详解Python中深浅拷贝的使用及注意事项

什么是深浅拷贝？

在Python中，拷贝是指将一个变量赋值给另一变量，以便于两个变量在内存中是不同的，但是它们的值相同。

深拷贝是指拷贝一个对象的副本，不管这个对象有多少个嵌套的对象（例如，一个 list 中还包含另一个 list），所有嵌套的对象都会被拷贝到新的对象中。

浅拷贝是指拷贝一个对象的引用，如果这个对象有嵌套的对象，就不会被拷贝到新的对象中，而只是被引用。

如何进行深浅拷贝？

Python中深浅拷贝有两种方法，一种是通过模块函数进行拷贝，另外一种是通过对象的方法进行拷贝。

使用模块函数进行拷贝

• 浅拷贝

使用copy模块函数进行浅拷贝，可以使用以下代码实现：

import copy

lst = [1, [2, 3], 4]
lst_copy = copy.copy(lst)

# 改变lst中嵌套的列表中的值
lst[1][0] = 0

print(lst)  # [1, [0, 3], 4]
print(lst_copy)  # [1, [0, 3], 4]

通过运行上述代码可以看到，lst_copy 只是一个lst的浅拷贝，那么当lst中嵌套的列表中的值改变时，lst_copy的嵌套列表中的值也会改变。

• 深拷贝

使用copy模块函数进行深拷贝，可以使用以下代码实现：

import copy

lst = [1, [2, 3], 4]
lst_copy = copy.deepcopy(lst)

# 改变lst中嵌套的列表中的值
lst[1][0] = 0

print(lst)  # [1, [0, 3], 4]
print(lst_copy)  # [1, [2, 3], 4]

通过运行上述代码可以看到，lst_copy 是 lst 的深拷贝，随着lst中嵌套的列表中的值改变，lst_copy的值并不会改变。

使用对象的方法进行拷贝

对于列表和字典，还可以使用对象的方法进行拷贝。

• 浅拷贝

列表中的浅拷贝可以使用以下代码实现：

lst = [1, [2, 3], 4]
lst_copy = lst.copy()

# 改变lst中嵌套的列表中的值
lst[1][0] = 0

print(lst)  # [1, [0, 3], 4]
print(lst_copy)  # [1, [0, 3], 4]

通过运行上述代码可以看到，lst_copy也是lst的浅拷贝，当lst中嵌套的列表中的值改变时，lst_copy的嵌套列表中的值也会改变。

• 深拷贝

列表中的深拷贝可以使用以下代码实现：

import copy

lst = [1, [2, 3], 4]
lst_copy = lst.__class__(copy.deepcopy(i) for i in lst)

# 改变lst中嵌套的列表中的值
lst[1][0] = 0

print(lst)  # [1, [0, 3], 4]
print(lst_copy)  # [1, [2, 3], 4]

通过运行上述代码可以看到，lst_copy 是 lst 的深拷贝，随着lst中嵌套的列表中的值改变，lst_copy的值并不会改变。

注意事项

• 拷贝的值可以是任意的Python对象，包括列表、字典、元组等；
• 浅拷贝只是复制了最外层的对象，而嵌套在其中的对象不会一起被复制，仍然指向原对象；
• 深拷贝则会将嵌套的对象都复制一遍；
• 如果使用深拷贝会消耗较多的时间和内存，因此应该谨慎使用。

示例说明

实例一

简单的深浅拷贝使用示例。

import copy

lst = [1, [2, 3], 4]
lst_copy = lst.copy()

lst_copy[0] = 5
lst_copy[1][0] = 6

print(lst)  # [1, [6, 3], 4]
print(lst_copy)  # [5, [6, 3], 4]

通过运行上述代码可以看到，lst_copy是lst的浅拷贝，当lst_copy中的值改变时，lst中嵌套列表的值也会改变。

实例二

使用字典进行深浅拷贝使用示例。

import copy

dic = {'a': 1, 'b': 2, 'c': {'d': 3, 'e': 4}}
dic_copy = copy.deepcopy(dic)

dic_copy['a'] = 5
dic_copy['c']['d'] = 6

print(dic)  # {'a': 1, 'b': 2, 'c': {'d': 3, 'e': 4}}
print(dic_copy)  # {'a': 5, 'b': 2, 'c': {'d': 6, 'e': 4}}

通过运行上述代码可以看到，dic_copy是dic的深拷贝，当dic_copy中的值改变时，dic中嵌套字典的值也会改变。