Python列表的深复制和浅复制示例详解

一、深复制与浅复制

列表是Python中自带的一种数据结构，在使用列表时，拷贝操作不可避免，下面简单讨论一下列表的深复制（拷贝）与浅复制

首先看代码：

l1 = [5, 4, 3, 2, 1]
# 用两种方法实现对列表l1的拷贝
l2 = l1
l3 = l1[:]
print(l1) # [5, 4, 3, 2, 1]
print(l2) # [5, 4, 3, 2, 1]
print(l3) # [5, 4, 3, 2, 1]
 
#修改l1
l1[0] = 9
print(l1) # [9, 4, 3, 2, 1]
print(l2) # [9, 4, 3, 2, 1]
print(l3) # [5, 4, 3, 2, 1]

我们发现修改l1的第一个元素后，l2的第一个元素跟着改变，而l3并没有发生变化。Python内置函数id()可以返回元素的地址，那么我们使用这个函数来看一下三个列表的地址：

print(id(l1)) # 2927957162504
print(id(l2)) # 2927957162504
print(id(l3)) # 2927923243528

从结果来看，l1和l2地址是一样的，也就是说l1和l2指向的是同一块内存区域，显然，通过 l2 = l1 操作，l1和l2都成了指向同一块内存地址的“指针”，也就是说这个操作是为l1取了一个别名，也可以说l2是l1的一个引用。用一张图来解释：

那么修改l1也就是在修改l2：

接下来看一下创建l3的过程，l3 = l1[:] ，这是将l1进行切片，并将切片后的列表拷贝到l3所指向的内存区域，同样看图：

也就是说l1和l3指向不同的内存区域，那么修改l1并不会影响到l3：

通俗的来讲，像l2这种，拷贝出来的对象和原对象的地址相同，为浅复制，像l3这种，分配新的内存空间并拷贝原始内容的，拷贝出来的对象和原对象的地址不同，为深复制。

二、复制列表内元素的浅复制

在复制列表中的所有元素的时候，进行浅复制

看一个比较有意思的东西，看代码：

l1 = [1,2,3,[1,3]]
l2 = l1[:]
l1[3][1] = 9
print(l1) # [1, 2, 3, [1, 9]]
print(l2) # [1, 2, 3, [1, 9]]

按照前面的理解，修改l1某个元素后，l2应该不会发生改变，可结果却与我们预想的结果大相径庭，于是，我们不得不思考一下l2深复制到底复制了什么东西。实际上列表其实可以理解为一个“指针”，l1[3]是一个列表元素，l2[3]也是一个列表元素，执行以下代码：

print(id(l2[3])) # 2014816956232
print(id(l1[3])) # 2014816956232

我们发现l1[3]和l2[3]指向的地址是一样的，也就是说在执行 l2 = l1[:] 的时候，将一个地址拷贝了，所以修改l1[3]相当于修改l2[3]，所以才会出现上述结果，这更加说明了列表其实就是一个指向一片内存区域的“指针”。那么我们是不是可以说列表l2深复制l1，但是对列表中每个元素进行复制时进行的是浅复制呢？答案显而易见。

修改l1[3]中的元素：

三、copy()和deepcopy()

copy模块可以帮助我们实现对象的复制操作

列举一下其他的拷贝列表的方式：

l4 = l1 * 1
print(id(l4)) # 2927957916296
l5 = list(l1)
print(id(l5)) # 2927957767816
import copy
l6 = copy.copy(l1)
print(id(l6)) # 2927956854024
l7 = copy.deepcopy(l1)
print(id(l7)) # 2927958503368

我们可以看到，这几种拷贝方式所得到的的新对象与原对象的地址都不相同了，并没有按照字面意思（copy进行浅复制，deepcopy进行深复制），那么copy()和deepcopy()究竟有什么区别呢，继续看代码：

list1 = [1,2,3,[1,3]]
list2 = list1[:]
list3 = copy.copy(list1)
list4 = copy.deepcopy(list1)
list1[3][0] = 9
print(list1) # [1, 2, 3, [9, 3]]
print(list2) # [1, 2, 3, [9, 3]]
print(list3) # [1, 2, 3, [9, 3]]
print(list4) # [1, 2, 3, [1, 3]]
print(id(list1[3])) # 2927923172616
print(id(list2[3])) # 2927923172616
print(id(list3[3])) # 2927923172616
print(id(list4[3])) # 2927967190728

可以发现copy()和前面提到的用 [:] 进行拷贝没有本质上的区别，对列表中的每个元素进行复制时进行的是浅拷贝，而deepcopy()在复制列表中的每个元素的时候，进行的是深拷贝。

总结

到此这篇关于Python列表的深复制和浅复制的文章就介绍到这了,更多相关Python列表深复制和浅复制内容请搜索猪先飞以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持猪先飞！