如何利用Python copy模块实现对象的深拷贝与浅拷贝?

酷强同学_7886

酷强同学_7886

2026-07-17

222人浏览

原创

浅拷贝copy.copy()仅复制外层对象,嵌套可变对象仍共享引用;深拷贝copy.deepcopy()递归复制所有层级,彻底隔离引用,但性能开销大且不支持不可序列化对象。

如何利用python copy模块实现对象的深拷贝与浅拷贝?

浅拷贝 copy.copy() 会共享嵌套对象的引用

当你用 copy.copy() 拷贝一个包含列表、字典或自定义对象的容器时,外层对象是新创建的,但内部可变对象仍指向原地址。这意味着修改嵌套元素会影响原对象。

常见错误现象:对拷贝后的 list 中的子列表 .append(),原列表也“被改了”。

  • 适用场景:只有一层结构,或确认内部全是不可变对象(如 int、str、tuple)
  • 参数无差别:copy.copy(x) 和 x.copy()(仅对部分内置类型有效)行为不同——后者是类型方法,不递归,且不支持嵌套字典等
  • 性能较好,但无法隔离嵌套可变对象

深拷贝 copy.deepcopy() 递归复制所有层级

copy.deepcopy() 会为每个子对象都新建一份,彻底断开引用关系。适合处理含多层嵌套、含自定义类实例或需完全隔离的场景。

容易踩的坑:

  • 遇到循环引用(比如对象 A 的属性指向 B,B 又指向 A)会报 RecursionError
  • 含文件句柄、线程锁、数据库连接等不可序列化对象时,直接抛 TypeError
  • 性能开销明显更大,尤其对大数据结构(如含百万级元素的嵌套 dict)

示例:deepcopy([{'a': [1, 2]}, {'b': {'c': 3}}]) 返回的新列表及其所有子结构都是独立副本。

自定义类要支持深拷贝,得实现 __deepcopy__

默认情况下,copy.deepcopy() 对自定义类实例会尝试逐个拷贝其 __dict__ 属性。但如果类里有不能直接拷贝的字段(如 threading.Lock()),就会失败。

python-script-generator
python-script-generator

快速生成专业的 Python 脚本和应用代码。一键创建完整项目结构,支持CLI、API、爬虫、Bot、Django等多种项目类型,包含完整的项目结构、配置文件、依赖管理、测试、README和文档。

下载

解决方式是显式定义 __deepcopy__ 方法:

def __deepcopy__(self, memo):
    new_obj = self.__class__.__new__(self.__class__)
    memo[id(self)] = new_obj
    for k, v in self.__dict__.items():
        setattr(new_obj, k, copy.deepcopy(v, memo))
    return new_obj

注意:memo 参数必须传入递归调用,否则循环引用检测失效;若某字段不该被深拷贝(如缓存或单例引用),就在里面手动处理。

别用 json.loads(json.dumps(x)) 替代 deepcopy

这个技巧常被误当作“通用深拷贝”,但它只适用于 JSON 可序列化的类型(dict、list、str、int、float、bool、None)。一旦遇到 set、tuple(会被转成 list)、datetime、自定义类或函数,立刻报错或静默损坏数据。

更隐蔽的问题:

  • 键名如果是非字符串类型(如 {(1,2): 'val'}),dumps 会直接失败
  • 浮点精度可能因字符串转换丢失(如 1.1 存为 "1.1000000000000001")
  • 所有 tuple 都变成 list,int 键转成 str 键

真要序列化中转,优先选 pickle,但要注意安全性 —— 别反序列化不可信来源的数据。

Python免费学习笔记(深入):立即使用
在学习笔记中,你将探索 Python 的核心概念和高级技巧!

相关专题

更多
python打包成可执行文件
python打包成可执行文件

本专题为大家带来python打包成可执行文件相关的文章,大家可以免费的下载体验。

2023.07.20

1671

4

python能做什么
python能做什么

python能做的有:可用于开发基于控制台的应用程序、多媒体部分开发、用于开发基于Web的应用程序、使用python处理数据、系统编程等等。本专题为大家提供python相关的各种文章、以及下载和课程。

2023.07.25

4144

7

format在python中的用法
format在python中的用法

Python中的format是一种字符串格式化方法,用于将变量或值插入到字符串中的占位符位置。通过format方法,我们可以动态地构建字符串,使其包含不同值。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.07.31

1669

3

python教程
python教程

Python已成为一门网红语言,即使是在非编程开发者当中,也掀起了一股学习的热潮。本专题为大家带来python教程的相关文章,大家可以免费体验学习。

2023.08.03

23977

23

python环境变量的配置
python环境变量的配置

Python是一种流行的编程语言,被广泛用于软件开发、数据分析和科学计算等领域。在安装Python之后,我们需要配置环境变量,以便在任何位置都能够访问Python的可执行文件。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.04

2927

5

python eval
python eval

eval函数是Python中一个非常强大的函数,它可以将字符串作为Python代码进行执行,实现动态编程的效果。然而,由于其潜在的安全风险和性能问题,需要谨慎使用。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.04

2967

5

scratch和python区别
scratch和python区别

scratch和python的区别:1、scratch是一种专为初学者设计的图形化编程语言,python是一种文本编程语言;2、scratch使用的是基于积木的编程语法,python采用更加传统的文本编程语法等等。本专题为大家提供scratch和python相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.11

1143

5

python合并两个列表
python合并两个列表

Python是一种强大的编程语言,具有许多方便的功能和工具。在Python中,有多种方法可以合并两个列表。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.10

596

4

python是前端还是后端
python是前端还是后端

Python属于前端也属于后端,其灵活性和丰富的生态系统使得开发人员能够在不同的领域中灵活运用。本专题为大家提供python相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.11

2303

5

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程