Python浅拷贝与深拷贝详解

简述

在使用Python语言,通常都会面临对象赋值、参数传递的使用,为了更深入理解它们的底层原理。Python也像其他语言如Java一样引入了浅考本和深拷贝的概念。

首先我们要明确一下:变量存储在栈内存,对象存储在堆内存。

Python数据类型分为可变数据类型和不可变数据类型。

  • 可变数据类型包括:列表、字典、集合
  • 不可变数据类型包括:字符串、数字、元组
基本概念
  • 浅拷贝:

    (1)不拷贝子对象的内容,只拷贝子对象的引用

    (2)可以使用Python内置函数copy()

  • 深拷贝:

    (1)会连子对象的内存全部拷贝一份,对子对象的修改不会影响源对象

    (2)可以使用Python内置函数deepcopy()

本次内容大纲如下:

深浅拷贝

1.浅拷贝

浅拷贝只对源对象的引用进行拷贝,对象的内容不机进行操作,详情请阅读后面的内容。

1.1 单层浅拷贝原理
  • 对于源对象是可变数据类型,在堆内存中创建新空间

  • 对于源对象是不可变数据类型,则拷贝其引用

源对象是可变数据类型

# 单层浅拷贝

a = [1,2]

c = copy.copy(a)

print(id(a),id(c))  # 地址不相同

单层浅拷贝

源对象是不可变数据类型

# 单层浅拷贝

a = 1

c = copy.copy(a)

print(id(a),id(c)) # 地址相同

单层浅拷贝
1.2 嵌套浅拷贝原理
  • 对于源对象是可变数据类型,
    (1)在堆内存中创建新空间

(2)与源对象里元素同时指向同一地址

  • 对于源对象是不可变数据类型,则拷贝其引用

源对象是可变数据类型


a = [(1,2),[3,4]]

c = copy.copy(a)

print(id(a),id(c)) # 地址不相同

print(id(a[0]),id(c[0])) # 嵌套元组地址是一样的

print(id(a[1]),id(c[1])) # 嵌套列表地址是一样的

浅拷贝可变数据类型

源对象是不可变数据类型

a = ((1,2),[3,4])

c = copy.copy(a)

print(id(a),print(c)) # 地址相同

print(id(a[0]),id(c[0])) # 嵌套元组地址是一样的

print(id(a[1]),id(c[1])) # 嵌套列表地址是一样的


浅拷贝不可变数据类型

2.深拷贝

2.1 单层深拷贝原理

单层深拷贝:

  • 对于源对象是可变数据类型,在堆内存中创建内存空间
  • 对于源对象是不可变数据类型,拷贝引用地址

源对象是可变数据类型

# 单层深拷贝

a = [1,2]

c = copy.deepcopy(a)

print(id(a),id(c))

单层深拷贝

源对象是不可变数据类型

# 单层深拷贝

a = 1

c = copy.deepcopy(a)

print(id(a),id(c))

单层深拷贝
2.3 嵌套深拷贝原理

嵌套深拷贝:

  • 对于源对象是可变数据类型
    (1)在堆内存中创建内存空间

(2)如果源对象里的元素是不可变数据类型,则直接拷贝其引用地址

(3)如果源对象里的元素是可变数据类型,则进行递归创建新空间

  • 对于源对象是不可变数据类型

(1)如果源对象里的元素是不可变数据类型,则直接拷贝其引用地址

(2)如果源对象里的元素是可变数据类型,则递归创建新空间

源对象是可变数据类型


a = [(1,2),[3,4]]

c = copy.deepcopy(a)

print(id(a),print(c)) # 地址不相同

print(id(a[0]),id(c[0])) # 嵌套元组地址是一样的

print(id(a[1]),id(c[1])) # 嵌套列表地址是不一样的


深拷贝可变数据类型
a = ((1,2),(3,4))

c = copy.deepcopy(a)

print(id(a),id(c)) # 地址相同

print(id(a[0]),id(c[0])) # 嵌套元组地址是一样的

print(id(a[1]),id(c[1])) # 嵌套列表地址是一样的

深拷贝不可变数据类型

赋值和浅拷贝与深拷贝的区别

赋值:

  • 当旧变量赋值给新变量,其实这个过程都是栈内存发生的。
  • 两个变量都指向栈内存中同一个对象的存储空间。
  • 当任何一个变量发生变化,都是指向堆内存对象地址的变化,两个变量是同步的。
a = 1

c = a

示例图

浅拷贝:

  • 对于源对象是可变数据类型

    (1)在堆内存中重新创建空间

    (2)只拷贝源对象顶层的内存空间

    (3)与源对象里的元素指向同一地址

    (4)对于新或源对象内部元素变化时,会相互影响

  • 对于源对象是不可变数据类型,则拷贝其引用

深拷贝:

  • 对于源对象是可变数据类型
    (1)在堆内存中重新创建空间

    (2)做递归拷贝其可变元素

    (3)对于新或源对象内部元素变化时,不会相互影响

  • 对于源对象是不可变数据类型,则会递归判断元素数据类型,如果可变则创建新的地址,不变则拷贝引用

总结

浅拷贝与深拷贝,其实就是对源对象的复制。

如果源对象只有单层的话,源做任何改动,都不影响深浅拷贝的对象

如果源对象嵌套可变数据类型,源做任何改动,只会影响浅拷贝,不会影响深拷贝

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 219,366评论 6 508
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,521评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 165,689评论 0 356
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,925评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,942评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,727评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,447评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,349评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,820评论 1 317
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,990评论 3 337
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,127评论 1 351
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,812评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,471评论 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,017评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,142评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,388评论 3 373
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,066评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容