深浅copy

铺垫（深入理解内存地址）

学习深浅copy之前，我们先来看一个例子

l1 = [1, 2, 3]
l2 = l1
l2.append(4)
print(l1, l2)

猜猜结果是怎样的？l1是打印[1,2,3]还是[1,2,3,4]，来看结果

[1, 2, 3, 4] [1, 2, 3, 4]

看到没，l2添加了一个元素4后l1也跟着改变，这说明l1,l2指向的是同一个内存地址，我们可以用is验证一下

print(l1 is l2)

执行结果

True

说明l1和l2的指向同一个内存地址，l1,l2的内存地址相同，那么它们的元素的内存地址是否相同呢，来看

print(id(l1[0]), id(l2[0]))

执行结果

1445227552 1445227552

元素的内存地址也相同，列表里的元素不仅仅是数字，也可以是列表或者字典等可变数据类型，那么对于这些可变数据类型，它们的内存地址是否相同呢，来看代码

l1 = [1, 2, [3, 4, 5]]
l2 = l1
print(id(l1), id(l2))
print(id(l1[1]), id(l2[1]))
print(id(l1[-1]), id(l2[-1]))

执行结果

1950802883592 1950802883592
1445227584 1445227584
1950802883656 1950802883656

可见对于可变数据类型，内存地址也是相同的。因此我们可以得出结论，对于赋值运算，是将原对象的内存地址赋值给新对象，等号两边的对象的内存地址和元素的内存地址都是完全相同的。

浅copy

浅copy是利用列表或字典的copy方法来复制，其内部机制是怎样的呢，来看一段代码

l1 = [1, "abc", [1, 2]]
l2 = l1.copy()
print(id(l1), id(l2))   # 内存地址不同
print(id(l1[0]), id(l2[0]))
print(id(l1[-1]), id(l2[-1]))    # 内存地址相同
l1.append(3)
print("l1   ", l1)
print("l2   ", l2)     # l2没有加上3
l1[-2].append(3)
print("l1   ", l1)
print("l1   ", l2)

执行结果

1156212831240 1156212831432
1445227552 1445227552
1156212831304 1156212831304
l1 [1, 'abc', [1, 2], 3]
l2 [1, 'abc', [1, 2]]
l1 [1, 'abc', [1, 2, 3], 3]
l1 [1, 'abc', [1, 2, 3]]

再来看看字典

dic1 = {1: "a", 2: "b", 3: [1, 2, 3]}
dic2 = dic1.copy()
print(id(dic1), id(dic2))
print(id(dic1[1]), id(dic2[1]))
print(id(dic1[3]), id(dic2[3]))
dic1[4] = "m"
print(dic1)
print(dic2)
dic1[3].append(4)
print(dic1)
print(dic2)

执行结果

2260199788616 2260199788688
2260199617232 2260199617232
2260229796936 2260229796936
{1: 'a', 2: 'b', 3: [1, 2, 3], 4: 'm'}
{1: 'a', 2: 'b', 3: [1, 2, 3]}
{1: 'a', 2: 'b', 3: [1, 2, 3, 4], 4: 'm'}
{1: 'a', 2: 'b', 3: [1, 2, 3, 4]}

可以看出，浅copy的机制是：

1. 新开辟一个内存地址（新的容器）

2. 把原列表（或字典）的对应元素的内存地址放入新列表（字典）里面

也就是说创建了一个新的容器，但是里面的内容跟原容器是一样的，原容器的原内容（不包括新添加的）发生改变，新容器的对应内容也会发生改变。

浅copy不仅可以通过copy方法，还可以通过列表的切片

l1 = [1, "abc", [1, 2]]
l2 = l1[:]
print(id(l1), id(l2))    # id不一样

执行结果

2183077803016 2183077803208

因此列表的切片（全切）是浅copy

深copy

深copy可以利用copy模块里的deepcopy方法

import copy
l1 = [1, "abc", [1, 2]]
l2 = copy.deepcopy(l1)
print(id(l1), id(l2))
print(id(l1[0]), id(l2[0]))      # 内存地址相同（不可变数据类型）
print(id(l1[1]), id(l2[1]))      # 内存地址相同
print(id(l1[-1]), id(l2[-1]))    # 内存地址不同（可变数据类型）

执行结果

2267524916744 2267524918024
1445227552 1445227552
2267522383976 2267522383976
2267524916552 2267524917960

由此我们可以总结深copy的原理：

1. 新开辟一个内存地址（新的容器）

2. 对于不可变元素，沿用之前的（内存地址相同）

3. 对于可变元素，重新创建一份（内存地址不同）