用理解创建的字典的深层副本不起作用

Question

您能否帮助我理解为什么deepcopy 不适用于以下示例中字典中的所有元素？

import copy
a = [{'id':1, 'list':[1,2,3], 'num':3}, {'id':2,' list':[4,5,6], 'num':65}]
b = {i['id']:copy.deepcopy(i) for i in a}

In [1]: print(id(a) == id(b))                                                                                                                      
Out[1]: False

In [2]: print(id(a[0]) == id(b[1]))                                                                                                                   
Out[2]: False

In [3]: print(id(a[0]['list']) == id(b[1]['list']))                                                                                                                   
Out[3]: False

In [4]: print(id(a[0]['num']) == id(b[1]['num']))                                                                                                        
Out[4]: True

特别是，与'num' 键关联的值是相同的，而'list' 键的值似乎已与deepcopy 成功复制。我猜这与所存储值的数据类型有关，有人可以指点我正确的方向吗？

谢谢！

Answer 1

这与 dict 理解无关，但正如您所建议的，与数据类型有关：

>>> import copy
>>> x = 1
>>> copy.deepcopy(x) is x
True
>>> x = [1]
>>> copy.deepcopy(x) is x
False

@mengban 的区别是正确的：你有可变和不可变的对象（这取决于对象的类型）。不可变对象的典型示例是：整数（0、1、2...）、浮点数（3.14159），还有字符串（"foo"）和元组（(1, 3)）。可变对象的典型示例是：列表 ([1, 2, 3]) 或字典 ({'a': 1, 'b': 2})。

基本上，不可变对象的deepcopy 返回对象本身：不执行实际复制（元组有一个小技巧：我稍后会解释）：

>>> x = "foo"
>>> copy.deepcopy(x) is x
True
>>> x = (1, 2)
>>> copy.deepcopy(x) is x
True

而deepcopy 的可变对象会创建一个具有相同元素的对象的新实例。

这是正确的行为，因为当您获得对象o 的深层副本o2 时，约定这是您的 副本。对o 执行的任何操作都不能修改o2。如果o 是不可变的，则免费保证。但是如果o 是可变的，那么您需要创建一个具有相同内容的新实例（这意味着递归深拷贝）。

现在元组怎么了？

>>> o = ([1], [2])
>>> copy.deepcopy(o) is o
False

即使元组本身是不可变的，它的元素之一也可能是可变的。如果我给你一个o2 对o 值的引用（即o2 = o），你可以写o2[0].append(10) 并且我的对象o 被修改。因此deepcopy 函数在元组中查找可变对象，并决定是否需要实际的副本。

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奖励：看看deepcopy implementation。 _deepcopy_dispatch 将类型映射到实际的复印机：

_deepcopy_dispatch = d = {}

...
d[int] = _deepcopy_atomic
d[float] = _deepcopy_atomic
d[bool] = _deepcopy_atomic
...
d[str] = _deepcopy_atomic
...
d[list] = _deepcopy_list
...
d[tuple] = _deepcopy_tuple
...
d[dict] = _deepcopy_dict
...

虽然_deepcopy_atomic 只是返回值，但_deepcopy_list、_deepcopy_tuple、_deepcopy_dict...通常执行深度复制。

您可以查看_deepcopy_tuple function 了解流程。基本上，深度复制每个元素，直到进行实际复制。如果制作了副本，则创建一个新的深副本元组。否则返回初始元组。

Answer 2

python 中的可变类型和不可变类型之间有很大的区别。 一般来说，Python 中的变量类型包括列表、字典和集合。不可变类型包括字符串、整数、浮点数和元组。 重新分配一个不可变类型的变量，实际上就是重新创建一个不可变类型的对象，并将原来的变量重新指向新创建的对象（开辟了一个新的内存地址），如果没有其他变量引用原来的对象（即引用计数为0），原来的对象会被回收。