Python 拓展之詳解深拷貝和淺拷貝

正式開始

首先我在這介紹兩個新的小知識，要在下面用到。一個是函數 id() ，另外一個是運算符 is。id() 函數就是返回對象的內存地址；is 是比較兩個變量的對象引用是否指向同一個對象，在這裏請不要和 == 混了，== 是比較兩個變量的值是否相等。

>>> a = [1,2,3]
>>> b = [1,2,3]
>>> id(a)
38884552L
>>> a is b
False
>>> a == b
True
複製代碼

copy 這個詞有兩種叫法，一種是根據它的發音音譯過來的，叫拷貝；另外一種就是標準的翻譯，叫複製。

其實單從表面意思來講，copy 就是將某件東西再複製一份，可是在不少編程語言中，好比 Python，C++中，它就不是那麼的簡單了。

>>> a = 1
>>> b = a
>>> b
1
複製代碼

看到上面的例子，從表面上看咱們彷佛是獲得了兩個 1，可是若是你看過我以前寫的文章，你應該對一句話有印象，那就是 「變量無類型」， Python 中變量就是一個標籤，這裏咱們有請 id() 閃亮登場，看看它們在內存中的位置。

>>> a = 1
>>> b = a
>>> b
1
>>> id(a)
31096808L
>>> id(b)
31096808L
複製代碼

看出來了嗎，id(a) 和 id(b) 相等，因此並無兩個 1，只是一個 1 而已，只不過是在 1 上貼了兩張標籤，名字是 a 和 b 罷了，這種現象廣泛存在於 Python 之中，這種賦值的方式實現了 「僞裝」 拷貝，真實的狀況仍是兩個變量和同一個對象之間的引用關係。

咱們再來看 copy() 方法：

>>> a = {'name':'rocky','like':'python'}
>>> b = a.copy()
>>> b
{'name': 'rocky', 'like': 'python'}
>>> id(a)
31036280L
>>> id(b)
38786728L
複製代碼

咦，果真此次獲得的 b 和原來的 a 不一樣，它是在內存中又開闢了一個空間。那麼咱們這個時候就來推理了，雖然它們兩個是同樣的，可是它們在兩個不一樣的內存空間裏，那麼確定彼此互不干擾，若是咱們去把 b 改了，那麼 a 確定不變。

>>> b['name'] = 'leey'
>>> b
{'name': 'leey', 'like': 'python'}
>>> a
{'name': 'rocky', 'like': 'python'}
複製代碼

結果和咱們上面推理的如出一轍，因此理解了對象有類型，變量無類型，變量是對象的標籤，就能正確推斷出 Python 提供的結果。

咱們接下來在看一個例子，請你在往下看的時候保證上面的你已經懂了，否則容易暈車。

>>> a = {'name':'rocky','like':'python'}
>>> b = a
>>> b
{'name': 'rocky', 'like': 'python'}
>>> b['name'] = 'leey'
>>> b
{'name': 'leey', 'like': 'python'}
>>> a
{'name': 'leey', 'like': 'python'}
複製代碼

上面的例子看出什麼來了嗎？修改了 b 對應的字典類型的對象，a 的對象也變了。也就是說， b = a 獲得的結果是兩個變量引用了同一個對象，可是事情真的這麼簡單嗎？請睜大你的眼睛往下看，重點來了。

>>> first = {'name':'rocky','lanaguage':['python','c++','java']}
>>> second = first.copy()
>>> second
{'name': 'rocky', 'lanaguage': ['python', 'c++', 'java']}
>>> id(first)
31036280L
>>> id(second)
38786728L
複製代碼

在這裏的話沒有問題，和咱們以前說的同樣，second 是從 first 拷貝過來的，它們分別引用的是兩個對象。

>>> second['lanaguage'].remove('java')
>>> second
{'name': 'rocky', 'lanaguage': ['python', 'c++']}
>>> first
{'name': 'rocky', 'lanaguage': ['python', 'c++']}
複製代碼

發現什麼了嗎？按理說上述例子中 second 的 lanaguage 對應的是一個列表，我刪除這個列表裏的值，也只應該改變的是 second 啊，爲何連 first 的也會改，不是應該互不干擾嗎？是否是很意外？是咱們以前說的不對嗎？那咱們再試試另外一個鍵：

>>> second['name'] = 'leey'
>>> second
{'name': 'leey', 'lanaguage': ['python', 'c++']}
>>> first
{'name': 'rocky', 'lanaguage': ['python', 'c++']}
複製代碼

前面說的原理是有效的，那這究竟是爲何啊，來來來，有請咱們的 id() 再次閃亮登場。

>>> id(first['name'])
38829152L
>>> id(second['name'])
38817544L
>>> id(first['lanaguage'])
38754120L
>>> id(second['lanaguage'])
38754120L
複製代碼

其實這裏深層次的緣由是和 Python 的存儲數據的方式有關，這裏不作過多的說明（實際上是我也不懂。。 在這裏，咱們只須要知道的是，當 copy() 的時候，列表這類由字符串，數字等複合而成的對象仍然是複製了引用，也就是貼標籤，並無創建一個新的對象，咱們把這種拷貝方式叫作淺拷貝（唉呀媽呀，終於把這個概念引出來了。。，言外之意就是並無解決深層次的問題，再言外之意就是還有可以解決深層次問題的方法。

確實，在 Python 中還有一個深拷貝（deep copy），在使用它以前要引入一個 copy 模塊，咱們來試一下。

>>> import copy
>>> first = {'name':'rocky','lanaguage':['python','c++','java']}
>>> second = copy.deepcopy(first)
>>> second
{'name': 'rocky', 'lanaguage': ['python', 'c++', 'java']}
>>> second['lanaguage'].remove('java')
>>> second
{'name': 'rocky', 'lanaguage': ['python', 'c++']}
>>> first
{'name': 'rocky', 'lanaguage': ['python', 'c++', 'java']}
複製代碼

用了深拷貝之後，果真就不是引用了。

寫在最後

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