Как я могу создать копию объекта в Python?
Таким образом, если я изменю значения полей нового объекта, на старый объект это не должно повлиять.
Тогда вы имеете в виду изменяемый объект.
В Python 3 списки получают метод copy (в 2 вы бы использовали фрагмент для создания копии):
>>> a_list = list('abc')
>>> a_copy_of_a_list = a_list.copy()
>>> a_copy_of_a_list is a_list
False
>>> a_copy_of_a_list == a_list
True
Мелкие копии
Мелкие копии - это всего лишь копии самого внешнего контейнера.
list.copy это мелкая копия:
>>> list_of_dict_of_set = [{'foo': set('abc')}]
>>> lodos_copy = list_of_dict_of_set.copy()
>>> lodos_copy[0]['foo'].pop()
'c'
>>> lodos_copy
[{'foo': {'b', 'a'}}]
>>> list_of_dict_of_set
[{'foo': {'b', 'a'}}]
Вы не получаете копию предметов интерьера. Это один и тот же объект - поэтому, когда они видоизменены, изменение обнаруживается в обоих контейнерах.
Глубокие копии
Глубокие копии - это рекурсивные копии каждого предмета интерьера.
>>> lodos_deep_copy = copy.deepcopy(list_of_dict_of_set)
>>> lodos_deep_copy[0]['foo'].add('c')
>>> lodos_deep_copy
[{'foo': {'c', 'b', 'a'}}]
>>> list_of_dict_of_set
[{'foo': {'b', 'a'}}]
Изменения не отражаются в оригинале, только в копии.
Неизменяемые объекты
Неизменяемые объекты обычно не нужно копировать. Фактически, если вы попытаетесь, Python просто выдаст вам оригинальный объект:
>>> a_tuple = tuple('abc')
>>> tuple_copy_attempt = a_tuple.copy()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'copy'
У кортежей даже нет метода копирования, поэтому давайте попробуем его с фрагментом:
>>> tuple_copy_attempt = a_tuple[:]
Но мы видим, что это тот же объект:
>>> tuple_copy_attempt is a_tuple
True
Аналогично для строк:
>>> s = 'abc'
>>> s0 = s[:]
>>> s == s0
True
>>> s is s0
True
и для Frozensets, хотя у них есть метод copy:
>>> a_frozenset = frozenset('abc')
>>> frozenset_copy_attempt = a_frozenset.copy()
>>> frozenset_copy_attempt is a_frozenset
True
Когда копировать неизменяемые объекты
Неизменяемые объекты следует скопировать , если вам нужно скопировать изменяемый внутренний объект.
>>> tuple_of_list = [],
>>> copy_of_tuple_of_list = tuple_of_list[:]
>>> copy_of_tuple_of_list[0].append('a')
>>> copy_of_tuple_of_list
(['a'],)
>>> tuple_of_list
(['a'],)
>>> deepcopy_of_tuple_of_list = copy.deepcopy(tuple_of_list)
>>> deepcopy_of_tuple_of_list[0].append('b')
>>> deepcopy_of_tuple_of_list
(['a', 'b'],)
>>> tuple_of_list
(['a'],)
Как мы видим, когда мутирует внутренний объект копии, оригинал не изменяется.
Пользовательские объекты
Пользовательские объекты обычно хранят данные в атрибуте __dict__ или в __slots__ (структура памяти, подобная кортежу).
Чтобы создать копируемый объект, определите __copy__ (для мелких копий) и / или __deepcopy__ (для глубоких копий).
from copy import copy, deepcopy
class Copyable:
__slots__ = 'a', '__dict__'
def __init__(self, a, b):
self.a, self.b = a, b
def __copy__(self):
return type(self)(self.a, self.b)
def __deepcopy__(self, memo): # memo is a dict of id's to copies
id_self = id(self) # memoization avoids unnecesary recursion
_copy = memo.get(id_self)
if _copy is None:
_copy = type(self)(
deepcopy(self.a, memo),
deepcopy(self.b, memo))
memo[id_self] = _copy
return _copy
Обратите внимание, что deepcopy сохраняет словарь для напоминаний id(original) (или идентификационные номера) для копий. Чтобы получить хорошее поведение с рекурсивными структурами данных, убедитесь, что вы еще не сделали копию, и, если она у вас есть, верните ее.
Итак, давайте сделаем объект:
>>> c1 = Copyable(1, [2])
И copy делает мелкую копию:
>>> c2 = copy(c1)
>>> c1 is c2
False
>>> c2.b.append(3)
>>> c1.b
[2, 3]
И deepcopy теперь делает глубокую копию:
>>> c3 = deepcopy(c1)
>>> c3.b.append(4)
>>> c1.b
[2, 3]