Python开发【第二章】:Python深浅拷贝剖析
Python深浅拷贝剖析
Python中,对象的赋值,拷贝(深/浅拷贝)之间是有差异的,如果使用的时候不注意,就可能产生意外的结果。
下面本文就通过简单的例子介绍一下这些概念之间的差别。
一、对象赋值
创建列表变量Alex,变量包含子列表,通过变量Alex给变量lzl赋值,然后对变量Alex的元素进行修改,此时lzl会有什么变化呢?让我们通过内存地址分析两者的变化
# 对象赋值
import copy #import调用copy模块 Alex = ["Alex", 28, ["Python", "C#", "JavaScript"]]
lzl = Alex #直接赋值 # 修改前打印
print(id(Alex))
print(Alex)
print([id(adr) for adr in Alex])
# 输出: 7316664
# ['Alex', 28, ['Python', 'C#', 'JavaScript']]
# [2775776, 1398430400, 7318024]
print(id(lzl))
print(lzl)
print([id(adr) for adr in lzl])
# 输出: 7316664
# ['Alex', 28, ['Python', 'C#', 'JavaScript']]
# [2775776, 1398430400, 7318024] # 对变量进行修改
Alex[0]='Mr.Wu'
Alex[2].append('CSS')
print(id(Alex))
print(Alex)
print([id(adr) for adr in Alex])
# 输出: 7316664
# ['Mr.Wu', 28, ['Python', 'C#', 'JavaScript', 'CSS']]
# [5170528, 1398430400, 7318024]
print(id(lzl))
print(lzl)
print([id(adr) for adr in lzl])
# 输出: 7316664
# ['Mr.Wu', 28, ['Python', 'C#', 'JavaScript', 'CSS']]
# [5170528, 1398430400, 7318024]
通过上面的代码做出如下两图并进行分析:
1、首先,创建了一个名为Alex的变量,这个变量指向一个list列表,从第一张图中可以看到列表中元素的地址(每次运行,结果可能不同)。然后通过变量Alex给变量lzl进行赋值,变量lzl指向Alex指向的内存地址(7316664),所有可以理解为,Python中,对象的赋值都是进行对象引用(内存地址)的传递,被赋值的变量并没有开辟新内存,两个变量共用一个内存地址
2、第二张图中,由于Alex和lzl指向同一个对象(内存地址),所以对Alex的任何修改都会体现在lzl上。这里需要注意的一点是,str是不可变类型,所以当修改元素Alex为Mr.Wu时,内存地址由2775776变为了5170528,list是可变类型,元素['Python', 'C#', 'JavaScript', 'CSS']修改完后,内存地址仍然是7318024,没有发生改变
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二、浅拷贝
创建列表变量Alex,变量包含子列表,通过copy模块的浅拷贝函数copy()对变量Alex进行拷贝,当对Alex进行操作时,此时lzl会如何变化?
