Python中的赋值(复制)浅拷贝与深拷贝

Posted 2020-11-23 zzzzy09

https://zhuanlan.zhihu.com/p/54011712

首先需要了解下几个概念

 

• 变量：是一个系统表的元素，拥有指向对象的连接空间
• 对象：被分配的一块内存，存储其所代表的值
• 引用：是自动形成的从变量到对象的指针
• 类型：属于对象，而非变量
• 不可变对象：一旦创建就不可修改的对象，包括字符串、元组、数值类型

（该对象所指向的内存中的值不能被改变。当改变某个变量时候，由于其所指的值不能被改变，相当于把原来的值复制一份后再改变，这会开辟一个新的地址，变量再指向这个新的地址。）

• 可变对象：可以修改的对象，包括列表、字典、集合

（该对象所指向的内存中的值可以被改变。变量（准确的说是引用）改变后，实际上是其所指的值直接发生改变，并没有发生复制行为，也没有开辟新的地址，通俗点说就是原地改变。）

当我们写：

a = ‘python‘

Python解释器干的事情：

1. 创建也变量a

2. 创建一个对象(分配一块内存)，来存储值 ‘python‘

3. 将变量与对象，通过指针连接起来，从变量到对象的连接称之为引用(变量引用对象)

---

 

1.赋值: 只是复制了新对象的引用，不会开辟新的内存空间。

并不会产生一个独立的对象单独存在，只是将原有的数据块打上一个新标签，所以当其中一个标签被改变的时候，数据块就会发生变化，另一个标签也会随之改变。

 

2.浅拷贝: 创建新对象，其内容是原对象的引用。

浅拷贝有三种形式： 切片操作，工厂函数，copy模块中的copy函数。

如： lst = [1,2,[3,4]]

切片操作：lst1 = lst[:] 或者 lst1 = [each for each in lst]

工厂函数：lst1 = list(lst)

copy函数：lst1 = copy.copy(lst)

浅拷贝之所以称为浅拷贝，是它仅仅只拷贝了一层，拷贝了最外围的对象本身，内部的元素都只是拷贝了一个引用而已，在lst中有一个嵌套的list[3,4]，如果我们修改了它，情况就不一样了。

浅复制要分两种情况进行讨论：

1）当浅复制的值是不可变对象（字符串、元组、数值类型）时和“赋值”的情况一样，对象的id值（id()函数用于获取对象的内存地址）与浅复制原来的值相同。

2）当浅复制的值是可变对象（列表、字典、集合）时会产生一个“不是那么独立的对象”存在。有两种情况：

第一种情况：复制的对象中无复杂子对象，原来值的改变并不会影响浅复制的值，同时浅复制的值改变也并不会影响原来的值。原来值的id值与浅复制原来的值不同。

第二种情况：复制的对象中有复杂子对象（例如列表中的一个子元素是一个列表），如果不改变其中复杂子对象，浅复制的值改变并不会影响原来的值。 但是改变原来的值中的复杂子对象的值会影响浅复制的值。

 

3.深拷贝：和浅拷贝对应，深拷贝拷贝了对象的所有元素，包括多层嵌套的元素。深拷贝出来的对象是一个全新的对象，不再与原来的对象有任何关联。

所以改变原有被复制对象不会对已经复制出来的新对象产生影响。

只有一种形式，copy模块中的deepcopy函数

 

对于不可变对象的深浅拷贝

import copy
a=(1,2,3)

print("=====赋值=====")
b=a
print(a)
print(b)
print(id(a))
print(id(b))

print("=====浅拷贝=====")
b=copy.copy(a)
print(a)
print(b)
print(id(a))
print(id(b))

print("=====深拷贝=====")
b=copy.deepcopy(a)
print(a)
print(b)
print(id(a))
print(id(b))

结果：

=====赋值=====
(1, 2, 3)
(1, 2, 3)
43481128
43481128
=====浅拷贝=====
(1, 2, 3)
(1, 2, 3)
43481128
43481128
=====深拷贝=====
(1, 2, 3)
(1, 2, 3)
43481128
43481128

不可变对象类型，没有被拷贝的说法，即便是用深拷贝，查看id的话也是一样的，如果对其重新赋值，也只是新创建一个对象，替换掉旧的而已。

一句话就是，不可变类型，不管是深拷贝还是浅拷贝，地址值和拷贝后的值都是一样的。

 

对于可变对象深浅拷贝

import copy
a=[1,2,3]

print("=====赋值=====")
b=a
print(a)
print(b)
print(id(a))
print(id(b))

print("=====浅拷贝=====")
b=copy.copy(a)
print(a)
print(b)
print(id(a))
print(id(b))

print("=====深拷贝=====")
b=copy.deepcopy(a)
print(a)
print(b)
print(id(a))
print(id(b))

结果：

=====赋值=====
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
37235144
37235144
=====浅拷贝=====
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
37235144
37191432
=====深拷贝=====
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
37235144
37210184

赋值： 值相等，地址相等

copy浅拷贝：值相等，地址不相等

deepcopy深拷贝：值相等，地址不相等

 

对于可变对象深浅拷贝(外层改变元素)

import copy
l=[1,2,3,[4, 5]]

l1=l #赋值
l2=copy.copy(l) #浅拷贝
l3=copy.deepcopy(l) #深拷贝
l.append(6)

print(l)  
print(l1)
print(l2)
print(l3)

结果：

[1, 2, 3, [4, 5], 6]     #l添加一个元素6
[1, 2, 3, [4, 5], 6]     #l1跟着添加一个元素6
[1, 2, 3, [4, 5]]        #l2保持不变
[1, 2, 3, [4, 5]]        #l3保持不变

 

 

对于可变对象深浅拷贝(内层改变元素)

import copy
l=[1,2,3,[4, 5]]

l1=l #赋值
l2=copy.copy(l) #浅拷贝
l3=copy.deepcopy(l) #深拷贝
l[3].append(6) 

print(l) 
print(l1)
print(l2)
print(l3)

结果：

[1, 2, 3, [4, 5, 6]]      #l[3]添加一个元素6
[1, 2, 3, [4, 5, 6]]      #l1跟着添加一个元素6
[1, 2, 3, [4, 5, 6]]      #l2跟着添加一个元素6
[1, 2, 3, [4, 5]]         #l3保持不变

1.外层添加元素时，浅拷贝不会随原列表变化而变化；内层添加元素时，浅拷贝才会变化。
2.无论原列表如何变化，深拷贝都保持不变。
3.赋值对象随着原列表一起变化。