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图解Python中深浅copy

admin

11月 28, 2021

在工作中,常涉及到数据的传递,在数据传递使用过程中,可能会发生数据被修改的问题。为了防止数据被修改,就需要在传递一个副本,即使副本被修改,也不会影响原数据的使用。为了生成这个副本,就产生了拷贝。今天就说一下Python中的深浅拷贝问题。

一、深浅copy

  1. 赋值运算

l1 = [1, 2, 3, [22, 33]]l2 = l1l1.append(666)print(l1)  # [1, 2, 3, [22, 33], 666]print(l2)  # [1, 2, 3, [22, 33], 666]

图解:

注意:l2 = l1是一个指向,是赋值,和深浅copy无关。

  1. 浅copy

其实列表是一个一个的槽位,每个槽位存储的是该对象的内存地址

#例1. 给大列表添加元素l1 = [1, 2, 3, [22, 33]]l2 = l1.copy()# 或者下面这种方式,也是浅copy# import copy# l2 = copy.copy(l1)l1.append(666)
print(l1) # [1, 2, 3, [22, 33], 666]print(l2) # [1, 2, 3, [22, 33]]
#例2. 给小列表添加元素l1 = [1, 2, 3, [22, 33]]l2 = l1.copy()l1[-1].append(666)
print(l1) # [1, 2, 3, [22, 33, 666]]print(l2) # [1, 2, 3, [22, 33, 666]]、
例3. 将l1列表中第一个元素改为6l1 = [1, 2, 3, [22, 33]]l2 = l1.copy()l1[0] = 6
print(l1) # [6, 2, 3, [22, 33]]print(l2)  # [1, 2, 3, [22, 33]]

图解:

例1

例2

例3

 

小结:

浅copy:会在内存中新开辟一个空间,存放这个copy的列表,但是列表里面的内容还是沿用之前对象的内存地址。

  1. 深copy

import copyl1 = [1, 2, 3, [22, 33]]l2 = copy.deepcopy(l1)l1.append(666)print(l1)  # [1, 2, 3, [22, 33], 666]print(l2)  # [1, 2, 3, [22, 33]]

图解:

本质如下图:

 

但是python对深copy做了一个优化,将可变的数据类型在内存中重新创建一份,而不可变的数据类型则沿用之前的,所以内存中是下面这样的:

小结:

深copy:会在内存中开辟新空间,将原列表以及列表里面的可变数据类型重新创建一份,不可变数据类型则沿用之前的。

为什么Python默认的拷贝方式是浅拷贝?

  • 时间角度:浅拷贝花费时间更少。
  • 空间角度:浅拷贝花费内存更少。
  • 效率角度:浅拷贝只拷贝顶层数据,一般情况下比深拷贝效率高。

总结:

  • 不可变对象在赋值时会开辟新空间。
  • 可变对象在赋值时,修改一个的值,另一个也会发生改变。
  • 深、浅拷贝对不可变对象拷贝时,不开辟新空间,相当于赋值操作。
  • 浅拷贝在拷贝时,只拷贝第一层中的引用,如果元素是可变对象,并且被修改,那么拷贝的对象也会发生变化。
  • 深拷贝在拷贝时,会逐层进行拷贝,直到所有的引用都是不可变对象为止。
  • Python 有多种方式实现浅拷贝,copy模块的copy 函数 ,对象的 copy 函数 ,工厂方法,切片等。
  • 大多数情况下,编写程序时,都是使用浅拷贝,除非有特定的需求。
  • 浅拷贝的优点:拷贝速度快,占用空间少,拷贝效率高。

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