在寫Python過程中,經常會遇到對象的拷貝,如果不理解淺拷貝和深拷貝的概念,你的代碼就可能出現一些問題。所以,在這里按個人的理解談談它們之間的區別。
一、賦值(assignment)
在《Python FAQ1》一文中,對賦值已經講的很清楚了,關鍵要理解變量與對象的關系。
>>> a = [1, 2, 3] >>> b = a >>> print(id(a), id(b), sep='\n') 139701469405552 139701469405552
在Python中,用一個變量給另一個變量賦值,其實就是給當前內存中的對象增加一個“標簽”而已。
如上例,通過使用內置函數 id() ,可以看出 a 和 b 指向內存中同一個對象。a is b
會返回 True 。
二、淺拷貝(shallow copy)
注意:淺拷貝和深拷貝的不同僅僅是對組合對象來說,所謂的組合對象就是包含了其它對象的對象,如列表,類實例。而對於數字、字符串以及其它“原子”類型,沒有拷貝一說,產生的都是原對象的引用。
所謂“淺拷貝”,是指創建一個新的對象,其內容是原對象中元素的引用。(拷貝組合對象,不拷貝子對象)
常見的淺拷貝有:切片操作、工廠函數、對象的copy()方法、copy模塊中的copy函數。
>>> a = [1, 2, 3] >>> b = list(a) >>> print(id(a), id(b)) # a和b身份不同 140601785066200 140601784764968 >>> for x, y in zip(a, b): # 但它們包含的子對象身份相同 ... print(id(x), id(y)) ... 140601911441984 140601911441984 140601911442016 140601911442016 140601911442048 140601911442048
從上面可以明顯的看出來,a 淺拷貝得到 b,a 和 b 指向內存中不同的 list 對象,但它們的元素卻指向相同的 int 對象。這就是淺拷貝!
三、深拷貝(deep copy)
所謂“深拷貝”,是指創建一個新的對象,然后遞歸的拷貝原對象所包含的子對象。深拷貝出來的對象與原對象沒有任何關聯。
深拷貝只有一種方式:copy模塊中的deepcopy函數。
>>> import copy >>> a = [1, 2, 3] >>> b = copy.deepcopy(a) >>> print(id(a), id(b)) 140601785065840 140601785066200 >>> for x, y in zip(a, b): ... print(id(x), id(y)) ... 140601911441984 140601911441984 140601911442016 140601911442016 140601911442048 140601911442048
看了上面的例子,有人可能會疑惑:
為什么使用了深拷貝,a和b中元素的id還是一樣呢?
答:這是因為對於不可變對象,當需要一個新的對象時,python可能會返回已經存在的某個類型和值都一致的對象的引用。而且這種機制並不會影響 a 和 b 的相互獨立性,因為當兩個元素指向同一個不可變對象時,對其中一個賦值不會影響另外一個。
我們可以用一個包含可變對象的列表來確切地展示“淺拷貝”與“深拷貝”的區別:
>>> import copy >>> a = [[1, 2],[5, 6], [8, 9]] >>> b = copy.copy(a) # 淺拷貝得到b >>> c = copy.deepcopy(a) # 深拷貝得到c >>> print(id(a), id(b)) # a 和 b 不同 139832578518984 139832578335520 >>> for x, y in zip(a, b): # a 和 b 的子對象相同 ... print(id(x), id(y)) ... 139832578622816 139832578622816 139832578622672 139832578622672 139832578623104 139832578623104 >>> print(id(a), id(c)) # a 和 c 不同 139832578518984 139832578622456 >>> for x, y in zip(a, c): # a 和 c 的子對象也不同 ... print(id(x), id(y)) ... 139832578622816 139832578621520 139832578622672 139832578518912 139832578623104 139832578623392
從這個例子中可以清晰地看出淺拷貝與深拷貝地區別。
總結:
1、賦值:簡單地拷貝對象的引用,兩個對象的id相同。
2、淺拷貝:創建一個新的組合對象,這個新對象與原對象共享內存中的子對象。
3、深拷貝:創建一個新的組合對象,同時遞歸地拷貝所有子對象,新的組合對象與原對象沒有任何關聯。雖然實際上會共享不可變的子對象,但不影響它們的相互獨立性。
淺拷貝和深拷貝的不同僅僅是對組合對象來說,所謂的組合對象就是包含了其它對象的對象,如列表,類實例。而對於數字、字符串以及其它“原子”類型,沒有拷貝一說,產生的都是原對象的引用。