# 浅拷贝
import copy #import调用copy模块 Alex = ["Alex", 28, ["Python", "C#", "JavaScript"]]
lzl = copy.copy(Alex) #通过copy模块里面的浅拷贝函数copy() # 修改前打印
print(id(Alex))
print(Alex)
print([id(adr) for adr in Alex])
# 输出: 10462472
# ['Alex', 28, ['Python', 'C#', 'JavaScript']]
# [5462752, 1359960768, 10463232]
print(id(lzl))
print(lzl)
print([id(adr) for adr in lzl])
# 输出: 10201848
# ['Alex', 28, ['Python', 'C#', 'JavaScript']]
# [5462752, 1359960768, 10463232] # 对变量进行修改
Alex[0]='Mr.Wu'
Alex[2].append('CSS')
print(id(Alex))
print(Alex)
print([id(adr) for adr in Alex])
# 输出: 10462472
# ['Mr.Wu', 28, ['Python', 'C#', 'JavaScript', 'CSS']]
# [10151264, 1359960768, 10463232]
print(id(lzl))
print(lzl)
print([id(adr) for adr in lzl])
# 输出: 10201848
# ['Alex', 28, ['Python', 'C#', 'JavaScript', 'CSS']]
# [5462752, 1359960768, 10463232]
通过上面的代码做出如下两图并进行分析:
1、依然使用一个Alex变量,指向一个list类型的对象,list包含一个子list
2、然后,通过copy模块里面的浅拷贝函数copy(),对Alex指向的对象进行浅拷贝,然后浅拷贝生成的新对象赋值给lzl变量,注意此时变量lzl新建了一块内存(10201848),此内存记录了list中元素的地址,对于list中的元素,浅拷贝就会使用原始元素的引用(内存地址)
3、当对Alex进行修改的时候,由于list中第一个元素“Alex”(str)为不可变类型,所以进行修改的后,第一个元素对应的地址变为了10151264。由于list中第三个元素['Python', 'C#', 'JavaScript'](list)为可变类型,修改后地址没有变化。所以最后变量lzl和变量Alex只是第一个元素不一样。
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注:当我们使用下面的操作的时候,会产生浅拷贝的效果:
- 使用切片[:]操作
- 使用工厂函数(如list/dir/set)
- 使用copy模块中的copy()函数
三、深拷贝
创建列表变量Alex,变量包含子列表,通过copy模块的深拷贝函数deepcopy()对变量Alex进行拷贝,当对Alex进行操作时,此时lzl会如何变化?
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
#-Author-Lian
# 深拷贝
import copy #import调用copy模块 Alex = ["Alex", 28, ["Python", "C#", "JavaScript"]]
lzl = copy.deepcopy(Alex) #通过copy模块里面的深拷贝函数deepcopy() # 修改前打印
print(id(Alex))
print(Alex)
print([id(adr) for adr in Alex])
# 输出: 6202712
# ['Alex', 28, ['Python', 'C#', 'JavaScript']]
# [4086496, 1363237568, 6203472]
print(id(lzl))
print(lzl)
print([id(adr) for adr in lzl])
# 输出: 6203032
# ['Alex', 28, ['Python', 'C#', 'JavaScript']]
# [4086496, 1363237568, 6203512] # 对变量进行修改
Alex[0]='Mr.Wu'
Alex[2].append('CSS')
print(id(Alex))
print(Alex)
print([id(adr) for adr in Alex])
# 输出: 6202712
# ['Mr.Wu', 28, ['Python', 'C#', 'JavaScript', 'CSS']]
# [5236064, 1363237568, 6203472]
print(id(lzl))
print(lzl)
print([id(adr) for adr in lzl])
# 输出: 6203032
# ['Alex', 28, ['Python', 'C#', 'JavaScript']]
# [4086496, 1363237568, 6203512]
通过上面深拷贝的代码做出如下两图并进行分析:
1、依然使用一个Alex变量,指向一个list类型的对象,list包含一个子list
2、然后,通过copy模块里面的深拷贝函数deepcopy(),对Alex指向的对象进行深拷贝,然后深拷贝生成的新对象赋值给lzl变量。跟浅拷贝一样,此时变量lzl依然新建了一块内存(6203032),此内存记录了list中元素的地址。但是,对于list中的元素,深拷贝不是简单的使用原始元素的引用(内存地址),对于list第三个元素(['Python', 'C#', 'JavaScript'])重新生成了一个地址(6203512),此时两个变量的第三个元素的内存引用地址不同
3、当对Alex进行修改的时候,由于list中第一个元素“Alex”(str)为不可变类型,所以进行修改的后,第一个元素对应的地址变为了5236064。虽然list中第三个元素['Python', 'C#', 'JavaScript'](list)为可变类型,修改后不会产生新的地址,但是由于Alex和lzl在第三个元素引用的本就不同,所有Alex的修改对lzl不会产生任何影响
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其实,对于拷贝有一些特殊情况:
- 对于非容器类型(如数字、字符串、和其他'原子'类型的对象)没有拷贝这一说
- 也就是说,对于这些类型,"obj is copy.copy(obj)" 、"obj is copy.deepcopy(obj)"
- 如果元祖变量只包含原子类型对象,则不能深拷贝
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