R包的安装方式可以归纳为 源代码安装 和 二进制文件安装 两类： 源代码安装 是指从包的源代码进行编译安装。包括：① 通过CRAN安装源代码版本的包（如果没有二进制版本，或者指定了安装源代码）。② 从GitHub、Bioconductor等平台获取源码并安装。③ 本地源码包的安装。 二进制文件安装 是指直接安装编译好的包，无需编译。这种方式通常更快，特别是在Windows和macOS上。包括：① 通过CRAN直接下载并安装预编译的二进制包。② 安装本地的二进制包文件。
R 包编译流程
R 编译包的过程涉及多个步骤，包括配置、编译源代码、链接库以及安装包。R 包可以包含纯 R 代码、C/C++、Fortran 等多种语言的代码，编译过程视具体情况而定。以下是 R 编译包的具体流程和各个步骤的详细解释：
1. 准备工作
- 包源代码通常打包成
.tar.gz格式，包含DESCRIPTION文件、R 脚本文件（通常位于R/目录）、文档（man/）、示例代码（tests/、examples/）、源代码（src/目录）以及其他辅助文件。 - R 包的源代码可以通过
R CMD build生成。
2. R 包安装流程
安装一个 R 包的常见命令是：
R CMD INSTALL <package_name>.tar.gz
R 在安装包时会按照以下步骤进行
3. 解压包并检查 DESCRIPTION 文件
- 解压缩: R 首先解压
.tar.gz文件，检查DESCRIPTION文件中的元数据，例如包名、版本、依赖关系等。 - 依赖检查: 如果包有依赖项，R 会检查是否满足依赖条件，未满足时会尝试安装所需依赖包。
4. 配置（Configure Phase）
- R 包可能包含一个
configure脚本（类似于 GNU 编译工具链），它会在编译前执行，用于检查目标系统上是否有合适的工具链和库（例如gcc,g++,make，以及其他外部依赖），比如使用pkg-config工具去查找库路径、PKG_CFLAG或PKG_LIBS等。 - 如果
configure脚本找到需要的库或编译工具，它会生成Makevars文件，包含库路径、编译选项和标志。 - 这个阶段允许用户自定义编译选项，例如通过设置
PKG_LIBS、PKG_CPPFLAGS等环境变量来指定头文件和库的路径。
5. 编译（Compilation Phase）
- 纯 R 代码: 如果包中只有 R 代码，R 不需要编译，只需检查并解析代码即可。
- C/C++/Fortran 代码:
- R 会根据
src/目录下的文件，调用系统的编译器（如gcc,g++,gfortran）来编译源代码。R 使用Makevars文件或包中的Makefile来控制编译过程。 - 头文件路径和编译标志通过
PKG_CPPFLAGS或PKG_CFLAGS来指定，例如：PKG_CPPFLAGS = -I/usr/local/include - 链接阶段使用
PKG_LIBS指定库路径和库名，例如：PKG_LIBS = -L/usr/local/lib -lmylib - 编译器将
.c或.cpp文件编译为目标文件（.o文件）。
- R 会根据
6. 链接（Linking Phase）
- 在编译完成后，R 会调用链接器将生成的目标文件（
.o文件）与外部库进行链接，生成共享对象文件（.so）。 - 这些
.so文件是可以被 R 动态加载的，允许 R 通过.Call()或.C()等函数与本地代码进行交互。
7. 安装（Installation Phase）
- 一旦编译和链接完成，R 会将编译生成的二进制文件、R 脚本文件、文档等按照目录结构安装到用户的 R 库路径中。安装路径通常在
.libPaths()所列的目录中。 - 如果包有动态链接的共享库（如
.so文件），R 会在加载包时通过系统的动态链接器找到并加载这些库。
8. 后续步骤
- 字节码编译（可选）: R 会将 R 脚本字节码编译为
.rds文件以加快加载速度。 - 文档生成: R 还会自动处理包中的文档文件（
man/），使用roxygen2或Rd格式生成帮助文档。 - Vignettes 编译: 如果包包含 vignettes，R 会调用 Sweave 或 knitr 编译 vignettes 为可读的 PDF 或 HTML 文件。
9. 清理（Optional Clean Up）
- R 安装包后，临时文件（如中间生成的
.o文件和未使用的临时文件）会被删除，除非在安装时使用--no-clean-on-error选项保留这些文件以便调试。
10. 加载包
- 完成安装后，用户可以通过
library()或require()加载包，R 会通过动态链接器加载所需的动态库，并运行包中的初始化代码（如果有）。
举例：一个包含 C 代码的 R 包编译过程
假设一个包包含 src/ 目录下的 C 代码文件 mylib.c：
- 解压
.tar.gz并读取DESCRIPTION文件。 - 执行
configure，根据需要生成Makevars文件，指定编译和链接选项。 - 调用
gcc编译mylib.c为mylib.o：gcc -I/path/to/R/include -I/usr/local/include -c mylib.c -o mylib.o - 链接
mylib.o生成共享对象文件：gcc -shared -o mylib.so mylib.o -L/usr/local/lib -lmylib - 将生成的 mylib.so 以及其他文件安装到 R 包库路径中
完成编译和链接后，R 会将 mylib.so 文件和其他必要的文件（如 R 脚本、文档等）安装到 R 包的库路径中，这个路径通常是 .libPaths() 所列的目录。 - 用户通过 library(mypackage) 加载包完成安装后，用户可以通过以下命令加载包：
library(mypackage)
总结
- R 包编译过程 包含配置、编译源代码、链接库、安装等多个步骤。每个步骤都依赖于包的内容（是否有 C/C++ 代码、外部库依赖等）。
- 编译时的控制：通过
PKG_CPPFLAGS指定头文件路径，通过PKG_LIBS指定库文件路径和库名。动态链接器不会在编译时使用LD_LIBRARY_PATH，它仅用于运行时查找共享库。