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使用Python的copy函数复制可变对象

发布时间:2023-05-23 14:40:16

Python中的copy函数可以用来复制一个对象。这个函数有不同的实现方式,可以复制的对象也因此不同。本文主要介绍如何使用Python中的copy函数复制可变对象。

可变对象在Python中指的是可以修改的对象,如列表、字典、集合等。这些对象有一些可变的属性,可以通过修改这些属性来改变对象的值。当我们引用一个可变对象时,实际上是引用了对象的指针,而非对象本身。如果在这个引用的基础上进行修改,那么这个对象就会被改变。

但是有些情况下我们需要复制出一个可变对象,而不是直接引用它。这样可以保留原来的对象,同时对复制品进行修改操作,以防止对原对象的意外修改。Python中的copy函数就是用来实现这样的功能的。

Python中的copy函数有两种实现方式:浅拷贝(Shallow Copy)和深拷贝(Deep Copy)。

浅拷贝(Shallow Copy)是一种只复制对象的顶层结构的拷贝方式。如果复制的对象是一个列表或者字典,那么这个拷贝只会复制这个列表或者字典的指针,而不会复制里面的元素。这样的话,如果我们在原来的列表或者字典里添加、修改或者删除元素,那么复制品中也会发生同样的变化。

深拷贝(Deep Copy)是一种复制对象完整结构的拷贝方式。如果我们对一个列表或者字典进行深拷贝,那么这个拷贝会复制这个列表或者字典里所有的元素,包括它们的子元素、子列表或者子字典。这样,如果我们在原来的列表或者字典里添加、修改或者删除元素,复制品中不会发生任何变化。

现在我们通过一个例子来演示一下Python中的copy函数是如何工作的。

假设我们有一个包含了若干个浮点数的列表lst。我们可以使用Python中的copy函数来复制这个列表,分别进行浅拷贝和深拷贝。代码如下:

lst = [1.0, 2.0, 3.0, 4.0]

lst_copy_shallow = lst.copy()  # 进行浅拷贝

lst_copy_deep = copy.deepcopy(lst)  # 进行深拷贝

接下来,我们调用列表对象的sort方法对lst进行排序。执行代码:

lst.sort()

这时,lst被修改为[1.0, 2.0, 3.0, 4.0],而lst_copy_shallow中的元素也被修改为[1.0, 2.0, 3.0, 4.0]。这是因为lst_copy_shallow只进行了浅拷贝,而不包括里面的元素。

然而,lst_copy_deep中的元素没有发生任何改变,仍为[1.0, 2.0, 3.0, 4.0]。这是因为lst_copy_deep进行了深拷贝,包括了里面的元素。

浅拷贝在节约内存上有优势,因为复制品只复制了顶层结构,在大多数情况下使用浅拷贝也是可以的。但是如果需要完全复制一个对象,那么就需要使用深拷贝。

总结一下,Python中的copy函数能够实现对可变对象的复制。对于需要完全复制一个对象的情况,应使用深拷贝方式;而对于只需要复制对象的顶层结构的情况,则可以使用浅拷贝方式。