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理解Python赋值与拷贝

Apr 19, 2018 pm 03:24 PM
python拷贝赋值

本文实例讲述了理解Python赋值与拷贝。分享给大家供大家参考,具体如下:

变量与赋值

在 Python 中,一切皆为对象,对象通过「变量名」引用,「变量名」更确切的叫法是「名字」,好比我们每个人都有自己的名字一样,咱们通过名字来代指某个人,代码里面通过名字来指代某个对象。

变量赋值就是给对象绑定一个名字,赋值并不会拷贝对象。好比我们出生的时候父母就要给我们取一个名字一样,给人取个绰号并不来多出一个人来,只是多一个名字罢了。

两个对象做比较有两种方式,分别是:is 与 == , is 比较的是两个对象是否相同,通过对象的ID值可识别是否为相同对象,== 比较的是两个对象的值是否相等

<code class="hljs language-python" style="font-size:.85em;font-family:Consolas, Inconsolata, Courier, monospace;margin:0px .15em;white-space:pre;border-width:1px;border-style:solid;border-color:rgb(204,204,204);padding:.5em;color:rgb(51,51,51);background:rgb(248,248,248);"><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>x1 = [<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">1</span>,<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">2</span>]<br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>x2 = [<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">1</span>,<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">2</span>]<br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>x1 <span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">is</span> x2<br><span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">False</span><br><br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>id(x1)<br><span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">4338854088</span><br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>id(x2)<br><span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">4338904392</span><br><br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>x1 == x2<br><span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">True</span></code>

x1 和 x2 的值虽然相同,但在内存中是两个独立的不同的对象,占据不同的内存空间,就好比两个长得一样的苹果摆在桌子上,实则为两个不同的物体。

<code class="hljs language-python" style="font-size:.85em;font-family:Consolas, Inconsolata, Courier, monospace;margin:0px .15em;white-space:pre;border-width:1px;border-style:solid;border-color:rgb(204,204,204);padding:.5em;color:rgb(51,51,51);background:rgb(248,248,248);"><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>x3 = x2<br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>x3 <span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">is</span> x2<br><span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">True</span><br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>id(x3)<br><span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">4338904392</span></code>

前面说了,赋值是给对象绑定名字,这里我们只不过是给 x2 对应的那个对象绑定了一个新的名字叫 x3,这就好比桌上放了一个苹果,开始给它贴了一个 x2 的标签,后来又给它添了一个 x3 的标签,本质上还是同一个苹果,所以,x2 和 x3 所指的其实是同一个对象。

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通过x2 修改对象时,x3 也会跟着变化,因为本质上它们是同一个对象,这就好比张三和小张是同一个人时,给张三添衣服其实就是给小张添衣服。

<code class="hljs language-python" style="font-size:.85em;font-family:Consolas, Inconsolata, Courier, monospace;margin:0px .15em;white-space:pre;border-width:1px;border-style:solid;border-color:rgb(204,204,204);padding:.5em;color:rgb(51,51,51);background:rgb(248,248,248);"><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>x2.append(<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">3</span>)<br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>x2<br>[<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">1</span>, <span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">2</span>, <span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">3</span>]<br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>x3<br>[<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">1</span>, <span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">2</span>, <span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">3</span>]</code>

但是,当我给 x2 重新赋值时,相当于 x2 不再引用之前的对象,而引用新对象, x3 依然引用之前的对象。好比桌上一大苹果开始贴了 x2 和 x3 两个标签,给 x2 重新赋值就相当于把 x2 标签贴到另外一个苹果,但是 x3 还是贴在老苹果身上。

<code class="hljs language-python" style="font-size:.85em;font-family:Consolas, Inconsolata, Courier, monospace;margin:0px .15em;white-space:pre;border-width:1px;border-style:solid;border-color:rgb(204,204,204);padding:.5em;color:rgb(51,51,51);background:rgb(248,248,248);"><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>x2 = [<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">3</span>, <span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">4</span>]<br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>x3<br>[<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">1</span>, <span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">2</span>, <span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">3</span>]</code>

