Python拷贝机制详解-优快云博客

本文详细解析了Python中拷贝机制的基本概念，包括浅拷贝与深拷贝的区别，并通过实例演示了如何使用copy模块来处理列表和字典的数据拷贝。此外，还介绍了函数参数传递方式以及对象引用的变化。

python中，进行函数参数传递或者返回值时，如果是一般的变量，会拷贝传递，如果是列表或字典则是引用传递，那python如何对列表和字典进行拷贝传递呢：标准库的copy模块提供了两个方法：copy和deepcopy方法。

1. copy.copy 浅拷贝只拷贝父对象，不会拷贝对象的内部的子对象。
2. copy.deepcopy 深拷贝拷贝对象及其子对象

见下例：

import copy
a = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']]  #原始对象

e = a[:] 		#利用分片操作进行拷贝（浅拷贝）
b = a  		#赋值，传对象的引用
c = copy.copy(a)  	#对象拷贝，浅拷贝
d = copy.deepcopy(a)  	#对象拷贝，深拷贝

a.append(5)  		#修改对象a
a[4].append('c') 	#修改对象a中的['a', 'b']列表子对象

print 'a = ', a
print 'b = ', b
print 'c = ', c
print 'd = ', d

运行结果：

a = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c'], 5]
b = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c'], 5]
c = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c']]
d = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']]
e = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c']]
分析：

b是a的一个引用，两者指向的对象相同，打印结果必然相同。c只拷贝了a的中的父对象，对于a中嵌套的子对象列表并没有拷贝，所以c中的1,2,3,4是拷贝得到的副本，属于自己的，但嵌套的子对象列表还是a原来的。d的话，由于是深拷贝，所以子对象父对象都是拷贝生产的新的副本，完全不所原来a的影响。至于e，分片操作的效果等价于浅拷贝，结果和c相同。

下面以列表为例，看看函数参数传递和返回值中，是如何进行引用传递的：

#coding=utf-8
def ggg():
	l = [1, 2, 3]           #局部变量
	print 'local var ', l

	return l

def fff(l):
	l.append(100)
	l[2].append('c')

	print "global var ", l  #全局变量

	return l

a = ggg()
print a 
a.append(10)
print a
ggg()

print '\n\n'

a = [1, 2, ['a', 'b'], 3]
b = fff(a)
print a
b.append(1000)
print b
print a

运行结果：

local var [1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3, 10]
local var [1, 2, 3]

global var [1, 2, ['a', 'b', 'c'], 3, 100]
[1, 2, ['a', 'b', 'c'], 3, 100]
[1, 2, ['a', 'b', 'c'], 3, 100, 1000]
[1, 2, ['a', 'b', 'c'], 3, 100, 1000]

分析：

a接受函数ggg返回的局部变量，但修改a后第二次调用函数ggg，ggg内的局部变量l并没有受到影响，课件ggg返回局部变量时是拷贝传递，就像C++中的一样：函数不可能返回局部变量的引用，因为局部变量保存在函数的栈空间中，函数调用结束后，栈被销毁，不可以对局部变量进行引用了。

将a传递给函数fff后，a被改变了，说明进行了引用传递；函数fff的返回值赋给b，对b的修改也会影响到a，说明返回值也是进行的引用传递（不过这里返回的可不是局部变量了）。

另外，字典还有自己的copy方法，但没有deepcopy方法，其copy方法和上面的copy模块中的copy方法一样，也是实现的浅拷贝。

还有一点：对于一般变量，如果想达到引用传递的效果，怎么办呢？python标准库中并没有提供类似C++中专门的引用或指针的机制，要实现函数内部对传入变量的修改有两种途径：

1、通过函数返回值重新赋值变量；

2、将变量封装在列表中在传给函数。

最后一点：把一个类的对象传递给函数的时候，类似引用传递，在函数内部修改类的变量，会真正改变其值。见下例：

class TestClass(object):
    val1 = 100  #类变量
    
    def __init__(self):
        self.val2 = 200  #成员变量
    

def change(obj):
    obj.val2 = 5555
    obj.val1 = 6666

if __name__ == '__main__':    
    
    inst0 = TestClass()
    print '$$$ ',inst0.val1 #100
    print '$$$ ',inst0.val2 #200
    
    change(inst0)
    
    print '*** ',inst0.val1 #6666
    print '*** ',inst0.val2 #5555