Python3 & 浅拷贝与深拷贝

Posted 2023-04-02

参考技术A 在Python中对象的赋值（=）其实就是对象的引用。即：当创建一个对象，把它赋值给另一个变量时，python并没有拷贝这个对象，只是拷贝了这个对象的引用而已。

Python中对象的拷贝分为：浅拷贝(copy)和深拷贝(deepcopy)。
浅拷贝：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。也就是，将原对象在内存中引用地址拷贝过来，然后让新的对象指向这个地址。可以使用“=”或列表自带的copy()函数(如list.copy()），或使用copy模块的copy()函数。

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。即把对象复制一遍，并且该对象中引用的其他对象也同时复制，完全得到一个新的一模一样的对象，对新对象里的值进行修改不会影响原有对象，新对象和原对象完全分离开。深拷贝只能使用copy模块中deepcopy()函数，使用前要导入：from copy import deepcopy。

Python中对象分为不可变对象 、可变对象。
不可变对象：一旦创建就不可修改的对象，例如：字符串、元组、数字
可变对象：可以修改的对象，例如：列表、字典。
其中Python中的切片可以应用于：列表、元组、字符串，但不能应用于字典。
而深浅拷贝，可应用于序列（列表、元组、字符串），也可应用于字典。
其中不可变对象，不管是深拷贝还是浅拷贝，地址值在拷贝后的值都是一样的。

以下以元组（不可变类型）为例

从上述示例可以看出：
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。
所以不可变类型，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。

以下以列表（可变类型）为例
第一种方法：使用=号浅拷贝

输出结果：

第二种方法：使用copy浅拷贝

输出结果：

第三种方法：使用deepcopy深拷贝

输出结果：

从上述示例可以看出：
=浅拷贝：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

总结：
1，深浅拷贝都是对源对象的复制，占用不同的内存空间。
2，不可变类型的对象，对于深浅拷贝毫无影响，最终的地址值和值都是相等的。
3，可变类型的对象，使用=浅拷贝时， 值相等，地址相等，对新对象里的值进行修改同时会影响原有对象;使用copy浅拷贝时值相等，地址不相等;使用deepcopy深拷贝时值相等，地址不相等。可以看出针对可变类型copy浅拷贝和deepcopy深拷贝，对新对象里的值进行修改不会影响原有对象。

python之浅拷贝与深拷贝

1. 浅拷贝

浅拷贝是对于一个对象的顶层拷贝
通俗的理解是：拷贝了引用，并没有拷贝内容

In [10]: a = [11,22,33]

In [11]: b = a

In [12]: id(a)
Out[12]: 140343572333832

In [13]: id(b)
Out[13]: 140343572333832

In [14]: a[0] = ‘aa‘

In [15]: a
Out[15]: [‘aa‘, 22, 33]

In [16]: b
Out[16]: [‘aa‘, 22, 33]

当b = a时，实际上是将a列表的内存地址赋值给了b，那么变量a与变量b指向的是同一内存地址！

2. 深拷贝

深拷贝是对于一个对象所有层次的拷贝(递归)

In [17]: import copy

In [18]: c = copy.deepcopy(a)

In [19]: id(a)
Out[19]: 140343572333832

In [20]: id(c)
Out[20]: 140343572336840

In [21]: a
Out[21]: [‘aa‘, 22, 33]

In [22]: c
Out[22]: [‘aa‘, 22, 33]

In [23]: a[0] = 11

In [24]: a
Out[24]: [11, 22, 33]

In [25]: c
Out[25]: [‘aa‘, 22, 33]

深拷贝不仅拷贝引用还拷贝值，所以内存地址不一样！

再看下面的代码，进一步理解浅拷贝与深拷贝：

注意：变量e由于用的是深拷贝，所以引用与值都是独立的一份

copy.copy

上面演示了copy.deepcopy的用法，下面看copy.copy的用法：

In [40]: a = [1,2,3]

In [41]: b = [4,5,6]

In [42]: c = [a,b]

In [43]: e = copy.copy(c)

In [44]: a.append(4)

In [45]: c[0]
Out[45]: [1, 2, 3, 4]

In [46]: id(c)
Out[46]: 140343572344200

In [47]: id(e)
Out[47]: 140343588052232

图解：

由于变量e用的是copy.copy(c)的方法，所以只拷贝了列表[a,b]的引用（copy.copy只能拷贝第一层引用），所以变量c与变量e的内存地址是不同的，但当改变[a,b]列表中a列表的值时，发现e变量中的a列表也会改变，说明copy.copy方法只拷贝了列表[a,b]列表的引用，而没有拷贝列表[a,b]中列表a与列表b的引用。实际上列表[a,b]中的两个列表a,b的内存地址还是指向的a与b

copy元组时的特点

copy.copy方法在copy时会自动判断copy的对象是可变类型还是不可变类型，如果是不可变类型，那么直接将引用指向copy的对象，如果是可变类型，那么只拷贝第一层的引用，后面的引用不会拷贝