python学习 - copy模块的浅复制（copy）与深复制（deepcopy）

简介

在使用列表或者字典进行传递参数的时候，可能会遇到函数改变了列表的值，但是不希望印象原来列表中的值，所以，python提供了copy模块，其中包含copy()和deepcopy()两函数，顾名思义copy()指的就是浅复制，deepcopy()指的就是深复制。

copy.copy()详解

copy.copy()主要是用来复制一维列表或者一维元组，即 像[‘A’,‘B’,‘C’,‘D’]这种，如果列表中再套列表，比如这种[‘A’,‘B’,[‘d’,‘e’,‘f’],‘C’] 就不能进行复制更改。下面来做一个简单的测试。

import copy
lis_A = ['A','B','C','D']
lis_B = ['A','B',['d','e','f'],'C']

# 使用copy.copy()复制lis_A
copy_A = copy.copy(lis_A)
print('lis_A的值',  lis_A)
print('copy_A的值', copy_A)

# 打印出lis_A和copy_A的ID值
print('lis_A的ID值',  id(lis_A))
print('copy_A的ID值', id(copy_A))

输出结果是：

lis_A的值 ['A', 'B', 'C', 'D']
copy_A的值 ['A', 'B', 'C', 'D']
lis_A的ID值 1347357010368
copy_A的ID值 1347357613888

这里可以看出。copy_A的值与lis_A的值是一样的，但是它们的ID值是不一样的，说明copy_A指向了一个独立的列表。那么改变copy_A的值是不会去影响lis_A的列表的值，可以做试验:

从上面可以看出，我改变了copy_A中的 ‘B’ 的值，但是并没有影响到lis_A中的值。

使用copy()复制嵌套列表会是什么结果呢？

lis_B = ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], 'C']
# 使用copy_B复制 lis_B
copy_B = copy.copy(lis_B)

# 分别打印lis_B和copy_B的值
print('lis_B的值',  lis_B)
print('copy_B的值', copy_B)

# 打印出lis_B和copy_B的ID值
print('lis_B的ID值',  id(lis_B))
print('copy_B的ID值', id(copy_B))

输出的结果是：

lis_B的值 ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], 'C']
copy_B的值 ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], 'C']
lis_B的ID值 2116281195712
copy_B的ID值 2116321275968

咦，也复制出来了呀，怎么回事？别急，接着看，我们 改变一下copy_B中的 B 的值试试。

lis_B = ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], 'C']
# 使用copy_B复制 lis_B
copy_B = copy.copy(lis_B)
# 改变copy_B中的 B 的值
copy_B[1] = '改变B'

# 分别打印lis_B和copy_B的值
print('lis_B的值',  lis_B)
print('copy_B的值', copy_B)

# 打印出lis_B和copy_B的ID值
print('lis_B的ID值',  id(lis_B))
print('copy_B的ID值', id(copy_B))

输出结果：

lis_B的值 ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], 'C']
copy_B的值 ['A', '改变B', ['d', 'e', 'f'], 'C']
lis_B的ID值 2258614705408
copy_B的ID值 2258654720640

从上可以看出，copy_B中B的值已经被改变了，怎么回事？要翻车了吗？
我们再改变一下copy_B中的的整个列表试试？

lis_B = ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], 'C']
# 使用copy_B复制 lis_B
copy_B = copy.copy(lis_B)

# # 改变copy_B中的 B 的值
# copy_B[1] = '改变B'

# 改变lis_B中嵌套的列表 试试？
copy_B[2] = ['1', '2', '3']

# 分别打印lis_B和copy_B的值
print('lis_B的值', lis_B)
print('copy_B的值', copy_B)

# 打印出lis_B和copy_B的ID值
print('lis_B的ID值', id(lis_B))
print('copy_B的ID值', id(copy_B))

输出的结果是：

lis_B的值 ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], 'C']
copy_B的值 ['A', 'B', ['1', '2', '3'], 'C']
lis_B的ID值 1860576959872
copy_B的ID值 1860618301312

copy_B的列表也变了。在改变一下copy_B嵌套列表 [‘1’, ‘2’, ‘3’] 中的‘2’的值呢？

lis_B = ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], 'C']
# 使用copy_B复制 lis_B
copy_B = copy.copy(lis_B)

# # 改变copy_B中的 B 的值
# copy_B[1] = '改变B'

# 改变lis_B中嵌套的列表 试试？
copy_B[2] = ['1', '2', '3']
# 改变lis_B中嵌套的列表中的值 试试？
copy_B[2][1] = '改变2'

# 分别打印lis_B和copy_B的值
print('lis_B的值', lis_B)
print('copy_B的值', copy_B)

# 打印出lis_B和copy_B的ID值
print('lis_B的ID值', id(lis_B))
print('copy_B的ID值', id(copy_B))

输出结果：

lis_B的值 ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], 'C']
copy_B的值 ['A', 'B', ['1', '改变2', '3'], 'C']
lis_B的ID值 2763457256768
copy_B的ID值 2763497140352

啊，‘2’也改变了，没有影响lis_B的值，怎么回事啊，翻车了吗？
我们直接改变复制出来的copy_B的嵌套列表的值，不先改变嵌套列表试试呢。

lis_B = ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], 'C']
# 使用copy_B复制 lis_B
copy_B = copy.copy(lis_B)

# # 改变copy_B中的 B 的值
# copy_B[1] = '改变B'

# # 改变lis_B中嵌套的列表 试试？
# copy_B[2] = ['1', '2', '3']
# # 改变lis_B中嵌套的列表中的值 试试？
# copy_B[2][1] = '改变2'
# 直接改变copy_B的值，将上两步注释掉，此时copy_B = lis_B = ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], 'C']
copy_B[2][1] = '改变2'  # 改变2 是改变 ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], 'C'] 中的 e

