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
-
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:
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
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
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
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
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))
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))
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
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
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
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