Python中的深拷贝与浅拷贝
1. 深拷贝与浅拷贝的概念
在 Python 中，赋值操作是通过引用来实现的。当我们将一个对象赋值给一个新的变量时，实际上是将该对象的引用赋给了新变量。因此，修改新变量会影响到原始对象。然而，有时我们希望创建一个新的对象并拷贝原始对象的值，而不是引用。这就引出了深拷贝和浅拷贝的概念。
- 浅拷贝（Shallow Copy）：创建一个新的对象，并将原始对象的引用复制给新对象。这意味着新对象和原始对象共享相同的内存地址。当修改其中一个对象时，另一个对象也会受到影响。
- 深拷贝（Deep Copy）：创建一个新的独立对象，并将原始对象的值复制给新对象。这意味着新对象和原始对象是完全独立的，修改其中一个对象不会影响到另一个对象。
2. 实现深拷贝与浅拷贝的步骤
下面是实现深拷贝和浅拷贝的步骤：
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1 | 导入 copy 模块 |
| 2 | 创建原始对象 |
| 3 | 执行浅拷贝或深拷贝操作 |
3. 示例代码
首先，我们需要导入 copy 模块，用于实现拷贝操作。
import copy
接下来，我们创建一个原始对象 original_obj，包含一个列表和一个字典。
original_obj = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'hobbies': ['reading', 'painting']}
3.1 浅拷贝
浅拷贝可以使用 copy 模块的 copy() 函数来实现。
shallow_copy_obj = copy.copy(original_obj)
上述代码会创建一个新的对象 shallow_copy_obj，并将原始对象 original_obj 的引用复制给它。这意味着两个对象共享相同的内存地址。
3.2 深拷贝
深拷贝可以使用 copy 模块的 deepcopy() 函数来实现。
deep_copy_obj = copy.deepcopy(original_obj)
上述代码会创建一个新的独立对象 deep_copy_obj，并将原始对象 original_obj 的值复制给它。这意味着两个对象是完全独立的，修改其中一个对象不会影响另一个对象。
4. 类图
下面是示例代码的类图表示：
classDiagram
class OriginalObj {
- name: str
- age: int
- hobbies: list
+ __init__(name: str, age: int, hobbies: list)
+ get_name() -> str
+ get_age() -> int
+ get_hobbies() -> list
}
class ShallowCopyObj {
- original_obj: OriginalObj
+ __init__(original_obj: OriginalObj)
+ get_original_obj() -> OriginalObj
}
class DeepCopyObj {
- original_obj: OriginalObj
+ __init__(original_obj: OriginalObj)
+ get_original_obj() -> OriginalObj
}
OriginalObj <|-- ShallowCopyObj
OriginalObj <|-- DeepCopyObj
5. 总结
通过上述步骤，我们可以实现在 Python 中进行深拷贝和浅拷贝的操作。浅拷贝会创建一个新的对象，并将原始对象的引用复制给新对象。深拷贝会创建一个新的独立对象，并将原始对象的值复制给新对象。根据需求选择合适的拷贝方式，可以避免由于共享引用导致的意外修改原始对象的问题。
