一节课让你彻底搞懂python里面试最常问问题之一深浅复制——看完不懂你来揍我！（三好学生都已经拿出笔记本认真上课记笔记了~）

Posted 2021-07-18 孤寒rm-rf*

首先，我们得了解的是深浅复制究竟是个什么玩意&这玩意到底是干啥的！

打个比方：有糖纸和糖，深复制就相当于糖纸和糖都有，而浅复制就只有糖纸。（这句话牢记于心，在你看完本文后再来反复揣摩本句，如果有很深的心得体会——那么恭喜你：你已经牢牢掌握了python里的深浅复制！）

而我们怎么判断复制前后的对象究竟是不是同一个呢  ？                            
这就需要用到id(object)，它返回的是对象的“身份证号”(在c++中代表在内存中的地址），唯一且不变。

令外，用is判断两个对象是否相等时，依据就是这个id值。
id查看的地址一样，可以说明它们指向的是同一片空间

1.引入——python中的赋值=

直接执行赋值操作，观察：

a = [1,2,3,4]
b = a
id(a)
id(b)    #此时的a和b的id是一样的

我们更改一下列表a，再观察：

a.append(4)
id(a)
id(b)    #此时的a和b的id还是一样的，而且没有变。

这样虽然可以拷贝，但是不管改变a还是b，最终a和b都会改变。

      拓展：
      如果改变它的值，内存地址没有改变，那么它就是可变类型。   数值类型不可变，元组和字符串不可变，列表是可变的。

2.正式讲解python中的深浅复制

注意：深浅复制特定在嵌套列表（字典里面也可以用)中才会起作用。如果是单层列表，如li = [1,2,3,4]，那么深浅复制的id和原列表的id都不同，修改原列表，深浅复制的列表都不会改变。（看完下面的讲解你会深深理解本句的原理！）

（1）浅复制讲解：

直接上代码，时间是检验真理的唯一标准！！！

                                                                    #浅复制的话，通过id()函数查找复制前和复制后的
li = [1,2,3]                                                         print(id(li))      输出：190679494 1256                                                      
li2 = li.copy() 													 print(id(li2))     输出：190679493 8824 
print(li is li2)	# 输出为false                                                                                                                          
print(li2)  	    # 打印全部li列表（二者一模一样！）   

通过观察得出结论：可知复制前和复制后的li和li2的id不同，（即li和li2指向计算机内部不是同一片空间），但li和li2相同。
如果改变li或者li2，不会影响另一个。
实质：没有改变元素在计算机中的位置，只能复制表层，比如：数。

拓展：         
项目中使用的话：可以减少代码量，直接给出一个和li一样的列表，
（在不改变给定的数据的前提下，自己进行改变）运行时间也可以减少（优化代码）

（2）深复制讲解：

要使用深复制，要先导入模块。

导入模块：                     import copy                                                                                                     
使用：                        copy.deepcopy

直接上代码——时间是检验真理的唯一标准！

import copy 
a = [1,2,3,4]                                                          
a2 = copy.deepcopy(a)                                              
print(id(a))
print(id(a2))
print(a is a2)

通过观察得出结论：可知复制前和复制后的a和a2的id不同，a和a2相同。

（3）两者对比：

二者区别：
浅复制：拷贝了它的最外面的一层，嵌套列表，里面这一层指向的还是原来的内存地址。
深复制：完完全全复制了一遍，和原来的列表没有关系。
为了带大家深入理解——下面两个实战例子（一个单层列表；一个嵌套列表）详细说明：

3.深入讲解深浅复制——

（1）单层列表时：

废话不多说——直接上代码，时间是检验真理的唯一标准！！！

import copy

li = [1,2,3]

li1 = copy.copy(li)
li2 = copy.deepcopy(li)

通过观察得：li和li1和li2三个列表完完全全一样；但是id查看的地址都不一样，所以如果在li后面append(5),浅复制和深复制的列表li1和li2都不变。
可见不是嵌套列表的话，深浅复制没有区别。所以引入嵌套列表：：：

（2）嵌套列表：

首先你要知道嵌套列表是啥样的，每一层指的是哪部分：
li = [1,2,3,4,[5,6,[7,8]]]     列表li总共有三层嵌套。
   [1,2,3,4]   :    第一层嵌套（即最外层）
   [5,6]       :    第二层嵌套
   [7,8]       :    第三层嵌套      

废话不多说——直接上代码，时间是检验真理的唯一标准！！！

li = [[1,2],[3,4]]
li2 = li                    #li2是赋值
li3 = copy.copy(li)         #li3是浅复制
li4 = copy.deepcopy(li)     #li4是深复制

# 此时li,li2,li3,li4全都是一样的，都为  [[1,2],[3,4]]

接下来我们看看这四个列表的id：

id(li)    输出为2011597308424
id(li2)   输出为2011597308424
id(li3)   输出为2011597308360 
id(li4)   输出为2011598772872

# 此时复制的li2和原列表li的id是一样的，深复制和浅复制的id和原列表的id都不同

如果现在在原列表最后面加一个数字，四个列表的id都不会改变

所以我们换个思路（注意这是个嵌套列表）

id(li[0])      输出为：     2011597305032
id(li2[0])     输出为：     2011597305032
id(li3[0])     输出为：     2011597305032
id(li4[0])     输出为：     2011598772936

综上所述——得出结论：
在嵌套列表中，浅复制指向的是原来的内存地址，深复制指向的是新的内存空间地址。
如果不是嵌套列表，深浅复制指向的都是新的空间。
深浅复制要注意：嵌套列表和不是嵌套列表的情况！！！

知识点补给站
内存空间一样，添加元素，同时都添加，如果内存空间地址不一样，你添加和我无关！

在原列表的第一层嵌套里面添加一个元素（代码如下！），分析：：：

li[0].append(5)      

得出结论：li和li2，li3都会添加，因为内存空间地址一样；但是li4不会添加，因为内存空间都不一样了！！！

4.本次课堂总结（赶紧拿出你的小本本记下来！）

一、完全浅复制（就是复制/赋值）：当一个列表复制给另外一个列表，他们其实在内存中指向的是同一个列表，即是内存id相同。
     当另一个列表不管修改嵌套的哪一层列表，另一个列表也会跟着相应的被修改。但是这两个列表的id一直不会变。

二、当一个列表通过函数copy浅复制给另外一个列表，其实他们在内存中只有最外面一层被完全深度复制，其他层属于浅复制。即是内存id复制了其中一部分，id另一部分重新生成了。
  当其中一个列表只修改最外层(指最外层嵌套，即第一层），另一个列表的最外层不变；如果其中一个列表修改了除最外面一层的其他层，则另一个列表除最外面一层的其他层也被修改。
三、当一个列表通过函数deepcopy()深度复制给另外一个列表，他们其实他们在内存中指向的是完全不同的列表。
   其中一个列表被修改，另外一个列表完全不会跟相应的修改。

知识点扩展：关于python内存池！
a = 1
b = 1
id(a)       输出为：1402582080
id(b)       输出为：1402582080

python中有个自带的内存池，数值比较小的值已经在这个内存池中定义好了，
那么我们创建的时候，就直接指向了内存池当中的这个内存空间。