Python學習筆記（5） 賦值 淺拷貝 深拷貝

2021-08-01 12:09:31 字數 4447 閱讀 8555

與很多程式語言一樣，python的拷貝方式分為賦值、淺拷貝、深拷貝。

在學習過程中，我對拷貝的了解很模糊。在經過一系列的實驗後，我對這三者的概念有了進一步的理解。

首先，我們要對賦值操作有以下認識：

我們通過一些例子來分析下賦值操作：

1.1 字串賦值

a = 'hello'


b = 'hello'


c = a


print(a, b, c)


# hello hello hello


[id(x) for x in [a,b,c]] 


# [4526716328, 4526716328, 4526716328]
我們可以發現a, b, c三者的id是一樣的，以上操作相當於c = a = b = 『hello』，為什麼呢？因為str是不可變型別，所以』hello』只有乙個記憶體位址，a, b, c三者的id一樣。賦值是系統先給乙個變數或者物件(這裡是』hello』)分配了記憶體，然後再將id賦給a, b, c，所以它們的id是相同的。

a = 'world'


print(a, b, c)


# world hello hello


[id(x) for x in [a,b,c]]


# [4526651464, 4526716328, 4526716328]
這時a的id和值變了，但是b, c的id和值都未變。因為str是不可變型別，不同str占用不同的記憶體空間。重新賦值a需要新開闢記憶體空間，再把a指向新的str記憶體位址，所以當a的str值改變，a指向的記憶體位址也會改變。b, c由於字串』hello』的不變性，所以id和值都不會發生改變。

1.2 列表賦值

a = ['hello']


b = ['hello']


c = a


print(a, b, c)


# ['hello'] ['hello'] ['hello']


[id(x) for x in [a, b, c]]


# [4535290824, 4535290888, 4535290824]
為何a和b的id不同？因為list是可變型別，任意乙個list占用不同的記憶體位址。

print(a, b, c)

# ['hello', 12] ['hello'] ['hello', 12]

[id(x) for x in [a,b,c]]

# [4535290824, 4535290888, 4535290824]

a和c的值均改變，id沒有改變；變數b的id和值都沒有改變。由於list的可變性，所以修改list的值不需要另外開闢空間，只需修改原位址的值，所以a, c的值均改變，id沒有改變。

對於數字，字串和其他原子型別物件等，沒有被拷貝的說法。即便是用深拷貝，檢視id也是一樣的；如果對其重新賦值，也只是新建立乙個物件，替換掉舊的而已。

所謂淺拷貝就是對引用的拷貝。

2.1 利用切片操作和工廠方法（list方法）拷貝

**場景：有乙個小伙jack，tom通過切片操作拷貝jack，anny通過工廠方法拷貝jack。

jack = ['jack', ['age', 20]]


tom = jack[:]


anny = list(jack)


print(id(jack), id(tom), id(anny)) 


# 4570999880 4570944008 4570999752
從id來看，三者是不同的物件。

2.2 修改原物件的值

tom[0] = 'tom'


anny[0] = 'anny'


anny[1][1] = 18


print(jack, tom, anny)


# ['jack', ['age', 18]] ['tom', ['age', 18]] ['anny', ['age', 18]]


print(id(jack), id(tom), id(anny))


# 4570999880 4570944008 4570999752
奇怪的事情發生了，jack、tom、anny的年齡都變成18了。jack、tom、anny他們應當都是不同的物件，怎麼會互相影響呢？看下jack，tom，anny的內部元素每個元素id：

print([id(x) for x in jack])


# [4570490672, 4571499784]


print([id(x) for x in tom])


# [4570491232, 4571499784]


print([id(x) for x in anny])


# [4570490616, 4571499784]
恍然大悟，原來jack、tom、anny的年齡指向的是同乙個list元素，修改了其中乙個，當然影響其他人了。為了便於理解，我畫了乙個草圖：

利用切片操作和工廠方法（list方法）拷貝叫淺拷貝。它只是拷貝了最外圍的物件本身，內部的元素都只是拷貝了乙個引用而已。

利用copy中的deepcopy方法進行拷貝就叫做深拷貝，外圍和內部元素都進行了拷貝物件本身，而不是引用。它是完全拷貝了乙個副本，變數內部元素id都不一樣。

3.1 copy.deepcopy

我們利用copy模組中的deepcopy方法進行深拷貝。

import copy


jack = ['jack', ['age', '20']]


tom = copy.deepcopy(jack)


anny = copy.deepcopy(jack)


print([id(x) for x in [jack, tom, anny]])


# [4526691976, 4526690440, 4526692936]。因為list是可變型別，所以jack, tom, anny的id不同


print([id(x) for x in jack])


# [4526653368, 4526690568]，'jack'是str不可變型別，['age','20']是list可變型別


print([id(x) for x in tom])


# [4526653368, 4526644488]


print([id(x) for x in anny])


# [4526653368, 4526642120]
深拷貝後，可以發現jack, tom，anny的id以及元素值均不相同。這才是完全拷貝了乙個副本 。

3.2 修改原資料

tom[0] = 'tom'


anny[0] = 'anny'


print(jack, tom, anny)


# ['jack', ['age', '20']] ['tom', ['age', '20']] ['anny', ['age',20]]


anny[1][1] =18


(24)


print(jack, tom, anny)


# ['jack', ['age', '20']] ['tom', ['age', '20'


，24]] ['anny', ['age',18]]
修改jack, tom，anny，它們之間不會互相影響。列印出每個人的內部元素id。

print([id(x) for x in [jack, tom, anny]])


# [4526691976, 4526690440, 4526692936]


print([id(x) for x in jack])


# [139132064, 3073507244l]


print([id(x) for x in tom])


# [139137464, 139132204]


print([id(x) for x in anny])


# [139141632, 139157548]
深拷貝後，jack，tom，anny元素id均不同，內部元素也都指向了不同的物件。這是完全拷貝的乙個副本，修改jack後，tom沒有發生改變，因為tom是乙個完全的副本，元素id與jack均不同，jack修改不影響tom。

賦值是把乙個物件記憶體位址賦給乙個變數，讓變數指向該記憶體位址（ 舊瓶裝舊酒 ）

淺拷貝是在另一塊位址中建立乙個新的變數或容器，但是容器內的元素的位址均是源物件的元素的位址的拷貝。也就是說新的容器中指向了舊的元素（ 新瓶裝舊酒 ）

深拷貝是在另一塊位址中建立乙個新的變數或容器，同時容器內的元素的位址也是新開闢的，僅僅是值相同而已，是完全的副本。也就是說（ 新瓶裝新酒 ）

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