8.10. copy — 浅层 (shallow) 和深层 (deep) 复制操作

源代码: Lib/copy.py

Python 中赋值语句不复制对象，而是在目标和对象之间创建绑定 (bindings) 关系。对于自身可变或者包含可变项的集合对象，开发者有时会需要生成其副本用于改变操作，进而避免改变原对象。本模块提供了通用的浅层复制和深层复制操作（如下所述）。

接口摘要：

copy.copy(x)

返回 x 的浅层复制。

copy.deepcopy(x[, memo])

返回 x 的深层复制。

exception copy.error

针对模块特定错误引发。

浅层复制和深层复制之间的区别仅与复合对象 (即包含其他对象的对象，如列表或类的实例) 相关:

  • 一个 浅层复制 会构造一个新的复合对象，然后（在可能的范围内）将原对象中找到的 引用 插入其中。
  • 一个 深层复制 会构造一个新的复合对象，然后递归地将原始对象中所找到的对象的 副本 插入。

深度复制操作通常存在两个问题, 而浅层复制操作并不存在这些问题：

  • 递归对象 (直接或间接包含对自身引用的复合对象) 可能会导致递归循环。
  • 由于深层复制会复制所有内容，因此可能会过多复制（例如本应该在副本之间共享的数据）。

The deepcopy() function avoids these problems by:

  • 保留在当前复制过程中已复制的对象的 “备忘录” （memo） 字典；以及
  • 允许用户定义的类重载复制操作或复制的组件集合。

该模块不复制模块、方法、栈追踪（stack trace）、栈帧（stack frame）、文件、套接字、窗口、数组以及任何类似的类型。它通过不改变地返回原始对象来（浅层或深层地）“复制”函数和类；这与 pickle 模块处理这类问题的方式是相似的。

制作字典的浅层复制可以使用 dict.copy() 方法，而制作列表的浅层复制可以通过赋值整个列表的切片完成，例如，copied_list = original_list[:]。

类可以使用与控制序列化（pickling）操作相同的接口来控制复制操作，关于这些方法的描述信息请参考 pickle 模块。实际上，copy 模块使用的正是从 copyreg 模块中注册的 pickle 函数。

想要给一个类定义它自己的拷贝操作实现，可以通过定义特殊方法 __copy__() 和 __deepcopy__()。 调用前者以实现浅层拷贝操作，该方法不用传入额外参数。 调用后者以实现深层拷贝操作；它应传入一个参数即 memo 字典。 如果 __deepcopy__() 实现需要创建一个组件的深层拷贝，它应当调用 deepcopy() 函数并以该组件作为第一个参数，而将 memo 字典作为第二个参数。

参见

模块 pickle
讨论了支持对象状态检索和恢复的特殊方法。