淺談Python3.6版本的幾種拷貝方式

博文章節

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本機環境介紹

編碼語言(Python)

(py3env) C:\Users\XXX\iCloudDrive\PycharmProjects\SAT>python -V
Python 3.6.2

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什麼是“不可變/可變數據類型”

Python：一切皆爲對象，一切皆爲對象的引用. 通俗的講有以下區別：

• 不可變數據類型(int string float tuple)
  不允許變量的值發生改變，如果改變了變量的值，相當於是新建了一個對象。而對於相同的值的對象，在內存中則只有一個對象，內部會有一個引用計數來記錄有多少個變量引用這個對象。
• 可變數據模型(list dict)
  允許變量的值發生變化，即如果對變量進行append、+=等這種操作後，只是改變了變量的值，而不會新建一個對象，變量引用的對象的地址也不會變化，不過對於相同的值的不同對象，在內存中則會存在不同的對象，即每個對象都有自己的地址，相當於內存中對於同值的對象保存了多份，這裏不存在引用計數，是實實在在的對象。

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通過等號“=”拷貝

• 不可變數據類型

# -*- coding: utf-8 -*-

if __name__ == '__main__':
    originalStr = 'nanjing'
    anotherStr = originalStr
    print('複製前後的內存地址ID爲: {}, {}'.format(id(originalStr), id(anotherStr)))
    originalStr = 'beijing'
    print('修改後的內存地址ID爲: {}'.format(id(originalStr)))
    print('原字符串: nanjing, 現字符串: {}'.format(originalStr))
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複製前後的內存地址ID爲: 36106056, 36106056
修改後的內存地址ID爲: 36106112
原字符串: nanjing, 現字符串: beijing

• 可變數據類型

# -*- coding: utf-8 -*-

if __name__ == '__main__':
    originalList = ['nanjing', [1, 2]]
    anotherList = originalList
    print('複製前後的內存地址ID爲: {}, {}'.format(id(originalList), id(anotherList)))
    originalList[0] = 'beijing'
    originalList[1].append(3)
    print('修改後的內存地址ID爲: {}'.format(id(originalList)))
    print("原列表: ['nanjing', [1, 2]], 現列表: {}".format(originalList))
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複製前後的內存地址ID爲: 44647176, 44647176
修改後的內存地址ID爲: 44647176
原列表: ['nanjing', [1, 2]], 現列表: ['beijing', [1, 2, 3]]

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通過工廠方法拷貝

• 不可變數據類型

# -*- coding: utf-8 -*-

if __name__ == '__main__':
    originalStr = 'nanjing'
    anotherStr = str(originalStr)
    print('複製前後的內存地址ID爲: {}, {}'.format(id(originalStr), id(anotherStr)))
    originalStr = 'beijing'
    print('修改後的內存地址ID爲: {}'.format(id(originalStr)))
    print("原字符串: nanjing, 現字符串: {}".format(originalStr))
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複製前後的內存地址ID爲: 35909448, 35909448
修改後的內存地址ID爲: 35909504
原字符串: nanjing, 現字符串: beijing

• 可變數據類型

# -*- coding: utf-8 -*-

if __name__ == '__main__':
    originalList = ['nanjing', [1, 2]]
    anotherList = list(originalList)
    print('複製前後的內存地址ID爲: {}, {}'.format(id(originalList), id(anotherList)))
    originalList[0] = 'beijing'
    originalList[1].append(3)
    print('修改後的內存地址ID爲: {}'.format(id(originalList)))
    print("原列表: ['nanjing', [1, 2]], 現列表: {}".format(originalList))
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複製前後的內存地址ID爲: 38290184, 44809224
修改後的內存地址ID爲: 38290184
原列表: ['nanjing', [1, 2]], 現列表: ['beijing', [1, 2, 3]]