640?wx_fmt=jpeg

对象拷贝

在业务中有时我们需要复制一个对象,但是又不想对原对象产生副作用,肯定不能通过赋值给一个新变量来解决(因为赋值不是拷贝对象),所以 Python 专门提供了一种拷贝机制,基于原对象快速创建出一个含有相同值的对象。该功能由 copy 模块提供。


拷贝又分为浅拷贝和深拷贝。

>>> s = [1,2,3]
>>> sc = copy.copy(s) # 浅拷贝
>>> sc
[1, 2, 3]
<code class="hljs language-python" style="font-size:.85em;font-family:Consolas, Inconsolata, Courier, monospace;margin:0px .15em;white-space:pre;border-width:1px;border-style:solid;border-color:rgb(204,204,204);padding:.5em;color:rgb(51,51,51);background:rgb(248,248,248);"><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>sdc = copy.deepcopy(s)  <span class="hljs-comment" style="color:rgb(153,153,136);font-style:italic;"># 深拷贝</span><br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>sdc<br>[<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">1</span>, <span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">2</span>, <span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">3</span>]</code>

拷贝出来的对象只是值相同,实为不同的对象

<code class="hljs language-python" style="font-size:.85em;font-family:Consolas, Inconsolata, Courier, monospace;margin:0px .15em;white-space:pre;border-width:1px;border-style:solid;border-color:rgb(204,204,204);padding:.5em;color:rgb(51,51,51);background:rgb(248,248,248);"><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>s == sc == sdc <br><span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">True</span><br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>s <span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">is</span> sc <br><span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">False</span><br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>s <span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">is</span> sdc<br><span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">False</span></code>

那么浅拷贝(shallow copy)与深拷贝(deep copy)有什么区别呢?

对于不可变对象,比如整数、字符串、元组、还有由这些不可变对象组成的集合对象,浅拷贝和深拷贝没有区别,都是拷贝一个新对象

两者的区别在于拷贝组合对象,比如列表中还有列表,字典中还有字典或者列表的情况时,浅拷贝只拷贝了外面的壳子,里面的元素并没有拷贝,而深拷贝则是把壳子和里面的元素都拷贝了一份新的。

来看一个例子:

<code class="hljs language-python" style="font-size:.85em;font-family:Consolas, Inconsolata, Courier, monospace;margin:0px .15em;white-space:pre;border-width:1px;border-style:solid;border-color:rgb(204,204,204);padding:.5em;color:rgb(51,51,51);background:rgb(248,248,248);"><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>x = [<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">2</span>, <span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">3</span>]<br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>y = [<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">7</span>, <span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">11</span>]<br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>z = [x, y]<br><br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>a = copy.copy(z) <span class="hljs-comment" style="color:rgb(153,153,136);font-style:italic;"># 浅拷贝</span><br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>a[<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">0</span>] <span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">is</span> z[<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">0</span>]<br><span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">True</span></code>

640?wx_fmt=jpeg

拷贝出来的对象 a 中的元素引用的是 x 和 y,当你修改 x 的值,a 也会跟着变。

<code class="hljs language-python" style="font-size:.85em;font-family:Consolas, Inconsolata, Courier, monospace;margin:0px .15em;white-space:pre;border-width:1px;border-style:solid;border-color:rgb(204,204,204);padding:.5em;color:rgb(51,51,51);background:rgb(248,248,248);text-align:justify;"><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>b = copy.deepcopy(z) <span class="hljs-comment" style="color:rgb(153,153,136);font-style:italic;"># 深拷贝</span><br><span class="hljs-prompt" style="color:rgb(153,0,115);">>>> </span>b[<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">0</span>] <span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">is</span> z[<span class="hljs-number" style="color:rgb(0,128,128);">0</span>]<br><span class="hljs-keyword" style="color:rgb(51,51,51);font-weight:bold;">False</span></code>

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对于深拷贝,里面的元素也重新拷贝了一份,拷贝了一份与x和y等值的两个元素,修改 x 和 y 的值,不会对 b 产生影响


对列表的切片拷贝 z[:] 或者是调用对象的copy方法 list.copy() 都属于浅拷贝。对于自定义对象,我们还可以自己实现 __copy__方法和 __deepcopy__方法


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