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一步一步带你理解 Python 中的浅复制与深复制

2022-10-7 12:39:38发布6次查看ip:发布人:
python 中的赋值语句不会对对象进行拷贝,仅仅是将变量名指向对象。对于不可修改的对象来说,这种机制不会影响我们日常的使用。但是,对于可修改的对象,你偶尔可能需要对该对象做一个真正的复制。何为真正的复制?就是修改拷贝来的对象不会影响原来的对象。
python 中内置的可修改的集合类对象,比如列表、字典、集合等,可以直接使用对应的工厂方法进行拷贝。
需要注意的是,对于复合类型的对象,比如列表、字典、集合等,复制有浅复制与深复制两种类型。
浅复制意味着新建一个对象,但是其子元素仍然指向的对应原对象的子对象。也就是说,这只会对原对象进行一层的拷贝,而不会递归的对子对象也进行拷贝。
深复制则会递归的对子对象进行拷贝。
如果上面的看不懂,没关系,我们通过一个个例子来搞清楚。
浅复制
现在下面这个列表,我们使用 list() 方法对它进行复制
这意味着 xs 和 ys 是两个不同的对象。我们可以看看它们的值
为了证明 xs 与 ys 确实不同,我们可以做个小实验。添加一个子列表到 xs 中,然后看会不会影响 ys 。
与预期相同,如果只是修改原对象这一层,确实不对对 ys 造成影响。
但是由于是浅复制,ys 中的子元素并非是 xs 子元素的拷贝,仅仅是 xs 子对象的引用。因此,如果你修改 xs 中的子元素,ys 中的子元素同样会被修改。
看起来我们只是修改了 xs 中的子元素,实则 ys 中的子元素也被修改了,这是由于浅复制的缘故。
现在我们大概清楚了浅复制与深复制的区别,但是还有两个问题待解决:
一是,对于内置的集合类对象,我们怎么进行深复制?
二是,对于任意的类,又该如何进行浅复制与深复制?
答案是标准库中的 copy 模块,其提供了简单的方法对对象进行浅复制或深复制。
深复制
这次我们仍然使用上面的例子,不同的是,我们使用 copy 模块中的 deepcopy() 方法来进行复制。
还是先看看各自的值
这次,因为 zs 对 xs 进行了深复制,即不仅拷贝了 xs 本身,还对它的子对象都进行了递归的拷贝,所以,如果我们再次修改 xs 的子元素时,并不会对 zs 造成影响。我们来试一试
果然,与预期一致。
顺便说下,使用 copy 模块中的 copy() 方法可以对对象进行浅复制。平时开发需要浅复制的时候,你可以使用该方法,但如果碰到内置的集合类对象,比如列表、字典、集合等的时候,使用对应的工厂方法如 list() ,dict() ,set() 等更 pythonic 一些。
对任意对象进行复制
现在有一个点类 point ,如下
其中,__repr__ 方法可以让我们更方便的查看对象的信息。需要注意的是,f'...' 这种格式化字符串的方式在 python 3.6 才支持,如果是 python 2 或者 3.6 以前的版本可以使用 '...' % (v1[, v2, ...]) 的方式。
现在我们创建一个点对象并进行浅复制
查看两个对象的信息
和预期一致。
需要注意的是,因为类的两个成员 x 和 y 都是简单类型,这里是整型,所以这里浅复制与深复制没有任何差别。后面我会扩展这个例子。
现在我要定义一个矩形类,其类成员将会使用到上面的点类。
首先我们先试一下浅复制
看下各自的信息
记得我们上面修改列表的浅复制与深复制的例子吗?这里,我要类似的实验。我们修改 rect 的成员,不出意外的话,srect 也会改变。
果然。
下面,我会进行深复制,然后再类似的修改
这次,深复制出来的 drect 对象与 srect 才能说是“真正不同”的对象。
copy 模块中还有其它很多用法,比如定义对象的 __copy__() 和 __deepcopy__() 方法可以自定义对象的浅复制与深复制行为等。这不是本文的重心,有兴趣的可以去看相应的文档 。
小结
* 浅复制不会克隆子对象,所以,复制出来的对象和原对象并非完全不想关。
* 深复制会递归的克隆子对象,所以,复制出来的对象和原对象完全不相关,但是深复制比浅复制会慢一些。
* 使用 copy 模块你可以复制任何类,不管是浅复制还是深复制。
巩固
从网上找了组图片(侵删),让大家加深下认识
首先是赋值
然后是浅复制
最后是深复制
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