Python 高阶内容：深拷贝与浅拷贝揭秘复制的“玄学”

在 Python 中，复制操作并不是简单地将对象内容重新创建，而是存在着深拷贝（Deep Copy）和浅拷贝（Shallow Copy）两种方式。浅拷贝只是复制对象本身，不包括内部嵌套的子对象；如果内部对象被修改，原始对象也会受到影响。而深拷贝则是递归地复制对象及其所有子对象，生成一个完全独立的副本，确保原对象和副本之间互不影响。浅拷贝通常通过对象的 .copy() 方法或切片操作实现，适用于对象中不包含可变子对象或希望共享子对象的情况。而深拷贝则需要使用 copy 模块中的 deepcopy() 函数，适用于需要完全独立的副本，避免任何联动修改的场景。

掌握这两种拷贝方式的区别与应用，可以帮助开发者在不同场景下更好地管理数据和内存。本文通过实例详解了深拷贝与浅拷贝的不同特点及适用场景，帮助你轻松理解这一看似“玄学”的知识点。

一 copy 数据

复制本质是复制地址和复制值。

示例一

l = [1, 2, 3]
_l = l.copy()
_l[0] = -1
print(_l)
print(l)

运行的之后

[-1, 2, 3]
[1, 2, 3]

示例二

l = [[1], [2], 3]
_l = l.copy()
_l[0][0] = -1
print(_l)
print(l)

运行的之后

[[-1], [2], 3]
[[-1], [2], 3]

运行后，发现，源列表居然变了，再来看一个实例。

audio = File("mp3")
file = File("txt")
l = [audio, file]
_l = l.copy()
_l[0].name = "mp4"
print(audio.name)  
# 运行之后 "mp4"

运行之后源列表是 mp3 的，怎么被复制后的列表改变成了 mp4 。

二 深拷贝与浅拷贝

Python 中复制，有两种方式，一种是深拷贝，一种是浅拷贝。

深拷贝是 Deep Copy，浅拷贝是 Shallow Copy，Deep copy 就是我们通常意义上的复制，把东西全部再造了一遍，彻底成为了两个独立的个体。 而Shallow Copy, 其实也有一点影子拷贝的意思，我复制出来的是你的一个影子，一个投影成像。 所以真实的实体是没有被复制的，我只复制了这个实体的一个投影而已。这里有点绕。划重点 Python 对数值字符的复制是直接复制的值，浅复制的优势就是快。复制是需要内存和时间的，因为浅复制没有真正复制，所以并不需要耗多少内存和时间。

那如何拷贝出互不影响的实例列表呢？对存放实例的列表做 Deep Copy 深拷贝。

    from copy import deepcopy
    l = [[1], [2], 3]
    _l = deepcopy(l)
    _l[0][0] = -1
    print(_l)
    print(l)

三 copy 对比

基本概念对比

比较项	浅拷贝（Shallow Copy）	深拷贝（Deep Copy）
定义	仅复制对象本身，内部的子对象仍然引用原始对象的子对象	递归地复制对象及其所有子对象，生成全新的副本
对象关系	新对象与原对象共享可变的子对象	新对象与原对象完全独立，修改互不影响
适用场景	对象中不包含可变的子对象，或希望共享子对象的情况	需要完全独立的副本，避免任何联动修改的情况

实现方式对比

比较项	浅拷贝实现方法	深拷贝实现方法
内置方法	使用对象的 .copy() 方法	无
copy 模块	copy.copy(obj)	copy.deepcopy(obj)
列表特有	切片操作：new_list = original_list[:]	无
示例代码	shallow_copied_list = copy.copy(original_list) 或 shallow_copied_list = original_list[:]	deep_copied_list = copy.deepcopy(original_list)

四 完整代码示例

# This is a sample Python script.

# Press ⌃R to execute it or replace it with your code.
# Press Double ⇧ to search everywhere for classes, files, tool windows, actions, and settings.


def print_hi(name):
    # Use a breakpoint in the code line below to debug your script.
    print(f'Hi, {name}')  # Press ⌘F8 to toggle the breakpoint.
    # 我的确复制了呀, 复制数值
    # 复制本质是复制地址和复制值
    l = [1, 2, 3]
    _l = l.copy()
    _l[0] = -1
    print(_l)
    print(l)
    # 看看这个示例
    l = [[1], [2], 3]
    _l = l.copy()
    _l[0][0] = -1
    print(_l)
    print(l)
    # 运行后，发现，源列表居然变了，再来看一个实例
    audio = File("mp3")
    file = File("txt")
    l = [audio, file]
    _l = l.copy()
    _l[0].name = "mp4"
    print(audio.name)  # "mp4"
    # 源列表是 mp3 的，怎么被复制后的列表改变成了 mp4
    # Python 中复制，有两种方式，一种是深拷贝，一种是浅拷贝。
    # 深拷贝与浅拷贝
    # 深拷贝是 Deep Copy，浅拷贝是 Shallow Copy
    # Deep copy 就是我们通常意义上的复制，把东西全部再造了一遍，彻底成为了两个独立的个体。 而
    # Shallow Copy, 其实也有一点影子拷贝的意思，我复制出来的是你的一个影子，一个投影成像。 所以真实的实体是没有被复制的，我只复制了这个实体的一个投影而已。
    # Python 对数值字符的复制，直接是复制的值
    # 对存放实例的列表做 Deep Copy 深拷贝
    from copy import deepcopy
    l = [[1], [2], 3]
    _l = deepcopy(l)
    _l[0][0] = -1
    print(_l)
    print(l)


class File:
    def __init__(self, name):
        self.name = name


# Press the green button in the gutter to run the script.
if __name__ == '__main__':
    print_hi('复制的"玄学"')

# See PyCharm help at https://www.jetbrains.com/help/pycharm/

复制粘贴并覆盖到你的 main.py 中运行，运行结果如下。

Hi, 复制的"玄学"
[-1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[[-1], [2], 3]
[[-1], [2], 3]
mp4
[[-1], [2], 3]
[[1], [2], 3]

五 源码地址

代码地址：

国内看 Gitee 之 复制的"玄学".py

国外看 GitHub 之 复制的"玄学".py

引用 莫烦 Python