安装和设置 R 语言
2023-3-21
| 2023-10-31
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一、安装

R 与 Python、C、Rust等一样,是一门编程语言,不过 R 主要服务于统计学家,用于完成计量统计、机器学习等任务。与其他编程语言一样,在运行 R 语言代码时需要配合 IDE 或编辑器使用(若不是确有必要,不建议使用 R GUI 进行编程)。当前适配 R 语言最好的 IDE 是 RStudio。RStudio 之于 R,正如 PyCharm 之于 Python。你当然也可以选用 VSCodeSublime 等编辑器来运行 R,但是综合体验来说,还是 RStudio 更符合 R 语言编程的实际需要。因此,本文将介绍 R 和 RStudio 分别在 Windows 和 Mac 两个主流操作系统上的安装和设置。

1. Windows 系统  

(1)WinGet 安装(适用于 Windows 11)

WinGet 是微软在 Windows 系统上推出的包管理软件,这是知乎上的简要介绍。通常来说,如果你使用的是 Windows 11,那么你的电脑中已经默认安装了 WinGet,检查的方式也非常简单,进入终端,输入并运行:winget list,这条命令可以查看你电脑中所安装的全部软件,如果运行成功,则说明 WinGet 已经正确安装在你的系统中。
值得注意的是,使用 WinGet 进行安装时将自动安装到软件包的默认位置,通常来说是在 C 盘下的 Program Files 或 Program Files (86) 文件夹。如果你的 C 盘空间有限,请使用下面的常规安装方式进行安装。如果你决定使用 WinGet 进行安装,请依照以下步骤进行。注意,若你的 Windows 系统用户名为中文,请换成英文再安装。
  1. 安装 R。 打开终端(在桌面空白处右键点击 - 在终端中打开),随后输入并运行: winget install rproject.r。等待程序运行完成。
  1. 安装 R Tools。 在终端中继续输入并运行:winget install rproject.rtools。等待程序运行完成。
  1. 安装 RStudio。 在终端中继续输入并运行:winget install posit.rstudio。等待程序运行完成。
恭喜,你已经完成了 R 和 R Studio 的安装。
在未来,如果 R 或 R Studio 进行了版本升级,请在终端中输入并运行:winget update --all,即可完成更新。若要卸载,则在终端中依次输入并运行:winget uninstall rproject.rwinget uninstall rproject.rtoolswinget uninstall posit.rstudio即可。

(2)常规安装方式

除了使用 Winget 等包管理器进行安装,你也可以使用手动下载安装的方式,通过官方提供的软件包进行安装,请依照以下步骤进行。注意,在后续步骤中设置安装地址时,请确保安装路径中没有中文,若你的 Windows 系统用户名为中文,请换成英文再安装。
  1. 安装 R。 请在 R 的官方镜像网站中,找到离你的地理位置最近的镜像网站,例如清华大学的镜像网站。进入镜像网站后,即可看到下载连接,点击 Download R for Windows,即可下载。下载完成后,打开安装包进行安装。除安装地址外,其他设置选择默认即可。
  1. 安装 R Tools。 点击 R Tools 的官方下载链接,随后下载符合你在上一步安装的 R 语言版本的 R Tools,例如 R Tools 4.3。下载完成后,打开安装包进行安装。在安装时,除非你确有更改默认设置的理由,否则请不要自定义设置。
  1. 安装 RStudio。 进入 RStudio 的官方下载页面,下载 Windows 系统的安装包。下载完成后,打开安装包进行安装。除安装地址外,其他设置选择默认即可。
恭喜,你已经完成了 R 和 R Studio 的安装。
在未来,如果 R 或者 RStudio 进行了版本升级,重复以上步骤下载升级即可。若要卸载,可以使用 Geek 等卸载软件卸载。

2. Mac 系统

(1)Homebrew 安装 (推荐)

Homebrew 是 Mac 系统中最为常用、最为好用的包管理器,绝大部分的编程环境、应用软件、开源项目均可以通过 Homebrew 轻松进行下载和设置,强烈建议安装,具体的安装步骤可以参考我写的这篇博客
  1. 安装 R。 打开终端(直接在系统中搜索终端即可),随后输入并运行: brew install --cask r。等待程序运行完成。
  1. 安装 Xcode Command Line Tool。 在终端中继续输入并运行:xcode-select --install。等待程序运行完成。
  1. 安装 RStudio。 在终端中继续输入并运行:brew install --cask rstudio。等待程序运行完成。
恭喜,你已经完成了 R 和 R Studio 的安装。
在未来,如果 R 或 R Studio 进行了版本升级,请在终端中输入并运行:brew update && brew upgrade,即可完成更新。若要卸载,则在终端中输入并运行:brew uninstall --cask r && brew uninstall --cask rstudio即可。

(2)常规安装方式

除了使用 Homebrew 等包管理器进行安装,你也可以使用手动下载安装的方式,通过官方提供的软件包进行安装,请依照以下步骤进行。
  1. 安装 R。 请在 R 的官方镜像网站中,找到离你的地理位置最近的镜像网站,例如清华大学的镜像网站。进入镜像网站后,即可看到下载连接,点击 Download R for macOS,即可下载。下载完成后,打开安装包进行安装。默认设置即可。
  1. 安装 Xcode Command Line Tool。 打开终端(直接在系统中搜索终端即可),随后输入并运行:xcode-select --install。等待程序运行完成。
  1. 安装 RStudio。 进入 RStudio 的官方下载页面,下载 Mac 系统的安装包。下载完成后,打开安装包进行安装。默认设置即可。
恭喜,你已经完成了 R 和 R Studio 的安装。
在未来,如果 R 或者 RStudio 进行了版本升级,重复以上步骤下载升级即可。若要卸载,可以使用 AppCleaner 等卸载软件卸载。

