копирование — Поверхностное и глубокое копирование

Исходный код: Lib/copy.py

Операторы присваивания в Python не копируют объекты, они создают связи между целевым объектом и объектом. Для изменяемых коллекций или коллекций, содержащих изменяемые элементы, иногда требуется копия, чтобы можно было изменить одну копию без изменения другой. Этот модуль предоставляет универсальные операции поверхностного и глубокого копирования (объясненные ниже).

Резюме интерфейса:

copy.copy(x)

Возвращает поверхностную копию x.

copy.deepcopy(x[, memo])

Возвращает глубокую копию x.

exception copy.Error

Вызывается для ошибок, специфичных для модуля.

Разница между поверхностным и глубоким копированием актуальна только для составных объектов (объектов, содержащих другие объекты, таких как списки или экземпляры классов):

• Поверхностная копия создает новый составной объект и затем (в максимально возможной степени) вставляет ссылки на объекты, найденные в оригинале.
• Глубокая копия создает новый составной объект и затем рекурсивно вставляет копии объектов, найденных в оригинале.

Часто возникают две проблемы с операциями глубокого копирования, которых нет при операциях поверхностного копирования:

• Рекурсивные объекты (составные объекты, которые прямо или косвенно содержат ссылку на себя) могут вызвать рекурсивный цикл.
• Поскольку глубокая копия копирует все, она может скопировать слишком много, например, данные, которые должны быть совместно использованы между копиями.

Функция deepcopy() избегает этих проблем, используя:

• сохранение memo словаря уже скопированных объектов во время текущей операции копирования; и
• разрешение пользовательским классам переопределять операцию копирования или набор копируемых компонентов.

Этот модуль не копирует типы, такие как модули, методы, трассировки стека, кадр стека, файлы, сокеты, окна или аналогичные типы. Он «копирует» функции и классы (поверхностно и глубоко), возвращая исходный объект без изменений; это совместимо со способом обработки этих объектов модулем pickle.

Поверхностные копии словарей можно создать с помощью dict.copy(), а списков — присваивая срез всего списка, например, copied_list = original_list[:].

Классы могут использовать те же интерфейсы для управления копированием, что и для управления сериализацией. См. описание модуля pickle для получения информации об этих методах. Фактически, модуль copy использует зарегистрированные функции сериализации из модуля copyreg.

Чтобы класс определил свою реализацию копирования, он может определить специальные методы __copy__() и __deepcopy__(). Первый используется для реализации поверхностного копирования; дополнительные аргументы не передаются. Второй используется для реализации глубокого копирования; ему передаётся один аргумент — memo словарь. Если реализация __deepcopy__() нуждается в создании глубокой копии компонента, она должна вызвать функцию deepcopy() с компонентом в качестве первого аргумента и словарем memo в качестве второго. Словарь memo следует рассматривать как непрозрачный объект.