python直接赋值、浅拷贝与深拷贝

本文主要参考这篇博文python浅拷贝与深拷贝

基本概念

首先了解python中的一些基本概念

• 变量：是一个系统表的元素，拥有指向对象的连接空间
• 对象：被分配的一块内存，存储其所代表的值
• 引用：是自动形成的从变量到对象的指针（一个动作）
• 类型：属于对象，而非变量
• 可变对象（重点）：可以修改的对象，包括列表、字典、集合
• 不可变对象（重点）：一旦创建就不可修改的对象，包括字符串、元组、数值类型

深浅拷贝主要与可变对象和不可变对象有关，可变对象表明其指向内存中的值可以改变，当修改变量值时，其指向的内容空间中的值直接修改，并没有开辟新地址；不可变对象改变后，其所指的值不能被改变，相当于“抛弃”了原来地址中的值，重新开辟了一块地址进行赋值，并指向该地址

拷贝方法

对象的拷贝主要有三种方法

• 直接赋值：赋值的是对象的引用
• 浅拷贝（copy）：拷贝父对象，不会拷贝对象内部的子对象
• 深拷贝（deepcopy）：引入copy模块的deepcopy方法，完全拷贝父对象与子对象

可变对象的拷贝

可变对象有列表、字典和集合，下面展示一个例子: 例子来源

字典的浅拷贝

>>> a = {1: [1,2,3]}
>>> b = a.copy()
>>> a, b
({1: [1, 2, 3]}, {1: [1, 2, 3]})
>>> a[1].append(4)
>>> a, b
({1: [1, 2, 3, 4]}, {1: [1, 2, 3, 4]})

字典的深拷贝

>>>import copy
>>> c = copy.deepcopy(a)
>>> a, c
({1: [1, 2, 3, 4]}, {1: [1, 2, 3, 4]})
>>> a[1].append(5)
>>> a, c
({1: [1, 2, 3, 4, 5]}, {1: [1, 2, 3, 4]})

深浅拷贝的图示解释如下

• 赋值引用b=a: a和b指向同一对象
• 浅拷贝b=a.copy(): a和b是独立的对象，但他们的子对象还是指向同一对象，也就是说改变其中任何一个子对象，两个值均发生改变
• 深拷贝b=copy.deepcopy(a): a和b完全拷贝了父对象及其子对象，两者是完全独立的

其中红色部分代表两个变量的共有部分，即修改一个另一个也随之变化；黑色部分是独立部分

更多实例

import copy
a = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']] #原始对象
 
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']数组对象
 
print( 'a = ', a )
print( 'b = ', b )
print( 'c = ', c )
print( 'd = ', d )

'''
('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']])
'''

不可变对象的拷贝

不可变对象的深浅拷贝就不重要了，因为地址本身的内容是不可变的，所以如果我们要改变变量的值，就必须改变其地址，类似于可变对象中的深拷贝

a = (1,2,3)
b = a
'''
# 值 地址
(1, 2, 3)  139964652002432
(1, 2, 3)  139964652002432
'''

a = (4,5,6)
'''
(4, 5, 6)  139964652227904  # a的地址发生改变
(1, 2, 3)  139964652002432
'''