Python中list的复制及深拷贝与浅拷贝探究

时间:2021-12-19 02:04:20

  在Python中,经常要对一个list进行复制。对于复制,自然的就有深拷贝与浅拷贝问题。深拷贝与浅拷贝的区别在于,当从原本的list复制出的list之后,修改其中的任意一个是否会对另一个造成影响,即这两个list在内存中是否储存在同一个区域,这也是区分深拷贝与浅拷贝的重要依据。接下来我们就针对Python中list复制的几种方法,来探究一下其是属于深拷贝还是浅拷贝。弄清楚这个问题,有助于我们在编程中规避错误,减少不必要的调试时间。

一、非拷贝方法——直接赋值

  如果用=直接赋值,是非拷贝方法。这两个列表是等价的,修改其中任何一个列表都会影响到另一个列表。这也是Python作为动态语言与C这类静态语言在思想上的不同之处。

old = [1,[1,2,3],3]
new = old
print('Before:')
print(old)
print(new)
new[0] = 3
new[1][0] = 3
print('After:')
print(old)
print(new)

运行结果如下:

Python中list的复制及深拷贝与浅拷贝探究

二、浅拷贝的几种方法

1.copy()方法

  我们来看以下代码:

old = [1,[1,2,3],3]
new = old.copy()
print('Before:')
print(old)
print(new)
new[0] = 3
new[1][0] =3
print('After:')
print(old)
print(new)

运行结果如下:

Python中list的复制及深拷贝与浅拷贝探究 

  对于list的第一层,是实现了深拷贝,但对于嵌套的list,仍然是浅拷贝。这其实很好理解,内层的list保存的是地址,复制过去的时候是把地址复制过去了。嵌套的list在内存中指向的还是同一个。 

Python中list的复制及深拷贝与浅拷贝探究

2.使用列表生成式

  使用列表生成式产生新列表也是一个浅拷贝方法,只对第一层实现深拷贝。

old = [1,[1,2,3],3]
new = [i for i in old]
print('Before')
print(old)
print(new)
new[0] = 3
new[1][0] = 3
print('After')
print(old)
print(new)

运行结果如下:

Python中list的复制及深拷贝与浅拷贝探究 

3.用for循环遍历

  通过for循环遍历,将元素一个个添加到新列表中。这也是一个浅拷贝方法,只对第一层实现深拷贝。

old = [1,[1,2,3],3]
new = []
for i in range(len(old)):
    new.append(old[i])
print('Before:')
print(old)
print(new)
new[0] = 3
new[1][0] = 3
print('After:')
print(old)
print(new)

运行结果如下:

Python中list的复制及深拷贝与浅拷贝探究 

4.使用切片

  通过使用[:]切片,可以浅拷贝整个列表。同样的,只对第一层实现深拷贝。

old = [1,[1,2,3],3]
new = old[:]
print('Before:')
print(old)
print(new)
new[0] = 3
new[1][0] = 3
print('After:')
print(old)
print(new)

运行结果如下:

Python中list的复制及深拷贝与浅拷贝探究 

三、深拷贝的实现

  如果用deepcopy()方法,则无论多少层,无论怎样的形式,得到的新列表都是和原来无关的,这是最安全最清爽最有效的方法。

  使用时,要导入copy。

import copy
old = [1,[1,2,3],3]
new = copy.deepcopy(old)
print('Before:')
print(old)
print(new)
new[0] = 3
new[1][0] = 3
print('After:')
print(old)
print(new)

运行结果如下:

Python中list的复制及深拷贝与浅拷贝探究