Python对象的赋值、浅拷贝与深拷贝

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在Python的使用上，赋值、浅拷贝与深拷贝这三者有何差异？ 当我们把一个对象赋值 (Assignment) 给一个新的变量时，赋的其实是该对象的在栈中的地址，而不是堆中的数据，也就是两个对象指向的是同一个存储空间，无论哪个对象发生改变，其实都是改变的存储空间的内容，因此，两个对象是联动的。深拷贝 (Deep copy) 和 浅拷贝 (Shallow copy) 是只针对对象 (Object) 和数组 (Array) 这样的引用数据类型的。

浅拷贝只复制指向某个对象的指针，而不复制对象本身，新旧对象还是共享同一块内存。但深拷贝会另外创造一个一模一样的对象，新对象跟原对象不共享内存，修改新对象不会改到原对象。

图 赋值、浅拷贝与深拷贝比较

因为列表就是一个数组，让我们来看一下这三个操作的差异。

>>> # 赋值范例，可以发现最后两个变量的位址是一样的
>>> list1 = [1, 4, 9, 16, [1,3,5]]
>>> assign1 = list1
>>> assign1[0] = 30
>>> assign1[4][1] = 10
>>> print(assign1," address = ",id(assign1))
[30, 4, 9, 16, [1, 10, 5]]  address =  2079473843328
>>> print(list1," address = ",id(list1))
[30, 4, 9, 16, [1, 10, 5]]  address =  2079473843328

以下为浅拷贝范例，浅拷贝会复制指向某个对象的指针，以及该对象第一层的所有数据，并形成一个新对象，最后两个变量的位址是不一样的。所以，可以发现第一个值 1 在浅拷贝列表 shallow1 中有改变为 30 ，但原列表 list1 中没有；但当改变列表中的列表 1,3,5 的中间那个值 3 -> 10 时，两个列表显示出来的结果都相同，因为嵌套列表的指针指向相同的位址。

>>> # 浅拷贝范例
>>> list1 = [1, 4, 9, 16, [1,3,5]]
>>> shallow1 = list1.copy()
>>> shallow1[0] = 30
>>> shallow1[4][1] = 10
>>> print(shallow1," address = ",id(shallow1))
[30, 4, 9, 16, [1, 10, 5]]  address =  2079473843392
>>> print(list1," address = ",id(list1))
[1, 4, 9, 16, [1, 10, 5]]  address =  2079473657728

以下为深拷贝范例，创造一个一模一样的对象，新对象跟原对象不共享内存，最后两个变量的位址是不一样的。所以，可以发现所有的改变都不会影响到原列表。

>>> # 深拷贝范例
>>> import copy
>>> list1 = [1, 4, 9, 16, [1,3,5]]
>>> deep1 = copy.deepcopy(list1)
>>> deep1[0] = 30
>>> deep1[4][1] = 10
>>> print(deep1," address = ",id(deep1))
[30, 4, 9, 16, [1, 10, 5]]  address =  2079473658560
>>> print(list1," address = ",id(list1))
[1, 4, 9, 16, [1, 3, 5]]  address =  2079473843712

	指向原数据	第一层数据为基本数据类型	元数据中包含子对象
赋值	是	会同时改变	会同时改变
浅拷贝	否	不会同时改变	会同时改变
深拷贝	否	不会同时改变	不会同时改变
表 1 赋值、浅拷贝与深拷贝比较表