Python中的深淺拷貝
在講深淺拷貝之前，我們先重溫一下 is 和==的區別。
在判斷物件是否相等比較的時候我們可以用is 和 ==
- is：比較兩個物件的引用是否相同，即 它們的id 是否一樣
- == ： 比較兩個物件的值是否相同。
id() ，是Python的一個內建函式，返回物件的唯一標識，用於獲取物件的記憶體地址。
如下
首先，會為整數1分配一個記憶體空間。 變數a 和 b 都指向了這個記憶體空間（記憶體地址相等），所以他們的id相等。
即 a is b 為 True
但是，真的所有整數數字都這樣嗎？ 答案是：不是！ 只有在 -25 ~ 256範圍中的整數才不會重新分配記憶體空間。
如下所示：
因為257 超出了範圍，所以id不相同，所以a is b返回的值為False。
>>> a = 257
>>> b = 257
>>> print(id(a))
20004752
>>> print(id(b))
20001312
>>> print(a is b)
False
>>> print(a == b)
True這樣做是考慮到效能，Python對-5 到 256 的整數維護了一個陣列，相當於一個快取， 當數值在這個範圍內，直接就從陣列中返回相對應的引用地址了。如果不在這個範圍內，會重新開闢一個新的記憶體空間。
is 和 == 哪個效率高？
相比之下，is比較的效率更高，因為它只需要判斷兩個物件的id是否相同即可。
而== 則需要過載__eq__ 這個函式，遍歷變數中的所有元素內容，逐次比較是否相同。因此效率較低
淺拷貝 深拷貝
給變數進行賦值，有兩種方法 直接賦值，拷貝
直接賦值就 = 就可以了。而拷貝又分為淺拷貝和深拷貝
先說結論吧：
- 淺拷貝：拷貝的是物件的引用，如果原物件改變，相應的拷貝物件也會發生改變
- 深拷貝：拷貝物件中的每個元素，拷貝物件和原有物件不在有關係，兩個是獨立的物件
光看上面的概念，對新手來講可能不太好理解。來看下面的例子吧
賦值
a = [1, 2, 3]
b = a
print(id(a)) # 52531048
print(id(b)) # 52531048定義變數a，同時將a賦值給b。列印之後發現他們的id是相同的。說明指向了同一個記憶體地址。
然後修改a的值，再檢視他們的id
a = [1, 2, 3]
b = a
print(id(a)) # 46169960
a[1] = 0
print(a, b) # [1, 0, 3] [1, 0, 3]
print(id(a)) # 46169960
print(id(b)) # 46169960這時候發現修改後的a和b以及最開始的a的記憶體地址是一樣的。也就是說a和b還是指向了那一塊記憶體，只不過記憶體裡面的[1, 2, 3] 變成了[1, 0, 3]
因為每次重新執行的時候記憶體地址都是發生改變的，此時的id(a) 的值46169960與52531048是一樣的
所以我們就可以判斷出，b和a的引用是相同的，當a發生改變的時候，b也會發生改變。
賦值就是：你a無論怎麼變，你指向誰，我b就跟著你指向誰。
拷貝
提到拷貝就避免不了可變物件和不可變物件。
- 可變物件：當有需要改變物件內部的值的時候，這個物件的id不發生變化。
- 不可變物件：當有需要改變物件內部的值的時候，這個物件的id會發生變化。
a = [1, 2, 3]
print(id(a)) # 56082504
a.append(4)
# 修改列表a之後 id沒發生改變，可變物件
print(id(a)) # 56082504
a = 'hello'
print(id(a)) # 59817760
a = a + ' world'
print(id(a)) # 57880072
# 修改字串a之後，id發生了變化。不可變物件
print(a) # hello world淺拷貝
拷貝的是不可變物件，一定程度上來講等同於賦值操作。但是對於多層巢狀結構，淺拷貝只拷貝父物件，不拷貝內部的子物件。
使用copy模組的 copy.copy 進行淺拷貝。
import copy
a = [1, 2, 3]
b = copy.copy(a)
print(id(a)) # 55755880
print(id(b)) # 55737992
a[1] = 0
print(a, b) # [1, 0, 3] [1, 2, 3]通俗的講，我將現在的a 複製一份重新分配了一個記憶體空間。後面你a怎麼改變，那跟我b是沒有任何關係的。
對於列表的淺拷貝還可以通過list()， list[:] 來實現
但是！我前面提到了對於多層巢狀的結構，需要注意
看下面的例子
import copy
a = [1, 2, [3, 4]]
b = copy.copy(a)
print(id(a)) # 23967528
print(id(b)) # 21738984
# 改變a中的子列表
a[-1].append(5)
print(a) # [1, 2, [3, 4, 5]]
print(b) # [1, 2, [3, 4, 5]] ？？ 為什麼不是[1, 2, [3, 4]]呢？b是由a淺拷貝得到的。我修改了a中巢狀的列表，發現b也跟著修改了？
如果還是不太理解，可以參考下圖。LIST就是一個巢狀的子物件，指向了另外一個記憶體空間。所以淺拷貝只是拷貝了元素1， 2 和子物件的引用！
另外一種情況，如果巢狀的是一個元組呢？
import copy
a = [1, 2, (3, 4)]
b = copy.copy(a)
# 改變a中的元組
a[-1] += (5,)
print(a) # [1, 2, (3, 4, 5)]
print(b) # [1, 2, (3, 4)]我們發現淺拷貝得來的b並沒有發生改變。因為元組是不可變物件。改變了元組就會生成新的物件。b中的元組引用還是指向了舊的元組。
深拷貝
所謂深拷貝呢，就是重新分配一個記憶體空間（新物件），將原物件中的所有元素通過遞迴的方式進行拷貝到新物件中。
在Python中 通過copy.deepcopy() 來實現深拷貝。
import copy
a = [1, 2, [3, 4]]
b = copy.deepcopy(a)
print(id(a)) # 66587176
print(id(b)) # 66587688
# 改變a中的可變物件
a[-1].append(5)
print(a) # [1, 2, [3, 4, 5]]
print(b) # [1, 2, [3, 4]] 深拷貝之後字列表不會受原來的影響
結語
1、深淺拷貝都會對源物件進行復制，佔用不同的記憶體空間
2、如果源物件沒有子目錄，則淺拷貝只能拷貝父目錄，改動子目錄時會影響淺拷貝的物件
3、列表的切片本質就是淺拷貝
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