Python 深拷貝和淺拷貝

Python中,對(duì)象的賦值,拷貝(深/淺拷貝)之間是有差異的,如果使用的時(shí)候不注意,就可能產(chǎn)生意外的結(jié)果。

下面本文就通過簡(jiǎn)單的例子介紹一下這些概念之間的差別。
對(duì)象賦值

直接看一段代碼:
will = ["Will", 28, ["Python", "C#", "JavaScript"]]
wilber = will
print id(will)
print will
print [id(ele) for ele in will]
print id(wilber)
print wilber
print [id(ele) for ele in wilber]

will[0] = "Wilber"
will[2].append("CSS")
print id(will)
print will
print [id(ele) for ele in will]
print id(wilber)
print wilber
print [id(ele) for ele in wilber]
代碼的輸出為:


1.jpg

下面來分析一下這段代碼:

首先,創(chuàng)建了一個(gè)名為will的變量,這個(gè)變量指向一個(gè)list對(duì)象,從第一張圖中可以看到所有對(duì)象的地址(每次運(yùn)行,結(jié)果可能不同)
然后,通過will變量對(duì)wilber變量進(jìn)行賦值,那么wilber變量將指向will變量對(duì)應(yīng)的對(duì)象(內(nèi)存地址),也就是說”wilber is will”,”wilber[i] is will[i]”
可以理解為,Python中,對(duì)象的賦值都是進(jìn)行對(duì)象引用(內(nèi)存地址)傳遞

第三張圖中,由于will和wilber指向同一個(gè)對(duì)象,所以對(duì)will的任何修改都會(huì)體現(xiàn)在wilber上
這里需要注意的一點(diǎn)是,str是不可變類型,所以當(dāng)修改的時(shí)候會(huì)替換舊的對(duì)象,產(chǎn)生一個(gè)新的地址39758496

2.jpg

淺拷貝

下面就來看看淺拷貝的結(jié)果:
import copy

will = ["Will", 28, ["Python", "C#", "JavaScript"]]
wilber = copy.copy(will)

print id(will)
print will
print [id(ele) for ele in will]
print id(wilber)
print wilber
print [id(ele) for ele in wilber]

will[0] = "Wilber"
will[2].append("CSS")
print id(will)
print will
print [id(ele) for ele in will]
print id(wilber)
print wilber
print [id(ele) for ele in wilber]

代碼結(jié)果為:


3.jpg

分析一下這段代碼:
首先,依然使用一個(gè)will變量,指向一個(gè)list類型的對(duì)象
然后,通過copy模塊里面的淺拷貝函數(shù)copy(),對(duì)will指向的對(duì)象進(jìn)行淺拷貝,然后淺拷貝生成的新對(duì)象賦值給wilber變量

淺拷貝會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象,這個(gè)例子中”wilber is not will”但是,對(duì)于對(duì)象中的元素,淺拷貝就只會(huì)使用原始元素的引用(內(nèi)存地址),也就是說”wilber[i] is will[i]”
當(dāng)對(duì)will進(jìn)行修改的時(shí)候

由于list的第一個(gè)元素是不可變類型,所以will對(duì)應(yīng)的list的第一個(gè)元素會(huì)使用一個(gè)新的對(duì)象39758496但是list的第三個(gè)元素是一個(gè)可不類型,修改操作不會(huì)產(chǎn)生新的對(duì)象,所以will的修改結(jié)果會(huì)相應(yīng)的反應(yīng)到wilber上


4.jpg

總結(jié)一下,當(dāng)我們使用下面的操作的時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生淺拷貝的效果:
使用切片[:]操作
使用工廠函數(shù)(如list/dir/set)
使用copy模塊中的copy()函數(shù)

深拷貝
最后來看看深拷貝:
import copy

will = ["Will", 28, ["Python", "C#", "JavaScript"]]
wilber = copy.deepcopy(will)

print id(will)
print will
print [id(ele) for ele in will]
print id(wilber)
print wilber
print [id(ele) for ele in wilber]

will[0] = "Wilber"
will[2].append("CSS")
print id(will)
print will
print [id(ele) for ele in will]
print id(wilber)
print wilber
print [id(ele) for ele in wilber]

代碼的結(jié)果為:


5.jpg

分析一下這段代碼:
首先,同樣使用一個(gè)will變量,指向一個(gè)list類型的對(duì)象
然后,通過copy模塊里面的深拷貝函數(shù)deepcopy(),對(duì)will指向的對(duì)象進(jìn)行深拷貝,然后深拷貝生成的新對(duì)象賦值給wilber變量

跟淺拷貝類似,深拷貝也會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象,這個(gè)例子中”wilber is not will”但是,對(duì)于對(duì)象中的元素,深拷貝都會(huì)重新生成一份(有特殊情況,下面會(huì)說明),而不是簡(jiǎn)單的使用原始元素的引用(內(nèi)存地址)例子中will的第三個(gè)元素指向39737304,而wilber的第三個(gè)元素是一個(gè)全新的對(duì)象39773088,也就是說,”wilber[2] is not will[2]”
當(dāng)對(duì)will進(jìn)行修改的時(shí)候

由于list的第一個(gè)元素是不可變類型,所以will對(duì)應(yīng)的list的第一個(gè)元素會(huì)使用一個(gè)新的對(duì)象39758496但是list的第三個(gè)元素是一個(gè)可不類型,修改操作不會(huì)產(chǎn)生新的對(duì)象,但是由于”wilber[2] is not will[2]”,所以will的修改不會(huì)影響wilber

6.jpg

拷貝的特殊情況
其實(shí),對(duì)于拷貝有一些特殊情況:
對(duì)于非容器類型(如數(shù)字、字符串、和其他’原子’類型的對(duì)象)沒有拷貝這一說

也就是說,對(duì)于這些類型,”obj is copy.copy(obj)” 、”obj is copy.deepcopy(obj)”
如果元祖變量只包含原子類型對(duì)象,則不能深拷貝,看下面的例子

7.jpg

總結(jié)
本文介紹了對(duì)象的賦值和拷貝,以及它們之間的差異:
Python中對(duì)象的賦值都是進(jìn)行對(duì)象引用(內(nèi)存地址)傳遞
使用copy.copy(),可以進(jìn)行對(duì)象的淺拷貝,它復(fù)制了對(duì)象,但對(duì)于對(duì)象中的元素,依然使用原始的引用.
如果需要復(fù)制一個(gè)容器對(duì)象,以及它里面的所有元素(包含元素的子元素),可以使用copy.deepcopy()進(jìn)行深拷貝
對(duì)于非容器類型(如數(shù)字、字符串、和其他’原子’類型的對(duì)象)沒有被拷貝一說
如果元祖變量只包含原子類型對(duì)象,則不能深拷貝

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