Python中list的复制及深拷贝与浅拷贝探究

Posted 2021-01-03 Bil369

　　在Python中，经常要对一个list进行复制。对于复制，自然的就有深拷贝与浅拷贝问题。深拷贝与浅拷贝的区别在于，当从原本的list复制出新的list之后，修改其中的任意一个是否会对另一个造成影响，即这两个list在内存中是否储存在同一个区域，这也是区分深拷贝与浅拷贝的重要依据。接下来我们就针对Python中list复制的几种方法，来探究一下其是属于深拷贝还是浅拷贝。弄清楚这个问题，有助于我们在编程中规避错误，减少不必要的调试时间。

一、非拷贝方法——直接赋值

　　如果用=直接赋值，是非拷贝方法。这两个列表是等价的，修改其中任何一个列表都会影响到另一个列表。这也是Python作为动态语言与C这类静态语言在思想上的不同之处。

 1 #!/usr/bin/env python3
 2 # -*- coding: utf-8 -*-
 3 
 4 old = [1, [1, 2, 3], 3]
 5 new = old
 6 print(\'Before:\')
 7 print(old)
 8 print(new)
 9 new[0] = 3
10 new[1][0] = 3
11 print(\'After:\')
12 print(old)
13 print(new)

运行结果：

二、浅拷贝的几种方法

1.copy()方法

　　我们来看以下代码：

 1 #!/usr/bin/env python3
 2 # -*- coding: utf-8 -*-
 3 
 4 old = [1, [1, 2, 3], 3]
 5 new = old.copy()
 6 print(\'Before:\')
 7 print(old)
 8 print(new)
 9 new[0] = 3
10 new[1][0] = 3
11 print(\'After:\')
12 print(old)
13 print(new)

运行结果：

　　对于list的第一层，是实现了深拷贝，但对于嵌套的list，仍然是浅拷贝。这其实很好理解，内层的list保存的是地址，复制过去的时候是把地址复制过去了。嵌套的list在内存中指向的还是同一个。

 

 

2.使用列表生成式

　　使用列表生成式产生新列表也是一个浅拷贝方法，只对第一层实现深拷贝。

 1 #!/usr/bin/env python3
 2 # -*- coding: utf-8 -*-
 3 
 4 old = [1, [1, 2, 3], 3]
 5 new = [i for i in old]
 6 print(\'Before:\')
 7 print(old)
 8 print(new)
 9 new[0] = 3
10 new[1][0] = 3
11 print(\'After:\')
12 print(old)
13 print(new)

运行结果：

3.用for循环遍历

　　通过for循环遍历，将元素一个个添加到新列表中。这也是一个浅拷贝方法，只对第一层实现深拷贝。

 

 1 #!/usr/bin/env python3
 2 # -*- coding: utf-8 -*-
 3 
 4 old = [1, [1, 2, 3], 3]
 5 new = []
 6 for i in range(len(old)):
 7     new.append(old[i])
 8 print(\'Before:\')
 9 print(old)
10 print(new)
11 new[0] = 3
12 new[1][0] = 3
13 print(\'After:\')
14 print(old)
15 print(new)

运行结果：

4.使用切片

　　通过使用[:]切片，可以浅拷贝整个列表。同样的，只对第一层实现深拷贝。

 

 1 #!/usr/bin/env python3
 2 # -*- coding: utf-8 -*-
 3 
 4 old = [1, [1, 2, 3], 3]
 5 new = old[:]
 6 print(\'Before:\')
 7 print(old)
 8 print(new)
 9 new[0] = 3
10 new[1][0] = 3
11 print(\'After:\')
12 print(old)
13 print(new)

运行结果：

三、深拷贝的实现

　　如果用deepcopy()方法，则无论多少层，无论怎样的形式，得到的新列表都是和原来无关的，这是最安全最清爽最有效的方法。

　　使用时，要导入copy。

 

 1 #!/usr/bin/env python3
 2 # -*- coding: utf-8 -*-
 3 
 4 import copy
 5 
 6 old = [1, [1, 2, 3], 3]
 7 new = copy.deepcopy(old)
 8 print(\'Before:\')
 9 print(old)
10 print(new)
11 new[0] = 3
12 new[1][0] = 3
13 print(\'After:\')
14 print(old)
15 print(new)

 运行结果：

　　以上，就是对list的复制及深拷贝与浅拷贝探究。鉴于本人水平有限，文中有不妥之处，还请在评论中指出。