python中的浅复制
- 浅复制
- 为任意对象做深复制和浅复制
浅复制
复制列表（或多数内置的可变集合）最简单的方式是使用内置的类型构造方法。
如下示例 1
>>> l1 = [3, [55, 44], (7, 8, 9)]
>>> l2 = list(l1) #➊
>>> l2
[3, [55, 44], (7, 8, 9)]
>>> l2 == l1 #➋
True
>>> l2 is l1 #➌
False
>>>id(l1),id(l2)
(3024405754952, 3024405755464)➊ list(l1)创建l1的副本。
➋ 副本与源列表相等。
➌ 但是二者指代不同的对象。
对列表和其他可变序列来说，还能使用简洁的l2 = l1[:]语句创建副本。
然而，构造方法或[:]做的是浅复制（即复制了最外层容器，副本汇总的元素是源容易中元素的引用）。如果所有原始都是不可变的，那么就没问题，还能节省内存。但如果有可变的元素，可能会有意想不到的问题。
#示例2：为一个包含另一个列表的列表做浅复制；把这段代码复制粘贴到Python Tutor
网站中，看看动画效果
>>>l1 = [3, [66,55, 44], (7, 8, 9)]
>>>l2 = list(l1) # ➊
>>>l1.append(100) # ➋
>>>l1[1].remove(55) # ➌
>>>print('l1:', l1)
l1: [3, [66,44], (7, 8, 9), 100]
>>>print('l2:', l2)
l2: [3, [66,44], (7, 8, 9)]
>>>l2[1] += [33, 22] # ➍
>>>l2[2] += (10, 11) # ➎
>>>print('l1:', l1)
l1: [3, [66,44, 59, 33, 50], (7, 8, 9), 100]
>>>print('l2:', l2)
l2 [3, [66,44, 59, 33, 50], (7, 8, 9, 13, 34, 65)]➊ l2是l1的浅复制副本。此时的状态如图8-3所示。
➋ 把100追加到l1中，对l2没有影响。
➌ 把内部列表l1[1]中的55删除。这对l2有影响，因为l2[1]绑定的列表与l1[1]是同一个。
➍ 对可变的对象来说，如l2[1]引用的列表，+=运算符就地修改列表。这次修改在l1[1]中也有体现，因为它是l2[1]的别名。
➎ 对元组来说，+=运算符创建一个新元组，然后重新绑定给变量l2[2]。这等同于l2[2] = l2[2] + (10, 11)。现在，l1和l2中最后位置上的元组不是同一个对象。
执行l2 = list(l1)赋值后的程序状态。l1和l2指代不同的列表，但是二者引用同一个列表[66, 55, 44]和元组(7, 8, 9)。
l1和l2的最终状态：二者依然引用同一个列表对象，现在列表的值是[66, 44, 33, 22]，不过l2[2] += (10, 11)创建一个新元组，内容是(7, 8, 9, 10, 11)，它与l1[2]引用的元组(7, 8, 9)无关。
浅复制容易操作，但是得到的结果可能并不是你想要的。
为任意对象做深复制和浅复制
浅复制没什么问题，但有时我们需要的是深复制（即副本不共享内部对象的引用）。copy模块提供的deepcopy和copy函数能为任意对象做深复制和浅复制。
为了演示copy()和deepcopy()的用法，示例3定义了一个简单的类–Bus.
#校车乘客在途中上车和下车
class Bus:
def __init__(self, passengers=None):
if passengers is None:
self.passengers = []
else:
self.passengers = list(passengers)
def pick(self, name):
self.passengers.append(name)
def drop(self, name):
self.passengers.remove(name)>>> import copy
>>> bus1 = Bus(['Alice', 'Bill', 'Claire', 'David'])
>>> bus2 = copy.copy(bus1)
>>> bus3 = copy.deepcopy(bus1)
>>> id(bus1), id(bus2), id(bus3)
(3024405672736, 3024405674808, 3024405620944) #➊
>>> bus1.drop('Bill')
>>> bus2.passengers
['Alice', 'Claire', 'David'] #➋
>>> id(bus1.passengers), id(bus2.passengers), id(bus3.passengers)
(3024405312456, 3024405312456, 3024388357448) #➌
>>> bus3.passengers
['Alice', 'Bill', 'Claire', 'David'] #➍➊ 使用copy和deepcopy，创建3个不同的Bus实例。
➋ bus1中的’Bill’下车后，bus2中也没有他了。
➌ 审查passengers属性后发现，bus1和bus2共享同一个列表对象，因为bus2是bus1的浅复制副本。
➍ bus3是bus1的深复制副本，因此它的passengers属性指代另一个列表。
一般来说，深复制不是件简单的事。如果对象有循环引用，那么这个朴素的算法会进入无限循环。
deepcopy函数会记住已经复制的对象，因此能优雅地处理循环引用。如下示例3
#示例3：循环引用：b引用a，然后追加到a中；deepcopy会想办法复制a
>>> a = [10, 20]
>>> b = [a, 30]
>>> a.append(b)
>>> a
[10, 20, [[...], 30]]
>>> from copy import deepcopy
>>> c = deepcopy(a)
>>> c
[10, 20, [[...], 30]]此外，深复制有时可能太深了。例如，对象可能会引用不该复制的外部资源或单例值。我们可以实现特殊方法__copy__()和__deepcopy__()，控制copy和deepcopy的行为。
