詳解Python直接賦值,深拷貝和淺拷貝
直接賦值: 對象的引用,也就是給對象起別名淺拷貝: 拷貝父對象,但是不會拷貝對象的內部的子對象。深拷貝: 拷貝父對象. 以及其內部的子對象
在之前的文章中,提到可變對象和不可變對象,接下來也是以這兩者的區別進行展開
直接賦值
對于可變對象和不可變對象,將一個變量直接賦值給另外一個變量,兩者 id 值一致,其實本質上是將變量量綁定到對象的過程.
>>> a=1>>> b=a>>> id(a) == id(b)True>>> c='string'>>> d=c>>> id(c) == id(d)True>>> e=[1,2,3]>>> f=e>>> id(e)==id(f)True
關于修改新變量的值,對原有變量會產生的影響,在可變對象和不可變對象 中也做了講述,這里通過幾個例子,重新溫習一下
不可變對象
>>> x=1>>> y=x>>> id(x)==id(y)True>>> id(1)==id(y)True>>>>>> id(x)1500143776>>> y=y+1>>> y2>>> x1>>> id(x)==id(y)False>>> id(y)1500143808>>> id(x)1500143776
對于不可變對象,修改賦值后的新變量,不會對原有變量造成任何影響.為什么出現這種現象呢?因為不可變對象一旦創建之后就不允許被改變.后面對 y 進行的操作,其實是重新創建一個對象并綁定的結果:
可變對象
>>> m=[1,2,3]>>> n=m>>> id(n)==id(m)True>>> id(m)1772066764488>>> id(n[0])1772066764656>>> n[0]=4>>> n[4, 2, 3]>>> m[4, 2, 3]>>> id(n)==id(m)True>>> id(m)1772066764488
對于可變對象,修改賦值后的變量,會對原有的變量造成影響,會導致其 value 值的改變,但是其id 值保持不變
從上圖不難看出,這個時候的 id(n[0]) 的值,和未修改前的 id值應該不一樣,可以輸出看一下
>>>id(n[0])1772066764752 # 最初沒有修改前是 1772066764656
n[0] 修改前后為什么 id 值出現改變呢? 首先需要明確一點 n[0] 綁定的是一個不可變對象,在文章的最初提到,不可變對象一旦創建就不允許修改.顯然對 n[0] 進行修改,不能在綁定對象的內存上進行修改,那如何實現重新賦值呢?只能創建一個新的對象 4 ,然后將 n[0] 綁定到新的對象
淺拷貝和深拷貝
先看一下官方文檔的定義
The difference between shallow and deep copying is only relevant for compound objects (objects that contain other objects, like lists orclass instances).A shallow copy constructs a new compound object and then (to theextent possible) inserts the same objects into it that theoriginal contains.A deep copy constructs a new compound object and then, recursively,inserts copies into it of the objects found in the original.
從文檔中不難看出,上面提到深拷貝和淺拷貝兩者區別在于在復合對象,那接下來也只討論復合對象.
淺拷貝
注意到官方文檔也提到對淺拷貝和深拷貝的定義,從上文中不難看出,淺拷貝構建一個復合對象,然后將原有復合對象包含的對象插入到新的復合對象中
從上圖不難看出,淺拷貝后,新復合對象包含的對象(可變或者不可變)的 id 值和原有對象包含的對象的 id 值相同
看一下具體例子:
>>> import copy>>> a=[1,2,[3,4]]>>> b=copy.copy(a)>>> id(b[0])==id(a[0])True>>> id(b[2])==id(a[2])True>>> id(b[2][0])==id(a[2][0])True
現在讓我們試著修改一下淺拷貝后的 b 的值,在修改前,可以先思考一下,如果修改 b[0] 可能會發生什么?
由于 b[0] = 1,很顯然 1 屬于不可變對象,那么根據對不可變變量修改的規則,則 b[0] 會綁定到新的變量上,而 a[0] 的由于沒有修改,則保持不變,真的是這樣嗎?讓我們驗證一下
>>> b[0]=5>>> b[5, 2, [3, 4]]>>> a[1, 2, [3, 4]]
接下來我們要嘗試修改一下 b[2],由于 b[2] 綁定的對象是 list,屬于可變對象,按照上面說的可變對象修改的規則,則修改后的 b[2] 的 id 值保持不變,但是其 value 值會發生改變. 同樣的讓我們通過例子驗證一下
>>> id(b[2])4300618568>>> b[2][0]=6>>> id(b[2])4300618568>>> b[5, 2, [6, 4]]>>> a[1, 2, [6, 4]]
由于 b[2] 和 a[2] 綁定同一個可變對象,很顯然對 b[2] 的修改同樣會映射到 a[2] 上
深拷貝
深拷貝構建一個復合對象,然后遞歸的將原有復合包含的對象的副本插入到新的復合對象中
若上圖所示,深拷貝后,新的復合對象包含的對象,若對象為不可變對象,則 id 值保持不變,若對象為可變對象,則 id 值發生改變
看一個例子:
>>> import copy>>> a=[1,2,[3,4]]>>> b=copy.deepcopy(a)>>> id(b[0])==id(a[0])True>>> id(b[2])==id(a[0])False>>> id(b[2][0])==id(a[2][0])True
接下來讓我們修改一下變量 b,這里就不在修改不可變對象 b[0] 和 b[1] 了,因為結果很明顯,對 a 不會產生任何影響,我們來修改 b[2],那么修改 b[2] 會對 a[2] 產生影響嗎?很明顯答案是不會,因為深拷貝就相當于克隆出了一個全新的個體,兩者不再有任何關系
>>> b[2][0]=5>>> b[1, 2, [5, 4]]>>> a[1, 2, [3, 4]]
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