5張圖徹底理解Python中的淺拷貝與深拷貝
摘要：
假設你去面試 Python 開發崗，面試官如果對基礎比較看重的話，那麼很可能會問你這樣的問題
“談談你對 Python 中的淺拷貝和深拷貝的理解？”
若平時你在開發中像我一樣，過度使用 deepcopy，以至於忘記了淺拷貝（shallow copy）和深拷貝（deep copy）的區...
假設你去面試 Python 開發崗，面試官如果對基礎比較看重的話，那麼很可能會問你這樣的問題
“談談你對 Python 中的淺拷貝和深拷貝的理解？”
若平時你在開發中像我一樣，過度使用 deepcopy，以至於忘記了淺拷貝（shallow copy）和深拷貝（deep copy）的區別，那很可能要栽大跟頭了。建議在讀這篇文章之前，看下我之前寫的文章 《你真的理解Python中的賦值、傳參嗎？》 ，它有助於你更快的理解本文
Python 的引用計數
首先我們要知道，Python 內不可變物件的記憶體管理方式是引用計數。因此，我們在談論拷貝時，其實談論的主要特點都是基於可變物件的。我們來看下面這段程式碼
import copy a = "張小雞" b = a c = copy.copy(a) d = copy.deepcopy(a) print "賦值：id(b)->>>", id(b) print "淺拷貝：id(c)->>>", id(c) print "深拷貝：id(d)->>>", id(c) 複製程式碼
輸出如下
賦值：id(b)->>> 4394180400 淺拷貝：id(c)->>> 4394180400 深拷貝：id(d)->>> 4394180400 複製程式碼
因為我們這裡操作的是不可變物件，Python 用引用計數的方式管理它們，所以 Python 不會對值相同的不可變物件，申請單獨的記憶體空間。只會記錄它的引用次數
淺拷貝
我們先來比較一下淺拷貝和賦值在可變物件上的區別
import copy a = ["張小雞"] b = a c = copy.copy(a) print "賦值：id(b)->>>", id(b) print "淺拷貝：id(c)->>>", id(c) 複製程式碼
輸出結果
賦值：id(b)->>> 4473562824 淺拷貝：id(c)->>> 4462057592 複製程式碼
發現沒有，賦值就是對物體進行貼標籤操作，作用於同一物體。而淺拷貝則會建立一個新的物件，至於物件中的元素，它依然會引用原來的物體，我們再來看一段例子
import copy a = ["張小雞"] print "改變前，a內部的元素id：id([a])->>>", [id(_) for _ in a] c = copy.copy(a) print "改變前，淺拷貝c內部的元素id：id([c])->>>", [id(_) for _ in c] a[0] = "姬無命" print "改變後，a內部的元素id：id([a])->>>", [id(_) for _ in a] print "改變後，淺拷貝c內部的元素id：id([c])->>>", [id(_) for _ in c] 複製程式碼
輸出如下
改變前，a內部的元素id：id([a])->>> [4318150256] 改變前，淺拷貝c內部的元素id：id([c])->>> [4318150256] 改變後，a內部的元素id：id([a])->>> [4318150352] 改變後，淺拷貝c內部的元素id：id([c])->>> [4318150256] 複製程式碼
操作不可變物件時，由於引用計數的特性，被拷貝的元素改變時，就相當於撕掉了原來的標籤，重新貼上新的標籤一樣，對於我們已拷貝的元素沒有任何影響。因此在操作不可變物件時，淺拷貝和深拷貝是沒有區別的
import copy import json a = [["張小雞"], "姬無命"] print "改變前，a的值", json.dumps(a, ensure_ascii=False) print "改變前，a內部的元素id：id([a])->>>", [id(_) for _ in a] c = copy.copy(a) print "改變前，c的值", json.dumps(c, ensure_ascii=False) print "改變前，淺拷貝c內部的元素id：id([c])->>>", [id(_) for _ in c] a[0][0] = "Tom" a[1] = "Jack" print "改變後，a的值", json.dumps(a, ensure_ascii=False) print "改變後，c的值", json.dumps(c, ensure_ascii=False) print "改變後，a內部的元素id：id([a])->>>", [id(_) for _ in a] print "改變後，淺拷貝c內部的元素id：id([c])->>>", [id(_) for _ in c] 複製程式碼
輸出結果
改變前，a的值 [["張小雞"], "姬無命"] 改變前，a內部的元素id：id([a])->>> [4385503208, 4373939232] 改變前，c的值 [["張小雞"], "姬無命"] 改變前，淺拷貝c內部的元素id：id([c])->>> [4385503208, 4373939232] 改變後，a的值 [["Tom"], "Jack"] 改變後，c的值 [["Tom"], "姬無命"] 改變後，a內部的元素id：id([a])->>> [4385503208, 4373938320] 改變後，淺拷貝c內部的元素id：id([c])->>> [4385503208, 4373939232] 複製程式碼
由於淺拷貝會使用原始元素的引用（記憶體地址）。所以在在操作被拷貝物件內部的可變元素時，其結果是會影響到拷貝物件的
深拷貝
深拷貝遇到可變物件，則又會進行一層物件建立，所以你操作被拷貝物件內部的可變物件，不影響拷貝物件內部的值
import copy import json a = [["張小雞"], "姬無命"] print "改變前，a的值", json.dumps(a, ensure_ascii=False) print "改變前，a內部的元素id：id([a])->>>", [id(_) for _ in a] d = copy.deepcopy(a) print "改變前，d的值", json.dumps(d, ensure_ascii=False) print "改變前，深拷貝d內部的元素id：id([d])->>>", [id(_) for _ in d] a[0][0] = "Tom" a[1] = "Jack" print "改變後，a的值", json.dumps(a, ensure_ascii=False) print "改變後，d的值", json.dumps(d, ensure_ascii=False) print "改變後，a內部的元素id：id([a])->>>", [id(_) for _ in a] print "改變後，深拷貝d內部的元素id：id([d])->>>", [id(_) for _ in d] 複製程式碼
輸出如下
改變前，a的值 [["張小雞"], "姬無命"] 改變前，a內部的元素id：id([a])->>> [4337440744, 4325876768] 改變前，d的值 [["張小雞"], "姬無命"] 改變前，深拷貝d內部的元素id：id([d])->>> [4337440888, 4325876768] 改變後，a的值 [["Tom"], "Jack"] 改變後，d的值 [["張小雞"], "姬無命"] 改變後，a內部的元素id：id([a])->>> [4337440744, 4325875856] 改變後，深拷貝d內部的元素id：id([d])->>> [4337440888, 4325876768] 複製程式碼
