前言

在 Python 編程中，對(duì)象的拷貝（復(fù)制） 是一個(gè)常見又容易被忽視的概念。很多初學(xué)者在使用 copy() 時(shí)，常常會(huì)遇到修改一個(gè)對(duì)象導(dǎo)致另一個(gè)對(duì)象也被改變的“奇怪現(xiàn)象”。本文將深入理解 Python 的 copy() 函數(shù)、淺拷貝與深拷貝的區(qū)別，并通過示例讓你徹底搞清楚它們的原理。

一、為什么需要拷貝對(duì)象？

當(dāng)你在 Python 中使用賦值語句時(shí)，例如：

a = [1, 2, 3]
b = a

此時(shí)，a 和 b指向同一個(gè)對(duì)象。這意味著修改 b 也會(huì)影響 a：

b.append(4)
print(a)  # 輸出：[1, 2, 3, 4]
print(b)  # 輸出：[1, 2, 3, 4]

這往往不是我們想要的結(jié)果。

如果希望創(chuàng)建一個(gè)“新的對(duì)象”，而不是僅僅復(fù)制引用，這時(shí)就需要用到 拷貝函數(shù)。

二、copy模塊簡介

Python 標(biāo)準(zhǔn)庫提供了一個(gè)專門用于復(fù)制對(duì)象的模塊：copy。
該模塊中有兩個(gè)重要函數(shù)：

• copy.copy(x) —— 執(zhí)行 淺拷貝
• copy.deepcopy(x) —— 執(zhí)行 深拷貝

我們先來看看淺拷貝。

三、淺拷貝 (copy.copy())

淺拷貝會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，但不會(huì)遞歸地復(fù)制內(nèi)部的可變對(duì)象。

示例：

import copy

list_a = [1, [2, 3], 4]
list_b = copy.copy(list_a)

print(list_a == list_b)  # True，內(nèi)容相同
print(list_a is list_b)  # False，指向不同對(duì)象

修改外層列表時(shí)，互不影響：

list_b.append(5)
print(list_a)  # [1, [2, 3], 4]
print(list_b)  # [1, [2, 3], 4, 5]

但修改內(nèi)部的可變對(duì)象時(shí)，淺拷貝仍然會(huì)“聯(lián)動(dòng)”：

list_b[1].append(99)
print(list_a)  # [1, [2, 3, 99], 4]
print(list_b)  # [1, [2, 3, 99], 4, 5]

? 結(jié)論：淺拷貝只復(fù)制最外層容器，內(nèi)部元素仍然是原對(duì)象的引用。

四、深拷貝 (copy.deepcopy())

深拷貝則會(huì)遞歸地復(fù)制所有對(duì)象，生成完全獨(dú)立的一份副本。

import copy

list_a = [1, [2, 3], 4]
list_b = copy.deepcopy(list_a)

list_b[1].append(99)

print(list_a)  # [1, [2, 3], 4]
print(list_b)  # [1, [2, 3, 99], 4]

? 結(jié)論：深拷貝創(chuàng)建了一個(gè)完全獨(dú)立的對(duì)象副本，任何修改都不會(huì)相互影響。

五、不同數(shù)據(jù)類型的拷貝行為

六、自定義類的拷貝行為

Python 允許開發(fā)者通過實(shí)現(xiàn)特殊方法 __copy__ 和 __deepcopy__ 來控制類的復(fù)制方式。

示例：

import copy

class Person:
    def __init__(self, name, hobbies):
        self.name = name
        self.hobbies = hobbies

    def __copy__(self):
        print("調(diào)用淺拷貝")
        return type(self)(self.name, self.hobbies)

    def __deepcopy__(self, memo):
        print("調(diào)用深拷貝")
        new_person = type(self)(self.name, copy.deepcopy(self.hobbies, memo))
        return new_person

p1 = Person("Alice", ["reading", "coding"])
p2 = copy.copy(p1)
p3 = copy.deepcopy(p1)

七、常見坑點(diǎn)總結(jié)

1. 淺拷貝不會(huì)遞歸復(fù)制內(nèi)部對(duì)象

a = [[1, 2], [3, 4]]
b = copy.copy(a)
b[0].append(99)
print(a)  # [[1, 2, 99], [3, 4]]

2. 不可變對(duì)象（如 int, str, tuple）無需擔(dān)心淺拷貝問題

a = (1, 2, 3)
b = copy.copy(a)
print(a is b)  # True

3. 深拷貝性能開銷較大
   深拷貝會(huì)遞歸復(fù)制所有內(nèi)容，對(duì)于嵌套層級(jí)深或?qū)ο髲?fù)雜的結(jié)構(gòu)，速度會(huì)明顯變慢。
   如果不需要完全隔離，優(yōu)先使用淺拷貝。

八、總結(jié)

九、實(shí)踐建議

• 若僅修改外層容器，用 copy.copy() 即可。
• 若修改嵌套結(jié)構(gòu)（如列表中包含列表），用 copy.deepcopy()。
• 若對(duì)象復(fù)雜，考慮自行實(shí)現(xiàn) __copy__ 與 __deepcopy__，以提升性能與控制力。

? 淺拷貝復(fù)制外殼，深拷貝復(fù)制靈魂。

到此這篇關(guān)于Python中copy() 函數(shù)淺拷貝與深拷貝的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python中copy()函數(shù)淺拷貝深拷貝內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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