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python 对象拷贝——浅拷贝和深拷贝 之函数传递——值传递还是引用传递?

2013-11-22 11:50 561 查看


概述:

首先,需要明白的一点是python中“没有指针,但是所有对象均为指针”。在C语言中,我们见到语句int a=8;这句话的意思是创建了一个对象a,a的值赋值为8。如果我们接下来写一句int b=a;实际上是创建了一个对象b,然后把a对象的值复制给b,注意是把a对应的值,不是a本身。如果要取得a本身的地址,需要用&a。但是,在python中,以下面的程序1为例,实际上先创建了一个对象 [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']]
,然后把这个对象的地址赋值给a,语句b=a,可以看作b是a的一个别名。从这里需要铭记一点:python中的函数,如果是传递的tuple,那么是值传递;如果传递的参数类型是list,那么是引用传递。而c是对象的一个浅拷贝。效果如下:



浅拷贝 只拷贝父对象,不会拷贝对象的内部的子对象。


深拷贝
拷贝对象及其子对象





import copy


a = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']] #原始对象




b = a #赋值,传对象的引用


c = copy.copy(a) #对象拷贝,浅拷贝


d = copy.deepcopy(a) #对象拷贝,深拷贝




a.append(5) #修改对象a


a[4].append('c') #修改对象a中的['a', 'b']数组对象




print 'a = ', a


print 'b = ', b


print 'c = ', c


print 'd = ', d


a = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c'], 5]

b = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c'], 5]

c = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c']]

d = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']]


注意:浅拷贝只是拷贝了对象的引用,注意b和c的不同。就是说,浅拷贝的对象,仅仅是引用,实际上仍然对应相同的存空间;但是深拷贝却会进行重新开辟存储空间或者赋值。其中的原子变量(常量)会自动进行深拷贝(因为他们的值是不可变化的)。具体而言,为什么append(5)没有影响到了c变量呢?因为a[5]是一个不可变对象,但是a[4]是一个可变对象,所以能够实现浅拷贝。


浅拷贝

首先我们使用两种方式来拷贝对象,一种是切片,另外一种是工厂方法。然后使用id函数来看看它们的标示符

# encoding=UTF-8
 
obj = ['name',['age',18]]
a=obj[:]
b=list(obj)
for x in obj,a,b:
    printid(x)


35217032

35227912

29943304



他们的id都不同,按照正常的判断,三个不同id的对象应该都是独立的。那么我们先给他们改改名看看

# encoding=UTF-8
 
obj=['name',['age',18]]
a=obj[:]
b=list(obj)
for x in obj,a,b:
    printid(x)
    
a[0]='lisi'
b[0]='zhangsan'
 
print a
print b


35217032

35227912

33547784

['lisi', ['age', 18]]

['zhangsan', ['age', 18]]



对象a与b分别赋予了不同的名字,下来我们来看看给a对象改一个年龄

# encoding=UTF-8
 
obj=['name',['age',18]]
a=obj[:]
b=list(obj)
for x in obj,a,b:
    printid(x)
     
a[0]='lisi'
b[0]='zhangsan'
 printa
printb
 
a[1][1]=25
 
printa
printb




35217032

35227912

29943304

['lisi', ['age', 18]]

['zhangsan', ['age', 18]]

['lisi', ['age', 25]]

['zhangsan', ['age', 25]]



细心的朋友应该看出来了,改变a[0]元素与b[0]元素都互不影响,为何改变a[1][1]的元素会影响b[1][1]的元素呢?

要解开这个问题,只有先了解深拷贝与浅拷贝。以上实例中,我们创建的a与b都是从obj对象的浅拷贝,obj中第一个元素是字符串属于不可变类型,第二个元素是列表属于可变类型。因此我们进行拷贝对象时,字符串被显示拷贝重新创建了一个字符串,而列表只是复制引用,所以改变列表的元素会影响所有引用对象。从下列的id值中,你就能看明白了

# encoding=UTF-8
 
obj=['name',['age',18]]
a=obj[:]
b=list(obj)
 
forx inobj,a,b:
    printid(x[0]),id(x[1])
print
 
a[0]='lisi'
b[0]='zhangsan'
 
forx inobj,a,b:
    printid(x[0]),id(x[1])
print
 
a[1][1]=25
b[1][1]=30
 
forx inobj,a,b:
    printid(x[0]),id(x[1])
print




32564088 34496008

32564088 34496008

32564088 34496008



32564088 34496008

34574704 34496008

33970672 34496008



32564088 34496008

34574704 34496008

33970672 34496008

复制对象的时候,我们可以看到所有元素的id都一直,我们分别改变了a与b对象的第一个字符串元素,因为字符串是不可变对象,所以改变后等于新创建,于是a与b的第一个字符串元素id不一致。而a与b的第二个元素都是列表可变对象,所以无论修改任何一个id值都表示一个指针,始终影响其它引用对象的值。

因此也就为什么修改a对象的年龄会影响b对象的年龄值,或者修改b对象的年龄值也会影响a对象的年龄值,包括obj对象在内。


深拷贝

以上都是浅拷贝,那么我们希望拷贝的对象是独立的,修改时不要影响其它值,这种我们称为深拷贝。实现深拷贝我们需要引用一个copy模块,copy模块有两个函数可用,一个是copy浅拷贝;另一个是deepcopy深拷贝。

# encoding=UTF-8
importcopy
obj=['name',['age',18]]
a=copy.deepcopy(obj)
b=copy.deepcopy(obj)
 
forx ina,b:
    printid(x[0]),id(x[1])
print
 
a[1][1]=25
b[1][1]=30
 
printa
printb


33612664 35477256

33612664 35477640



['name', ['age', 25]]

['name', ['age', 30]]



使用深拷贝后,列表元素的id不一致,表示独立对象,修改任何一个列表元素的值都不会影响其它对象。

以下是几点拷贝操作的注意事项:

第一、非容器类型(比如数字、字符串和其它“院子”类型的对象,像代码、类型和range对象等)没有被拷贝一说,浅拷贝是用完全切片操作来完成。

第二、如果元祖变量只包含原子类型对象,对它的深拷贝将不会进行。

第三、从拷贝的实际程度而言,赋值<浅拷贝<深拷贝

我们把上面的例子改成元祖,然后使用深拷贝试试

# encoding=UTF-8
importcopy
obj=['name',('age',18)]
a=copy.deepcopy(obj)
b=copy.deepcopy(obj)
 
forx ina,b:
    printid(x),id(x[1])
print


34703752 34693000

34756616 34693000

外部参考:
【1】http://www.cnblogs.com/coderzh/archive/2008/05/17/1201506.html
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