深拷贝和浅拷贝(copy和deepcopy)详解

article/2025/9/17 4:27:22

深拷贝和浅拷贝（copy和deepcopy）详解

详细解释
- 存储方式
- 列表的增删改
- - 列表修改已有值
  - 列表新增一个值
  - 列表整体重新赋值
- copy与deepcopy的区别
- 不可变类型
- 可变类型

浅拷贝指的是创建一个新对象，其中包含原始对象的引用（指针），并没有真正将原始对象的数据复制到新对象中，因此新对象与原始对象共享部分或全部数据。

深拷贝指的是创建一个新对象，并递归地将原始对象的数据复制到新对象中，因此新对象与原始对象之间不存在数据共享。

区别：

对于不可变对象，浅拷贝和深拷贝没有区别，因为不可变对象的数据是无法被修改的，因此不存在共享数据的问题；
对于可变对象，浅拷贝会创建一个新对象，其中包含原始对象的引用，因此新对象与原始对象共享数据；而深拷贝会递归地创建新对象，并将原始对象的数据复制到新对象中，因此新对象与原始对象之间不存在数据共享。

import copy# a = () # 不可变类型
a = []  # 可变类型
print(id(a))
aa = copy.copy(a)
print(id(aa))
aaa = copy.deepcopy(a)
print(id(aaa))

详细解释

存储方式

首先了解一下Python的变量在内存中的存储方式。在基本数据类型中（包括set、list（tuple， str）、dict）都是采用引用的方式。

也就是说，每个变量都存储的是这个变量的地址，而不是值本身，就算更复杂的嵌套结构，也是存储是每个元素的地址而已，用一幅图来表示。

在这里插入图片描述
如上图所示，用户看到的是 lista的4个元素值，但是内存中保存的却是4个元素地址。

当元素是列表时，第一层保存的是列表的地址，第二层保存的是列表元素的地址，第三层才是列表的值。当元素是字典的时候，与列表类似。

列表的增删改

在明白了变量存储方式后，继续看下内存下的增删改是怎么变化的。

列表修改已有值

新增一个内存块，再将引用的地址修改为新内存块的地址。
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列表新增一个值

新增一个内存块，新增一个地址引用。
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列表整体重新赋值

删除变量地址和引用的值，新增地址和引用值的内存块。
在这里插入图片描述

copy与deepcopy的区别

copy：不管多么复杂的数据结构，浅拷贝都只会copy第一层。
deepcopy：拷贝全部数据，将整个变量内存全部复制一遍，新变量与原变量没有任何关系。

举例：

import copya = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']]
b = a
c = copy.copy(a)
d = copy.deepcopy(a)a.append(5)
a[1] = 20
a[4].append('c')
del a[0]print(a) # [20,3,4,['a','b','c'],5]
print(b) # [20,3,4,['a','b','c'],5]
print(c) # [1,2,3,4,['a','b','c']]
print(d) # [1,2,3,4,['a','b']]

列表b：

表示b也引用的a的地址，两者引用的内存地址是一样的。因此b和a的关系是紧密相连的，一模一样。可以通过 id(a) 和id(b)比较，两者是一样的。

列表c：

由于c是浅拷贝的a列表，因此只copy了第一层，也就是地址层。所以，

当a.append(5)时，新增了一个内存块，但是c只有前5个内存块，因此c没有变化。
继续a修改了a[1]，然而这个值是属于第一层，已经copy给了c，因此c也没有变化。
继续a修改了子列表，这个时候a复制给c的只是列表的地址，且a中的子列表地址和c中的子列表地址是指向同一个地方的，因此修改了a中子列表，c中的子列表也会相应的改变。
最后删除a[0]，与修改a[1]一致，与c无关。可以用图再说明一下。

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列表d：