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学习python的第十一天之数据类型——拷贝之浅拷贝和深拷贝

article 2024/11/26 6:31:51

学习python的第十一天之数据类型——拷贝之浅拷贝和深拷贝

浅拷贝（Shallow Copy）

浅拷贝创建一个新的对象，但不复制嵌套的对象。原对象中的嵌套对象引用会被保持在新对象中，这意味着新对象和旧对象共享嵌套的对象。

特点：

新对象和旧对象是独立的，但它们内部的引用指向相同的对象。
修改新对象中的嵌套对象也会影响旧对象中的嵌套对象，因为它们是共享的。

实现方式：

使用copy模块中的copy函数。
使用某些内置方法，如列表的.copy()方法。

import copy

list1 = ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']]
list2 = list1.copy()
list3 = copy.copy(list1)

print(list1, id(list1))  # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']] 1479882705920
print(list2, id(list2))  # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']] 1479882706432
print(list3, id(list3))  # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']] 1479882707392

for e1 in list1:
    print(e1, id(e1))
# 张三 1479913920624
# 25 1479877618736
# 男 1479914043552
# [1, 3.14, '您好'] 1479914011008

for e2 in list2:
    print(e2, id(e2))
# 张三 1479913920624
# 25 1479877618736
# 男 1479914043552
# [1, 3.14, '您好'] 1479914011008

for e3 in list3:
    print(e3, id(e3))
# 张三 1479913920624
# 25 1479877618736
# 男 1479914043552
# [1, 3.14, '您好'] 1479914011008

list1[0] = '李四'
print(list1, id(list1))  # 输出: ['李四', 25, '男', [1, 3.14, '您好']] 1479882705920
print(list2, id(list2))  # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']] 1479882706432
print(list3, id(list3))  # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']] 1479882707392

# 当只是修改浅层数据的时候，list2和list3的内容不会随着list1的内容变动而变动，
# 且list1、list2、list3的地址也不会变化

import copy

list1 = ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']]
list2 = list1.copy()
list3 = copy.copy(list1)

print(list1, id(list1))  # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']] 1719205170176
print(list2, id(list2))  # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']] 1719205170688
print(list3, id(list3))  # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']] 1719205171648
print(list2[3], id(list2[3]))  # 输出: [1, 3.14, '您好'] 1719236487872
print(list2[3][2], id(list2[3][2]))  # 输出: 您好 1719236450512

list2[3][2] = 'HELLO'
print(list1, id(list1))  # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, 'HELLO']] 1719205170176
print(list2, id(list2))  # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, 'HELLO']] 1719205170688
print(list3, id(list3))  # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, 'HELLO']] 1719205171648
print(list2[3], id(list2[3]))  # 输出: [1, 3.14, 'HELLO'] 1719236487872
print(list2[3][2], id(list2[3][2]))  # 输出: HELLO 1719236513136

# 当修改深层次的数据时，因为列表的存储内容归根结底是每个元素的地址，
# 所以list1[3]存储的其实是[1, 3.14, '您好']的地址，
# 同理list2和list3也是一样，
# 前面说了，修改列表不会引起地址的改变，
# 所以将[1, 3.14, '您好']中的'您好'替换成'HELLO'后，[1, 3.14, 'HELLO']的地址不变，
# 所有list1[3]、list2[3]、list3[3]存储的地址所指引的内容就变成了[1, 3.14, 'HELLO']，
# 这也就是为什么只是修改了list2[3]中的一个元素，list1和list3都发生改变了；

# 另外为什么'您好'改为'HELLO'后，'您好'的地址和'HELLO'的地址发生了改变：
# 因为str字符串类型是不可变类型，内容发生改变后地址就会改变；
# 而list列表类型是可变类型，所以[1, 3.14, '您好']和[1, 3.14, 'HELLO']的地址没有发生改变；

在这里插入图片描述

深拷贝（Deep Copy）

深拷贝创建一个新的对象，并递归地复制所有嵌套的对象。这意味着新对象和旧对象在所有层级上都是独立的，修改新对象不会影响旧对象。

特点：

新对象和旧对象是完全独立的，它们内部的引用指向不同的对象。
修改新对象中的任何对象都不会影响旧对象。

实现方式：

使用copy模块中的deepcopy函数。

import copy

list1 = ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']]
list2 = copy.deepcopy(list1)

print(list1, id(list1))  # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']] 2827084499840
print(list2, id(list2)) # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']] 2827084500352

for e1 in list1:
    print(e1, id(e1))
# 张三 2827115649136
# 25 2827075808304
# 男 2827115783472
# [1, 3.14, '您好'] 2827115751872

for e2 in list2:
    print(e2, id(e2))
# 张三 2827115649136
# 25 2827075808304
# 男 2827115783472
# [1, 3.14, '您好'] 2827084501312

# 从[1, 3.14, '您好']的地址可以看出，深拷贝的列表中可变类型元素，会有一个新地址，而不是像浅拷贝一样共用一个地址；

list2[0] = '李四'
print(list1, id(list1))  # 输出: ['张三', 25, '男', [1, 3.14, '您好']] 2827084499840
print(list2, id(list2)) # 输出: ['李四', 25, '男', [1, 3.14, '您好']] 2827084500352

list2[3][2] = 'HELLO'

for e1 in list1:
    print(e1, id(e1))
# 张三 2827115649136
# 25 2827075808304
# 男 2827115783472
# [1, 3.14, '您好'] 2827115751872

for e2 in list2:
    print(e2, id(e2))
# 李四 2827115710288
# 25 2827075808304
# 男 2827115783472
# [1, 3.14, 'HELLO'] 2827084501312

在这里插入图片描述

总结

浅拷贝‌：复制了对象本身，但对象中的嵌套对象仍然是共享的。
‌深拷贝‌：递归地复制了对象及其所有嵌套对象，使得新对象和旧对象完全独立。

选择浅拷贝还是深拷贝取决于你的具体需求。如果你只需要一个新的容器但里面的元素可以共享，浅拷贝是更高效的。如果你需要完全独立的对象副本，深拷贝是必须的。

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