Python:聊一聊“拷贝”这磨人的小妖精

对于拷贝这个问题,个人感觉还是很有意思的。在这里我也仅仅阐述一下个人的认识,如果不对的话还希望各位大佬及时指出,我们互相学习。

浅拷贝

当直接使用等号=,函数参数传递,使用copy库中的copy方法时均为浅拷贝。对于浅拷贝的含义,我们通过一个例子进行说明。

图1. 浅拷贝说明-只修改引用

画的有点长了,勉强看吧。图1.1表示当执行a=1时,数据1会被放置到内存#6处,其引用a在内存#3处。图1.2表示当发生浅拷贝时,数据1不会发生变化,只会产生另一个引用b放置在内存#4处,同时指向数据1的内存地址#6。图1.3表示当对a进行修改了,其便不再是数据1的引用了,指向了数据3的地址#7,成为了数据3的引用,但是并没有影响b,所以不会对其产生影响。

也就是说当发生浅拷贝时,原来存储数据的内存空间并不发生变化,而是多了一个引用而已。所以当对其中一个引用进行修改时并不会影响另一个引用,但是如果通过一个引用修改了对应数据内存中的值,这就影响到了另一个引用,参考下图。

图2. 浅拷贝说明-通过引用修改数据

因为执行了a.append(3),这实际上将6号内存中的数据进行了修改,所以会影响b。

其实在这个地方涉及到Python中数据类型的,这里稍微提一下数据类型。

  • 不可变类型:数值型常量,元组tuple,字符串
  • 可变类型:字典dict,列表list,集合set

现在很多文章在分析前拷贝时是将可变和不可变区分开进行阐述的,实际上我觉得并没有这个必要。

因为不可变变量是无法进行修改的,所以能改的只有其引用,引用一改就不再指向不可变变量的内存空间了,所以修改了一个引用之后并不会对其他的引用产生影响,比如图1。

如果是可变的变量,那么是可以通过其引用对其进行修改的,比如图2通过引用a往列表中添加了元素,这并没有改变引用的指向,所以肯定会影响另一个引用的。


深拷贝

OK,说完了浅拷贝,接下来就是深拷贝了。使用深拷贝是通过copy库的deepcopy方法实现的。之所以引入深拷贝可能是因为像图2这种情况将数据做了修改,使得所有引用都受到了影响。这在我做剑指Offer面试题12的时候遇到了。(https://www.jianshu.com/p/223fe4484457

同样举个例子对其进行说明。

图3. 深拷贝说明

从图中可以看出,深拷贝是将数据直接拷贝了一份,然后新的引用是指向新的数据内存地址的,所以对两个引用做修改时肯定不会互相影响的。


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