копирование — операции поверхностного и глубокого копирования

Исходный код: Lib/copy.py

Операторы присваивания в Python не копируют объекты, они создают связи между целевой переменной и объектом. Для изменяемых коллекций или коллекций, содержащих изменяемые элементы, иногда требуется копия, чтобы можно было изменить одну копию, не изменяя другую. Этот модуль предоставляет общие операции поверхностного и глубокого копирования (объяснены 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 той мере, в какой это возможно) вставляет ссылки в него на объекты, найденные в оригинале.
• Глубокая копия создает новый составной объект и затем рекурсивно вставляет копии в него объектов, найденных в оригинале.

Часто существуют 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 рекурсивную петлю.
• Поскольку глубокая копия копирует все, она может копировать слишком много, например, данные, которые предполагается использовать совместно между копиями.

Функция deepcopy() избегает этих проблем, используя:

• хранение memo словаря уже скопированных объектов во время текущего прохода копирования; и
• позволяя определяемым пользователем классам переопределять операцию копирования или набор копируемых компонентов.

Этот модуль не копирует такие типы, как модуль, метод, стек отслеживания, кадр стека, файл, сокет, окно, массив или любые аналогичные типы. Он «копирует» функции и классы (поверхностно и глубоко), возвращая исходный объект без изменений; это совместимо со способом, которым они обрабатываются модулем pickle.

Поверхностные копии словарей можно создавать 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 определял собственную 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__() должна сделать глубокую копию компонента, она должна вызвать функцию deepcopy() с компонентом в качестве первого аргумента и словарем memo в качестве второго аргумента.