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Python3标准库:copy复制对象

发布于2020-03-27 08:35     阅读(727)     评论(0)     点赞(9)     收藏(5)


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作者:@小灰灰
本文为作者原创,转载请注明出处:https://www.cnblogs.com/liuhui0308/p/12346847.html


1. copy复制对象

copy模块包括两个函数copy()和deepcopy(),用于复制现有的对象。

1.1 浅副本

copy()创建的浅副本(shallow copy)是一个新容器,其中填充了原对象内容的引用。建立list对象的一个浅副本时,会构造一个新的list,并将原对象的元素追加到这个list。

  1. import copy
  2. import functools
  3. @functools.total_ordering
  4. class MyClass:
  5. def __init__(self, name):
  6. self.name = name
  7. def __eq__(self, other):
  8. return self.name == other.name
  9. def __gt__(self, other):
  10. return self.name > other.name
  11. a = MyClass('a')
  12. my_list = [a]
  13. dup = copy.copy(my_list)
  14. print(' my_list:', my_list)
  15. print(' dup:', dup)
  16. print(' dup is my_list:', (dup is my_list))
  17. print(' dup == my_list:', (dup == my_list))
  18. print('dup[0] is my_list[0]:', (dup[0] is my_list[0]))
  19. print('dup[0] == my_list[0]:', (dup[0] == my_list[0]))

作为一个浅副本,并不会复制MyClass实例,所以dup列表中的引用会指向my_list中相同的对象。

 

1.2 深副本

deepcopy()创建的深副本是一个新容器,其中填充了原对象内容的副本。要建立一个list的深副本,会构造一个新的list,复制原列表的元素,然后将这些副本追加到新列表。

将前例中的copy()调用替换为deepcopy(),可以清楚地看出输出的不同。

  1. import copy
  2. import functools
  3. @functools.total_ordering
  4. class MyClass:
  5. def __init__(self, name):
  6. self.name = name
  7. def __eq__(self, other):
  8. return self.name == other.name
  9. def __gt__(self, other):
  10. return self.name > other.name
  11. a = MyClass('a')
  12. my_list = [a]
  13. dup = copy.deepcopy(my_list)
  14. print(' my_list:', my_list)
  15. print(' dup:', dup)
  16. print(' dup is my_list:', (dup is my_list))
  17. print(' dup == my_list:', (dup == my_list))
  18. print('dup[0] is my_list[0]:', (dup[0] is my_list[0]))
  19. print('dup[0] == my_list[0]:', (dup[0] == my_list[0]))

列表的第一个元素不再是相同的对象引用,不过比较这两个对象时,仍认为它们是相等的。

1.3 定制复制行为

可以使用特殊方法__copy__()和__deepcopy__()来控制如何建立副本。

调用__copy__()而不提供任何参数,这会返回对象的一个浅副本。

调用__deepcopy__(),并提供一个备忘字典,这会返回对象的一个深副本。所有需要深复制的成员属性都要连同备忘字典传递到copy.deepcopy()以控制递归(备忘字典将在后面更详细地解释)。

  1. import copy
  2. import functools
  3. @functools.total_ordering
  4. class MyClass:
  5. def __init__(self, name):
  6. self.name = name
  7. def __eq__(self, other):
  8. return self.name == other.name
  9. def __gt__(self, other):
  10. return self.name > other.name
  11. def __copy__(self):
  12. print('__copy__()')
  13. return MyClass(self.name)
  14. def __deepcopy__(self, memo):
  15. print('__deepcopy__({})'.format(memo))
  16. return MyClass(copy.deepcopy(self.name, memo))
  17. a = MyClass('a')
  18. sc = copy.copy(a)
  19. dc = copy.deepcopy(a)

备忘字典用于跟踪已复制的值,以避免无限递归。

1.4 深副本中的递归

为了避免复制递归数据结构可能带来的问题,deepcopy()使用了一个字典来跟踪已复制的对象。将这个字典传入__deepcopy__()方法,这样在该方法中也可以检查这个字典。

  1. import copy
  2. class Graph:
  3. def __init__(self, name, connections):
  4. self.name = name
  5. self.connections = connections
  6. def add_connection(self, other):
  7. self.connections.append(other)
  8. def __repr__(self):
  9. return 'Graph(name={}, id={})'.format(
  10. self.name, id(self))
  11. def __deepcopy__(self, memo):
  12. print('\nCalling __deepcopy__ for {!r}'.format(self))
  13. if self in memo:
  14. existing = memo.get(self)
  15. print(' Already copied to {!r}'.format(existing))
  16. return existing
  17. print(' Memo dictionary:')
  18. if memo:
  19. for k, v in memo.items():
  20. print(' {}: {}'.format(k, v))
  21. else:
  22. print(' (empty)')
  23. dup = Graph(copy.deepcopy(self.name, memo), [])
  24. print(' Copying to new object {}'.format(dup))
  25. memo[self] = dup
  26. for c in self.connections:
  27. dup.add_connection(copy.deepcopy(c, memo))
  28. return dup
  29. root = Graph('root', [])
  30. a = Graph('a', [root])
  31. b = Graph('b', [a, root])
  32. root.add_connection(a)
  33. root.add_connection(b)
  34. dup = copy.deepcopy(root)

Graph类包含一些基本的有向图方法。可以利用一个名和一个列表(包含已连接的现有节点)初始化一个graph实例。add_connection()方法用于建立双向连接。深复制操作符也用到了这个方法。

__deepcopy__()方法将打印消息来显示这个方法是如何调用的,并根据需要管理备忘字典内容。它不是复制整个连接列表,而是创建一个新列表,再把各个连接的副本追加到这个列表。这样可以确保复制各个新节点时会更新备忘字典,而避免递归问题或多于的节点副本。与前面一页,完成时会返回复制的对象。

原文链接:https://www.cnblogs.com/liuhui0308/p/12346847.html

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作者:智慧星辰

链接: https://www.pythonheidong.com/blog/article/286479/a8ca42a0f29fc618c02a/

来源: python黑洞网

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