Python的賦值、淺拷貝、深拷貝

daryl 發(fā)布于2019-07-30 17:38 / 1187人閱讀

摘要：淺拷貝對(duì)一個(gè)對(duì)象進(jìn)行拷貝。二不可變對(duì)象對(duì)于不可變對(duì)象，例如數(shù)字和字符串而言，賦值淺拷貝和深拷貝沒(méi)有區(qū)別，因?yàn)樗麄兊膶?duì)象引用永遠(yuǎn)指向同一個(gè)內(nèi)存地址。三可變對(duì)象對(duì)等數(shù)據(jù)類型而言，賦值淺拷貝和深拷貝，他們對(duì)內(nèi)存地址的變化是不同的。

在寫(xiě)dict數(shù)據(jù)類型時(shí)，有提到過(guò)“賦值語(yǔ)句”與copy()函數(shù)。
其實(shí)說(shuō)到深淺拷貝，需要考慮具體的數(shù)據(jù)類型。一部分是不可變對(duì)象，如數(shù)字、字符串；另一部分是可變對(duì)象，如列表、字典等。

一、定義解釋

變量：一個(gè)系統(tǒng)表的元素，指向?qū)ο蟮倪B接空間。

對(duì)象：被分配的一塊內(nèi)存，存儲(chǔ)其實(shí)際的值。

引用：從變量到對(duì)象的指針。

不可變對(duì)象：一旦創(chuàng)建就不可以修改，如數(shù)字、字符串、元組。

可變對(duì)象：可以修改的對(duì)象，如列表、字典。

賦值：通過(guò)語(yǔ)句“=”實(shí)現(xiàn)。左邊是新建的變量，右邊可以是直接內(nèi)容，或者已存在的變量。是對(duì)象的引用，Python沒(méi)有拷貝該對(duì)象，只是拷貝了對(duì)象的引用，新變量指向源變量?jī)?nèi)存地址。

淺拷貝：對(duì)一個(gè)對(duì)象進(jìn)行拷貝。拷貝最外圍的對(duì)象本身，內(nèi)部的元素都只是拷貝了一個(gè)引用而已。即新創(chuàng)建了一個(gè)類型跟原對(duì)象一樣、內(nèi)容是原對(duì)象的引用。【淺拷貝對(duì)象是新的，對(duì)象的引用內(nèi)容是舊的。】
淺拷貝實(shí)現(xiàn)的幾種方式：（1）切片：[:]；（2）工廠函數(shù)，比如list()、dict()；（3）使用copy()。

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)象也復(fù)制。

二、不可變對(duì)象

對(duì)于不可變對(duì)象，例如數(shù)字和字符串而言，賦值（=）、淺拷貝（copy()）和深拷貝（deepcopy()）沒(méi)有區(qū)別，因?yàn)樗麄兊膶?duì)象引用永遠(yuǎn)指向同一個(gè)內(nèi)存地址。
通過(guò)例子演示：

>>> var_1 = 123
>>> id(var_1)            # 通過(guò)id()查看地址
1615552144
>>> var_2 = var_1
>>> id(var_2)
1615552144
>>>
>>> import copy        # 淺、深拷貝需要導(dǎo)入copy模塊
>>> var_3 = copy.copy(var_1)
>>> id(var_3)
1615552144
>>>
>>> var_4 = copy.deepcopy(var_1)
>>> id(var_4)
1615552144

你會(huì)發(fā)現(xiàn)var_1 ~ var_4 的id指向是一樣的。

三、可變對(duì)象

對(duì)list、dict等數(shù)據(jù)類型而言，賦值、淺拷貝和深拷貝，他們對(duì)內(nèi)存地址的變化是不同的。
賦值淺拷貝：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；

例子一：
base[0]=’name’，是一個(gè)string，不可變對(duì)象；base[1]=[‘a(chǎn)ge’,18],是list，可變對(duì)象。
base_1、base_2均是base的淺拷貝，三者id()一樣。
當(dāng)對(duì)第一個(gè)string元素進(jìn)行不同的更改時(shí)，發(fā)現(xiàn)id各不相同，不會(huì)互相影響，因?yàn)樽址ú豢勺儯┍伙@示的拷貝，當(dāng)修改后，新創(chuàng)建了一個(gè)字符對(duì)象。
而修改第二個(gè)list元素時(shí)，不同的修改都只對(duì)最后一次修改生效，且互相影響，因?yàn)榈诙€(gè)元素列表只是簡(jiǎn)單的復(fù)制了其引用，修改任何一個(gè)淺拷貝，都會(huì)修改引用的內(nèi)容。

例子二：深拷貝
創(chuàng)建一個(gè)字典對(duì)象，并使用深拷貝創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象。

>>>import copy
>>> var = {"a":1,"b":2,"c":[3,"abc"]}
>>> var1 = copy.deepcopy(var)
>>> id(var),id(var1)
(17616992, 15671136)            # 地址不相同
>>> id(var["c"]),id(var1["c"])
(15695144, 15695384)        
>>> id(var["c"][0]),id(var1["c"][0])
(1615550224, 1615550224)        # ‘c’元素的內(nèi)存地址是相同的
>>>
>>> var1["c"][0] = 4
>>> var
{"a": 1, "b": 2, "c": [3, "abc"]}
>>> var1
{"a": 1, "b": 2, "c": [4, "abc"]}
>>> id(var["c"][0]),id(var1["c"][0])
(1615550224, 1615550240)        # 對(duì)var1的修改沒(méi)有影響var

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