【Python基礎(chǔ)知識(shí)】copy模塊

在Python中，使用“=”運(yùn)算符創(chuàng)建對(duì)象的副本。初學(xué)者可能會(huì)認(rèn)為這種方式會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象，但其實(shí)并非如此，僅創(chuàng)建一個(gè)共享原始對(duì)象引用的新變量。例如，先創(chuàng)建一個(gè)名為old_list的列表，再使用“=”運(yùn)算符將對(duì)象引用傳遞給新列表new_list：

1. >>> old_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 'a']] 
2. >>> new_list = old_list   # 創(chuàng)建對(duì)象的副本 
3. >>> new_list[2][2] = 9   # 修改新列表 
4. >>> print(old_list)   # 打印舊列表，也改變了 
5. [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]] 
6. >>> id(old_list)   # id()內(nèi)建函數(shù),用于獲取對(duì)象的內(nèi)存地址 
7. 4425086088 
8. >>> print(new_list)   # 打印新列表 
9. [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]] 
10. >>> id(new_list) 
11. 4425086088 

由此可見(jiàn)，變量old_list和new_list共享相同的ID，即4425086088;new_list修改了，old_list也隨之改變了。

在Python中，有兩種創(chuàng)建副本的方法：copy模塊中的深拷貝和淺拷貝。

(1)淺拷貝

淺拷貝創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象，該對(duì)象存儲(chǔ)原始對(duì)象的引用。因此，淺拷貝不會(huì)創(chuàng)建嵌套對(duì)象的副本，而僅復(fù)制嵌套對(duì)象的引用。這意味著復(fù)制過(guò)程不會(huì)遞歸或創(chuàng)建嵌套對(duì)象本身的副本。下面是一個(gè)淺拷貝的示例：

1. >>> import copy   # 導(dǎo)入copy模塊 
2. >>> old_list = [[1, 1, 1], [2, 2, 2], [3, 3, 3]] 
3. >>> new_list = copy.copy(old_list)   # 淺拷貝 
4. >>> print(old_list) 
5. [[1, 1, 1], [2, 2, 2], [3, 3, 3]] 
6. >>> print(new_list) 
7. [[1, 1, 1], [2, 2, 2], [3, 3, 3]] 

在上述示例中，首先創(chuàng)建了一個(gè)嵌套列表old_list，然后使用copy()函數(shù)對(duì)old_list進(jìn)行淺拷貝，這意味著它將創(chuàng)建具有相同內(nèi)容的新的獨(dú)立對(duì)象。new_list包含對(duì)存儲(chǔ)在old_list中的原始嵌套對(duì)象的引用。為了確認(rèn)new_list與old_list不同，嘗試將新列表追加到old_list并進(jìn)行檢查：

1. >>> old_list.append([4, 4, 4])   # 向old_list中追加一個(gè)新列表 
2. >>> print(old_list)   # old_list中添加了新項(xiàng) 
3. [[1, 1, 1], [2, 2, 2], [3, 3, 3], [4, 4, 4]] 
4. >>> print(new_list)   # new_list中沒(méi)有添加新項(xiàng) 
5. [[1, 1, 1], [2, 2, 2], [3, 3, 3]] 

由此可知，將新列表(即[4，4，4])追加到old_list中，這個(gè)新的子列表未復(fù)制到new_list中。

但是，當(dāng)更改old_list中的任何嵌套對(duì)象時(shí)，更改將顯示在new_list中：

1. >>> old_list[1][1] = 'AA' 
2. >>> print(old_list)   # old_list進(jìn)行更改 
3. [[1, 1, 1], [2, 'AA', 2], [3, 3, 3], [4, 4, 4]] 
4. >>> print(new_list)   # new_list也隨之更改 
5. [[1, 1, 1], [2, 'AA', 2], [3, 3, 3]] 

對(duì)old_list進(jìn)行了更改(即old_list [1] [1] ='AA')，old_list和new_list的索引[1] [1]上的值均已更改，這是由于兩個(gè)列表共享相同嵌套對(duì)象的引用。使用深拷貝可以解決這個(gè)“問(wèn)題”。

(2)深拷貝

深層副本會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象，然后遞歸地添加原始對(duì)象中存在的嵌套對(duì)象的副本。繼續(xù)淺拷貝中的示例，這次將使用deepcopy()函數(shù)創(chuàng)建深拷貝。深拷貝創(chuàng)建原始對(duì)象及其所有嵌套對(duì)象的獨(dú)立副本：

1. >>> import copy 
2. >>> old_list = [[1, 1, 1], [2, 2, 2], [3, 3, 3]] 
3. >>> new_list = copy.deepcopy(old_list)   # 深拷貝 
4. >>> print(old_list) 
5. [[1, 1, 1], [2, 2, 2], [3, 3, 3]] 
6. >>> print(new_list) 
7. [[1, 1, 1], [2, 2, 2], [3, 3, 3]] 

使用deepcopy()函數(shù)創(chuàng)建外觀相似的副本，這和淺拷貝一樣。但是如果對(duì)原始對(duì)象old_list中的任何嵌套對(duì)象進(jìn)行更改，并不會(huì)對(duì)副本new_list進(jìn)行相應(yīng)更改：

1. >>> old_list[1][0] = 'BB' 
2. >>> print(old_list) 
3. [[1, 1, 1], ['BB', 2, 2], [3, 3, 3]] 
4. >>> print(new_list) 
5. [[1, 1, 1], [2, 2, 2], [3, 3, 3]] 

為old_list分配新值時(shí)，只有old_list被更改了，這意味著old_list和new_list都是獨(dú)立的。這是由于對(duì)old_list進(jìn)行的是遞歸復(fù)制，所有嵌套對(duì)象都適用。