图解Python浅复制和深复制

浅复制和深复制的区别在于，浅复制只复制引用到新的列表中(引用可以理解为地址),不会创建新对象。而深复制创建新的对象，并把对象保存在新的地址中。浅复制和深复制对可变和不可变序列的影响是不一样的。对可变序列的浅复制会带来意想不到的结果。看示例1

示例1
>>>a = [[1],2,3,4]
>>>b = list(a)
>>>a[0].append(0)
>>>a
[[1, 0], 2, 3, 4] 
>>>b
[[1, 0], 2, 3, 4] 

对于复制列表，最简单的方式是使用内置类型的构造方法list()，也能使用[:]复制副本。不管是构造方法还是[:]都是浅复制。从示例1可以看到，对a的第0个元素进行了修改，但是b也发生了改变。为什么呢？我先要理解a和b之间发生了什么？见下面图1。

因为浅复制只是复制了引用到新的列表中，他们的引用还是一样的，a和b的第0个元素都是指向列表[1]，因为列表是可变序列，可以原地修改，所以修改后引用不变。这就导致了a的修改会带来了b的改变。再看看示例2

示例2
>>>a = [1,2,3,4]
>>>b = list(a)
>>>a[0]=0
>>>a
[0, 2, 3, 4] 
>>>b
[1, 2, 3, 4] 

示例2中a的修改并没有带有b的变化，他们之间有发生了什么？看下面图2。

因为浅复制的原因，本来a,b的引用都是一样的，然后对a的第0元素进行了修改，由于该元素是不可变序列，要改变只能重新创建新的对象，所以a的第0个元素的引用发生了改变，但这并不影响到b的第0个元素的引用。好了，再看一个复杂点的例子，看示例3

示例3
>>>l1=[1,[2,3,4],(5,6,7)]
>>>l2=list(l1)
>>>l1.append(10)#1
>>>l1[1].remove(3)#2
>>>l2[1] +=[8,9]#3
>>>l2[2] += (10,11)#4

1. l2修改对l2没影响
2. l2修改对l2有影响
3. l2修改对l1有影响
4. l2修改对l1没影响

浅复制的结果可能不是你想要的，那么如何做深复制呢？。事实上，copy模块提供的copy和deepcopy函数能为任意对象做浅复制和深复制，看示例4。

示例4
>>>import copy 
>>>l1=[1,[2,3,4],(5,6,7)]
>>>l2=copy.deepcopy(l1)
>>>l3=copy.copy(l1)
>>>l1[1].remove(3)
>>>l1
>>>l1=[1,[2,4],(5,6,7)]
>>>l2
>>>l1=[1,[2,3,4],(5,6,7)]
>>>l3
[1,[2,4],(5,6,7)]

l2是l1的深复制，l3是l2的浅复制，对l1第1个元素进行了修改，虽然该元素是可变对象，影响了l3，但是没有影响到l2。因为l2是深复制的原因，所以是创建了新的对象，有了新的引用，可以说是跟l2没有一毛钱关系了，他们只是内容一样而已。最后看一个有趣的现象，看示例5。

示例5
>>>l1=[1,[2,3,4],(5,6,7)]
>>>l1.append(l1)
>>>l1
[1, [2, 4], (5, 6, 7), [...]]

看l2最后的元素居然是神奇的[...]，这究竟是什么回事？看看下面图3的引用就知道了，来！

可以看到，列表最后元素的引用指向了自身，自身的最有元素还是指向自身，这是一个无限循环引用，所以出现了[...]

以上，欢迎指出错误。

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