15 | Python对象的比较、拷贝
景霄
该思维导图由 AI 生成，仅供参考
你好，我是景霄。
在前面的学习中，我们其实已经接触到了很多 Python 对象比较和复制的例子，比如下面这个，判断 a 和 b 是否相等的 if 语句：
再比如第二个例子，这里 l2 就是 l1 的拷贝。
但你可能并不清楚，这些语句的背后发生了什么。比如，
l2 是 l1 的浅拷贝（shallow copy）还是深度拷贝（deep copy）呢？
a == b是比较两个对象的值相等，还是两个对象完全相等呢？
关于这些的种种知识，我希望通过这节课的学习，让你有个全面的了解。
'==' VS 'is'
等于（==）和 is 是 Python 中对象比较常用的两种方式。简单来说，'=='操作符比较对象之间的值是否相等，比如下面的例子，表示比较变量 a 和 b 所指向的值是否相等。
而'is'操作符比较的是对象的身份标识是否相等，即它们是否是同一个对象，是否指向同一个内存地址。
在 Python 中，每个对象的身份标识，都能通过函数 id(object) 获得。因此，'is'操作符，相当于比较对象之间的 ID 是否相等，我们来看下面的例子：
这里，首先 Python 会为 10 这个值开辟一块内存，然后变量 a 和 b 同时指向这块内存区域，即 a 和 b 都是指向 10 这个变量，因此 a 和 b 的值相等，id 也相等，a == b和a is b都返回 True。
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Python对象的比较和拷贝是程序员在日常工作中经常遇到的问题。在Python中，'=='和'is'是两种常用的对象比较方式。'=='用于比较对象的值是否相等，而'is'用于比较对象的身份标识是否相等，即它们是否是同一个对象。需要注意的是，对于整型数字来说，'is'操作符只适用于-5到256范围内的数字，超出这个范围的整型数字会开辟新的内存空间，导致'is'操作符返回False。在实际工作中，通常使用'=='的次数会比'is'多，因为一般更关心两个变量的值，而不是它们的存储地址。但是，当比较一个变量与一个单例时，通常会使用'is'，比如检查一个变量是否为None。 浅拷贝和深度拷贝是Python中常用的拷贝方式。浅拷贝是重新分配一块内存，创建一个新的对象，里面的元素是原对象中子对象的引用。因此，如果原对象中的元素可变，浅拷贝通常会带来一些副作用，需要注意。而深度拷贝则会递归地拷贝原对象中的每一个子对象，因此拷贝后的对象和原对象互不相关。另外，深度拷贝中会维护一个字典，记录已经拷贝的对象及其ID，来提高效率并防止无限递归的发生。 总结来说，本文通过丰富的例子和解释，帮助读者全面了解了Python对象的比较和拷贝的知识。读者可以从中了解对象比较的方式、浅拷贝和深度拷贝的区别，以及它们在实际工作中的应用和注意事项。文章内容生动有趣，适合初学者和有一定Python基础的读者阅读学习。
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- Jingxiao置顶关于思考题： SCAR说的很对，程序会报错：'RecursionError: maximum recursion depth exceeded in comparison'。因为x是一个无限嵌套的列表，y深度拷贝x也是一个无限嵌套的列表，理论上x==y应该返回True，但是x==y内部执行是会递归遍历列表x和y中每一个元素的值，由于x和y是无限嵌套的，因此会stack overflow，报错2019-06-17105
🍎🍎小结： 1. ‘==’ 用于比较值的大小，‘is’用于比较对象的内存地址是否相同，指向同一个内存地址 2. 对与整数型，范围在（-5 ~ 256 ）之间的整形数，‘==’ 与 ‘is’ 结果相同，原因在于python建立了一个数组缓存，创建对象时直接引用缓存 3. 浅拷贝：定义：重新分配一片内存，生成新的对象，里面的元素是原对象中子对象的引用。 生成方法： 可以通过数据构造器（list、set）完成浅拷贝，对于可变序列可以使用切片完成浅拷贝，对于元组而言，tupletuple()和切片不创建浅拷贝，指向相同元组的引用，还可以使用import copy, 使用copy.copy()来进行浅拷贝。 浅拷贝是对元素的引用，所以对于子对象，如果子对象是不可变，没有影响，如果是可变的序列，会带来一些影响 4. 深拷贝，重新分配一块内存，创建一个新的对象，将原对象中的元素以递归的方式全部拷贝。深拷贝中会维持一个字典，记录已经拷贝的对象以及对象的ID，防止出现无限递归。作者回复: 笔记做的很好
