python 深拷贝和浅拷贝总结

本文主要介绍 Python 中对象的赋值、浅拷贝和深拷贝。对象赋值是进行对象引用传递,浅拷贝只复制一层,对不可变类型不操作,对可变类型复制浅层指向;深拷贝会在内存中重新开辟空间,复制所有内容。还提到非容器类型无拷贝概念,元组含原子类型对象时不能深拷贝。

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目录

1 Python | Python学习之深浅拷贝 

总结(重点关注)

赋值、深浅拷贝图例(重点关注)

2 图解Python深拷贝和浅拷贝   

对象赋值

浅拷贝

深拷贝

拷贝的特殊情况(重点关注)

总结(重点关注)


1 Python | Python学习之深浅拷贝 

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU0OTU5OTI4MA==&mid=2247484701&idx=1&sn=4d4ec40fe9295dd77c9e011a6de11d1c&chksm=fbac2442ccdbad545b3df58ed6915808c239031a70083f3a1b9d6d976c9a4b72af0539ad1f1c&mpshare=1&scene=1&srcid=0710UXbBe3Pfv971r8XSyxIc&key=a6e428af7bc20b4e016201a38000164339c55965a2cf75400505baba5515cf9416a7ff6ffb877d94401568f519279e77727e168bffdfd0cd7a634185c026158fc51cdfca2ce3af9180f29ed3dc394631&ascene=1&uin=Mjg0MjA3ODUzMw%3D%3D&devicetype=Windows+7&version=62060833&lang=zh_CN&pass_ticket=pu4psP9c2eqtI497jataXxUMZSGKE2IcogjYNwXGjktilYygbos55dWcKORRm9Mo

总结(重点关注)

(1)字符串 、元组以及数值深浅拷贝是没有差别的,拷贝不会进行任何操作,还是其本身。

(2)浅拷贝 :不管多么复杂的数据结构,浅拷贝都只会copy一层,且当copy指向不可变类型(如字符串、元组、数值)时,copy不会执行copy操作。当copy指向可变类型时,copy会执行第一层拷贝,即拷贝浅层的指向。

(3)深拷贝 :其实深拷贝就是在内存中重新开辟一块空间,不管数据结构多么复杂,只要遇到可能发生改变的数据类型,就重新开辟一块内存空间把内容复制下来,直到最后一层,不再有复杂的数据类型,就保持其原引用。这样,不管数据结构多么的复杂,数据之间的修改都不会相互影响,这就是深拷贝,也同样可以将深拷贝理解为真正意义上的复制,是两个操作独立的个体。

赋值、深浅拷贝图例(重点关注)

n1 = {'k1' : 'wu', 'k2' : 123, 'k3' : ['alex', 678]}

n2 = n1  # 赋值

n2 = copy.copy(n1) # 浅拷贝

n2 = copy.deepcopy(n1) # 深拷贝


图解Python深拷贝和浅拷贝   

https://www.cnblogs.com/wilber2013/p/4645353.html

Python中,对象的赋值,拷贝(深/浅拷贝)之间是有差异的,如果使用的时候不注意,就可能产生意外的结果。

下面本文就通过简单的例子介绍一下这些概念之间的差别。

对象赋值

直接看一段代码:

will = ["Will", 28, ["Python", "C#", "JavaScript"]]
wilber = will
print id(will)
print will
print [id(ele) for ele in will]
print id(wilber)
print wilber
print [id(ele) for ele in wilber]

will[0] = "Wilber"
will[2].append("CSS")
print id(will)
print will
print [id(ele) for ele in will]
print id(wilber)
print wilber
print [id(ele) for ele in wilber]

 

代码的输出为:

下面来分析一下这段代码:

  • 首先,创建了一个名为will的变量,这个变量指向一个list对象,从第一张图中可以看到所有对象的地址(每次运行,结果可能不同)
  • 然后,通过will变量对wilber变量进行赋值,那么wilber变量将指向will变量对应的对象(内存地址),也就是说"wilber is will","wilber[i] is will[i]"

    • 可以理解为,Python中,对象的赋值都是进行对象引用(内存地址)传递
  • 第三张图中,由于will和wilber指向同一个对象,所以对will的任何修改都会体现在wilber上

