当前位置：首页 > news >正文

Python中的深拷贝与浅拷贝

news 2025/9/14 5:31:48

1. 概念简介

1.1 浅拷贝（shallow copy）

1.2 深拷贝（deep copy）

3. 不同类型拷贝行为总结

4. 元组中包含可变对象的特殊情况

5. 何时使用浅拷贝或深拷贝？

6. 重要提醒

1. 概念简介

1.1 浅拷贝（shallow copy）

定义：复制最外层对象，但内部元素（子对象）仍然是原对象中元素的引用（地址共享）。
表现：
- 不可变对象（如整数、字符串、元组等）浅拷贝不会创建新对象，拷贝后对象和原对象指向同一个内存地址（id相同）。
- 可变对象（如列表、字典、集合等）浅拷贝会创建一个新的最外层对象（id不同），但内部元素的引用是共享的（id相同）。
代码示例：

import copy# 不可变对象：整数列表中的元组
immutable_obj = (1, 2, 3)
immutable_obj_shallow = copy.copy(immutable_obj)
print(f"id(immutable_obj): {id(immutable_obj)}")
print(f"id(immutable_obj_shallow): {id(immutable_obj_shallow)}")  # id相同# 可变对象：列表包含列表
mutable_obj = [1, 2, [3, 4]]
mutable_obj_shallow = copy.copy(mutable_obj)
print(f"id(mutable_obj): {id(mutable_obj)}")
print(f"id(mutable_obj_shallow): {id(mutable_obj_shallow)}")  # id不同，外层对象新建print(f"id(mutable_obj[2]): {id(mutable_obj[2])}")
print(f"id(mutable_obj_shallow[2]): {id(mutable_obj_shallow[2])}")  # 内部列表引用相同

解析：

对于不可变元组，浅拷贝后id相同，说明没有创建新对象。
对于可变列表，浅拷贝创建了新的外层列表（id不同），但内部的子列表仍然是共享的（id相同），修改内部子列表会影响原对象。

1.2 深拷贝（deep copy）

定义：递归复制最外层对象及其所有子对象，生成一个完全独立的新对象。
表现：
- 不论可变或不可变，深拷贝都会创建新的最外层对象（但对纯不可变对象，通常复用内存不创建新对象）。
- 对于可变子对象，深拷贝会递归复制，子对象的id与原对象不同，完全独立。
- 对于不可变子对象，Python通常复用内存，不会重复创建。
代码示例：

import copy# 不可变对象：简单元组
immutable_obj = (1, 2, 3)
immutable_obj_deep = copy.deepcopy(immutable_obj)
print(f"id(immutable_obj): {id(immutable_obj)}")
print(f"id(immutable_obj_deep): {id(immutable_obj_deep)}")  # id相同，未创建新对象# 可变对象：列表包含列表
mutable_obj = [1, 2, [3, 4]]
mutable_obj_deep = copy.deepcopy(mutable_obj)
print(f"id(mutable_obj): {id(mutable_obj)}")
print(f"id(mutable_obj_deep): {id(mutable_obj_deep)}")  # id不同，外层对象新建print(f"id(mutable_obj[2]): {id(mutable_obj[2])}")
print(f"id(mutable_obj_deep[2]): {id(mutable_obj_deep[2])}")  # 内部列表id不同，递归复制

解析：

对于不可变元组，深拷贝返回原对象本身，没有创建新对象，id相同。
对于可变列表，深拷贝递归复制了所有子对象，包括内层列表，所有对应对象的id都不同，完全独立。

3. 不同类型拷贝行为总结

类型	赋值	浅拷贝	深拷贝
不可变对象	引用，id相同	不创建新对象，id相同	不创建新对象，id相同
可变对象	引用，id相同	新建外层对象，内部引用共享	递归新建所有对象，完全独立
元组（不可变）	引用，id相同	新建元组对象，内部元素引用共享	新建元组对象，内部元素递归复制

4. 元组中包含可变对象的特殊情况

元组本身不可变，浅拷贝会创建新的元组对象（id不同）。
元组内的可变元素（如列表）浅拷贝时不会复制，仍然是共享引用（id相同）。
深拷贝时，元组和其中所有子对象都会被递归复制，子对象id也不同。

5. 何时使用浅拷贝或深拷贝？

情况	选择理由	选择拷贝类型
对象结构简单，无嵌套或子对象不可变	性能开销小，快速复制	浅拷贝
对象包含可变的嵌套子对象，需独立修改	需要完全独立的对象	深拷贝
只需复制最外层对象，内部共享子对象	节省内存，避免重复复制	浅拷贝
复杂数据结构备份或递归操作	防止意外修改原始数据	深拷贝