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Python浅拷贝与深拷贝教程_copy模块原理详解

舞姬之光

舞姬之光

发布时间:2026-01-06 16:07:18

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来源于php中文网

原创

浅拷贝只复制外层对象,嵌套可变对象仍共享引用;深拷贝递归复制所有层级,完全隔离。常用浅拷贝:copy.copy()、list.copy();深拷贝仅copy.deepcopy()。

python浅拷贝与深拷贝教程_copy模块原理详解

Python中浅拷贝和深拷贝的区别,核心在于对象内部的嵌套引用是否被“真正复制”。简单说:浅拷贝只复制最外层,内层还是共用;深拷贝递归复制所有层级,彻底隔离。

浅拷贝:只复制一层,子对象仍共享

浅拷贝创建一个新对象,但该对象中包含的可变子对象(如列表、字典、自定义类实例)仍是原对象的引用。修改子对象会影响原对象。

常用方式有:

  • list.copy()(仅适用于 list)
  • dict.copy()(仅适用于 dict)
  • copy.copy(obj)(通用,推荐)
  • obj[:](切片)(仅适用于序列类型)

例如:

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a = [1, [2, 3]]
b = a.copy() # 浅拷贝
b[0] = 99 # 修改顶层元素 → 不影响 a
b[1].append(4) # 修改嵌套列表 → a[1] 也变成 [2, 3, 4]

深拷贝:完全独立,各改各的

深拷贝递归地复制对象及其所有嵌套对象,生成一个与原对象完全无关的新结构。修改副本不会影响原对象,反之亦然。

唯一标准方式是:

  • copy.deepcopy(obj)(必须导入 copy 模块)

注意:深拷贝开销大,尤其对深层嵌套或含循环引用的对象;某些对象(如打开的文件、线程锁、lambda 函数)无法被深拷贝,会抛出 TypeError

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例如:

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import copy
a = [1, [2, 3]]
b = copy.deepcopy(a)
b[1].append(4)
print(a) # [1, [2, 3]] —— 完全不受影响

copy模块底层原理:基于__reduce__和__getstate__

copy 模块不是靠“复制内存”实现的,而是通过对象协议协同工作:

  • 浅拷贝调用 __copy__()(若定义),否则构造新实例并逐个赋值(不递归)
  • 深拷贝调用 __deepcopy__()(若定义),否则用 __reduce____getstate__ + __setstate__ 重建对象,并对每个属性递归深拷贝
  • 内置类型(list/dict/set/tuple)已内置高效实现,无需手动定义这些方法

自定义类如需控制拷贝行为,可选择性实现对应方法,比如避免拷贝某些资源型字段(如数据库连接)。

什么时候用哪个?看数据结构和修改需求

选浅拷贝当:

  • 对象结构扁平(无嵌套可变对象)
  • 只是临时读取或只改顶层字段
  • 性能敏感,且能确保不误改嵌套内容

必须用深拷贝当:

  • 存在多层嵌套的 list/dict 等可变对象
  • 需要副本与原对象长期独立演化
  • 在函数中接收参数后要安全修改,又不能影响调用方传入的数据

不确定时,优先测一下嵌套部分是否会被修改——改了就用 deepcopy,否则 copy 更轻量。

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