Python Cookbook-4.1 对象拷贝

任务

想拷贝某对象。不过，当你对一个对象赋值，将其作为参数传递，或者作为结果返回时，Python 通常会使用指向原对象的引用，并不是真正的拷贝。

解决方案

Python 标准库的 copy 模块提供了两个函数来创建拷贝。第一个常用的函数叫做 copy,它会返回一个具有同样的内容和属性的对象:

import copy
new_list = copy.copy(existing_list)

某些特殊的时候，你可能会需要对象中的属性和内容被分别地和递归地拷贝，可以使用 deepcopy :

import copy
new_list_of_dicts = copy.deepcopy(existing_list_of_dicts)

讨论

当给一个对象赋值(或者将其作为参数传递，或者作为结果返回时)时，Python(像Java 一样)使用了一个指向原对象的引用，并不是真正的拷贝。其他一些语言则在每次赋值时都进行拷贝操作。Python 从来不为赋值操作进行“隐式”的拷贝:要得到一个拷贝，必须明确地要求，需要的是拷贝，

Python 的行为模式既简单又快速，而且很一致。如果需要拷贝但却不明确地要求，很有可能会遇到麻烦。举个例子:

>>>a = [1,2,3]
>>>b = a
>>>b.append(5)
>>>print a,b
>>>[1,2,3,5] [1,2,3,5]

这里，名字a和b都引用到同样的对象(列表a)，所以，无论我们通过哪个名字修改了对象的内容，之后，无论通过哪个名字来查看对象，修改结果都是一样的。这个过程中，并没有一个原始的，未被修改的拷贝。

如果想修改一个对象，但又需要不改动原对象，必须做一个拷贝。如同前面提到的，Python标准库的copy模块提供了两个函数来制作拷贝。一般情况下，可以使用copy.copy，它完成的是对一个对象的浅拷贝——虽然生成了一个新对象，但是对象内部的属性和内容仍然引用原对象，这样的操作速度很快而且节省内存。

如果想从原对象真正地“复制”一个全新的对象，或者想修改的是对象内部的属性和内容，而不是对象本身，那么浅拷贝不能满足你的需求:

>>>list_of_lists = [['a'],[1,2],['z'，23]]
>>>copy_lol = copy.copy(lists_of_lists)
>>>copy_lol[1].append('boo')
>>>print list_of_lists, copy_lol
>>>[['a'],[1,2],'boo'],['z',23]]
[['a'],[1,2,'boo'],['z',23]]

这里，名字 list_of_lists 和 copy_lol指向了两个不同的对象(两个列表)，所以我们可以分别修改它们而不互相影响。然而，list_of_lists中的元素同样也是 copy_lol的对应元素，所以无论通过哪个名字，一旦我们通过索引修改了元素，以后无论通过哪个名字访问其内容，我们会看到修改已经对两者同时生效了。

所以，如果需要拷贝一些容器对象，还必须递归地拷贝其内部引用的对象(包括所有的元素、属性、元素的元素、元素的属性等)，使用copy.deepcopy 这种深拷贝操作，会消耗相当的时间和内存，但如果深拷贝确实是需要的效果，你别无选择。而要实现深拷贝，copy.deepcopy 是唯一可用的方法。

对于普通的浅拷贝，你可能会需要另外一些方法实现同样的功能，当然，假设你知道想拷贝的对象的类型。对于列表L，调用list(L);对于字典 d，调用 dict(d);为了拷贝集合s(Python 2.4中已经引入了内建的类型 set)，调用 set(s)。(由于 list、dict 和2.4中的 set 已经是内建的名字了，你无须做任何“准备工作”就可以直接使用。)你现在应该能够领会到这种通用的方法了:为了拷贝一个可被拷贝(copyable)的对象0该对象属于内建的 Python 类型t，可以简单地调用t(o)来创建拷贝。字典还提供了另一个浅拷贝方法:d.copy()，它做的事情和 dict(d)完全一样。不过在这两者之中，我建议你选择 dict(d):这种方式可以和其他类型的拷贝方式统一起来，而且也短一些，少一个字符。

对于任意类型或者类的实例，无论是自己编写的类或者从库中引人的类，一般用copy.copy 就行了。如果是自己编写的类，通常也不值得专门定义一个copy 或者 clone方法，如果想定制自己的类的浅拷贝方式，可以提供一个特殊的__copy__方法(关于实现这个方法的细节请参看6.9节)，或者特殊的__getstate__和__setstate__ 方法(参考7.4节中关于这些特殊方法的细节,这些方法也有助于深拷贝和序列化——比如对实例进行 pickling 操作_的实现)。如果想实现自己的类的独有的深拷贝方式，需要提供一个特殊的__deepcopy__方法(参考6.9节)。

注意，没有必要拷贝那些不可改变的对象(字符串、数字、元组等)，因为完全不必担心会不经意改动它们。如果尝试进行拷贝操作，仍然会得到原对象，当然这也不会有太大害处，只不过浪费了一些时间和代码。举个例子:

>>>s = 'cat'
>>>t = copy.copy(s)
>>> s is t
True

is 操作符检查两个对象是否相同，而不是相等(is 检查对象是否相同:==操作符则检查两个对象是否相等)。对于不可改变的对象来说，检查是否相同几乎没有什么用处(这里我们只是为了展示对不可改变对象调用 copy.copy 是没意义的，但也是无害的)。对于可改变的对象，检查相同性有时却是至关重要的。举个例子，假设你不确定两个名字a和b是分别指向不同的对象还是引用同一个对象，可以用a is b这样一条简单快速的检查语句来找到答案。当需要确保原对象不被改变时，就可以考虑对原对象进行拷贝操作了。