Python学习笔记(九)—Python中的赋值、浅拷贝和深拷贝

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在学习Python的过程中，经常会对变量进行“赋值”，有时候又要对变量的值做临时处理，而又不能改变原来变量的值，这就可能用到了“浅拷贝”和“深拷贝”。所以下面通过具体的例子来区分它们三者的不同。

另外，大多数面向对象的语言都会涉及到变量的“赋值”、“浅拷贝”和“深拷贝”，如Python，Java或者C++等。

一、赋值

在Python中，赋值很简单，例如，将一个变量的值赋值给另一个变量，其实就是将这两个变量指向同一个内存地址。所以如果这个变量的值改变了，那么另一个变量的值也会跟着改变，因为它们的内存地址始终相同。例：

a = [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
b = a
print(id(a), id(b)) ＃打印它们各自的内存地址
print(a)
print(b)
a.append(4)
print("-----------")
print(id(a), id(b))
print(a)
print(b)
a[3].append('d')
print("-----------")
print(id(a), id(b))
print(a)
print(b)
print(a is b)

执行结果：
2524323181384 2524323181384
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
-----------
2524323181384 2524323181384
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c'], 4]
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c'], 4]
-----------
2524323181384 2524323181384
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c', 'd'], 4]
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c', 'd'], 4]
True

通过上述的例子可以看出，在“赋值”的情况下，变量b的值始终随着变量a的值改变而改变，也就是内存地址始终相同。

图解： b = a： 赋值引用，a 和 b 都指向同一个对象。

直接赋值

二、浅拷贝

浅拷贝，只拷贝父对象，不会拷贝父对象中的子对象。如果该对象没有子对象的话，其浅拷贝和赋值的结果是一样的。浅拷贝可以通过导入copy模块中的copy()方法来完成，或者调用对象本身的copy()方法。例：

import copy # 导入copy模块
a = [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
b = copy.copy(a)   # a.copy()
print(id(a), id(b))
print(a is b)
print(a)
print(b)
a.append(4)
print("-----------")
print(id(a), id(b))
print(a)
print(b)
a[3].append('d')
print("-----------")
print(id(a), id(b))
print(a)
print(b)
print(a is b)
print(a[3] is b[3])

运行结果：
1558199464776 1558199464904
False
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
-----------
1558199464776 1558199464904
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c'], 4]
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
-----------
1558199464776 1558199464904
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c', 'd'], 4]
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c', 'd']]
False
True

通过上述的例子可以看出，我们改变变量a中父对象的值，不会影响变量b，但是改变变量a中子对象的值，那么变量b也会随之改变，这就是浅拷贝，只拷贝父对象，而不拷贝子对象。

图解：b = copy.copy(a)： 浅拷贝, a 和 b 是一个独立的对象，但它们的子对象还是指向同一对象（内存地址）。

浅拷贝

三、深拷贝

深拷贝，也就是完全拷贝，包括拷贝对象的父对象及其子对象。拷贝后是
两个完全独立的对象，互不影响。我们可以通过copy模块中的deepcopy()方法来完成。

import copy

a = [1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
b = copy.deepcopy(a)
print(id(a), id(b))
print(a is b)
print(a)
print(b)
a.append(4)
print("-----------")
print(id(a), id(b))
print(a)
print(b)
a[3].append('d')
print("-----------")
print(id(a), id(b))
print(a)
print(b)
print(a is b)
print(a[3] is b[3])

执行结果：
3143729499336 3143729558024
False
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
-----------
3143729499336 3143729558024
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c'], 4]
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
-----------
3143729499336 3143729558024
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c', 'd'], 4]
[1, 2, 3, ['a', 'b', 'c']]
False
False

通过上述的例子可以看出，不管我们改变变量a中父对象的值，还是改变子对象的值，都不会影响变量b的值，那么说明此时变量a和变量b已经完全独立，这就是深拷贝，拷贝父对象及其子对象。

图解： b = copy.deepcopy(a): 深拷贝, a 和 b 完全拷贝了父对象及其子对象，两者是完全独立的。

深拷贝

总结

• 赋值：其实就是对象地址的引用。
• 浅拷贝(copy)：调用copy模块的copy()方法，只拷贝父对象，不会拷贝对象内部的子对象。
• 深拷贝(deepcopy)： 调用copy模块的deepcopy()方法，完全拷贝了父对象及其子对象。