图解Python中深浅拷贝(copy)

在工作中,常涉及到数据的传递,在数据传递使用过程中,可能会发生数据被修改的问题。为了防止数据被修改,就需要在传递一个副本,即使副本被修改,也不会影响原数据的使用。为了生成这个副本,就产生了拷贝。今天就说一下Python中的深浅拷贝问题。

一、深浅copy

   1.  赋值运算

 
 
 
 
  1. l1 = [1, 2, 3, [22, 33]] 
  2. l2 = l1 
  3. l1.append(666) 
  4. print(l1)  # [1, 2, 3, [22, 33], 666] 
  5. print(l2)  # [1, 2, 3, [22, 33], 666]

图解:

注意:l2 = l1是一个指向,是赋值,和深浅copy无关。

   2.  浅copy

其实列表是一个一个的槽位,每个槽位存储的是该对象的内存地址

 
 
 
 
  1. #例1. 给大列表添加元素 
  2. l1 = [1, 2, 3, [22, 33]] 
  3. l2 = l1.copy() 
  4. # 或者下面这种方式,也是浅copy 
  5. # import copy 
  6. # l2 = copy.copy(l1) 
  7. l1.append(666)
  8. print(l1)  # [1, 2, 3, [22, 33], 666] 
  9. print(l2)  # [1, 2, 3, [22, 33]] 
  10. #例2. 给小列表添加元素 
  11. l1 = [1, 2, 3, [22, 33]] 
  12. l2 = l1.copy() 
  13. l1[-1].append(666) 
  14. print(l1)  # [1, 2, 3, [22, 33, 666]] 
  15. print(l2)  # [1, 2, 3, [22, 33, 666]]、 
  16. 例3. 将l1列表中第一个元素改为6 
  17. l1 = [1, 2, 3, [22, 33]]
  18. l2 = l1.copy() 
  19. l1[0] = 6 
  20. print(l1)  # [6, 2, 3, [22, 33]] 
  21. print(l2)  # [1, 2, 3, [22, 33]]

图解:

例1

例2

例3

小结:

浅copy:会在内存中新开辟一个空间,存放这个copy的列表,但是列表里面的内容还是沿用之前对象的内存地址。

    3.  深copy

 
 
 
 
  1. import copy 
  2. l1 = [1, 2, 3, [22, 33]] 
  3. l2 = copy.deepcopy(l1) 
  4. l1.append(666) 
  5. print(l1)  # [1, 2, 3, [22, 33], 666] 
  6. print(l2)  # [1, 2, 3, [22, 33]]

图解:

本质如下图:

但是python对深copy做了一个优化,将可变的数据类型在内存中重新创建一份,而不可变的数据类型则沿用之前的,所以内存中是下面这样的:

小结:

深copy:会在内存中开辟新空间,将原列表以及列表里面的可变数据类型重新创建一份,不可变数据类型则沿用之前的。

为什么Python默认的拷贝方式是浅拷贝?

  •  时间角度:浅拷贝花费时间更少。
  •  空间角度:浅拷贝花费内存更少。
  •  效率角度:浅拷贝只拷贝顶层数据,一般情况下比深拷贝效率高。

总结:

  •  不可变对象在赋值时会开辟新空间。
  •  可变对象在赋值时,修改一个的值,另一个也会发生改变。
  •  深、浅拷贝对不可变对象拷贝时,不开辟新空间,相当于赋值操作。
  •  浅拷贝在拷贝时,只拷贝第一层中的引用,如果元素是可变对象,并且被修改,那么拷贝的对象也会发生变化。
  •  深拷贝在拷贝时,会逐层进行拷贝,直到所有的引用都是不可变对象为止。
  •  Python 有多种方式实现浅拷贝,copy模块的copy 函数 ,对象的 copy 函数 ,工厂方法,切片等。
  •  大多数情况下,编写程序时,都是使用浅拷贝,除非有特定的需求。
  •  浅拷贝的优点:拷贝速度快,占用空间少,拷贝效率高。

网站名称:图解Python中深浅拷贝(copy)
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