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从程序员到数据科学家SAS-编程基础-02

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从程序员到数据科学家:SAS 编程基础 (02)

指数是用来反映某种编程语言的流程程度的指标,根据

2016

年

12

月份最新数据显示,

SAS

编程语言占比

1.380%

,排名

22

位。

编程语言本质上是人类用来与机器沟通,并在人类之间分享思维的工具,与它所需要解决的问题领域紧密相关。世界上也没有哪一种语言能够解决所有问题。所以尽管计算机领域出现了超过上千种编程语言,但终究只有少数强大语言能生存下来,

SAS

便是其中之一。

SAS

语言要入门很快,但要精通则需要较长时间,尤其是要掌握

SAS

特有的,在普通编程语言里面没有的一些功能。

SAS

作为领域特定的第四代编程语言(

),与广泛流行的第三代编程语言

C

,

C++

,

Java

,

C#

,

Javascript

不同,它专门为数据分析和报告提供非常复杂的数据操作、图形图表制作以及文档编写功能。

SAS

语言总体上是面向过程的计算机语言,有着传统编程语言的基本结构。但它不支持面向对象,尽管从

SAS 9

开始提供两个预定义的对象:

Hash

和

HIter

(

Hash Iterator

)并提供类似面向对象的语法,但用户至今不能用

SAS

语言创建自定义类。

SAS

提供强大的互操作能力,可以调用

Java

对象和

Win32 API

函数来实现各种复杂功能。

SAS

语言也并不像

Python/Perl

等严格意义上的脚本式编程语言,具有真正的脚本

/

流控制构造。

SAS

语言中只有两种基本的数据类型:字符型和数值型。从外部数据到

SAS

内部数据存储表达之间,可以使用

INFORMAT

和

FORMAT

进行读/写转换。然而,在一些

PROC

步中,

SAS

也提供特定的数据类型来覆盖这两种基本类型,比如

PROC FCMP

(从

SAS 9.1

开始)中类似C语言的结构体,以及

PROC IML

中的矩阵。与传统编程语言支持各种各样的基本数据类型(比如布尔

/

整数

/

浮点

/

字符

…

)不同,统计学上的数据类型根据计量尺度只有定类(如性别)、定序(如年级)、定距(如温度)以及定比(重量)等四种需要考虑。

SAS

语言提供非常强大预处理器,实现编译前的宏替换功能。它允许

SAS

程序在编译和运行期间,动态改变程序自身,并可实现递归调用宏本身。使用

SAS

语言的统计分析人员经常赞叹

SAS

语言的强大功能,而不熟悉

SAS

语言的编程人员有时也会为它与第三代编程语言的不同而困惑不解,迷失在宏与非宏的代码陷阱里。

SAS

语言是一门比较复杂的计算机语言,甚至它到底是编译执行还是解释执行有时候连有经验的

SAS

开发人员也会感到困惑。由于

SAS

语言包含灵活的语言元素,

SAS Macro

宏是由解释器展开,但是

DATA Step

和

Proc Step

则以步为单位进行一次编译,然后统一执行而非逐语句进行解释执行。

SAS

是兼具编译和解释的混合型计算机语言,因此维基百科的分类中也很难将

SAS

语言归入编译还是解释类别(

v.s

)。

SAS

语言最强大的能力是为分析编程人员提供了完备细致的数据访问,而不用太考虑数据的存储格式和存储位置,比如最常用的

DATA Step

和

PROC SQL

就提供了各种各样的数据操作能力,而丰富的

PROC Step

支持则让分析人员专注于分析本身和参数设定。一旦

SAS

编程入门,则只有不懂的统计类型,没有不会使用的

PROC Step

。

从传统语言编程基础转换到

SAS

语言编程,首先要记得如下一些

SAS

语言的核心规则:

SAS

程序由一系列

SAS

语句组成,所有的语句都以分号

;

结束。

SAS

代码中也可以包含数据行,但数据行不作为语句,不以分号结尾。

一个

SAS

语句可以跨行,多个

SAS

语句也可以在一行上;

