拷贝 Python 对象 浅拷贝和深拷贝

在前面的 3.5 节里面我们讲过对象赋值实际上是简单的对象引用。也就是说当你创建一个

对象,然后把它赋给另一个变量的时候,Python 并没有拷贝这个对象,而是拷贝了这个对象的

引用。

比如,假设你想创建一对小夫妻的通用档案,名为 person.然后你分别为他俩拷贝一份。

在下面的例子中,我们展示了两种拷贝对象的方式,一种使用了切片操作,另一种用了工厂方

法,为了区分出三个不同的对象,我们使用 id()内建函数来显示每个对象的标识符。(我们还

可以用 is 操作符来做相同的事情)

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>>> person = ['name', ['savings', 100.00]]

>>> hubby = person[:] # slice copy

>>> wifey = list(person) # fac func copy

>>> [id(x) for x in person, hubby, wifey]

[11826320, 12223552, 11850936]

为他们创建了初始有$100 的个人存款帐户。用户名改为定制的名字。但是,当丈夫取走$50

后,他的行为影响到了他妻子的账户,虽然我们进行了分开的拷贝作(当然,前提是我们希望他

们每个人都拥有自己单独的帐号,而不是一个单一的联合帐号。)为什么会这样呢?

>>> hubby[0] = 'joe'

>>> wifey[0] = 'jane'

>>> hubby, wifey

(['joe', ['savings', 100.0]], ['jane', ['savings', 100.0]])

>>> hubby[1][1] = 50.00

>>> hubby, wifey

(['joe', ['savings', 50.0]], ['jane', ['savings', 50.0]])

原因是我们仅仅做了一个浅拷贝。对一个对象进行浅拷贝其实是新创建了一个类型跟原对

象一样,其内容是原来对象元素的引用,换句话说,这个拷贝的对象本身是新的,但是它的内容不

是.序列类型对象的浅拷贝是默认类型拷贝,并可以以下几种方式实施:(1)完全切片操作[:],(2)

利用工厂函数,比如 list(),dict()等,(3)使用 copy 模块的 copy 函数.

你的下一个问题可能是:当妻子的名字被赋值,为什么丈夫的名字没有受到影响?难道它们

的名字现在不应该都是'jane'了吗?为什么名字没有变成一样的呢?怎么会是这样呢?这是因为

在这两个列表的两个对象中,第一个对象是不可变的(是个字符串类型),而第二个是可变的(一

个列表).正因为如此,当进行浅拷贝时,字符串被显式的拷贝,并新创建了一个字符串对象,而列

表元素只是把它的引用复制了一下,并不是它的成员.所以改变名字没有任何问题,但是更改他

们银行账号的任何信息都会引发问题.现在,让我们分别看一下每个列表的元素的对象 ID 值,注

意,银行账号对象是同一个对象,这也是为什么对一个对象进行修改会影响到另一个的原因.注

意在我们改变他们的名字后,新的名字字符串是如何替换原有'名字'字符串的.

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BEFORE:

>>> [id(x) for x in hubby]

[9919616, 11826320]

>>> [id(x) for x in wifey]

[9919616, 11826320]

AFTER:

>>> [id(x)

[12092832,

>>> [id(x)

[12191712,

for x in hubby]

11826320]

for x in wifey]

11826320]

假设我们要给这对夫妻创建一个联合账户,那这是一个非常棒的方案,但是,如果需要的是

两个分离账户,就需要作些改动了.要得到一个完全拷贝或者说深拷贝--创建一个新的容器对象,

包含原有对象元素(引用)全新拷贝的引用--需要 copy.deepcopy()函数.我们使用深拷贝来重

写整个例子.

>>> person = ['name', ['savings', 100.00]]

>>> hubby = person

>>> import copy

>>> wifey = copy.deepcopy(person)

>>> [id(x) for x in person, hubby, wifey]

[12242056, 12242056, 12224232]

>>> hubby[0] = 'joe'

>>> wifey[0] = 'jane'

>>> hubby, wifey

(['joe', ['savings', 100.0]], ['jane', ['savings', 100.0]])

>>> hubby[1][1] = 50.00

>>> hubby, wifey

(['joe', ['savings', 50.0]], ['jane', ['savings', 100.0]])

这就是我们想要的方式,作为验证,让我们确认一下所有四个对象都是不同的.

>>> [id(x) for x in hubby]

[12191712, 11826280]

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>>> [id(x) for x in wifey]

[12114080, 12224792]

以下有几点关于拷贝操作的警告。

第一,非容器类型(比如数字,字符串和其他"原子"类型的

对象,像代码,类型和 xrange 对象等)没有被拷贝一说,浅拷贝是用完全切片操作来完成的.第二,

如果元组变量只包含原子类型对象,对它的深拷贝将不会进行.如果我们把账户信息改成元组类

型,那么即便按我们的要求使用深拷贝操作也只能得到一个浅拷贝:

>>> person = ['name', ('savings', 100.00)]

>>> newPerson = copy.deepcopy(person)

>>> [id(x) for x in person, newPerson]

[12225352, 12226112]

>>> [id(x) for x in person]

[9919616, 11800088]

>>> [id(x) for x in newPerson]

[9919616, 11800088]

核心模块: copy

我们刚才描述的浅拷贝和深拷贝操作都可以在 copy 模块中找到.其实 copy 模块中只有两

个函数可用:copy()进行浅拷贝操作,而 deepcopy()进行深拷贝操作.