Introduction.Rmd

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title: "Les bases de Rcpp - Introduction"
author: "Timothée Tabouy & Félix Cheysson & Mathieu Carmassi"
date: "20 juillet 2018"
output: 
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    widescreen: true
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```{r setup, include=FALSE}
knitr::opts_chunk$set(echo = TRUE, cache = TRUE)
```

Pourquoi le C++
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## Pourquoi utiliser C++

En général on utilise du C++ au lieu de R dans les cas suivant :

- boucles non vectorisables où l'itération dépend des précédents (par exemple les MCMC)
- usage de fonctions récursives ou l'appel répété un grand nombre de fois à une fonction
- utilisation de structure de données complexe et non gérée par R

R possède des atouts non négligeables :

- modélisation statistique rapide et facile
- visualisation de donnée élégante
- etc...


## Exemple

Par exemple si on veut exécuter n fois la fonction :
$$ x \mapsto \frac{1}{1+x}$$

```{r example}
f <- function(n, x=1) for (i in 1:n) x=1/(1+x)
g <- function(n, x=1) for (i in 1:n) x=(1/(1+x))
h <- function(n, x=1) for (i in 1:n) x=(1+x)^(-1)
j <- function(n, x=1) for (i in 1:n) x={1/{1+x}}
k <- function(n, x=1) for (i in 1:n) x=1/{1+x}
```

Parmi toute ces écritures laquelle est la plus rapide?

## Impact de l'écriture de la fonction en R

```{r exampleR}
library(rbenchmark)
N <- 1e6
benchmark(f(N,1), g(N,1), h(N,1), j(N,1),k(N,1),columns=c("test", "replications",
                                                          "elapsed", "relative"),
          order="relative", replications=10)
```


## En C++

```{r exampleCpp}
library(inline)
src <- 'int n = as<int>(ns);
        double x = as<double>(xs);
        for (int i=0; i<n; i++) x=1/(1+x);
        return wrap(x); '

l <- cxxfunction(signature(ns="integer",
                           xs="numeric"),
                 body=src, plugin="Rcpp")
```
On reviendra plus tard sur ces lignes..


## Comparaison des performances

```{r comparaison}
N <- 1e6
benchmark(f(N,1), g(N,1), h(N,1), j(N,1),k(N,1),l(N,1),columns=c("test", "replications",
                                                            "elapsed", "relative"),
          order="relative", replications=10)
```


Plan de la présentation
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## Plan de la présentation

1. Architecture Rcpp
2. Syntaxe C++
3. RcppArmadillo
4. Intégrer des fonctions R dans RcppArmadillo et création rapide d'un package utilisant du C++
5. Astuces de codage