接 Rcpp

入 C++ 於 R 包以速關行。

用

• R 函慢、剖證瓶→用
• 接既有 C/C++ 庫→用
• 算（環、遞）益於編→用
• 增 RcppArmadillo 為線代→用

入

• 必：既存 R 包
• 必：欲代或補之 R 函
• 可：欲接之外 C++ 庫
• 可：用 RcppArmadillo 否（默純 Rcpp）

行

一：設 Rcpp 基

usethis::use_rcpp()

此：

• 建 src/
• 入 Rcpp 於 LinkingTo 與 Imports
• 建 R/packagename-package.R 含 @useDynLib 與 @importFrom Rcpp sourceCpp
• 更 .gitignore 避編檔

RcppArmadillo：

usethis::use_rcpp_armadillo()

得：src/ 已建，DESCRIPTION 含 Rcpp 於 LinkingTo 與 Imports，R/packagename-package.R 含 @useDynLib。

敗：usethis::use_rcpp() 敗→手建 src/、入 LinkingTo: Rcpp 與 Imports: Rcpp 於 DESCRIPTION，入 #' @useDynLib packagename, .registration = TRUE 與 #' @importFrom Rcpp sourceCpp 於包級文。

二：書 C++ 函

建 src/my_function.cpp：

#include <Rcpp.h>
using namespace Rcpp;

//' Compute cumulative sum efficiently
//'
//' @param x A numeric vector
//' @return A numeric vector of cumulative sums
//' @export
// [[Rcpp::export]]
NumericVector cumsum_cpp(NumericVector x) {
  int n = x.size();
  NumericVector out(n);
  out[0] = x[0];
  for (int i = 1; i < n; i++) {
    out[i] = out[i - 1] + x[i];
  }
  return out;
}

RcppArmadillo：

#include <RcppArmadillo.h>
// [[Rcpp::depends(RcppArmadillo)]]

//' Matrix multiplication using Armadillo
//'
//' @param A A numeric matrix
//' @param B A numeric matrix
//' @return The matrix product A * B
//' @export
// [[Rcpp::export]]
arma::mat mat_mult(const arma::mat& A, const arma::mat& B) {
  return A * B;
}

得：C++ 源於 src/my_function.cpp，含有效 // [[Rcpp::export]] 與 //' 註。

敗：驗檔用 #include <Rcpp.h>（Armadillo 用 <RcppArmadillo.h>），出註於函簽前獨行，返型映 Rcpp 有效型。

三：生 RcppExports

Rcpp::compileAttributes()
devtools::document()

得：R/RcppExports.R 與 src/RcppExports.cpp 自生。

敗：察 C++ 語誤。確 // [[Rcpp::export]] 標於各出函上。

四：驗編

devtools::load_all()

得：包編、載而無誤。

敗：察編出。常症：缺系頭→裝開發庫；語誤→C++ 編訊指行；缺 Rcpp::depends 屬於 RcppArmadillo。

五：書測編

test_that("cumsum_cpp matches base R", {
  x <- c(1, 2, 3, 4, 5)
  expect_equal(cumsum_cpp(x), cumsum(x))
})

test_that("cumsum_cpp handles edge cases", {
  expect_equal(cumsum_cpp(numeric(0)), numeric(0))
  expect_equal(cumsum_cpp(c(NA_real_, 1)), c(NA_real_, NA_real_))
})

得：測過，證 C++ 函果同 R 等且妥處邊例（空向、NA）。

敗：NA 測敗→於 C++ 加 NumericVector::is_na() 之檢。空入測敗→於函首加零長守。

六：增清腳

建 src/Makevars：

PKG_CXXFLAGS = -O2

建 cleanup 於包根（為 CRAN）：

#!/bin/sh
rm -f src/*.o src/*.so src/*.dll

可行：chmod +x cleanup

得：src/Makevars 設編旗，cleanup 去編對。皆於包根。

敗：驗 cleanup 有可行權（chmod +x cleanup），Makevars 用製表（非空）若加 Makefile 規。

七：更 .Rbuildignore

確編產妥處：

^src/.*\.o$
^src/.*\.so$
^src/.*\.dll$

得：.Rbuildignore 紋阻編對檔入包包，存源檔與 Makevars。

敗：行 devtools::check() 察 NOTE 關 src/ 中意外檔。調紋唯排 .o、.so、.dll。

驗

• devtools::load_all() 編無警
• 編函出正果
• 邊例（NA、空、巨）測過
• R CMD check 過無編警
• RcppExports 已生且提
• 性能改以基準證

忌

• 忘 compileAttributes()：改 C++ 後須重生 RcppExports
• 整溢：大數用 double 非 int
• 記理：Rcpp 自理 Rcpp 型；勿手 delete
• NA 處：C++ 不知 R 之 NA。用 Rcpp::NumericVector::is_na() 檢
• 跨台：避台專 C++ 特。測於 Windows、macOS、Linux
• 缺 @useDynLib：包級文須含 @useDynLib packagename, .registration = TRUE

參

• create-r-package — 增 Rcpp 前包設
• write-testthat-tests — 測編函
• setup-github-actions-ci — CI 須有 C++ 工
• submit-to-cran — 編包需 CRAN 加察