Python 直接赋值、深拷贝、浅拷贝的详解

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正在学习 Python，根据自己的查阅与理解测试，花了一天的时间写了拷贝的笔记，想了想，先把这篇笔记单独放出来吧）

文章目录

- 浅拷贝与深拷贝

浅拷贝与深拷贝

Python 中对象的赋值是直接通过传递引用进行的。需要进行拷贝则需使用标准库中的 copy 模块。

直接赋值：直接传递内存地址
浅拷贝 copy.copy()：创建新对象，里面复制所有元素的内存地址
深拷贝 copy.deepcopy()：创建新对象，不可变的复制内存地址，含可变的就递归创建新对象并复制内容（元组的类型看待见下方）
- 在拷贝这里，可以暂且将含可变元素的元组看成可变的。

不可变类型：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）【除元组外都是容器类型】
可变类型：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）【斗士容器类型】

非容器类型：Number（数字）、String（字符串）【都是不可变类型】
容器类型：List（列表）、Dictionary（字典）、Tuple（元组）【除元组外都是可变类型】

方便理解，可以先看一下后面的从别人那转载的示意图。

不可变类型的“拷贝”

不可变类型除元组外都是非容器类型，它们没有拷贝一说，使用 copy 模块进行拷贝都是直接赋值，传递内存地址。

理解拷贝的一些设计原因，首先要解这个直接赋值而实现“拷贝”的原因
因为拷贝的需求就是希望两个变量互不干扰，要新的一份。而不可变类型的“修改”就已经实现了两者的独立性（它的“修改”都是重新创建一个变量，将新变量指向新对象，旧变量依旧指向旧对象）。因此也就没必要再为相同内容复制开辟新空间，直接指向同一个地址即可。

直接赋值

图中的验证：

a = "a"
b = a # 直接赋值，进行“拷贝”
print(b is a)
b = "b" # “修改”又是直接赋值了，因为它们无法修改
print(a)
print(b)
print(b is a)

True
a
b
False

不可变类型的元组也是直接赋值。但是含有可变元素的元组特殊，见下一小节。

—> 所以在下面的可变类型/容器类型的拷贝中，有关不可变类型的子元素，就直接赋值传递内存地址即可。

要注意的是，这里直接赋值是将新旧两个变量标签直接指向同一个对象。“修改”是针对一个变量标签“修改”，没有动到另一个变量标签。从而两者独立不影响。

可变类型的直接赋值

上面是不可变类型的直接赋值，这里来看看可变类型的直接赋值。这个就是变量标签指向同一个对象。一直都是操作同一个对象，不会达到拷贝的需求：

（图片不想编辑了，意思懂了就行，容器类型除了元组都是可变类型，元组的“拷贝”会单独讲）

可变类型的深拷贝与浅拷贝

它的深浅拷贝均是【创建一个新对象】，但是直接子元素的指向有所不同。这里是将新旧两个变量标签指向了不同的两个对象！（元组特殊，后面注意）

所以日后对这两个变量的修改是互不干扰的！这也可以从上面的“不可变类型的直接赋值”图解简易类推：变量 AB 替换成对象 AB（它们一一对应嘛）；这两个对象是容器，指向很多“字符串”。

import copy
aList = ["你", "好", 1, [1, 2, 3]]
bList = copy.copy(aList) # 浅拷贝：拷贝了所有元素的内存地址到一个新list对象里
cList = copy.deepcopy(aList) # 深拷贝：在浅拷贝的基础上，还递归为容器元素创建新对象拷贝内容

在直接赋值里，我们以新旧两个变量标签为基准，来看变量内容的修改。而这里，我们继续看变量标签，它指向了新旧两个容器对象。当容器对象的元素为不可变类型时，遵循上述的逻辑，新建对象赋予容器对象的元素新的地址从而互不影响。

浅拷贝中，因为不可变类型 "你"、"好" 、1 修改都是新建对象赋予新地址，从而两者互不干扰，但是修改子列表 [1, 2, 3] 不会创建新对象，因此两者这个一直都是引用同一个，互有影响。

字典中的浅拷贝：创建两个字典对象，对键创建了新的对象^*，但是复制了值的内存地址，它们值是共享的（需要了解字典的内存示意图）。如果值有可变类型，那么依旧互有影响。
- 对键创建了新的对象：例如字典 A，B：B 是 A 的浅拷贝，此时如果删除 B 的一个键，那么 A 中对应的键是没有影响的。实现了两个字典的这种初步独立，实现了这种浅拷贝的需求。
- 详细图解见第 4 点，建议先看完 1、2 点。