copy --- 浅层及深层拷贝操作

源代码: Lib/copy.py

Python 的赋值语句不复制对象，而是创建目标和对象的绑定关系。对于自身可变，或包含可变项的集合，有时要生成副本用于改变操作，而不必改变原始对象。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(obj)

返回 obj 的浅拷贝。

copy.deepcopy(obj[, memo])

返回 obj 的深拷贝。

copy.replace(obj, /, **changes)

新建一个与 obj 类型相同的对象，使用来自 changes 的值替换字段。

Added in version 3.13.

exception copy.Error

针对模块特定错误引发。

浅层与深层复制的区别仅与复合对象（即包含列表或类的实例等其他对象的对象）相关：

  • 浅层复制 构造一个新的复合对象，然后（在尽可能的范围内）将原始对象中找到的对象的 引用 插入其中。

  • 深层复制 构造一个新的复合对象，然后，递归地将在原始对象里找到的对象的 副本 插入其中。

深层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）。

deepcopy() 函数用以下方式避免了这些问题：

  • 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写复制操作或复制的组件集合。

此模块不会复制模块、方法、栈追踪、栈帧、文件、套接字、窗口以及任何相似的类型。 它会通过不加修改地返回原始对象来（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兼容的。

Shallow copies of many collections can be made using the corresponding copy() method (such as list.copy(), dict.copy() or set.copy()), and of sequences (such as lists or bytearrays) by making a slice of the entire sequence (sequence[:]). However, these methods and slicing can create an instance of the base type when copying an instance of a subclass, whereas copy.copy() normally returns an instance of the same type.

类可以使用与控制 pickle 操作相同的接口来控制拷贝操作。 关于这些方法的描述信息请参考 pickle 模块。 实际上，copy 模块就是使用从 copyreg 模块中注册的 pickle 函数。

为了让一个类能够定义它自己的拷贝实现，它可以定义特殊方法 __copy__() 和 __deepcopy__()。

object.__copy__(self)

调用以实现浅拷贝操作；无须传入任何额外参数。

object.__deepcopy__(self, memo)

调用以实现深拷贝操作；它将传入一个参数，即 memo 字典。 如果 __deepcopy__ 实现需要创建一个组件的深拷贝，它应当调用 deepcopy() 函数并将该组件作为第一个参数而将 memo 字典作为第二个参数。 memo 字典应当被当作不透明对象来处理。

函数 copy.replace() 相比 copy() 和 deepcopy() 受到更多的限制，并且仅支持由 namedtuple() 创建的命名元组, dataclasses 及其他定义了 __replace__() 方法的类。

object.__replace__(self, /, **changes)

此方法应当新建一个具有相同类型的对象，使用来自 changes 的值替换字段。

Added in version 3.13.

参见

模块 pickle

讨论了支持对象状态检索和恢复的特殊方法。