Python中copy() 函数浅拷贝与深拷贝示例详解
作者：Geoking.
Python的copy()函数是copy模块提供的一个用于创建对象浅拷贝的工具,这篇文章主要介绍了Python中copy()函数浅拷贝与深拷贝的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
前言
在 Python 编程中，对象的拷贝（复制） 是一个常见又容易被忽视的概念。很多初学者在使用 copy() 时，常常会遇到修改一个对象导致另一个对象也被改变的“奇怪现象”。本文将深入理解 Python 的 copy() 函数、浅拷贝与深拷贝的区别，并通过示例让你彻底搞清楚它们的原理。
一、为什么需要拷贝对象？
当你在 Python 中使用赋值语句时，例如：
a = [1, 2, 3] b = a
此时，a 和 b指向同一个对象。这意味着修改 b 也会影响 a：
b.append(4) print(a) # 输出：[1, 2, 3, 4] print(b) # 输出：[1, 2, 3, 4]
这往往不是我们想要的结果。
如果希望创建一个“新的对象”，而不是仅仅复制引用，这时就需要用到 拷贝函数。
二、copy模块简介
Python 标准库提供了一个专门用于复制对象的模块：copy。
该模块中有两个重要函数：
copy.copy(x)—— 执行 浅拷贝copy.deepcopy(x)—— 执行 深拷贝
我们先来看看浅拷贝。
三、浅拷贝 (copy.copy())
浅拷贝会创建一个新的对象，但不会递归地复制内部的可变对象。
示例：
import copy list_a = [1, [2, 3], 4] list_b = copy.copy(list_a) print(list_a == list_b) # True，内容相同 print(list_a is list_b) # False，指向不同对象
修改外层列表时，互不影响：
list_b.append(5) print(list_a) # [1, [2, 3], 4] print(list_b) # [1, [2, 3], 4, 5]
但修改内部的可变对象时，浅拷贝仍然会“联动”：
list_b[1].append(99) print(list_a) # [1, [2, 3, 99], 4] print(list_b) # [1, [2, 3, 99], 4, 5]
✅ 结论：浅拷贝只复制最外层容器，内部元素仍然是原对象的引用。
四、深拷贝 (copy.deepcopy())
深拷贝则会递归地复制所有对象，生成完全独立的一份副本。
import copy list_a = [1, [2, 3], 4] list_b = copy.deepcopy(list_a) list_b[1].append(99) print(list_a) # [1, [2, 3], 4] print(list_b) # [1, [2, 3, 99], 4]
✅ 结论：深拷贝创建了一个完全独立的对象副本，任何修改都不会相互影响。
五、不同数据类型的拷贝行为
| 数据类型 | 浅拷贝结果 | 深拷贝结果 |
|---|---|---|
int, float, str, bool | 不可变对象，直接共享 | 相同效果 |
list, dict, set | 复制容器，但内部引用相同 | 完全独立副本 |
tuple | 如果内部包含可变对象，浅拷贝仍共享引用 | 内部对象独立 |
| 自定义类对象 | 可自定义 __copy__ / __deepcopy__ 方法 | 可完全控制复制逻辑 |
六、自定义类的拷贝行为
Python 允许开发者通过实现特殊方法 __copy__ 和 __deepcopy__ 来控制类的复制方式。
示例：
import copy
class Person:
def __init__(self, name, hobbies):
self.name = name
self.hobbies = hobbies
def __copy__(self):
print("调用浅拷贝")
return type(self)(self.name, self.hobbies)
def __deepcopy__(self, memo):
print("调用深拷贝")
new_person = type(self)(self.name, copy.deepcopy(self.hobbies, memo))
return new_person
p1 = Person("Alice", ["reading", "coding"])
p2 = copy.copy(p1)
p3 = copy.deepcopy(p1)
七、常见坑点总结
- 浅拷贝不会递归复制内部对象
a = [[1, 2], [3, 4]] b = copy.copy(a) b[0].append(99) print(a) # [[1, 2, 99], [3, 4]]
- 不可变对象（如 int, str, tuple）无需担心浅拷贝问题
a = (1, 2, 3) b = copy.copy(a) print(a is b) # True
- 深拷贝性能开销较大
深拷贝会递归复制所有内容，对于嵌套层级深或对象复杂的结构，速度会明显变慢。
如果不需要完全隔离，优先使用浅拷贝。
八、总结
| 概念 | 是否创建新对象 | 是否递归复制 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
赋值（=） | 否 | 否 | 两变量共享同一对象 |
浅拷贝（copy.copy()） | 是 | 否 | 仅需复制一层结构 |
深拷贝（copy.deepcopy()） | 是 | 是 | 需要完全独立的副本 |
九、实践建议
- 若仅修改外层容器，用
copy.copy()即可。 - 若修改嵌套结构（如列表中包含列表），用
copy.deepcopy()。 - 若对象复杂，考虑自行实现
__copy__与__deepcopy__，以提升性能与控制力。
✨ 浅拷贝复制外壳，深拷贝复制灵魂。
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