3. 在 VSCode 中使用 R

在 VSCode 中使用 R 比较麻烦,容易出现一些意想不到的错误,但如果你强烈地喜爱 VSCode,也可以考虑使用 VSCode 进行 R 语言编程。
  1. 要求python环境,安装 radian,终端中运行 pip install radian
  1. R 中安装 install.package("languageserver")  。
  1. VSCode 中启用配置,在终端运行 where radian 找到 radian 的路径
      • r.rterm.windows = C:\Programs\Python\Python311\Scripts\radian.exe 
      • r.rterm.mac = /opt/homebrew/bin/radian 

二、设置

1. 基本设置

RStudio 的默认设置风格比较朴素,推荐进行一些自定义设置来提高编程体验。几乎所有的设置,都在 Global Options 中进行。如果你是 Mac 系统,可以使用快捷键 【⌘ + ,】直接打开。如果是 Windows 系统,或是不想使用快捷键,也可以在 RStudio 的顶部工具栏处,依次点击 【Tools】-【Global Options】即可进入设置界面。

(1)General 通用设置

这一部分的设置只需要关注【Basic】栏下的【Restore .Rdata into workspace at startup】选项。.Rdata 文件存储了 R 运行过程中生成的中间结果。用术语来说,就是你记录在环境 Environment 中的变量 Variable、数据框 Data Frame、列表 List 等等。开启这一选项,将会在每次开启 R Script 和 R Markdown 文件时自动载入上次的运算结果。关于 R Script 和 R Markdown 文件的介绍,请参考本章中的第三部分:脚本与文档。

(2)Code 代码风格设置

这一部分的设置主要用来控制代码的格式,例如缩进、高亮、存储格式等等。这一部分的设置项繁多,我将直接以图片展示我的设置。关于每个设置项的具体含意,参考英文即可。
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(3)Appearance 主题设置

这一部分设置将决定 RStudio 的字体和主题外观。其中字体 Windows 系统中推荐设置为【Courier New】,Mac 系统中推荐设置为【CourierNewPS-BoldMT】。当然,你也可以依据你的喜好来自定义这些设置。如果你没有在 RStudio 自带的主题中找到满意的,你也可以参考这个 GitHub 开源项目来安装一些其他主题。

(4)Pane Layout 面板设置

RStudio 将屏幕分成了四个主要区域。
具体来说,Console 是命令窗口,用于输入简短代码和调试代码的窗口,如果你是在 R Script 中编辑的代码,那么输出将会展示在控制台中。
Source 展示的是你打开的文件,也就是代码编辑窗口,在这个窗口中选中代码后,点击【Run】或输入快捷键【Ctrl/⌘ + ⏎】即可运行选中代码,结果将输出在 Console 中。
Environment, History, Connections, Tutorial 中,环境指的是你运行生成的中间结果,存储在了内存中;历史指的是你运行的历史命令;连接指的是远程项目连接,例如 Git 等;教程指的是 RStudio 中自带的一些教程命令。
Files, Plots, Packages, Help, Viewer, Presentation 中,文件指的是当前工作路径下的文件;绘图指的是你通过代码所绘制生成的图形;包将展示当前系统环境中下载、启用的包;帮助会展示帮助文件;浏览器用来浏览你通过代码所生成的 HTML 文件。
工作路径:通常来说,在编程时会将编辑好的代码存储在一个对应文件中,在 R 中也就是 R Script 和 R Markdown。这个文件会存储在计算机系统的某个工作目录下,这个目录下除了代码文件,可能还会存储一些数据文件,并用于存储代码输出的结果文件。为了避免每次输入或输出其他文件时,代码中都要重复输入冗长的路径(例如 C:/Users/username/Desktop/),一般会在代码的开头说明工作路径,在之后只需直接声明存储的文件名称即可。

(5)Packages

与 Python 一样,在大佬制作的包的基础上进行编程会大大提高程序员的寿命和效率。在 Console 中输入:install.packages("xxx") 即可安装名为 xxx 的包,在代码文件中写入:library(xxx) 来调用它。当你在学习使用一个新包时,在启用这个包之后,可以通过:?xxx 来查询包的相关功能和函数介绍,这些介绍会显示在 Help 中。
由于中国的特殊网络环境,直接使用默认的包下载地址可能存在网络连接问题,推荐将安装源更改到国内的镜像网站。点击【Package Management】下的【Change】按钮,将【Primary CRAN Repository】设置为中国国内的镜像站,例如【China(Beijing 1)[https] - TUNA Team, Tsinghua University】即可。
如果你想快速了解一个领域,比如因果推断实验设计机器学习计量经济学自然语言处理等等,并了解这个领域内的经典 R 包(通常来说,这些经典 R 包都来源于一篇或若干篇顶刊论文),你可以访问这个网址来了解已有研究者的工作,并快速调用他们的成果。

2. 脚本与文档

(1)脚本 R Script 

R Script 是最为常用的记录 R 代码的文本格式之一,提供了一种方便的方式来编写、组织和运行 R 代码。R Script 的文件后缀名是 .R ,以文本形式编写,可以使用任何文本编辑器来进行编辑和修改操作。

(2)文档 R Markdown

R Markdown 的目的是实现代码的可重复性。顾名思义,R Markdown 是基于 Markdown 语法进行的解释文字编写,并可以在其中运行 R 代码。你可以通过 R Markdown 将代码和生成的结果嵌入文字中,并转成 PDF、HTML、PPT、DOCX 等各种类型的文件。
关于 R Markdown 的具体用法,可以参考我写的这篇博文
 
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