直接賦值: 物件的引用,也就是給物件起別名

淺拷貝: 拷貝父物件，但是不會拷貝物件的內部的子物件。

深拷貝: 拷貝父物件. 以及其內部的子物件

在之前的文章中,提到可變物件和不可變物件,接下來也是以這兩者的區別進行展開

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直接賦值

對於可變物件和不可變物件,將一個變數直接賦值給另外一個變數,兩者 id 值一致,其實本質上是將變數量繫結到物件的過程.

>>> 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

關於修改新變數的值,對原有變數會產生的影響,在可變物件和不可變物件中也做了講述,這裡通過幾個例子,重新溫習一下

不可變物件

>>> x=1
>>> y=x
>>> id(x)==id(y)
True
>>> id(1)==id(y)
True
>>>>>> id(x)
1500143776
>>> y=y+1
>>> y
2
>>> x
1
>>> id(x)==id(y)
False
>>> id(y)
1500143808
>>> id(x)
1500143776
 

對於不可變物件,修改賦值後的新變數,不會對原有變數造成任何影響.為什麼出現這種現象呢?因為不可變物件一旦建立之後就不允許被改變.後面對y進行的操作,其實是重新建立一個物件並繫結的結果:

可變物件

>>> 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
 

對於可變物件,修改賦值後的變數,會對原有的變數造成影響,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]修改前後為什麼 id 值出現改變呢? 首先需要明確一點n[0]繫結的是一個不可變物件,在文章的最初提到,不可變物件一旦建立就不允許修改.顯然對n[0]進行修改,不能在繫結物件的記憶體上進行修改,那如何實現重新賦值呢?只能建立一個新的物件4,然後將n[0]繫結到新的物件

淺拷貝和深拷貝

先看一下官方文件的定義

The difference between shallow and deep copying is only relevant for compound objects (objects that contain other objects, like lists or

class instances).

A shallow copy constructs a new compound object and then (to the

extent possible) insertsthe same objectsinto it that the

original contains.

A deep copy constructs a new compound object and then, recursively,insertscopiesinto it of the objects found in the original.

從文件中不難看出,上面提到深拷貝和淺拷貝兩者區別在於在複合物件,那接下來也只討論複合物件.

淺拷貝

注意到官方文件也提到對淺拷貝和深拷貝的定義,從上文中不難看出,淺拷貝構建一個複合物件,然後將原有複合物件包含的物件插入到新的複合物件中

從上圖不難看出,淺拷貝後,新複合物件包含的物件(可變或者不可變)的 id 值和原有物件包含的物件的 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後的b的值,在修改前，可以先思考一下，如果修改b[0]可能會發生什麼？

由於b[0] = 1，很顯然1屬於不可變物件，那麼根據對不可變變數修改的規則，則b[0]會繫結到新的變數上，而a[0]的由於沒有修改，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]，由於b[2]繫結的物件是list，屬於可變物件，按照上面說的可變物件修改的規則，則修改後的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]]

由於b[2]和a[2]繫結同一個可變物件，很顯然對b[2]的修改同樣會對映到a[2]上

深拷貝

深拷貝構建一個複合物件,然後遞迴的將原有複合包含的物件的副本插入到新的複合物件中

若上圖所示,深拷貝後,新的複合物件包含的物件,若物件為不可變物件,則 id 值保持不變,若物件為可變物件,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數b，這裡就不在修改不可變物件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]，那麼修改b[2]會對a[2]產生影響嗎？很明顯答案是不會，因為深拷貝就相當於克隆出了一個全新的個體，兩者不再有任何關係

>>> b[2][0]=5
>>> b
[1, 2, [5, 4]]
>>> a
[1, 2, [3, 4]]