Python學習-賦值、淺copy和深copy

Python Copy：

在Python語言中，分為淺拷貝和深拷貝兩種形式，也就是官方文檔中的Shadow copy和Deep copy。在對簡單的對象（object）進行複製時，兩者沒有區別，如下麵的代碼所示：

 1 #簡單對象的淺copy和深copy對比
 2 import copy
 3 list1 = [1,2,3,4,5]
 4 #淺複製
 5 Shadow_copy_list1 = copy.copy(list1)
 6 print(list1)   #[1, 2, 3, 4, 5]
 7 print(Shadow_copy_list1)    #[1, 2, 3, 4, 5]
 8 #對原對象元素進行修改：列表末尾添加'6'
 9 list1.append(6)
10 print(list1)         #[1, 2, 3, 4, 5, 6]
11 print(Shadow_copy_list1)    #[1, 2, 3, 4, 5]
12 print(id(list1))      #地址：2483079696328
13 print(id(Shadow_copy_list1))      #地址：2483079778504
14 
15 #深複製
16 Deep_copy_list1 = copy.deepcopy(list1)
17 print(list1)     #[1, 2, 3, 4, 5]
18 print(Deep_copy_list1)    #[1, 2, 3, 4, 5]
19 #對原對象元素進行修改：列表末尾添加'6'
20 list1.append(6)
21 print(list1)   #[1, 2, 3, 4, 5, 6]
22 print(Deep_copy_list1)    #[1, 2, 3, 4, 5]
23 
24 print(id(list1))    #地址：1927356387400
25 print(id(Deep_copy_list1))    #地址：1927356387592

從簡單對象的淺copy和深copy可以看出，對原列表中的元素進行修改，copy的對象裡面的元素不會發生改變。

對於淺copy和深copy，在複雜對象的copy中會有所區別，如下程式所示：

 1 #複雜對象的淺copy和深copy對比
 2 import copy
 3 list1 = [1,2,3,[4,5]]
 4 #淺copy
 5 Shadow_copy_list1 = copy.copy(list1)
 6 list1[3][0] = 7
 7 print(list1)    #[1, 2, 3, [7, 5]]
 8 print(Shadow_copy_list1)     #[1, 2, 3, [7, 5]]
 9 print(id(list1))     #地址：2201242341640
10 print(id(Shadow_copy_list1))    #地址：2201242342920
11 
12 list1[3][0] = 4   #將列表恢復為初始列表
13 #深copy
14 Deep_copy_list1 = copy.deepcopy(list1)
15 list1[3][0] = 7
16 print(list1)    #[1, 2, 3, [7, 5]]
17 print(Deep_copy_list1)    #[1, 2, 3, [4, 5]]
18 print(id(list1))    #地址：2201242341640
19 print(id(Deep_copy_list1))     #地址：2201242342856

從複雜對象的淺copy和深copy可以看出，當淺copy時，如果對複雜對象的子對象元素進行修改，原列表和copy的列表裡面的子對象元素都會產生變化，但是當深copy時，若複雜對象的子對象元素髮生了變化，copy的對象的所有元素都不會發生變化。這是什麼原因呢，這是因為淺拷貝只複製一層對象的屬性，而深複製則遞歸複製了所有層級。

1、copy.copy 淺拷貝 只拷貝父對象，不會拷貝對象的內部的子對象。

2、copy.deepcopy 深拷貝 拷貝對象及其子對象

（深copy）

深copy新建一個對象重新分配記憶體地址，在記憶體中生成完全一模一樣的內容。

（淺copy）

淺copy也會重新對複製的對象分配新的記憶體地址。但是在淺copy中，對於子對象的複製，相當於複製的是子對象的引用，此時的子對象屬於公共對象，淺copy如果對象中有引用其他的對象，如果對這個子對象進行修改，子對象的內容就會發生更改。

總結：

1. 在簡單對象中，無論是淺copy還是深copy，原對象裡面元素的變化不會引起複制對象裡面的元素的變化。
2. 在複雜對象中，原對象的子對象元素髮生變化，淺copy的對象裡面的子對象元素也會產生變化，此時該子對象相當於鏡像文件，對於引用它的對象，都會產生影響，而在深copy中，由於深copy是對所有的元素進行了複製，所以原對象裡面子對象元素的變化不會導致複製對象裡面元素的變化。

Python 賦值：

簡單對象的賦值、淺copy和深copy對比：

 1 #簡單對象的賦值、淺copy和深copy對比
 2 import copy
 3 list1 = [1,2,3,4,5]
 4 New_list1 = list1
 5 Shadow_copy_list1 = copy.copy(list1)
 6 Deep_copy_list1 = copy.deepcopy(list1)
 7 #對原對象元素進行修改：列表末尾添加'6'
 8 list1.append(6)
 9 #原列表
10 print(list1)    #[1, 2, 3, 4, 5, 6]
11 print(id(list1))    #地址：1913255661704
12 #賦值列表
13 print(New_list1)    #[1, 2, 3, 4, 5, 6]
14 print(id(New_list1))     #地址：1913255661704
15 #淺copy列表
16 print(Shadow_copy_list1)    #[1, 2, 3, 4, 5]
17 print(id(Shadow_copy_list1))     #地址：1913255661896
18 #深copy列表
19 print(Deep_copy_list1)    #[1, 2, 3, 4, 5]
20 print(id(Deep_copy_list1))     #地址：1913255663176

從程式運行結果可以看出，簡單對象中，若原列表元素髮生改變，則通過賦值的新列表元素也會改變，而淺copy和深copy的列表元素均不會發生變化。可以認為賦值是將原對象上貼上兩個標簽，如程式中的list1標簽和New_list1兩個標簽，使用的也是記憶體中的同一塊地址，列表中元素的變化，則兩個list均會產生變化。而使用copy進行複製的則不同了，不管是淺copy和深copy，都會重新在記憶體中分配一塊地址，這樣原列表中元素的變化，複製的列表中不會產生變化。

複雜對象的賦值、淺copy和深copy對比：

 1 #複雜對象的賦值、淺copy和深copy對比
 2 import copy
 3 list1 = [1,2,3,[4,5]]
 4 New_list1 = list1
 5 Shadow_copy_list1 = copy.copy(list1)
 6 Deep_copy_list1 = copy.deepcopy(list1)
 7 #對原對象元素進行修改：將列表中第4個元素中的'4'更改為'7'
 8 list1[3][0] = 7
 9 #原列表
10 print(list1)    #[1, 2, 3, [7, 5]]
11 print(id(list1))    #地址：1975516434760
12 #賦值列表
13 print(New_list1)    #[1, 2, 3, [7, 5]]
14 print(id(New_list1))     #地址：1975516434760
15 #淺copy列表
16 print(Shadow_copy_list1)    #[1, 2, 3, [7, 5]]
17 print(id(Shadow_copy_list1))     #地址：1975516436040
18 #深copy列表
19 print(Deep_copy_list1)    #[1, 2, 3, [4, 5]]
20 print(id(Deep_copy_list1))     #地址：1975516435976

從程式運行結果可以看出，對複雜對象的子對象元素進行修改時，通過賦值的列表與淺copy的列表中的子對象也會隨之改變，因為此時複雜對象中的子對象作為公共對象，淺copy時，新的列表還是引用的原列表中的子對象。而深copy則不一樣，深copy是進行遞歸複製的，將列表的所有層都進行了複製，所以原列表中子對象元素的變化不會導致深copy的列表中的子對象的變化。

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