和很多語言一樣,Python中也分為簡單賦值、淺拷貝、深拷貝這幾種“拷貝”方式。
在學習過程中,一開始對淺拷貝理解很模糊。不過經過一系列的實驗后,我發現對這三者的概念有了進一步的了解。
一、賦值
賦值算是這三種操作中最常見的了,我們通過一些例子來分析下賦值操作:
str例
>>> a = 'hello' >>> b = 'hello' >>> c = a >>> [id(x) for x in a,b,c] [4404120000, 4404120000, 4404120000]
由以上指令中,我們可以發現a, b, c三者的地址是一樣的。所以以上賦值的操作就相當於c = a = b = 'hello'。
賦值是系統先給一個變量或者對象(這里是'hello')分配了內存,然后再將地址賦給a, b, c。所以它們的地址是相同的。
list例
>>> a = ['hello'] >>> b = ['hello'] >>> c = a >>> [id(x) for x in a,b,c] [4403975952, 4404095096, 4403975952]
但是這種情況卻不一樣了,a和b的地址不同。為何?
因為str是不可變的,所以同樣是'hello'只有一個地址,但是list是可變的,所以必須分配兩個地址。
這時,我們希望探究以上兩種情況如果修改值會如何?
str例
>>> a = 'world' >>> [id(x) for x in a,b,c] [4404120432, 4404120000, 4404120000] >>> print a, b, c world hello hello
這時a的地址和值變了,但是b, c地址和值都未變。因為str的不可變性,a要重新賦值則需重新開辟內存空間,所以a的值改變,a指向的地址改變。b, c由於'hello'的不變性,不會發生改變。
list例
>>> a[0] = 'world' >>> [id(x) for x in a,b,c] [4403975952, 4404095096, 4403975952] >>> print a, b, c ['world'] ['hello'] ['world']
這時a, c的值和地址均改變,但二者仍相同,b不改變。由於list的可變性,所以修改list的值不需要另外開辟空間,只需修改原地址的值。所以a, c均改變。
在了解了以上的不同點之后,我們就能很好地分析淺拷貝和深拷貝了。
我們均用list作為例子。
二、淺拷貝
1 >>> a = ['hello', [123, 234]] 2 >>> b = a[:] 3 >>> [id(x) for x in a,b] 4 [4496003656, 4496066752] 5 >>> [id(x) for x in a] 6 [4496091584, 4495947536] 7 >>> [id(x) for x in b] 8 [4496091584, 4495947536]
Line3,4可以看出a, b地址不同,這符合list是可變的,應開辟不同空間。那淺拷貝就是拷貝了一個副本嗎?再看Line5 - 8,我們發現a, b中元素的地址是相同的。如果說字符串'hello'地址一致還能理解,但是第二個元素是list地址仍一致。這就說明了淺拷貝的特點,只是將容器內的元素的地址復制了一份。
接着我們嘗試修改a, b中的值:
1 >>> a[0] = 'world' 2 >>> a[1].append(345) 3 >>> print 'a = ', a, '\n\r', 'b = ', b 4 a = ['world', [123, 234, 345]] 5 b = ['hello', [123, 234, 345]]
a中第一個元素str改變,但是b中未改變;a中第二個元素改變,b中也改變。這就符合不可變的對象修改會開辟新的空間,可變的對象修改不會開辟新空間。也進一步證明了淺拷貝僅僅是復制了容器中元素的地址。
二、深拷貝
1 >>> from copy import deepcopy 2 >>> a = ['hello', [123, 234]] 3 >>> b = deepcopy(a) 4 >>> [id(x) for x in a, b] 5 [4496066824, 4496066680] 6 >>> [id(x) for x in a] 7 [4496091584, 4496067040] 8 >>> [id(x) for x in b] 9 [4496091584, 4496371792]
深拷貝后,可以發現a, b地址以及a, b中元素地址均不同。這才是完全拷貝了一個副本。
修改a的值后:
1 >>> a[0] = 'world' 2 >>> a[1].append(345) 3 >>> print 'a = ', a, '\n\r', 'b = ', b 4 a = ['world', [123, 234, 345]] 5 b = ['hello', [123, 234]]
從Line4,5中可以發現僅僅a修改了,b沒有任何修改。因為b是一個完全的副本,元素地址均與a不同,a修改,b不受影響。
總結:
1. 賦值是將一個對象的地址賦值給一個變量,讓變量指向該地址(舊瓶裝舊酒)。
2. 淺拷貝是在另一塊地址中創建一個新的變量或容器,但是容器內的元素的地址均是源對象的元素的地址的拷貝。也就是說新的容器中指向了舊的元素(新瓶裝舊酒)。
3. 深拷貝是在另一塊地址中創建一個新的變量或容器,同時容器內的元素的地址也是新開辟的,僅僅是值相同而已,是完全的副本。也就是說(新瓶裝新酒)。