    • 这里需要注意的一点是,str是不可变类型,所以当修改的时候会替换旧的对象,产生一个新的地址39758496

浅拷贝

下面就来看看浅拷贝的结果:

import copy

will = ["Will", 28, ["Python", "C#", "JavaScript"]]
wilber = copy.copy(will)

print id(will)
print will
print [id(ele) for ele in will]
print id(wilber)
print wilber
print [id(ele) for ele in wilber]

will[0] = "Wilber"
will[2].append("CSS")
print id(will)
print will
print [id(ele) for ele in will]
print id(wilber)
print wilber
print [id(ele) for ele in wilber]

代码结果为:

分析一下这段代码:

  • 首先,依然使用一个will变量,指向一个list类型的对象
  • 然后,通过copy模块里面的浅拷贝函数copy(),对will指向的对象进行浅拷贝,然后浅拷贝生成的新对象赋值给wilber变量

    • 浅拷贝会创建一个新的对象,这个例子中"wilber is not will"
    • 但是,对于对象中的元素,浅拷贝就只会使用原始元素的引用(内存地址),也就是说"wilber[i] is will[i]"
  • 当对will进行修改的时候

    • 由于list的第一个元素是不可变类型,所以will对应的list的第一个元素会使用一个新的对象39758496
    • 但是list的第三个元素是一个可不类型,修改操作不会产生新的对象,所以will的修改结果会相应的反应到wilber上

总结一下,当我们使用下面的操作的时候,会产生浅拷贝的效果:

  • 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

深拷贝

最后来看看深拷贝:

import copy

will = ["Will", 28, ["Python", "C#", "JavaScript"]]
wilber = copy.deepcopy(will)

print id(will)
print will
print [id(ele) for ele in will]
print id(wilber)
print wilber
print [id(ele) for ele in wilber]

will[0] = "Wilber"
will[2].append("CSS")
print id(will)
print will
print [id(ele) for ele in will]
print id(wilber)
print wilber
print [id(ele) for ele in wilber]

代码的结果为:

分析一下这段代码:

  • 首先,同样使用一个will变量,指向一个list类型的对象
  • 然后,通过copy模块里面的深拷贝函数deepcopy(),对will指向的对象进行深拷贝,然后深拷贝生成的新对象赋值给wilber变量

    • 跟浅拷贝类似,深拷贝也会创建一个新的对象,这个例子中"wilber is not will"
    • 但是,对于对象中的元素,深拷贝都会重新生成一份(有特殊情况,下面会说明),而不是简单的使用原始元素的引用(内存地址)

      • 例子中will的第三个元素指向39737304,而wilber的第三个元素是一个全新的对象39773088,也就是说,"wilber[2] is not will[2]"
  • 当对will进行修改的时候

    • 由于list的第一个元素是不可变类型,所以will对应的list的第一个元素会使用一个新的对象39758496
    • 但是list的第三个元素是一个可变类型,修改操作不会产生新的对象,但是由于"wilber[2] is not will[2]",所以will的修改不会影响wilber

拷贝的特殊情况(重点关注)

其实,对于拷贝有一些特殊情况:

  • 对于非容器类型(如数字、字符串、和其他'原子'类型的对象)没有拷贝这一说

    • 也就是说,对于这些类型,"obj is copy.copy(obj)" 、"obj is copy.deepcopy(obj)"
  • 如果元组变量只包含原子类型对象则不能深拷贝,看下面的例子

    

总结(重点关注)

本文介绍了对象的赋值和拷贝,以及它们之间的差异:

  • Python中对象的赋值都是进行对象引用(内存地址)传递
  • 使用copy.copy(),可以进行对象的浅拷贝,它复制了对象,但对于对象中的元素,依然使用原始的引用.
  • 如果需要复制一个容器对象,以及它里面的所有元素(包含元素的子元素),可以使用copy.deepcopy()进行深拷贝
  • 对于非容器类型(如数字、字符串、和其他'原子'类型的对象)没有被拷贝一说
  • 如果元祖变量只包含原子类型对象,则不能深拷贝
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