一、前奏:熟悉Python內存管理
在Python中,變量在第一次賦值時自動聲明,在創建---也就是賦值的時候,解釋器會根據語法和右側的操作數來決定新對象的類型。
引用計數器:一個內部跟蹤變量
引用計數:每一個對象各有多少個引用
當對象被創建並(將其引用)賦值給變量時,該對象的引用計數就被設置爲 1
>>> x = 3.14
語句 x=3.14,創建一個浮點型對象並將其引用賦值給了x,x是第一個引用,該對象的引用計數爲1
當一個對象(的引用)又被賦值到其他變量,或做參數傳遞等,該對象的一個新的引用(或叫別名)被創建,則該對象的引用計數自動+1。
以下都會增加引用計數:
y = x #做別名 foo(x) #做參數傳遞 mylis = [1,2,x,'a'] #成爲容器對象的一個元素
以下都會減少引用計數:
del x #del顯式銷燬 bar = x x = True #對象的一個別名被賦值給其他對象 mylis.remove(x) #對象被從窗口對象中移除 del mylis #窗口對象本身被銷燬
二、Python的複製
從上面可見,對象的賦值實際上是對象的引用。當創建一個對象,然後把它賦給另一個變量的時候,python並沒有拷貝這個對象,而只是拷貝了這個對象的引用。
當你對一個對象賦值的時候(做爲參數傳遞,或者做爲返回值),Python和Java一樣,總是傳遞原始對象的引用,而不是一個副本。
"""傳遞原始對象的引用,而不是一個副本""" a = [1,2,3] b = a b.append(100) print b #[1, 2, 3, 100] print a #[1, 2, 3, 100] print id(a) #11530368 print id(b) #11530368
如 果你想修改一個對象,而且想讓原始的對象不受影響,那你就需要對象複製。
可以 使用copy.copy(),它可以進行對象的淺複製(shallow copy),它複製了對象,但對於對象中的元素,依然使用引用.
(1)、使用切片[:]操作進行拷貝
(2)、使用工廠函數(如list/dir/set)等進行拷貝
(3)、copy.copy()
>>> jack = ['jack',['age',20]] >>> tom = jack[:] >>> anny = list(jack) >>> jack ['jack', ['age', 20]] >>> tom ['jack', ['age', 20]] >>> anny ['jack', ['age', 20]] >>> print id(jack),id(tom),id(anny) 13457088 18487376 18489136
接下來修改上面例子,對姓名和年級進行修改:
>>> tom[0]='tom' >>> anny[0]='anny' >>> print tom ['tom', ['age', 20]] >>> print anny ['anny', ['age', 20]] >>> anny[1][1] 20 >>> anny[1][1]= 18 >>> anny[1][1] 18 >>> print jack,tom,anny ['jack', ['age', 18]] ['tom', ['age', 18]] ['anny', ['age', 18]]
發現,雖然姓名都對號了,但是年齡卻都變成了18.這是爲什麼呢?
我們看看它們元素的id
>>> [id(x) for x in jack] [13463040, 13456608] >>> [id(x) for x in tom] [13463424, 13456608] >>> [id(x) for x in anny] [18501664, 13456608]
發現,其中列表中 姓名字符串 id都不一樣,但是 年齡列表id卻都相同。
這是因爲:python中字符串不可以修改,所以在爲tom和anny重新命名的時候,會重新創建一個’tom’和’anny’對象,替換舊的’jack’對象。
這就說明了,淺複製(shallow copy),它複製了對象,但對於對象中的元素,依然使用引用.
"""淺copy""" import copy aa = [1,2,3] bb = copy.copy(aa) print id(aa) #11533088 print id(bb) #12014776 bb[0] =100 print bb #[100, 2, 3] print aa #[1,2,3] #由於數字不可變,修改的時候會替換舊的對象 print [id(x) for x in bb] #[10247196, 10246388, 10246376] print [id(y) for y in aa] #[10246400, 10246388, 10246376]
下面試試對象中可變元素:
lis = [['a'],[1,2],['z',23]] copyLis = copy.copy(lis) copyLis[1].append('bar') print copyLis #[['a'], [1, 2, 'bar'], ['z', 23]] print lis #[['a'], [1, 2, 'bar'], ['z', 23]]
如果希望複製一個容器對象,以及它裏面的所有元素(包含元素的子元素),使用copy.deepcopy,這個方法會消耗一些時間和空間,不過,如果你需要完全複製,這是唯一的方法.
"""深copy""" deepLis = copy.deepcopy(lis) deepLis[1].append('foo') print deepLis #[['a'], [1, 2,'foo'], ['z', 23]] print lis #[['a'], [1, 2], ['z', 23]]
注意:1、對於非容器類型(如數字、字符串、和其他‘原子’類型的對象)沒有被拷貝一說。
2、如果元祖變量只包含原子類型對象,則不能深copy。