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Python对象的比较、拷贝( 二 )

Python


l1 = [1, 2, 3]l2 = l1[:]l1 == l2Truel1 is l2False当然，Python中也提供了相对应的函数copy.copy()，适用于任何数据类型：
import copyl1 = [1, 2, 3]l2 = copy.copy(l1)不过，需要注意的是，对于元组，使用tuple()或者切片操作符':'不会创建一份浅拷贝，相反，它会返回一个指向相同元组的引用：
t1 = (1, 2, 3)t2 = tuple(t1)t1 == t2Truet1 is t2True这里，元组(1, 2, 3)只被创建一次，t1和t2同时指向这个元组 。
到这里，对于浅拷贝你应该很清楚了 。浅拷贝，是指重新分配一块内存，创建一个新的对象，里面的元素是原对象中子对象的引用 。因此，如果原对象中的元素不可变，那倒无所谓；但如果元素可变，浅拷贝通常会带来一些副作用，尤其需要注意 。我们来看下面的例子：
l1 = [[1, 2], (30, 40)]l2 = list(l1)l1.append(100)l1[0].append(3)l1[[1, 2, 3], (30, 40), 100]l2[[1, 2, 3], (30, 40)]l1[1] += (50, 60)l1[[1, 2, 3], (30, 40, 50, 60), 100]l2[[1, 2, 3], (30, 40)]这个例子中，我们首先初始化了一个列表l1，里面的元素是一个列表和一个元组；然后对l1执行浅拷贝，赋予l2 。因为浅拷贝里的元素是对原对象元素的引用，因此l2中的元素和l1指向同一个列表和元组对象 。
接着往下看 。l1.append(100)，表示对l1的列表新增元素100 。这个操作不会对l2产生任何影响，因为l2和l1作为整体是两个不同的对象，并不共享内存地址 。操作过后l2不变，l1会发生改变：
[[1, 2, 3], (30, 40), 100]再来看，l1[0].append(3)，这里表示对l1中的第一个列表新增元素3 。因为l2是l1的浅拷贝，l2中的第一个元素和l1中的第一个元素，共同指向同一个列表，因此l2中的第一个列表也会相对应的新增元素3 。操作后l1和l2都会改变：
l1: [[1, 2, 3], (30, 40), 100]l2: [[1, 2, 3], (30, 40)]最后是l1[1] += (50, 60)，因为元组是不可变的，这里表示对l1中的第二个元组拼接，然后重新创建了一个新元组作为l1中的第二个元素，而l2中没有引用新元组，因此l2并不受影响 。操作后l2不变，l1发生改变：
l1: [[1, 2, 3], (30, 40, 50, 60), 100]通过这个例子，你可以很清楚地看到使用浅拷贝可能带来的副作用 。因此，如果我们想避免这种副作用，完整地拷贝一个对象，你就得使用深度拷贝 。
所谓深度拷贝，是指重新分配一块内存，创建一个新的对象，并且将原对象中的元素，以递归的方式，通过创建新的子对象拷贝到新对象中 。因此，新对象和原对象没有任何关联 。
Python中以copy.deepcopy()来实现对象的深度拷贝 。比如上述例子写成下面的形式，就是深度拷贝：
import copyl1 = [[1, 2], (30, 40)]l2 = copy.deepcopy(l1)l1.append(100)l1[0].append(3)l1[[1, 2, 3], (30, 40), 100]l2[[1, 2], (30, 40)]我们可以看到，无论l1如何变化，l2都不变 。因为此时的l1和l2完全独立，没有任何联系 。
不过，深度拷贝也不是完美的，往往也会带来一系列问题 。如果被拷贝对象中存在指向自身的引用，那么程序很容易陷入无限循环：
import copyx = [1]x.append(x)x[1, [...]]y = copy.deepcopy(x)y[1, [...]]上面这个例子，列表x中有指向自身的引用，因此x是一个无限嵌套的列表 。但是我们发现深度拷贝x到y后，程序并没有出现stack overflow的现象 。这是为什么呢？
其实，这是因为深度拷贝函数deepcopy中会维护一个字典，记录已经拷贝的对象与其ID 。拷贝过程中，如果字典里已经存储了将要拷贝的对象，则会从字典直接返回，我们来看相对应的源码就能明白：
def deepcopy(x, memo=None, _nil=[]):"""Deep copy operation on arbitrary Python objects.See the module's __doc__ string for more info."""if memo is None: memo = {}d = id(x) # 查询被拷贝对象x的idy = memo.get(d, _nil) # 查询字典里是否已经存储了该对象if y is not _nil: return y # 如果字典里已经存储了将要拷贝的对象，则直接返回 ...总结
我们一起学习了Python中对象的比较和拷贝，主要有下面几个重点内容 。

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