Python深拷贝|极客教程

Python深拷贝

深拷贝（deep copy）在Python中是一个重要的概念，特别是在处理嵌套数据结构时。在Python中，对象赋值其实是将变量指向了同一个对象的引用，而深拷贝则是创建了一个新的对象，并且递归地复制原始对象的所有嵌套对象。

本文将详细介绍深拷贝的概念、实现方法以及在Python中的应用场景。

什么是深拷贝

在介绍深拷贝之前，先来看看浅拷贝（shallow copy）和对象赋值之间的区别。

对象赋值：

a = [1, 2, 3]
b = a

在上面的代码中，b实际上是对a的引用，修改b也会影响a。

浅拷贝：

import copy

a = [1, 2, 3]
b = copy.copy(a)

浅拷贝会创建一个新的对象，但是只会复制对象本身，而不会复制对象内部的嵌套对象。如果原始对象中有嵌套对象，这些嵌套对象会被共享。

深拷贝：

import copy

a = [1, 2, [3, 4]]
b = copy.deepcopy(a)

深拷贝不仅会复制对象本身，还会递归复制对象内部的所有嵌套对象，保证原始对象和新对象完全独立。

深拷贝的实现

在Python中，copy模块提供了深拷贝的功能。可以通过copy.deepcopy()方法来实现深拷贝。

import copy

# 原始对象
a = [1, 2, [3, 4]]
# 深拷贝对象
b = copy.deepcopy(a)

# 修改深拷贝对象
b[2][0] = 5

print(a)  # [1, 2, [3, 4]]
print(b)  # [1, 2, [5, 4]]

从上面的代码可以看出，修改深拷贝对象不会影响原始对象，它们之间是完全独立的。

深拷贝的应用场景

深拷贝在处理嵌套数据结构时非常有用。下面是一些深拷贝的应用场景：

字典的深拷贝：

import copy

dict1 = {'name': 'Alice', 'age': 30, 'address': {'city': 'Beijing', 'postcode': '100000'}}
dict2 = copy.deepcopy(dict1)

dict2['address']['city'] = 'Shanghai'

print(dict1)  # {'name': 'Alice', 'age': 30, 'address': {'city': 'Beijing', 'postcode': '100000'}}
print(dict2)  # {'name': 'Alice', 'age': 30, 'address': {'city': 'Shanghai', 'postcode': '100000'}}

列表的深拷贝：

import copy

list1 = [1, 2, [3, 4]]
list2 = copy.deepcopy(list1)

list2[2][0] = 5

print(list1)  # [1, 2, [3, 4]]
print(list2)  # [1, 2, [5, 4]]

自定义类的深拷贝：

import copy

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

p1 = Point(1, 2)
p2 = copy.deepcopy(p1)

p2.x = 3

print(p1.x, p1.y)  # 1 2
print(p2.x, p2.y)  # 3 2

在以上应用场景中，使用深拷贝可以确保原始对象和新对象之间完全独立，避免了在处理嵌套数据结构时出现意外的修改行为。