Python 深拷贝和浅拷贝详解

引言

在 Python 中，我们经常需要复制对象。对象的复制可以分为两种方式：深拷贝和浅拷贝。本文将详细解释这两种拷贝方式的概念、用途和实现方法，并通过代码示例演示它们的区别。

深拷贝和浅拷贝的概念

拷贝是指创建一个新对象，其值和原始对象相同。在进行拷贝操作时，有时候我们只需要创建一个与原始对象相同值的对象，而不需要拷贝原始对象内部的所有引用。这就引出了深拷贝和浅拷贝的概念。

浅拷贝：浅拷贝是创建一个新对象，其内容与原始对象相同，但其内部的引用仍然指向原始对象中的子对象。换句话说，浅拷贝只复制对象的引用，而不复制引用的对象本身。
深拷贝：深拷贝是创建一个新对象，其内容与原始对象相同，同时拷贝原始对象内部的所有引用。换句话说，深拷贝不仅复制对象的引用，还复制引用的对象本身。

浅拷贝的实现方法

在 Python 中，我们可以使用多种方法来进行浅拷贝操作。

方法一：切片操作符

对于列表、元组和字符串等序列类型的对象，可以使用切片操作符进行浅拷贝。

original_list = [1, 2, 3]
copied_list = original_list[:]

方法二：copy() 方法

Python 的标准库中提供了 copy 模块，其中的 copy() 方法可以用于浅拷贝。

import copy

original_list = [1, 2, 3]
copied_list = copy.copy(original_list)

深拷贝的实现方法

与浅拷贝不同，深拷贝需要使用 copy 模块中的 deepcopy() 方法。这个方法会递归地复制对象的所有引用，包括其内部的子对象。

import copy

original_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
copied_list = copy.deepcopy(original_list)

深拷贝和浅拷贝的示例演示

为了更好地理解深拷贝和浅拷贝的区别，我们来进行一些示例演示。

浅拷贝示例

首先，让我们看一个浅拷贝的示例。假设我们有一个包含列表的列表，我们将对其进行浅拷贝。

import copy

original_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
copied_list = copy.copy(original_list)

original_list[0][0] = 7

print(original_list)  # 输出：[[7, 2, 3], [4, 5, 6]]
print(copied_list)    # 输出：[[7, 2, 3], [4, 5, 6]]

在浅拷贝的示例中，我们可以看到修改原始列表中的子列表会同时影响到浅拷贝后的列表。

深拷贝示例

接下来，让我们看一个深拷贝的示例。同样地，我们将对包含列表的列表进行深拷贝。

import copy

original_list = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
copied_list = copy.deepcopy(original_list)

original_list[0][0] = 7

print(original_list)  # 输出：[[7, 2, 3], [4, 5, 6]]
print(copied_list)    # 输出：[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]

在深拷贝的示例中，我们可以看到修改原始列表中的子列表不会影响到深拷贝后的列表。这是因为深拷贝会创建一个全新的对象，并递归地复制原始对象的所有引用。