копирование — операции поверхностного и глубокого копирования

Исходный код: Lib/copy.py

Операторы присваивания в Python не копируют объекты, они создают связи между целевым объектом и объектом. Для коллекций, которые являются изменяемыми или содержат изменяемые элементы, иногда требуется копия, чтобы можно было изменить одну копию без изменения другой. Этот модуль предоставляет универсальные 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 максимальной степени, возможной) вставляет в него ссылки на объекты, найденные в оригинале.
• Глубокая копия создает новый составной объект и затем рекурсивно вставляет в него копии 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 рекурсивный цикл.
• Поскольку глубокая копия копирует все, она может скопировать слишком много, например, данные, которые должны быть общими между копиями.

Функция deepcopy() избегает этих проблем, используя:

• хранение словаря memo объектов, уже скопированных во время текущего прохода копирования; и
• разрешение пользовательским классам переопределять операцию копирования или набор копируемых компонентов.

Этот модуль не копирует типы, такие как модуль, метод, трассировка стека, кадр стека, файл, сокет, окно или любые подобные типы. Он «копирует» функции и классы (поверхностно и глубоко), возвращая исходный объект без изменений; это совместимо со способом обработки этих типов 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.

Для определения собственной реализации копирования, класс может определить специальные методы __copy__() и __deepcopy__(). Первый используется для реализации операции поверхностного копирования; дополнительные аргументы не передаются. Второй используется для реализации операции глубокого копирования; ему передается один аргумент, словарь memo. Если реализация __deepcopy__() нуждается в глубокой копии компонента, она должна вызвать функцию deepcopy() с компонентом в качестве первого аргумента и словарем memo в качестве второго аргумента.