2019-06-2010
酸葡萄老师 你好 浅拷贝指向的应该也不是同一块内存吧，如果是的话为什么 is 在浅拷贝中会返回False呢？ is比较的不是地址吗？比如下面的例子 l1 = [1, 2, 3] l2 = l1[:] l1 == l2 True l1 is l2 False作者回复: 浅拷贝会重新分配一块内存，因此l1 == l2会返回false
2019-12-163
SCAR应该会出错，因为x是一个无限嵌套的列表，y深拷贝于x，按道理来讲 x == y应该是True的，但进行比较操作符“==”的时候，'=='操作符则会递归地遍历对象的所有值，并逐一比较。而python为了防止栈崩溃，递归的层数是要限定的，不会无休下去，所以到了限定的层数，python解释器会跳出错误。执行了一下代码，也的确是跳出了 RecursionError: maximum recursion depth exceeded in comparison。 之前课中做阶乘的例子，如果大于一定的整数，也是会出现递归错误，究其原因也是python的递归层数是有限定的。 def factorial(n): return 1 if n <=1 else n*factorial(n-1) factorial(5000) RecursionError: maximum recursion depth exceeded in comparison 在sys模块中有个方法可以得到递归的层数: import sys sys.getrecursionlimit() 3000 当然你也可以重新设定递归的层数： sys.setrecursionlimit(10000) 那是不是可以设定无穷大呢？理论上可以，但你的程序崩溃也是一定的，我的mac内存是16G，如果把递归层数设定到1百万，大概跑到35000层左右，我的服务就挂了。2019-06-124170- 瞳梦这节没讲好，其实可以简单归纳的： 一、赋值: 在 Python 中，对象的赋值就是简单的对象引用，这点和 C++不同 二、浅拷贝(shallow copy): 浅拷贝会创建新对象，其内容非原对象本身的引用，而是原对象内第一层对象的引用。浅拷贝有三种形式:切片操作、工厂函数、copy 模块中的 copy 函数。 三、深拷贝(deep copy): 深拷贝只有一种形式，copy 模块中的 deepcopy()函数。深拷贝和浅拷贝对应，深拷贝拷贝了对象的所有元素，包括多层嵌套的元素。因此，它的时间和空间开销要高。 四、拷贝的注意点: 1、对于非容器类型，如数字、字符，以及其他的“原子”类型，没有拷贝一说，产生的都是原对象的引用。 2、如果元组变量值包含原子类型对象，即使采用了深拷贝，也只能得到浅拷贝。2019-07-0812119
yshan浅拷贝，不可变的不可变，可变的依旧可变 深拷贝，都不可变2019-06-1270
Jasonx.append(x)为什么会产生无限嵌套的列表呢？2019-06-12318
张丽娜a = 257 b = 257 print(id(a)) print(id(b)) 在pycharm中运行结果中一致2019-06-12412- hlz-123# 以下命令的输出是？ x == y 1. 出现如下错误信息，推测原因是x与y的列表进行一项一项比较，因无限嵌套，导致递归深度失败。 RecursionError: maximum recursion depth exceeded in comparison 2. 两个问题，需要老师解答 既然是无限嵌套，为什么x.append(x)没有报错？ 运行len(x),结果为2,更是不可理解2019-06-12112
随风の看到文章中对于元组的拷贝, 这里进行一下补充~. 某些情况浅/深拷贝会失效: import copy x = 1 y = copy.deepcopy(x) x is y # failed True x = '1' y = copy.deepcopy(x) x is y # failed True x = (1) y = copy.deepcopy(x) x is y # failed True x = (1,[]) y = copy.deepcopy(x) x is y # succeed False 当对数值、字符串、仅包含数值/字符串的元组进行浅/深拷贝会失效。 也就是文中所提到的, 会返回一个指向相同数值、字符串、元组的引用~2019-06-127
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