Python 的清單切片會建立副本嗎？

在不複製的情況下在Python 中切片清單：探索

雖然切片清單可能看起來會建立新副本，但基本事實是不同的。 Python 的切片機制保留對列表元素的引用，而不是複製它們。此行為同時適用於不可變和可變值。

測試不可變和可變值

考慮一個包含整數物件的列表：

a = [1000 + 1, 1000 + 1, 1000 + 1]

儘管具有相同的值，但每個整數都是具有唯一的不同物件ID:

map(id, a)
[140502922988976, 140502922988952, 140502922988928]

對清單進行切片：

b = a[1:3]

顯示切片中物件的ID 與原始列表中的相同。未建立任何副本。

類似地，字典等可變值的行為方式相同：

a = [{0: 'zero', 1: 'one'}, ['foo', 'bar']]
map(id, a)
[4380777000, 4380712040]

map(id, a[1:]
... )
[4380712040]

最小記憶體開銷

而物件引用在切片期間被複製，它們的大小保持不變（64 位元機器上為8 位元組）。此外，每個清單都有 72 位元組的開銷。此開銷隨著創建的每個切片而增加：

for i in range(len(a)):
    x = a[:i]
    print('len: {}'.format(len(x)))
    print('size: {}'.format(sys.getsizeof(x)))

儘管有開銷，與建立全新清單相比，切片清單仍然是一種更有效的方法。

視圖和 Numpy 陣列

Python 不提供建立清單視圖的本機方法。然而，numpy 數組提供了一種透過在切片和原始數組之間共享記憶體來節省記憶體的解決方案。原始陣列所做的修改會反映在切片中：

import numpy

a = numpy.arange(3)
b = a[1:3]

a[2] = 1001
b  # Output: array([   1, 1001])

但是，使用視圖需要仔細考慮以避免意外修改。

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