SAS

语句可以从一行中的任意位置开始,代码缩进并非必需。

SAS

语句中的关键字是以空格分隔的,通常由“关键字”或“关键字

=

参数”系列组成;某些语句可以在必选项和可选项之间用

/

分隔。

SAS

语言不区分大小写,你可以使用大写

/

小写以及它们的混合。但字符变量的值是区分大小写的。比如

“Hello World”

和

“HELLO WORLD”

为不同的两个值。

SAS

代码中标识符长度较短:逻辑库引用

/

文件引用(

libref/fileref

)名称最长不超过

8

字节、数据表

/

数据列(即变量)名称最多不超过

32

字节。

SAS

程序主要由一系列的

Steps

构成,而

Step

由一些列的

Statements

构成。每一个

Step

都有开始和结束的边界,

SAS

根据

Step

边界独立编译和执行。

一个所谓的步(

Step

)由

DATA

或

PROC

语句开始,默认结束于下一个

DATA/PROC

步的开始处。但我们通常用

RUN;

语句来显式结束一个

Step

.有一些

PROC

需要以

QUIT

语句来结束提交。为了让代码具有良好的可读性,通常使用

RUN/QUIT

来显式结束一个步。

全局语句:在

DATA/PROC

步之外,用于指定全局的选项或者其他全局性的功能。

比如

TITLE

语句用来指定输出报告的标题,最多达

11

级。

TITLE "The title of my first report"; /*设置输出报告的标题*/  
TITLE2 "Author: Yinliang Wu";    
 

各种

SAS

选项(

SAS Options

)语句也属于全局语句,功能上类似于操作系统的环境变量,用来指定当前

SAS

会话有关的系统设置。

options ls=80 ps=24 nocenter; /*设置输出为 24 X 80 左对齐*/  
 

DATA

步(

Data Step

):

SAS

程序只包含两种类型的步

DATA

步和

PROC

步,

DATA

步负责为后续数据步

/

过程步准备数据,基本语法为:

DATA MYDATA;   
 
<STATEMENT and/or DATA>;  
RUN;

比如:如下代码创建一行

5

列的数据,其中

Name

和

Sex

是字符变量,而其他

3

个为数值变量。

DATA MyData;   
  input Name $ Sex $ Age Height Weight;  
  datalines;  
YINLIANG M 30 175 83.5   
RUN;

PROC 步(PROC Step):过程步是执行特定任务的SAS语句 的集合,以 PROC 语句开始,一般到下一个 RUN语句结束;某些PROC(如PROC SQL)允许有多条RUN语句进行执行,但该PROC仅在最后一个QUIT语句运行后结束。 每个过程步有自己特定的SAS 语句和命令,但也有很多过程步有相同的SAS 语句和命令。

PROC PRINT DATA=MyData;
    VAR Name Height;  
RUN;
PROC CONTENTS DATA=MyData;  
RUN;

DATA

=MyData

是

PROC PRINT

和

PROC CONTENTS

语句特定的参数(也叫选项),

所有的

PROC

步都有

DATA=

选项。如果没有指定,则系统默认为执行过程中最近创建的那个数据集。

程序注释:

a)

块注释:

SAS

支持

C

、

C++

和

Java

等广泛使用的块注释

/* …

注释

… */

功能,注释可以是任何长度,可包括分号但不能嵌套使用块注释;

/* …  
 *
…注释…;  
 *
…  
 */  
PROC CONTENTS DATA=MyData;
RUN;

b)

行注释:以星号

开始,以往后的第一个分号

;

结束。比如:

* …注释…;  
PROC CONTENTS DATA=MyData;
* …注释…;  
  * …注释…;  
RUN;

注释通常用于说明程序的功能、标注非执行文本或者用于文档目的,可以在代码调试过程中将调好的代码暂时隔离。

SAS

运行时注释中的代码会被忽略,但注释也会被写入日志文件。

需要特别注意的一点是,在

SAS Macro

宏代码要谨慎使用行注释,以免导致不期望的宏展开。

结语:

SAS

的

DATA

步和

PROC

步是

SAS

语言对数据分析工作的精妙抽象和完美封装,

DATA

步解决数据结构和准备问题,而

PROC

步解决对特定分析流程的实现和封装。你可以把它对应成传统编程中的数据结构和算法设计,分别负责数据和逻辑的实现。

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