python之copy模块与深拷贝浅拷贝

Posted 2020-09-11

copy模块

使用copy模块来实现复制功能。

复制方法分为浅拷贝与深拷贝：

 浅拷贝，

  copy.copy(object)

  对内存地址进行复制，目标对象和源对象指向同一内存片内存空间。

 深拷贝，

  copy.deepcopy(object)

  为复制生成的对象也申请一个单独的内存空间，内存地址是自主分配的。

  完成复制后，目标对象和源对象虽然存储数据是一样的，但是内存地址不同。

  两个对象互不干涉。

例：

>>> jack = [‘jack‘, [‘age‘, ‘20‘]]
>>> import copy

//深拷贝
>>> james = copy.deepcopy(jack)

>>> james[0] = ‘james‘

>>> print jack, james
[‘jack‘, [‘age‘, ‘20‘]] [‘james‘, [‘age‘, ‘20‘]]
>>> james[1][1] = 18
>>> print jack, james
[‘jack‘, [‘age‘, ‘20‘]] [‘james‘, [‘age‘, 18]]

这时候他们之间就不会互相影响了。打印出每个人的内部元素每个id：

>>> [id(x) for x in jack]
[139132064, 3073507244L]
>>> [id(x) for x in james]
[139141632, 139157548]

他们的内部元素也都指向了不同的对象。

//浅拷贝

>>> love = copy.copy(jack)

>>> love[0] = ‘love‘

>>> print jack, love
[‘jack‘, [‘age‘, ‘20‘]] [‘love‘, [‘age‘, ‘20‘]]
>>> james[1][1] = 18
>>> print jack, love
[‘jack‘, [‘age‘, ‘18‘]] [‘love‘, [‘age‘, 18]]

>>> jack.append([‘sex‘,‘man‘])

>>> print jack

[‘jack‘, [‘age‘, ‘20‘], [‘sex‘, ‘man‘]]

>>> print love

[‘jack‘, [‘age‘, ‘20‘]]

copy()方法将源对象变量的内存数值复制给目标对象，两个对象共享同一存储区。

浅拷贝是创建一个新对象，但没有为新对象创建数据区。

因其中第一个元素字符串是不可变类型，所以更改会生成一个新的对象；第二个元素列表是可变类型，所以是在修改原来的对象。

浅拷贝后，在源对象中添加元素，目标对象不会受到影响。

用切片和list方法实现浅拷贝

>>> jack = [‘jack‘, [‘age‘, 20]]
>>> james = jack[:]
>>> anny = list(jack)

观察三者的id值，三者是不同的对象。

>>> print id(jack), id(tom), id(anny)

144846988 144977164 144977388

修改每个值中的名称并再次观察

>>> james[0] = ‘james‘
>>> anny[0] = ‘anny‘
>>> print jack, james, anny

[‘jack‘, [‘age‘, 20]] [‘james‘, [‘age‘, 20]] [‘anny‘, [‘age‘, 20]]

看起来一切正常，在为james和anny重新命名的时候，会重新创建一个’james’和’anny’对象，替换旧的’jack’对象。

但anny只有18岁，重新为anny定义岁数。

>>> anny[1][1] = 18
>>> print jack, james, anny
[‘jack‘, [‘age‘, 18]] [‘james‘, [‘age‘, 18]] [‘anny‘, [‘age‘, 18]]

很奇怪的情况，jack、james、anny的岁数都发生了改变，变成了18了。jack、tom、anny他们应当都是不同的对象，怎么会互相影响呢？看下jack，james，anny的内部元素每个元素id：

>>> [id(x) for x in jack]
[3073896320L, 3073777580L]
>>> [id(x) for x in james]
[144870744, 3073777580L]
>>> [id(x) for x in anny]

[144977344, 3073777580L]

由于list的第一个元素是不可变类型，所以源对象对应的list的第一个元素会使用一个新的对象。
但是list的第二个元素是一个可变类型，修改操作不会产生新的对象，所以修改结果会相应的反应到其他的上面。

一个综合的例子：

import copy

a = [1,2,3,[‘a‘,‘b‘]]

b = a

c = copy.copy(a)

d = copy.deepcopy(a)

a.append(4)

a[3].append(‘c‘)

print a,b,c,d

输出结果为：

[1,2,3,[‘a‘,‘b‘,‘c‘],4]  [1,2,3,[‘a‘,‘b‘,‘c‘],4]  [1,2,3,[‘a‘,‘b‘,‘c‘]] 

 [1,2,3,[‘a‘,‘b‘]]

结：

•             使用切片[:]操作、使用工厂函数（如list/dir/set）、使用copy模块中的copy()函数实现拷贝就叫浅拷贝，只是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。

    利用copy中的deepcopy方法进行拷贝就叫做深拷贝，外围和内部元素都进行了拷贝对象本身，而不是引用。

注：使用=号仅仅在源对象的标签上又加了一层标签生成目标对象，其通过源对象的标签来获取值。

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