【Python中赋值，浅拷贝，深拷贝都是什么意思？】

Python中关于对象复制有三种类型的使用方式，赋值、浅拷贝与深拷贝。他们既有区别又有联系，刚好最近碰到这一类的问题，研究下。

一、赋值

在python中，对象的赋值就是简单的对象引用，这点和C++不同。如下：

list_a = [1,2,3,”hello”,[“python”,”C++”]]

list_b = list_a

这种情况下，list_b和list_a是一样的，他们指向同一片内存，list_b不过是list_a的别名，是引用。

我们可以使用 list_b is list_a 来判断，返回true，表明他们地址相同，内容相同。也可使用id(x) for x in list_a, list_b 来查看两个list的地址。

赋值操作（包括对象作为参数、返回值）不会开辟新的内存空间，它只是复制了新对象的引用。也就是说，除了list_b这个名字以外，没有其它的内存开销。

修改了list_a，就影响了list_b；同理，修改了list_b就影响了list_a。

二、浅拷贝（shallow copy）

浅拷贝会创建新对象，其内容是原对象的引用。

浅拷贝有三种形式：切片操作，工厂函数，copy模块中的copy函数

比如对上述list_a，

切片操作：list_b = list_a[:] 或者 list_b = [each for each in list_a]

工厂函数：list_b = list(list_a)

copy函数：list_b = copy.copy(list_a)

浅拷贝产生的list_b不再是list_a了，使用is可以发现他们不是同一个对象，使用id查看，发现它们也不指向同一片内存。但是当我们使用 id(x) for x in list_a 和 id(x) for x in list_b 时，可以看到二者包含的元素的地址是相同的。

在这种情况下，list_a和list_b是不同的对象，修改list_b理论上不会影响list_a。比如list_b.append([4,5])。

但是要注意，浅拷贝之所以称为浅拷贝，是它仅仅只拷贝了一层，在list_a中有一个嵌套的list，如果我们修改了它，情况就不一样了。

list_a[4].append(“C”)。查看list_b，你将发现list_b也发生了变化。这是因为，你修改了嵌套的list。修改外层元素，会修改它的引用，让它们指向别的位置，修改嵌套列表中的元素，列表的地址并为发生变化，指向的都是同一个位置。

三、深拷贝（deep copy）

深拷贝只有一种形式，copy模块中的deepcopy函数。

和浅拷贝对应，深拷贝拷贝了对象的所有元素，包括多层嵌套的元素。因而，它的时间和空间开销要高。

同样对list_a，若使用list_b = copy.deepcopy(list_a)，再修改list_b将不会影响到list_a了。即使嵌套的列表具有更深的层次，也不会产生任何影响，因为深拷贝出来的对象根本就是一个全新的对象，不再与原来的对象有任何关联。

四、关于拷贝操作的警告

1、对于非容器类型，如数字，字符，以及其它“原子”类型，没有拷贝一说。产生的都是原对象的引用。

2、如果元组变量值包含原子类型对象，即使采用了深拷贝，也只能得到浅拷贝

和很多语言一样，Python中也分为简单赋值、浅拷贝、深拷贝这几种“拷贝”方式。

在学习过程中，一开始对浅拷贝理解很模糊。不过经过一系列的实验后，我发现对这三者的概念有了进一步的了解。

一、赋值

赋值算是这三种操作中最常见的了，我们通过一些例子来分析下赋值操作：

str例

代码如下:

>>> a = ‘hello’>>> b = ‘hello’>>> c = a>>> [id(x) for x in a,b,c][4404120000, 4404120000, 4404120000]

由以上指令中，我们可以发现a, b, c三者的地址是一样的。所以以上赋值的操作就相当于c = a = b = ‘hello’。

赋值是系统先给一个变量或者对象(这里是’hello’)分配了内存，然后再将地址赋给a, b, c。所以它们的地址是相同的。

list例

代码如下:

