python 為什么有深拷貝淺拷貝

在寫Python過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到對(duì)象的拷貝，如果不理解淺拷貝和深拷貝的概念，你的代碼就可能出現(xiàn)一些問(wèn)題。所以，在這里按個(gè)人的理解談?wù)勊鼈冎g的區(qū)別。

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一、賦值（assignment）

在《Python FAQ1》一文中，對(duì)賦值已經(jīng)講的很清楚了，關(guān)鍵要理解變量與對(duì)象的關(guān)系。

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a = [1, 2, 3] b = a print(id(a), id(b), sep='\n')139701469405552139701469405552

在Python中，用一個(gè)變量給另一個(gè)變量賦值，其實(shí)就是給當(dāng)前內(nèi)存中的對(duì)象增加一個(gè)“標(biāo)簽”而已。

如上例，通過(guò)使用內(nèi)置函數(shù) id() ，可以看出 a 和 b 指向內(nèi)存中同一個(gè)對(duì)象。a is b會(huì)返回 True 。

二、淺拷貝（shallow copy）

注意：淺拷貝和深拷貝的不同僅僅是對(duì)組合對(duì)象來(lái)說(shuō)，所謂的組合對(duì)象就是包含了其它對(duì)象的對(duì)象，如列表，類實(shí)例。而對(duì)于數(shù)字、字符串以及其它“原子”類型，沒(méi)有拷貝一說(shuō)，產(chǎn)生的都是原對(duì)象的引用。

所謂“淺拷貝”，是指創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，其內(nèi)容是原對(duì)象中元素的引用。（拷貝組合對(duì)象，不拷貝子對(duì)象）

常見(jiàn)的淺拷貝有：切片操作、工廠函數(shù)、對(duì)象的copy()方法、copy模塊中的copy函數(shù)。

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a = [1, 2, 3] b = list(a) print(id(a), id(b)) # a和b身份不同140601785066200 140601784764968 for x, y in zip(a, b): # 但它們包含的子對(duì)象身份相同... print(id(x), id(y))... 140601911441984 140601911441984140601911442016 140601911442016140601911442048 140601911442048

從上面可以明顯的看出來(lái)，a 淺拷貝得到 b，a 和 b 指向內(nèi)存中不同的 list 對(duì)象，但它們的元素卻指向相同的 int 對(duì)象。這就是淺拷貝！

三、深拷貝（deep copy）

所謂“深拷貝”，是指創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，然后遞歸的拷貝原對(duì)象所包含的子對(duì)象。深拷貝出來(lái)的對(duì)象與原對(duì)象沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)。

深拷貝只有一種方式：copy模塊中的deepcopy函數(shù)。

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import copy a = [1, 2, 3] b = copy.deepcopy(a) print(id(a), id(b))140601785065840 140601785066200 for x, y in zip(a, b):... print(id(x), id(y))... 140601911441984 140601911441984140601911442016 140601911442016140601911442048 140601911442048

看了上面的例子，有人可能會(huì)疑惑：

為什么使用了深拷貝，a和b中元素的id還是一樣呢？

答：這是因?yàn)閷?duì)于不可變對(duì)象，當(dāng)需要一個(gè)新的對(duì)象時(shí)，python可能會(huì)返回已經(jīng)存在的某個(gè)類型和值都一致的對(duì)象的引用。而且這種機(jī)制并不會(huì)影響 a 和 b 的相互獨(dú)立性，因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)元素指向同一個(gè)不可變對(duì)象時(shí)，對(duì)其中一個(gè)賦值不會(huì)影響另外一個(gè)。

我們可以用一個(gè)包含可變對(duì)象的列表來(lái)確切地展示“淺拷貝”與“深拷貝”的區(qū)別：

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import copy a = [[1, 2],[5, 6], [8, 9]] b = copy.copy(a) # 淺拷貝得到b c = copy.deepcopy(a) # 深拷貝得到c print(id(a), id(b)) # a 和 b 不同139832578518984 139832578335520 for x, y in zip(a, b): # a 和 b 的子對(duì)象相同... print(id(x), id(y))... 139832578622816 139832578622816139832578622672 139832578622672139832578623104 139832578623104 print(id(a), id(c)) # a 和 c 不同139832578518984 139832578622456 for x, y in zip(a, c): # a 和 c 的子對(duì)象也不同... print(id(x), id(y))... 139832578622816 139832578621520139832578622672 139832578518912139832578623104 139832578623392

從這個(gè)例子中可以清晰地看出淺拷貝與深拷貝地區(qū)別。

總結(jié)：

1、賦值：簡(jiǎn)單地拷貝對(duì)象的引用，兩個(gè)對(duì)象的id相同。

2、淺拷貝：創(chuàng)建一個(gè)新的組合對(duì)象，這個(gè)新對(duì)象與原對(duì)象共享內(nèi)存中的子對(duì)象。

3、深拷貝：創(chuàng)建一個(gè)新的組合對(duì)象，同時(shí)遞歸地拷貝所有子對(duì)象，新的組合對(duì)象與原對(duì)象沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)。雖然實(shí)際上會(huì)共享不可變的子對(duì)象，但不影響它們的相互獨(dú)立性。

