Python浅拷贝和深度拷贝

发布时间:2022-03-07 10:24:57 人气:96 作者:多测师

  前面介绍了Python的赋值(对象的引用传递),那么Python如何解决原始数据在函数传递后不受影响呢,Python提供了浅度拷贝(shallow copy)和深度拷贝(deep copy)两种方式。

  ·浅拷贝(copy):拷贝父对象,不拷贝对象内部的子对象。

  ·深拷贝(deepcopy):完全拷贝了父对象及其子对象。

  浅拷贝

  1. 不可变数据类型

  下面对不可变对象整型变量和元组进行浅拷贝:

  import copy

  a = 1

  b = copy.copy(a)

  print(id(a))

  print(id(b))

  print(a == b)

  print(a is b)

  t1 = (1, 2, 3)

  t2 = tuple(t1)

  print(id(t1))

  print(id(t2))

  print(t1 == t2)

  print(t1 is t2)

  执行结果:

  50622072

  50622072

  True

  True

  55145384

  55145384

  True

  True

  不可变对象的拷贝和对象的引用传递一样,a、b指向相同的对象,修改其中一个变量的值不会影响另外的变量,会开辟新的空间。

Python浅拷贝和深度拷贝

  2. 可变数据类型

  对可变对象list进行浅拷贝:

  import copy

  l1 = [1, 2, 3]

  l2 = list(l1)

  l3 = copy.copy(l1)

  l4 = l1[:]

  print(id(l1))

  print(id(l2))

  print(l1 == l2)

  print(l1 is l2)

  print(id(l3))

  print(id(l4))

  l1.append(4)

  print(id(l1))

  print(l1 == l2)

  print(l1 is l2)

  执行结果:

  48520904

  48523784

  True

  False

  48523848

  48521032

  48520904

  False

  False

  可以看到,对可变对象的浅拷贝会重新分配一块内存,创建一个新的对象,里面的元素是原对象中子对象的引用。改变l1的值不会影响l2,l3,l4的值,它们指向不同的对象。

  上面的例子比较简单,下面举一个相对复杂的数据结构:

  import copy

  l1 = [[1, 2], (4, 5)]

  l2 = copy.copy(l1)

  print(id(l1))

  print(id(l2))

  print(id(l1[0]))

  print(id(l2[0]))

  l1.append(6)

  print(l1)

  print(l2)

  l1[0].append(3)

  print(l1)

  print(l2)

  执行结果:

  1918057951816

  1918057949448

  2680328991496

  2680328991496

  [[1, 2], (4, 5), 6]

  [[1, 2], (4, 5)]

  [[1, 2, 3], (4, 5), 6]

  [[1, 2, 3], (4, 5)]

  l2 是 l1 的浅拷贝,它们指向不同的对象,因为浅拷贝里的元素是对原对象元素的引用,因此 l2 中的元素和 l1 指向同一个列表和元组对象(l1[0]和l2[0]指向的是相同的地址)。l1.append(6)不会对 l2 产生任何影响,因为 l2 和 l1 作为整体是两个不同的对象,不共享内存地址。

  l1[0].append(3)对 l1 中的第一个列表新增元素 3,因为 l2 是 l1 的浅拷贝,l2 中的第一个元素和 l1 中的第一个元素,共同指向同一个列表,因此 l2 中的第一个列表也会相对应的新增元素 3。

  这里提一个小问题:如果对l1中的元组新增元素(l1[1] += (7, 8)),会影响l2吗?

  到这里我们知道使用浅拷贝可能带来的副作用,要避免它就得使用深度拷贝。

  深度拷贝

  深度拷贝会完整地拷贝一个对象,会重新分配一块内存,创建一个新的对象,并且将原对象中的元素以递归的方式,通过创建新的子对象拷贝到新对象中。因此,新对象和原对象没有任何关联,也就是完全拷贝了父对象及其子对象。

  import copy

  l1 = [[1, 2], (4, 5)]

  l2 = copy.deepcopy(l1)

  print(id(l1))

  print(id(l2))

  l1.append(6)

  print(l1)

  print(l2)

  l1[0].append(3)

  print(l1)

  print(l2)

  执行结果:

  3026088342280

  3026088342472

  [[1, 2], (4, 5), 6]

  [[1, 2], (4, 5)]

  [[1, 2, 3], (4, 5), 6]

  [[1, 2], (4, 5)]

  可以看到,l1 变化不影响l2 ,l1 和 l2 完全独立,没有任何联系。

  在进行深度拷贝时,深度拷贝 deepcopy 中会维护一个字典,记录已经拷贝的对象与其 ID。如果字典里已经存储了将要拷贝的对象,则会从字典直接返回。

  以上内容为大家介绍了Python浅拷贝和深度拷贝,希望对大家有所帮助,如果想要了解更多Python相关知识,请关注多测师。https://www.e70w.com/xwzx/

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