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Python之深淺copy

切片 ilb epc 都是 類型 src 說明 eight 圖片

Python中,對象的賦值,拷貝(深/淺拷貝)之間是有差異的,如果使用的時候不註意,就可能產生意外的結果。

下面本文就通過簡單的例子介紹一下這些概念之間的差別。

對象賦值

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:

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下面來分析一下這段代碼:

  • 首先,創建了一個名為will的變量,這個變量指向一個list對象,從第一張圖中可以看到所有對象的地址(每次運行,結果可能不同)
  • 然後,通過will變量對wilber變量進行賦值,那麽wilber變量將指向will變量對應的對象(內存地址),也就是說"wilber is will","wilber[i] is will[i]"
    • 可以理解為,Python中,對象的賦值都是進行對象引用(內存地址)傳遞
  • 第三張圖中,由於will和wilber指向同一個對象,所以對will的任何修改都會體現在wilber上
    • 這裏需要註意的一點是,str是不可變類型,所以當修改的時候會替換舊的對象,產生一個新的地址39758496

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淺拷貝

下面就來看看淺拷貝的結果:

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]

代碼結果為:

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分析一下這段代碼:

  • 首先,依然使用一個will變量,指向一個list類型的對象
  • 然後,通過copy模塊裏面的淺拷貝函數copy(),對will指向的對象進行淺拷貝,然後淺拷貝生成的新對象賦值給wilber變量
    • 淺拷貝會創建一個新的對象,這個例子中"wilber is not will"
    • 但是,對於對象中的元素,淺拷貝就只會使用原始元素的引用(內存地址),也就是說"wilber[i] is will[i]"
  • 當對will進行修改的時候
    • 由於list的第一個元素是不可變類型,所以will對應的list的第一個元素會使用一個新的對象39758496
    • 但是list的第三個元素是一個可不類型,修改操作不會產生新的對象,所以will的修改結果會相應的反應到wilber上

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總結一下,當我們使用下面的操作的時候,會產生淺拷貝的效果:

  • 使用切片[:]操作
  • 使用工廠函數(如list/dir/set)
  • 使用copy模塊中的copy()函數

深拷貝

最後來看看深拷貝:

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]

代碼的結果為:

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分析一下這段代碼:

  • 首先,同樣使用一個will變量,指向一個list類型的對象
  • 然後,通過copy模塊裏面的深拷貝函數deepcopy(),對will指向的對象進行深拷貝,然後深拷貝生成的新對象賦值給wilber變量
    • 跟淺拷貝類似,深拷貝也會創建一個新的對象,這個例子中"wilber is not will"
    • 但是,對於對象中的元素,深拷貝都會重新生成一份(有特殊情況,下面會說明),而不是簡單的使用原始元素的引用(內存地址)
      • 例子中will的第三個元素指向39737304,而wilber的第三個元素是一個全新的對象39773088,也就是說,"wilber[2] is not will[2]"
  • 當對will進行修改的時候
    • 由於list的第一個元素是不可變類型,所以will對應的list的第一個元素會使用一個新的對象39758496
    • 但是list的第三個元素是一個可不類型,修改操作不會產生新的對象,但是由於"wilber[2] is not will[2]",所以will的修改不會影響wilber

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拷貝的特殊情況

其實,對於拷貝有一些特殊情況:

  • 對於非容器類型(如數字、字符串、和其他‘原子‘類型的對象)沒有拷貝這一說
    • 也就是說,對於這些類型,"obj is copy.copy(obj)" 、"obj is copy.deepcopy(obj)"
  • 如果元祖變量只包含原子類型對象,則不能深拷貝,看下面的例子

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總結

本文介紹了對象的賦值和拷貝,以及它們之間的差異:

  • Python中對象的賦值都是進行對象引用(內存地址)傳遞
  • 使用copy.copy(),可以進行對象的淺拷貝,它復制了對象,但對於對象中的元素,依然使用原始的引用.
  • 如果需要復制一個容器對象,以及它裏面的所有元素(包含元素的子元素),可以使用copy.deepcopy()進行深拷貝
  • 對於非容器類型(如數字、字符串、和其他‘原子‘類型的對象)沒有被拷貝一說

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