在 Python 中，浅拷贝（Shallow Copy） 和 深拷贝（Deep Copy） 是处理对象复制的两种重要机制，它们的区别主要体现在对嵌套对象的处理方式上。以下是详细解析：
1. 浅拷贝（Shallow Copy）
浅拷贝会创建一个新对象，但新对象中的子对象是原对象中子对象的引用。
特点：
- 只复制外层对象，嵌套对象（如列表中的列表、字典中的字典）仍与原对象共享。
- 修改浅拷贝的外层对象不会影响原对象，但修改嵌套对象会同时影响原对象和浅拷贝。
实现方式：
- 使用
copy模块的copy()方法。 - 对列表使用切片操作
new_list = old_list[:]。 - 对字典使用
dict.copy()方法。
示例：
import copy
original = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
shallow_copy = copy.copy(original)
# 修改外层对象
shallow_copy.append([7, 8, 9])
print(original) # [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]（原对象未改变）
print(shallow_copy) # [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
# 修改嵌套对象
shallow_copy[0][0] = 100
print(original) # [[100, 2, 3], [4, 5, 6]]（原对象被修改！）
print(shallow_copy) # [[100, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
2. 深拷贝（Deep Copy）
深拷贝会递归地复制所有嵌套对象，完全独立于原对象。
特点：
- 新对象和原对象的所有层级完全独立，修改任一对象均不会影响另一个。
- 适用于需要完全隔离的场景，但性能开销较大（尤其是大型嵌套对象）。
实现方式：
- 使用
copy模块的deepcopy()方法。
示例：
import copy
original = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
deep_copy = copy.deepcopy(original)
# 修改嵌套对象
deep_copy[0][0] = 100
print(original) # [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]（原对象未被修改）
print(deep_copy) # [[100, 2, 3], [4, 5, 6]]
3. 核心区别
| 特性 | 浅拷贝 | 深拷贝 |
|---|---|---|
| 复制层级 | 仅外层对象 | 递归复制所有嵌套对象 |
| 内存占用 | 低 | 高（递归复制所有对象） |
| 修改嵌套对象 | 影响原对象 | 不影响原对象 |
| 性能 | 快 | 慢（尤其是复杂结构） |
4. 使用场景
- 浅拷贝：适用于简单对象（如单层列表、字典），或允许共享嵌套对象的场景。
- 深拷贝：适用于需要完全独立的复杂嵌套对象（如多层结构、类实例）。
5. 注意事项
- 不可变对象（如字符串、元组、数字）的拷贝没有实际意义，因为它们不可修改。
- 自定义对象的拷贝需要实现
__copy__()和__deepcopy__()方法以控制拷贝行为。 - 嵌套对象中如果包含循环引用（如对象 A 包含对象 B，对象 B 又引用对象 A），深拷贝可能引发递归错误。
6. 总结
- 浅拷贝是“表层复制”，适合简单场景；深拷贝是“完全独立复制”，适合复杂嵌套场景。
- 选择拷贝方式时，需根据数据结构和需求权衡性能与独立性。
