Python变量的赋值、浅拷贝和深拷贝详解

前言

python中为声明一个变量有三种方法：赋值、浅拷贝(shadow copy)、深拷贝(deep copy)，相信每个pythoner或多或少都知道他们之间的区别，但在某些点上，还是会踩坑，这篇文章记录下所有关于这三者区别的疑问。

对比

在理解以上几个概念区别之前需要明确以下问题：

• 赋值传递的是原始对象的地址
• 函数传递形参也是传递地址，该地址指向原始对象，多进程的task函数除外，多进程中task函数的形参和原始对象是完全不同的两个对象，类似深拷贝（进程间内存独立）
• 浅拷贝，除了显式地调用copy库，还可以使用如切片、list()、dict()等函数达到浅拷贝的效果（下面会给例子）。
• 当我们讨论python中的拷贝时，默认针对的是可变对象，因为对于不可变对象来讲，拷贝是没有意义的，python解释器在启动时就将不可变对象放在内存池中了，它在内存的位置在解释器终止之前不会变。假设我们通过赋值、浅拷贝、深拷贝得到了一个新的对象，那么与原始对象相比，有以下结论：

具体例子

a = ['a', 1, [1,2]]
b = a
c = copy.copy(a)
d = copy.deepcopy(a)

print(f'a is: {a} , id is: {id(a)}')
print(f'b is: {b} , id is: {id(b)}')
print(f'c is: {c} , id is: {id(c)}')
print(f'd is: {d} , id is: {id(d)}')

输出：

a is: ['a', 1, [1, 2]] , id is: 140211144620672
b is: ['a', 1, [1, 2]] , id is: 140211144620672
c is: ['a', 1, [1, 2]] , id is: 140211144622016
d is: ['a', 1, [1, 2]] , id is: 140211144620992

可以看出，赋值得到的新对象id与原始对象id相同，拷贝得到的新对象id与原始对象不同。

# 对对象本身进行修改，即“最外层”
a.append(2)

print(f'a is: {a} , id is: {id(a)}')
print(f'b is: {b} , id is: {id(b)}')
print(f'c is: {c} , id is: {id(c)}')
print(f'd is: {d} , id is: {id(d)}')

输出：

a is: ['a', 1, [1, 2], 2] , id is: 140211144620672
b is: ['a', 1, [1, 2], 2] , id is: 140211144620672
c is: ['a', 1, [1, 2]] , id is: 140211144622016
d is: ['a', 1, [1, 2]] , id is: 140211144620992

可以看出，修改对象本身对拷贝对象没有影响。 再修改嵌套对象：

# 修改嵌套对象
a[2].append(3)

print(f'a is: {a} , id is: {id(a)}')
print(f'b is: {b} , id is: {id(b)}')
print(f'c is: {c} , id is: {id(c)}')
print(f'd is: {d} , id is: {id(d)}')

输出：

a is: ['a', 1, [1, 2, 3], 2] , id is: 140211144620672
b is: ['a', 1, [1, 2, 3], 2] , id is: 140211144620672
c is: ['a', 1, [1, 2, 3]] , id is: 140211144622016
d is: ['a', 1, [1, 2]] , id is: 140211144620992

可以看出，修改嵌套对象，对浅拷贝对象有影响，对深拷贝对象无影响。 再看下不可变对象1的id：

print(f'1 id in a is {id(a[1])}')
print(f'1 id in b is {id(b[1])}')
print(f'1 id in c is {id(c[1])}')
print(f'1 id in d is {id(d[1])}')

输出：

1 id in a is 140279957373168
1 id in b is 140279957373168
1 id in c is 140279957373168
1 id in d is 140279957373168 

可以看出，所有对象的不可变对象指向了同一个位置，事实上，即便在同一个对象中相同的不可变对象也是指向同一个位置：

print(f'a is {a}')
print(f'{id(a[1])}, {id(a[2][0])}')

输出：

a is ['a', 1, [1, 2, 3], 2]
140168057503984, 140168057503984

除了显示地使用copy.copy()获得一个浅拷贝对象，list()、dict()等对象工厂也可以获得一个浅拷贝对象：

a = ['a', 1, [1,2]]
b = list(a)
print(f'a is: {a} , id is: {id(a)}')
print(f'b is: {b} , id is: {id(b)}')

a[2].append(3)
print(f'a is: {a} , id is: {id(a)}')
print(f'b is: {b} , id is: {id(b)}')

输出：

a is: ['a', 1, [1, 2]] , id is: 139717765197952
b is: ['a', 1, [1, 2]] , id is: 139718287865280
a is: ['a', 1, [1, 2, 3]] , id is: 139717765197952
b is: ['a', 1, [1, 2, 3]] , id is: 139718287865280

可以看出，a与b的id不同，但修改嵌套对象会互相影响，所以b是a的浅拷贝对象。

切片也类似，是一个浅拷贝对象：

a = ['a', 1, [1,2]]
b = a[-1:]
print(f'a is: {a} , id is: {id(a)}')
print(f'b is: {b} , id is: {id(b)}')

a[2].append(3)
print(f'a is: {a} , id is: {id(a)}')
print(f'b is: {b} , id is: {id(b)}')

输出：

a is: ['a', 1, [1, 2]] , id is: 140294636448256
b is: [[1, 2]] , id is: 140294636449408
a is: ['a', 1, [1, 2, 3]] , id is: 140294636448256
b is: [[1, 2, 3]] , id is: 140294636449408

到此这篇关于Python变量的赋值、浅拷贝和深拷贝详解的文章就介绍到这了,更多相关Python赋值、浅拷贝和深拷贝内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！