淺拷貝和深拷貝的不同僅僅是對(duì)組合對(duì)象來(lái)說(shuō)，所謂的組合對(duì)象就是包含了其它對(duì)象的對(duì)象，如列表，類實(shí)例。而對(duì)于數(shù)字、字符串以及其它“原子”類型，沒(méi)有拷貝一說(shuō)，產(chǎn)生的都是原對(duì)象的引用。

Python中的賦值，淺拷貝和深拷貝的區(qū)別

賦值(=)，就是創(chuàng)建了對(duì)象的一個(gè)新的引用，修改其中任意一個(gè)變量都會(huì)影響到另一個(gè)。

淺拷貝：創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，但它包含的是對(duì)原始對(duì)象中包含項(xiàng)的引用(如果用引用的方式修改其中一個(gè)對(duì)象，另外一個(gè)也會(huì)修改改變){1,完全切片方法;2，工廠函數(shù)，如list();3，copy模塊的copy()函數(shù)}

深拷貝：創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，并且遞歸的復(fù)制它所包含的對(duì)象(修改其中一個(gè)，另外一個(gè)不會(huì)改變){copy模塊的deep.deepcopy()函數(shù)}

Python3 & 淺拷貝與深拷貝

在Python中對(duì)象的賦值（=）其實(shí)就是對(duì)象的引用。即：當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，把它賦值給另一個(gè)變量時(shí)，python并沒(méi)有拷貝這個(gè)對(duì)象，只是拷貝了這個(gè)對(duì)象的引用而已。

Python中對(duì)象的拷貝分為：淺拷貝(copy)和深拷貝(deepcopy)。

淺拷貝：拷貝了最外圍的對(duì)象本身，內(nèi)部的元素都只是拷貝了一個(gè)引用而已。也就是，將原對(duì)象在內(nèi)存中引用地址拷貝過(guò)來(lái)，然后讓新的對(duì)象指向這個(gè)地址。可以使用“=”或列表自帶的copy()函數(shù)(如list.copy()），或使用copy模塊的copy()函數(shù)。

深拷貝：外圍和內(nèi)部元素都進(jìn)行了拷貝對(duì)象本身，而不是引用。即把對(duì)象復(fù)制一遍，并且該對(duì)象中引用的其他對(duì)象也同時(shí)復(fù)制，完全得到一個(gè)新的一模一樣的對(duì)象，對(duì)新對(duì)象里的值進(jìn)行修改不會(huì)影響原有對(duì)象，新對(duì)象和原對(duì)象完全分離開(kāi)。深拷貝只能使用copy模塊中deepcopy()函數(shù)，使用前要導(dǎo)入：from copy import deepcopy。

Python中對(duì)象分為不可變對(duì)象 、可變對(duì)象。

不可變對(duì)象：一旦創(chuàng)建就不可修改的對(duì)象，例如：字符串、元組、數(shù)字

可變對(duì)象：可以修改的對(duì)象，例如：列表、字典。

其中Python中的切片可以應(yīng)用于：列表、元組、字符串，但不能應(yīng)用于字典。

而深淺拷貝，可應(yīng)用于序列（列表、元組、字符串），也可應(yīng)用于字典。

其中不可變對(duì)象，不管是深拷貝還是淺拷貝，地址值在拷貝后的值都是一樣的。

以下以元組（不可變類型）為例

從上述示例可以看出：

不可變對(duì)象類型，沒(méi)有被拷貝的說(shuō)法，即便是用深拷貝，查看id的話也是一樣的，如果對(duì)其重新賦值，也只是新創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，替換掉舊的而已。

所以不可變類型，不管是深拷貝還是淺拷貝，地址值和拷貝后的值都是一樣的。

以下以列表（可變類型）為例

第一種方法：使用=號(hào)淺拷貝

輸出結(jié)果：

第二種方法：使用copy淺拷貝

輸出結(jié)果：

第三種方法：使用deepcopy深拷貝

輸出結(jié)果：

從上述示例可以看出：

=淺拷貝：值相等，地址相等

copy淺拷貝：值相等，地址不相等

deepcopy深拷貝：值相等，地址不相等

總結(jié)：

1，深淺拷貝都是對(duì)源對(duì)象的復(fù)制，占用不同的內(nèi)存空間。

2，不可變類型的對(duì)象，對(duì)于深淺拷貝毫無(wú)影響，最終的地址值和值都是相等的。

3，可變類型的對(duì)象，使用=淺拷貝時(shí)， 值相等，地址相等，對(duì)新對(duì)象里的值進(jìn)行修改同時(shí)會(huì)影響原有對(duì)象;使用copy淺拷貝時(shí)值相等，地址不相等;使用deepcopy深拷貝時(shí)值相等，地址不相等。可以看出針對(duì)可變類型copy淺拷貝和deepcopy深拷貝，對(duì)新對(duì)象里的值進(jìn)行修改不會(huì)影響原有對(duì)象。

名稱欄目：深拷貝函數(shù)python 深淺拷貝實(shí)現(xiàn)方法
當(dāng)前路徑：http://vcdvsql.cn/article36/dooospg.html

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