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Python中的深拷貝和淺拷貝詳解

更新時(shí)間：2015年06月03日 10:25:17 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Python中的深拷貝和淺拷貝詳解,本文講解了變量-對(duì)象-引用、可變對(duì)象-不可變對(duì)象、拷貝等內(nèi)容,需要的朋友可以參考下

要說清楚Python中的深淺拷貝，需要搞清楚下面一系列概念:
變量-引用-對(duì)象(可變對(duì)象，不可變對(duì)象)-切片-拷貝(淺拷貝，深拷貝)

【變量-對(duì)象-引用】

在Python中一切都是對(duì)象，比如說:3, 3.14, 'Hello', [1,2,3,4],{'a':1}......

甚至連type其本身都是對(duì)象，type對(duì)象
Python中變量與C/C++/Java中不同，它是指對(duì)象的引用，Python是動(dòng)態(tài)類型，程序運(yùn)行時(shí)候，會(huì)根據(jù)對(duì)象的類型
來確認(rèn)變量到底是什么類型。

單獨(dú)賦值：比如說：

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> a = 3

在運(yùn)行a=3后，變量a變成了對(duì)象3的一個(gè)引用。在內(nèi)部，變量事實(shí)上是到對(duì)象內(nèi)存空間的一個(gè)指針

因?yàn)镻ython的變量不過是對(duì)象的引用，或指向?qū)ο蟮闹羔?，因此在程序中可以?jīng)常改變變量引用

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> x = 42      #變量綁定到整型對(duì)象

>>> x = 'Hello' #現(xiàn)在又成了字符串

>>> x = [1,2,3] #現(xiàn)在又成了列表

專業(yè)表述如下:

變量是一個(gè)系統(tǒng)表的元素，擁有指向?qū)ο蟮倪B接的空間
對(duì)象是被分配的一塊內(nèi)存，存儲(chǔ)其所代表的值
引用是自動(dòng)形成的從變量到對(duì)象的指針
特別注意: 類型屬于對(duì)象，不是變量
比如像剛才的a=3, 整數(shù)對(duì)象3包含了兩重信息
1.值為3
2.一個(gè)頭部信息：告訴Pthyon，這是個(gè)整數(shù)對(duì)象[相當(dāng)于一個(gè)指向int的指針]

共享引用: 比如說：

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> a = 3

>>> b = a

在運(yùn)行賦值語句b = a之后，變量a和變量b指向了同一個(gè)對(duì)象的內(nèi)存空間.

從上圖可以看到，a和b，其id完全一樣，指向同一個(gè)整數(shù)對(duì)象3，或者說同一塊內(nèi)存

如果刪掉a后, 不會(huì)影響b

拷貝概念的引入就是針對(duì):可變對(duì)象的共享引用潛在的副作用而提出的.
【可變對(duì)象-不可變對(duì)象】
在Python中不可變對(duì)象指：一旦創(chuàng)建就不可修改的對(duì)象，包括字符串，元祖，數(shù)字
在Python中可變對(duì)象是指：可以修改的對(duì)象，包括：列表、字典
上面說的a,b都是整數(shù)，整數(shù)是不可變對(duì)象，如果是可變對(duì)象的話，就是另外一回事了。

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> L1 = [2,3,4]      #L1變量指向的是一個(gè)可變對(duì)象:列表  

>>> L2 = L1           #將L1值賦給L2后，兩者共享引用同一個(gè)列表對(duì)象[1,2,3,4]  

>>> L1[0] = 200       #因?yàn)榱斜砜勺?，改變L1中第一個(gè)元素的值  

>>> L1; L2            #改變后，L1，L2同時(shí)改變，因?yàn)閷?duì)象本身值變了  

[200, 3, 4]  

[200, 3, 4]

如果不想改變列表L2的值，有兩種方法:切片和 copy模塊

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> L1 = [2,3,4]   

>>> L2 = L1  

>>> id(L1);id(L2)     #共享引用一個(gè)可變對(duì)象  

45811784L  

45811784L  

>>> L2 = L1[:]        #切片操作  

>>> id(L1);id(L2)     #切片后，對(duì)象就不一樣了  

45811784L  

45806920L  

>>> L1[0] = 200  

>>> L1;L2             #L1發(fā)生改變，L2沒有變化  

[200, 3, 4]  

[2,   3, 4]

【拷貝】
1. 切片技術(shù)應(yīng)用于所有的序列，包括：列表、字符串、元祖
>>>但切片不能應(yīng)用于字典。對(duì)字典只能使用D.copy()方法或D.deepcopy()方法.

2. 深淺拷貝，即可用于序列，也可用于字典

復(fù)制代碼代碼如下:

   >>> import copy

   >>> X = copy.copy(Y)      #淺拷貝：只拷貝頂級(jí)的對(duì)象，或者說：父級(jí)對(duì)象

   >>> X = copy.deepcopy(Y)  #深拷貝：拷貝所有對(duì)象，頂級(jí)對(duì)象及其嵌套對(duì)象?；蛘哒f：父級(jí)對(duì)象及其子對(duì)象

如果字典只有頂級(jí)對(duì)象:

如果字典中嵌套對(duì)象:

【結(jié)論】

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
如果源對(duì)象只有一級(jí)目錄的話，源做任何改動(dòng)，不影響深淺拷貝對(duì)象
如果源對(duì)象不止一級(jí)目錄的話，源做任何改動(dòng)，都要影響淺拷貝，但不影響深拷貝
序列對(duì)象的切片其實(shí)是淺拷貝，即只拷貝頂級(jí)的對(duì)象

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