python深拷贝和浅拷贝有什么区别 | What is the difference between deep copy and shallow copy of python

1.什么是深、浅拷贝？

浅拷贝会创建一个新的对象，但只复制原对象中引用的地址，不递归复制其内部的可变对象。
深拷贝会创建一个全新的对象，并递归地复制所有嵌套对象，确保新旧对象完全独立。

2.深、浅拷贝的作用和问题

2.1浅拷贝

作用：

• 节省内存和开销，速度快。
• 适用于原始对象中不包含嵌套可变对象的情况，或者你希望内部对象共享的情况。

存在的问题：

• 如果原对象中包含可变对象（如列表、字典等），对浅拷贝后的对象内部元素进行修改，会影响到原对象。

2.2深拷贝

作用：

• 保证两个对象完全独立，修改一个不会影响另一个。
• 适用于需要在操作过程中保留原始数据副本的场景，或用于临时备份、回滚、状态恢复等。

2.3总结

问题	深拷贝解决	浅拷贝解决
数据副本完全独立	是	否
节省资源和时间	否	是
嵌套数据修改安全	是	否
简单数据快速复制	也可	更快

3.能够用深、浅拷贝的数据结构

在Python中，可以进行深拷贝和浅拷贝的数据结构包括：

• 列表
  使用copy模块中的copy()和deepcopy()函数进行浅拷贝和深拷贝。
• 字典
  同样可以使用copy模块中的copy()和deepcopy()函数进行浅拷贝和深拷贝。
• 集合
  同样可以使用copy模块中的对应函数进行操作。
• 自定义类对象
  如果自定义的类实现了__copy__()和__deepcopy__()方法，则可以通过这些方法实现浅拷贝和深拷贝。

Python可变的数据结构（列表、字典、集合）	Python自定义类对象
使用copy模块中的copy()和deepcopy()函数进行浅拷贝和深拷贝。	__copy__()和__deepcopy__()方法进行浅拷贝和深拷贝。
注意：元组是不可变数据结构，不能进行深浅拷贝！

4.深、浅拷贝的原理图解

以列表为例，逐步理解深拷贝与浅拷贝的区别：

import copy # 调用copy模块

a = [1,2,[1,2,[1,2,3],4,5],4,5] # 3层嵌套列表
# 直接赋值
b = a

# 浅拷贝
c = copy.copy(a) # 调用copy模块的copy()函数来浅拷贝
c[2][0] = 6
c[0] = 7

# 深拷贝
d = copy.deepcopy(a) # 调用copy模块的deepcopy()函数来深拷贝
d[2][2][0] = 8

调试来解读：

一、导入copy模块

二、创建列表a

三、将列表a赋值给列表b，列表b指向同一个列表地址

四、对列表a进行浅拷贝，创建了列表c，使用copy模块的copy()函数

可以看到：列表a创建了一个新的对象——列表c，但不复制内部嵌套的对象。列表c只复制了原对象列表a的引用，因此对任一对象的改动都会影响到另一个对象。

五、对浅拷贝出来的列表c的值进行修改

对表层数据进行修改——原来的1变成了7，对第二层数据进行修改——原来的1变成了6。
印证了第四步的结论。

六、对列表a进行深拷贝，创建了列表d，使用copy模块的deepcopy()函数

可以看到：列表a创建了一个新的对象——列表d，同时递归地复制所有嵌套的对象。这样即使内部嵌套对象被修改，原对象和复制对象也不会相互影响。

七、对浅拷贝出来的列表d的值进行修改

对第三层数据进行修改——原来的1变成了8。
印证了第六步的结论。

5.深、浅拷贝的应用

• 浅拷贝常用于：数据量大，结构简单，需要共享部分数据引用的场景。
• 深拷贝常用于：需要完全独立的数据副本（如回溯算法、撤销功能、模拟数据操作等）。