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通過”:”(值傳遞)拷貝

• 不可變數據類型（不涉及）

• 可變數據類型

# -*- coding: utf-8 -*-

if __name__ == '__main__':
    originalList = ['nanjing', [1, 2]]
    anotherList = originalList[:]
    print('複製前後的內存地址ID爲: {}, {}'.format(id(originalList), id(anotherList)))
    originalList[0] = 'beijing'
    originalList[1].append(3)
    print('修改後的內存地址ID爲: {}'.format(id(originalList)))
    print("原列表: ['nanjing', [1, 2]], 現列表: {}".format(originalList))
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複製前後的內存地址ID爲: 44843784, 44973640
修改後的內存地址ID爲: 44843784
原列表: ['nanjing', [1, 2]], 現列表: ['beijing', [1, 2, 3]]

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通過淺拷貝(copy)方法拷貝

• 不可變數據類型

# -*- coding: utf-8 -*-
import copy

if __name__ == '__main__':
    originalStr = 'nanjing'
    anotherStr = copy.copy(originalStr)
    print('複製前後的內存地址ID爲: {}, {}'.format(id(originalStr), id(anotherStr)))
    originalStr = 'beijing'
    print('修改後的內存地址ID爲: {}'.format(id(originalStr)))
    print("原字符串: nanjing, 現字符串: {}".format(originalStr))
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複製前後的內存地址ID爲: 32042824, 32042824
修改後的內存地址ID爲: 32042880
原字符串: nanjing, 現字符串: beijing

• 可變數據類型

# -*- coding: utf-8 -*-
import copy

if __name__ == '__main__':
    originalList = ['nanjing', [1, 2]]
    anotherList = copy.copy(originalList)
    print('複製前後的內存地址ID爲: {}, {}'.format(id(originalList), id(anotherList)))
    originalList[0] = 'beijing'
    originalList[1].append(3)
    print('修改後的內存地址ID爲: {}'.format(id(originalList)))
    print("原列表: ['nanjing', [1, 2]], 現列表: {}".format(originalList))
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複製前後的內存地址ID爲: 45103688, 45102984
修改後的內存地址ID爲: 45103688
原列表: ['nanjing', [1, 2]], 現列表: ['beijing', [1, 2, 3]]

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通過深拷貝(deepcopy)方法拷貝

• 不可變數據類型

# -*- coding: utf-8 -*-
import copy

if __name__ == '__main__':
    originalStr = 'nanjing'
    anotherStr = copy.deepcopy(originalStr)
    print('複製前後的內存地址ID爲: {}, {}'.format(id(originalStr), id(anotherStr)))
    originalStr = 'beijing'
    print('修改後的內存地址ID爲: {}'.format(id(originalStr)))
    print("原字符串: nanjing, 現字符串: {}".format(originalStr))
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複製前後的內存地址ID爲: 32370504, 32370504
修改後的內存地址ID爲: 32370560
原字符串: nanjing, 現字符串: beijing

• 可變數據類型

# -*- coding: utf-8 -*-
import copy

if __name__ == '__main__':
    originalList = ['nanjing', [1, 2]]
    anotherList = copy.deepcopy(originalList)
    print('複製前後的內存地址ID爲: {}, {}'.format(id(originalList), id(anotherList)))
    originalList[0] = 'beijing'
    originalList[1].append(3)
    print('修改後的內存地址ID爲: {}'.format(id(originalList)))
    print("原列表: ['nanjing', [1, 2]], 現列表: {}".format(originalList))
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複製前後的內存地址ID爲: 37632584, 37631880
修改後的內存地址ID爲: 37632584
原列表: ['nanjing', [1, 2]], 現列表: ['beijing', [1, 2, 3]]

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最後總結

• 通過等號拷貝：可變/不可變數據類型內存地址相同
• 通過工廠方法拷貝：不可變數據類型內存地址相同，可變數據類型內存地址不同
• 通過值傳遞拷貝：不可變數據類型不涉及，可變數據類型內存地址不同
• 通過淺拷貝方法拷貝：不可變數據類型內存地址相同，可變數據類型內存地址不同
• 通過深拷貝方法拷貝：不可變數據類型內存地址相同，可變數據類型內存地址不同

不可變數據類型，不論什麼方式拷貝，內存地址都相同；
可變數據類型，除等號拷貝，內存地址都不同；
不可變數據類型，修改值後，內存地址改變；
可變數據類型，修改值後，內存地址不改變；