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说说Python中的浅拷贝和深拷贝。

轩辕小不懂 发布于 2022-03-05 14:18
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分类:Python开发
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浅拷贝通常只复制对象本身,而深拷贝不仅会复制对象,还会递归的复制对象所关联的对象。深拷贝可能会遇到两个问题:一是一个对象如果直接或间接的引用了自身,会导致无休止的递归拷贝;二是深拷贝可能对原本设计为多个对象共享的数据也进行拷贝。Python通过copy模块中的copy和deepcopy函数来实现浅拷贝和深拷贝操作,其中deepcopy可以通过memo字典来保存已经拷贝过的对象,从而避免刚才所说的自引用递归问题;此外,可以通过copyreg模块的pickle函数来定制指定类型对象的拷贝行为。

deepcopy函数的本质其实就是对象的一次序列化和一次返回序列化,面试题中还考过用自定义函数实现对象的深拷贝操作,显然我们可以使用pickle模块的dumps和loads来做到,代码如下所示。

import pickle


my_deep_copy = lambda obj: pickle.loads(pickle.dumps(obj))

列表的切片操作[:]相当于实现了列表对象的浅拷贝,而字典的copy方法可以实现字典对象的浅拷贝。对象拷贝其实是更为快捷的创建对象的方式。在Python中,通过构造器创建对象属于两阶段构造,首先是分配内存空间,然后是初始化。在创建对象时,我们也可以基于“原型”对象来创建新对象,通过对原型对象的拷贝(复制内存)就完成了对象的创建和初始化,这种做法更加高效,这也就是设计模式中的原型模式。在Python中,我们可以通过元类的方式来实现原型模式,代码如下所示。

import copy

class PrototypeMeta(type):

    """实现原型模式的元类"""


    def __init__(cls, *args, **kwargs):

        super().__init__(*args, **kwargs)

        # 为对象绑定clone方法来实现对象拷贝

        cls.clone = lambda self, is_deep=True: \

            copy.deepcopy(self) if is_deep else copy.copy(self)

class Person(metaclass=PrototypeMeta):

    pass

p1 = Person()

p2 = p1.clone()                 # 深拷贝

p3 = p1.clone(is_deep=False)    # 浅拷贝

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