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Python 对象的浅拷贝与深拷贝详解

冰川箭仙

冰川箭仙

发布时间:2026-01-28 15:33:54

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来源于php中文网

原创

浅拷贝只复制第一层引用,嵌套对象仍共享;深拷贝递归复制所有层级,彻底隔离对象图;赋值b=a仅为新增引用,不创建新对象。

python 对象的浅拷贝与深拷贝详解

浅拷贝只复制第一层引用,嵌套对象仍共享

当你用 copy.copy() 或切片(如 list[:] )、dict.copy() 创建副本时,新对象本身是独立的,但其内部的可变对象(比如嵌套的 list、dict、自定义类实例)仍然指向原对象的同一内存地址。这意味着修改嵌套项会同时影响原对象和副本。

典型错误现象:original = [[1, 2], {'a': 3}]; shallow = copy.copy(original); shallow[0].append(3); print(original) # 输出 [[1, 2, 3], {'a': 3}]

  • 适用场景:确定对象结构扁平,或明确需要共享内部状态(如缓存配置中的只读子结构)
  • 注意 list[:] list.copy() 效果等价,但仅对 list 有效;dict.copy() 同理,不适用于嵌套 dict
  • 自定义类若未实现 __copy__copy.copy() 默认逐字段复制,同样只做浅层处理

深拷贝递归复制所有层级,彻底隔离对象图

copy.deepcopy() 会递归遍历整个对象图,为每个可变子对象创建新实例,并维护引用关系。它能真正切断原对象与副本之间的所有共享连接。

但要注意:它无法处理循环引用(如 A 持有 B,B 又持有 A),此时会抛出 RecursionError;另外,对含文件句柄、线程锁、数据库连接等不可序列化对象会失败,报 TypeError

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  • 性能开销明显更高,尤其在大数据结构或深层嵌套时,应避免无脑使用
  • 某些内置类型(如 intstrtuple)在深拷贝中会被复用,因为它们不可变,无需新建
  • 若类自定义了 __deepcopy__,该方法会被优先调用,可用于控制特定字段是否深拷贝

哪些操作根本不是拷贝?只是多了一个引用

赋值语句 b = a 从不创建新对象,只是让 b 指向 a 当前所指的对象。后续对可变对象的任何 in-place 修改(如 .append()+=、键赋值)都会反映在两者上。

常见误判场景:

  • 函数参数传递:Python 全是“对象引用传递”,传入可变对象后在函数内修改,外部变量也会看到变化
  • 类属性误当实例属性用:若在 class 定义里写 data = [],所有实例共享这个 list,不是每个实例一份副本
  • json.loads() 返回的是全新对象,但它只作用于 JSON 支持的类型(dict/list/str/int/float/bool/None),且会丢弃原对象的方法、类型信息

如何判断两个对象是否真正独立?

不能只看 ==(内容相等)或 is(同一对象),而要分层验证:

  • 顶层用 id(a) != id(b) 确认不是同一对象
  • 对每个嵌套可变项(如 a[0]a['cfg']),再用 id() 对比对应位置的副本项
  • 更稳妥的方式是修改副本的某嵌套项后,检查原对象对应位置是否未变
  • 注意:copy.deepcopy() 对不可变对象(如 str)返回原对象本身(id 相同),这是正常行为,不代表没深拷贝

真正容易被忽略的是:深拷贝的“深度”取决于对象图的实际结构,而非代码嵌套层数;而浅拷贝的“浅”也并非绝对——它对不可变对象天然安全,问题只出在可变嵌套上。

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