• 浅显直白的Python深拷贝与浅拷贝区别说明


     

    一、可变数据类型与不可变数据类型

      在开始说深拷贝与浅拷贝前,我们先来弄清楚,可变对象与不可变对象

      总的来说,Python数据类型可分为可变数据类型与不可变数据类型

      可变数据类型:在不改变对象所指向的地址的前提下,地址中的值是可以改变的,例如列表[1, 2, 3],我们可以改为[2,3]并不需要变更它指向的地址。列表、字典、集合都是可变数据类型

      不可变数据类型:在不改变对象所指向的地址的前提下,地址中的值是不可变的,所以如果修改了对象的值,就相当于在另一个新的地址,存储了新的值。Python中元组、字符串、数值、布尔值都是不可变数据类型。

     

    二、Python深拷贝与浅拷贝的区别

      在弄清楚了可变对象和不可变对象之后,我们进入正题,看下Python的深拷贝与浅拷贝的区别

      1. 浅拷贝:

       仅拷贝父对象,可理解为仅拷贝对象第一层。浅拷贝之后,新旧对象本身指向的地址不同了,但子对象指向的地址仍然相同,我们可以用copy.copy()和可变数据类型的切片来进行浅拷贝

    复制代码
    m = [1, 0, [2, 3, 4, [5, 6]]]
    n = m.copy()
    p = m[:]
    print(f'对象m的地址是{id(m)},对象n的地址是{id(n)},对象p的地址是{id(p)}')
    print(f'm[0]的地址是{id(m[0])},n[0]的地址是{id(n[0])},p[0]的地址是{id(p[0])}')
    print(f'm[2]的地址是{id(m[2])},n[2]的地址是{id(n[2])},p[2]的地址是{id(p[2])}')
    输出:

    对象m的地址是1322908811144,对象n的地址是1322908811080,对象p的地址是1322908763400
    m[0]的地址是140727539432512,n[0]的地址是140727539432512,p[0]的地址是140727539432512
    m[2]的地址是1322908811208,n[2]的地址是1322908811208,p[2]的地址是1322908811208

    打印结果可以看到,浅拷贝之后,新对象n, p的地址与m不同,但n, p的子对象地址与m中子对象地址是相同的
    复制代码

        此时,我们对新对象的子对象进行修改,我们来修改一下n[0]看一下结果

    复制代码
    n[0] =99
    print(f' m[0]={m[0]}\n n[0]={n[0]}\n p[0]={p[0]}')
    print(f' m[0]的地址:{id(m[0])}\n n[0]的地址:{id(n[0])}\n p[0]的地址:{id(p[0])}')
    
    输出:
     m[0]=1
     n[0]=99
     p[0]=1
     m[0]的地址:140727543364672
     n[0]的地址:140727543367808
     p[0]的地址:140727543364672
    复制代码

        可以看到,n[0]的地址和值都变了, m[0]和p[0]并没有变,是为什么呢?

        记得咱们最开始介绍了可变对象和不可变对象,这里的n[0]是数值,是不可变对象,所以在地址不改变的情况下,它的值是不变的;

        而我们在给它赋值时,相当于是把它指向了另一个地址,存储新值,而m[0]和p[0]指向的地址并没有变化

       

      接下来咱们再来尝试变更一下n[2]吧

    复制代码
    print('----------------------------修改前----------------------------------\n '
          f'm[2]的地址:{id(m[2])}\n n[2]的地址:{id(n[2])}\n p[2]的地址:{id(p[2])}')
    
    n[2][1] = 'n21'
    
    print('----------------------------修改后----------------------------------\n'
          f' m[2]={m[2]}\n n[2]={n[2]}\n p[2]={p[2]}')
    print(f' m[2]的地址:{id(m[2])}\n n[2]的地址:{id(n[2])}\n p[2]的地址:{id(p[2])}')
    
    
    输出:
    ----------------------------修改前----------------------------------
     m[2]的地址:2235118923976
     n[2]的地址:2235118923976
     p[2]的地址:2235118923976
    ----------------------------修改后----------------------------------
     m[2]=[2, 'n21', 4, [5, 6]]
     n[2]=[2, 'n21', 4, [5, 6]]
     p[2]=[2, 'n21', 4, [5, 6]]
     m[2]的地址:2235118923976
     n[2]的地址:2235118923976
     p[2]的地址:2235118923976
    复制代码

        可以看到,变更前后n[2]、m[2]和p[2]的地址都是没变的, 原因你已经知道了吧,是的,因为n[2]是可变对象,是可以在地址中直接变更值的。

     

      2. 深拷贝

       深拷贝完全父对象与子对象。可使用copy模块的deepcopy()方法进行深拷贝,此外使用for循环复制可迭代序列也是深拷贝

    复制代码
    m = [1, 0, [2, 3, 4, [5, 6]]]
    n1 = copy.deepcopy(m)
    print(f'对象m的地址是{id(m)},对象n1的地址是{id(n1)}')
    print(f'm[0]的地址是{id(m[0])},n1[0]的地址是{id(n1[0])}')
    print(f'm[2]的地址是{id(m[2])},n1[2]的地址是{id(n1[2])}')
    
    输出:
    对象m的地址是2551218893640,对象n1的地址是2551219173192
    m[0]的地址是140727516494912,n1[0]的地址是140727516494912
    m[2]的地址是2551218833480,n1[2]的地址是2551221308040
    复制代码

         打印结果可以看出,新旧对象本身的地址,和可变子对象地址都是不同的。

         这里看到m[0]和n1[0]的地址相同,但不可变对象的值变更地址就会变更,所以不会有问题。

     

    三、 总结

      综上,咱们在实际应用中,如果拷贝对象的子对象都是不可变对象,那么使用浅拷贝和深拷贝都行,

      但如果待拷贝对象中有可变子对象,需要注意根据实际需求选择使用深拷贝还是浅拷贝。

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