>>> a = [‘hello’]>>> b = [‘hello’]>>> c = a>>> [id(x) for x in a,b,c][4403975952, 4404095096, 4403975952]

但是这种情况却不一样了，a和b的地址不同。为何？

因为str是不可变的，所以同样是’hello’只有一个地址，但是list是可变的，所以必须分配两个地址。

这时，我们希望探究以上两种情况如果修改值会如何？

str例

代码如下:

>>> a = ‘world’>>> [id(x) for x in a,b,c][4404120432, 4404120000, 4404120000]>>> print a, b, cworld hello hello

这时a的地址和值变了，但是b, c地址和值都未变。因为str的不可变性，a要重新赋值则需重新开辟内存空间，所以a的值改变，a指向的地址改变。b, c由于’hello’的不变性，不会发生改变。

list例

代码如下:

>>> a[0] = ‘world’>>> [id(x) for x in a,b,c][4403975952, 4404095096, 4403975952]>>> print a, b, c[‘world’] [‘hello’] [‘world’]

这时a, c的值和地址均改变，但二者仍相同，b不改变。由于list的可变性，所以修改list的值不需要另外开辟空间，只需修改原地址的值。所以a, c均改变。

在了解了以上的不同点之后，我们就能很好地分析浅拷贝和深拷贝了。

我们均用list作为例子。

二、浅拷贝

代码如下:

>>> a = [‘hello’, [123, 234]]>>> b = a[:]>>> [id(x) for x in a,b][4496003656, 4496066752]>>> [id(x) for x in a][4496091584, 4495947536]>>> [id(x) for x in b][4496091584, 4495947536]

Line3,4可以看出a, b地址不同，这符合list是可变的，应开辟不同空间。那浅拷贝就是拷贝了一个副本吗？再看Line5 – 8，我们发现a, b中元素的地址是相同的。如果说字符串’hello’地址一致还能理解，但是第二个元素是list地址仍一致。这就说明了浅拷贝的特点，只是将容器内的元素的地址复制了一份。

接着我们尝试修改a, b中的值：

代码如下:

>>> a[0] = ‘world’>>> a[1].append(345)>>> print ‘a = ‘, a, ‘\n\r’, ‘b = ‘, ba = [‘world’, [123, 234, 345]] b = [‘hello’, [123, 234, 345]]

a中第一个元素str改变，但是b中未改变；a中第二个元素改变，b中也改变。这就符合不可变的对象修改会开辟新的空间，可变的对象修改不会开辟新空间。也进一步证明了浅拷贝仅仅是复制了容器中元素的地址。

三、深拷贝

代码如下:

>>> from copy import deepcopy>>> a = [‘hello’, [123, 234]]>>> b = deepcopy(a)>>> [id(x) for x in a, b][4496066824, 4496066680]>>> [id(x) for x in a][4496091584, 4496067040]>>> [id(x) for x in b][4496091584, 4496371792]

深拷贝后，可以发现a, b地址以及a, b中元素地址均不同。这才是完全拷贝了一个副本。

修改a的值后：

复制代码代码如下:

>>> a[0] = ‘world’>>> a[1].append(345)>>> print ‘a = ‘, a, ‘\n\r’, ‘b = ‘, ba = [‘world’, [123, 234, 345]] b = [‘hello’, [123, 234]]

从Line4,5中可以发现仅仅a修改了，b没有任何修改。因为b是一个完全的副本，元素地址均与a不同，a修改，b不受影响。

总结：

1. 赋值是将一个对象的地址赋值给一个变量，让变量指向该地址（旧瓶装旧酒）。

2. 浅拷贝是在另一块地址中创建一个新的变量或容器，但是容器内的元素的地址均是源对象的元素的地址的拷贝。也就是说新的容器中指向了旧的元素（新瓶装旧酒）。

3. 深拷贝是在另一块地址中创建一个新的变量或容器，同时容器内的元素的地址也是新开辟的，仅仅是值相同而已，是完全的副本。也就是说（新瓶装新酒）。

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