一步一步带你理解 Python 中的浅复制与深复制

Python 中的赋值语句不会对对象进行拷贝，仅仅是将变量名指向对象。对于不可修改的对象来说，这种机制不会影响我们日常的使用。但是，对于可修改的对象，你偶尔可能需要对该对象做一个真正的复制。何为真正的复制？就是修改拷贝来的对象不会影响原来的对象。

Python 中内置的可修改的集合类对象，比如列表、字典、集合等，可以直接使用对应的工厂方法进行拷贝。

需要注意的是，对于复合类型的对象，比如列表、字典、集合等，复制有浅复制与深复制两种类型。

浅复制意味着新建一个对象，但是其子元素仍然指向的对应原对象的子对象。也就是说，这只会对原对象进行一层的拷贝，而不会递归的对子对象也进行拷贝。

深复制则会递归的对子对象进行拷贝。

如果上面的看不懂，没关系，我们通过一个个例子来搞清楚。

浅复制

现在下面这个列表，我们使用 list() 方法对它进行复制

这意味着 xs 和 ys 是两个不同的对象。我们可以看看它们的值

为了证明 xs 与 ys 确实不同，我们可以做个小实验。添加一个子列表到 xs 中，然后看会不会影响 ys 。

与预期相同，如果只是修改原对象这一层，确实不对对 ys 造成影响。

但是由于是浅复制，ys 中的子元素并非是 xs 子元素的拷贝，仅仅是 xs 子对象的引用。因此，如果你修改 xs 中的子元素，ys 中的子元素同样会被修改。

看起来我们只是修改了 xs 中的子元素，实则 ys 中的子元素也被修改了，这是由于浅复制的缘故。

现在我们大概清楚了浅复制与深复制的区别，但是还有两个问题待解决：

一是，对于内置的集合类对象，我们怎么进行深复制？

二是，对于任意的类，又该如何进行浅复制与深复制？

答案是标准库中的 copy 模块，其提供了简单的方法对对象进行浅复制或深复制。

深复制

这次我们仍然使用上面的例子，不同的是，我们使用 copy 模块中的 deepcopy() 方法来进行复制。

还是先看看各自的值

这次，因为 zs 对 xs 进行了深复制，即不仅拷贝了 xs 本身，还对它的子对象都进行了递归的拷贝，所以，如果我们再次修改 xs 的子元素时，并不会对 zs 造成影响。我们来试一试

果然，与预期一致。

顺便说下，使用 copy 模块中的 copy() 方法可以对对象进行浅复制。平时开发需要浅复制的时候，你可以使用该方法，但如果碰到内置的集合类对象，比如列表、字典、集合等的时候，使用对应的工厂方法如 list() ，dict() ，set() 等更 Pythonic 一些。

对任意对象进行复制

现在有一个点类 Point ，如下

其中，__repr__ 方法可以让我们更方便的查看对象的信息。需要注意的是，f'...' 这种格式化字符串的方式在 Python 3.6 才支持，如果是 Python 2 或者 3.6 以前的版本可以使用 '...' % (v1[, v2, ...]) 的方式。

现在我们创建一个点对象并进行浅复制

查看两个对象的信息

和预期一致。

需要注意的是，因为类的两个成员 x 和 y 都是简单类型，这里是整型，所以这里浅复制与深复制没有任何差别。后面我会扩展这个例子。

现在我要定义一个矩形类，其类成员将会使用到上面的点类。

首先我们先试一下浅复制

看下各自的信息

记得我们上面修改列表的浅复制与深复制的例子吗？这里，我要类似的实验。我们修改 rect 的成员，不出意外的话，srect 也会改变。

果然。

下面，我会进行深复制，然后再类似的修改

这次，深复制出来的 drect 对象与 srect 才能说是“真正不同”的对象。

copy 模块中还有其它很多用法，比如定义对象的 __copy__() 和 __deepcopy__() 方法可以自定义对象的浅复制与深复制行为等。这不是本文的重心，有兴趣的可以去看相应的文档 https://docs.python.org/3/library/copy.html 。

小结

* 浅复制不会克隆子对象，所以，复制出来的对象和原对象并非完全不想关。

* 深复制会递归的克隆子对象，所以，复制出来的对象和原对象完全不相关，但是深复制比浅复制会慢一些。

* 使用 copy 模块你可以复制任何类，不管是浅复制还是深复制。

巩固

从网上找了组图片（侵删），让大家加深下认识

首先是赋值

然后是浅复制

最后是深复制