Python深拷贝、浅拷贝的练习题详解

今天看到一道Python深拷贝、浅拷贝的练习题，下面我们来详细解释一下。练习题如下：

import copy

a = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']]
b = a
print(id(a), id(b), a is b)
c = copy.copy(a)
print(id(a), id(c), a is c)
d = copy.deepcopy(a)
print(id(a), id(d), a is d)
a.append(5)
a[4].append('c')

print('a：', a)
print('b：', b)
print('c：', c)
print('d：', d)

最后a、b、c、d 值如下：

a： [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c'], 5]
b： [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c'], 5]
c： [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c']]
d： [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']]

首先，我们需要理解Python中的浅拷贝和深拷贝。

1. 浅拷贝：创建一个新的列表，并将原列表中的元素（如果它们是标量类型，如整数、浮点数、字符串等）复制到新列表中。但如果元素是复合类型（如列表、字典等），则只复制其引用，而不是内容。
2. 深拷贝：创建一个新的列表，并将原列表中的元素（无论是标量类型还是复合类型）都完全复制到新列表中。

接下来，我们根据题目给出的代码进行逐行解释：

a = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']]

这里我们定义了一个名为a的列表，它包含整数和子列表。

b = a

这行代码创建了一个新的变量b，并将其设置为与a相同的引用。此时，a和b都指向同一个列表。所以a和b的id是一样的。

c = copy.copy(a)

使用copy.copy()方法对a进行浅拷贝。浅拷贝是创建一个新的列表，并将原列表中的元素复制到新列表中。但如果元素是复合类型（如列表、字典等），则只复制其引用，而不是内容。所以 c 和 a 的 id 是不同的。

d = copy.deepcopy(a)

使用copy.deepcopy()方法对a进行深拷贝，并将结果赋值给变量d。此时，只有d是原始列表的一个完全独立的副本。

a.append(5)

• a本身被修改，添加了元素5。
• 由于b和a指向同一个列表，所以b也“看到”了添加的元素5。
• c是a的一个浅拷贝，但它有自己的内存地址。因此，对a的修改（使用append方法）不会影响c。
• d是a的深拷贝，所以它是一个完全独立的副本。对a的任何修改都不会影响d。

a[4].append('c')

这行代码向列表a的最后一个元素（子列表）添加了一个新元素'c'。由于这是一个复合类型的修改，这会修改到所有引用该子列表的对象。因此，现在a、b和c的最后一个元素都是['a', 'b', 'c']，而只有d不受影响。