Python的deepcopy
通过递归复制对象及其所有嵌套元素,确保原始对象与副本完全独立。其核心原理包括:递归遍历对象结构、处理循环引用、利用__deepcopy__
方法定制复制行为,并通过memo
字典避免重复复制。
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递归复制机制:
deepcopy
会检查对象的类型,对可变对象(如列表、字典)递归复制其内部元素,直到遇到不可变对象(如整数、字符串)为止。例如,嵌套列表的每一层都会被复制为新对象,而非共享引用。 -
循环引用处理:通过
memo
字典记录已复制的对象地址,避免因对象间相互引用导致无限递归。例如,若对象A和B互相引用,deepcopy
会先复制A并记录到memo
,再处理B时直接引用已复制的A副本。 -
__deepcopy__
方法支持:自定义类可通过实现__deepcopy__
方法控制深拷贝行为。例如,若类包含文件句柄等不可复制的资源,可在此方法中定义替代逻辑(如返回原对象或重建资源)。 -
性能与内存权衡:深拷贝可能消耗较多资源,尤其对复杂数据结构(如多层嵌套或大型对象)。建议仅在需要完全独立副本时使用,否则考虑浅拷贝或结构共享优化。
提示:理解deepcopy
的原理有助于避免数据意外共享,尤其在多线程或复杂对象操作中。若需高性能场景,可结合不可变数据结构或手动复制关键部分来优化。