# 分别打印lis_B和copy_B的值
print('lis_B的值', lis_B)
print('copy_B的值', copy_B)

# 打印出lis_B和copy_B的ID值
print('lis_B的ID值', id(lis_B))
print('copy_B的ID值', id(copy_B))

输出结果：

lis_B的值 ['A', 'B', ['d', '改变2', 'f'], 'C']
copy_B的值 ['A', 'B', ['d', '改变2', 'f'], 'C']
lis_B的ID值 2342836779328
copy_B的ID值 2342878850496

神奇的一幕发生了，改变的是copy_B中的e的值，但是lis_B中e的值也发生了改变。

看懂了吗？这就是使用copy.copy()复制嵌套列表的弊端，表面看复制了lis_B[但是有没有完全复制 lis_B ，这种情况就要使用deepcopy()来进行复制。

但是，为什么之前的情况.为什么能将嵌套列表[‘d’, ‘e’, ‘f’]改为[‘1’, ‘2’, ‘3’]，再将[‘1’, ‘2’, ‘3’]的 ‘2’ 变为 ‘改变2’呢。
（1）为什么能将 [‘A’, ‘B’, [‘d’, ‘e’, ‘f’], ‘C’] 变为 [‘A’, ‘B’, [‘1’, ‘2’, ‘3’], ‘C’]？
简单理解，在整体改变[‘d’, ‘e’, ‘f’] 可以把他看做为一个整体，由X来代替，[‘1’, ‘2’, ‘3’]由Y来代替。所以此时的变更相当于把[‘A’, ‘B’, X, ‘C’] 变更为 [‘A’, ‘B’, Y, ‘C’]。实际上变更的还是一维列表。copy.copy()是可以复制一维列表的。
（2）为什么 copy_B = [‘A’, ‘B’, [‘d’, ‘e’, ‘f’], ‘C’] 变为 [‘A’, ‘B’, [‘1’, ‘2’, ‘3’], ‘C’]，再去变[‘1’, ‘2’, ‘3’]中的‘2’时，不会影响lis_B = [‘A’, ‘B’, [‘d’, ‘e’, ‘f’], ‘C’]?
原因是第一步将 copy_B = [‘A’, ‘B’, [‘d’, ‘e’, ‘f’], ‘C’] 变为 [‘A’, ‘B’, [‘1’, ‘2’, ‘3’], ‘C’] 此时已经产生了一个新的列表 [‘A’, ‘B’, [‘1’, ‘2’, ‘3’], ‘C’] ，与列表 lis_B = [‘A’, ‘B’, [‘d’, ‘e’, ‘f’], ‘C’] 是两个完全不相同的两个列表。自然不回影响。

如果说有个列表 lis_C = [‘A’, ‘B’, [‘d’, ‘e’, ‘f’], [‘x’,‘y’]],先变为 [‘A’, ‘B’, [‘1’, ‘2’, ‘3’], [‘x’,‘y’]]，再去改变 'x’变会对源列表产生影响

# 定义一个lis_C
lis_C = ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], ['x', 'y']]

# 复制一个 copy_C
copy_C = copy.copy(lis_C)
# copy_C = ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], ['x', 'y']] 变为 ['A', 'B', ['1', '2', '3'], ['x', 'y']]
copy_C[2] = ['1', '2', '3']

# 在来改变 ['A', 'B', ['1', '2', '3'], ['x', 'y']] 中 'x'的值
copy_C[3][0] = '改变x'

# 分别打印copy_C和copy_C的值
print('lis_C的值', lis_C)
print('copy_C的值', copy_C)

# 打印出lis_C和copy_C的ID值
print('lis_C的ID值', id(lis_C))
print('copy_C的ID值', id(copy_C))

输出结果：

lis_C的值 ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], ['改变x', 'y']]
copy_C的值 ['A', 'B', ['1', '2', '3'], ['改变x', 'y']]
lis_C的ID值 2790729135616
copy_C的ID值 2790729135424

从可以看出，copy_C 中[‘d’, ‘e’, ‘f’] 变成[ ‘1’, ‘2’, ‘3’]时，并不影响lis_C，在 将 [‘x’, ‘y’] 变为 [‘改变x’, ‘y’]时就会印象lis_C

copy.deepcopy()详解

上面说到，在使用copy.copy()复制嵌套的二维列表[‘A’, ‘B’, [‘d’, ‘e’, ‘f’], [‘x’, ‘y’]]，然后改变嵌套列表中的值是，会影响到源列表的值，那么使用copy.deepcopy()是否会影响源列表呢？

import copy
# 定义一个lis_D
lis_D = ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], ['x', 'y']]

# 使用deepcopy()复制一个 copy_C
copy_D = copy.deepcopy(lis_D)
# 直接改变 copy_D 中嵌套列表 ['d', 'e', 'f'] 中的值d
copy_D[2][0] = '改变d'

# 分别打印copy_D和copy_D的值
print('lis_D的值', lis_D)
print('copy_D的值', copy_D)

# 打印出lis_D和copy_D的ID值
print('lis_D的ID值', id(lis_D))
print('copy_D的ID值', id(copy_D))

输出结果：

lis_D的值 ['A', 'B', ['d', 'e', 'f'], ['x', 'y']]
copy_D的值 ['A', 'B', ['改变d', 'e', 'f'], ['x', 'y']]
lis_D的ID值 2335362856512
copy_D的ID值 2335362856320

从上述结果可以很明显的看出，使用deepcopy()复制列表lis_之后，直接改变二维列表中的值 d,不会影响到源列表lis_D