淺拷貝和深拷貝
拷貝函式是專門為可變資料型別list、set、dict使用的一種函式，作用是，當一個值指向另一個值的時候，也不會影響指向的值，如果被指向的資料是可變資料，那么它一旦被修改，指向的資料也會隨之改變，
什么是可變資料和不可變資料
我們來舉一個例子，整型是不可變的資料，那么為什么是不可變的資料呢？一個資料是不是可變的就要關系到python的快取機制，
當一個資料發生變化，如果它的記憶體地址沒有發生變化，就說明這是一個可變資料，
比如說，我們現在創建一個值是a的變數，它的值是100，然后讓這個數值發生變化，觀察者個變數的記憶體地址是否發生了變化，
a = 100
print(a, id(a)) # 100 1610845392
a += 100
print(a, id(a)) # 200 1610848592
我們發現數值發生了變化，變數的記憶體也跟著發生了變化，我們再創建一個變數b，值也是整型100
b = 100
print(b, id(b)) # 100 1610845392
發現b的記憶體地址和a的記憶體地址是一樣的，也就是說，像整型這樣的資料型別，一個數字就獨占一個記憶體地址，當某個指向這個值的變數，發生了變化的時候，不是這個變數的值要改變，而是這個變數要尋找改變后的值的記憶體地址，然后重新的指向它，只要你的硬體不重新啟動，那么這個記憶體地址就永遠也不會發生變化了，這樣的資料就是不可變資料，
那么，反之就是可變資料，指的就是當變數指向的值發生變化之后，在這個記憶體地址上的值實打實的發生變化的值，就是可變資料型別，
比如串列，串列發生改變之后，是在原有的基礎上發生變化的，所以記憶體地址是不會改變的，這就是可變資料型別，可變資料型別沒有記憶體快取機制，不能節省記憶體，所以一模一樣的資料，他們的記憶體地址可能是不相同的，
a = [1, 2]
print(a, id(a)) # [1, 2] 1528536069896
a.append(3)
print(a, id(a)) # [1, 2, 3] 1528536069896
# b 和 a的值相同，但是記憶體地址不相同
b = [1, 2, 3]
print(b, id(b)) # [1, 2, 3] 1528536069832
那么拷貝函式是干什么的？
在我們的實際作業當中，經常會使用的一種操作就是定義一個變數，它的值直接就賦給了一個原有的變數之上，可是變數定義之后我們絕不是用來作為一個擺設的，而是要做運算、或者是做一個臨時的存盤，那么原有的變數的值是要改變的，問題就來了，如果是一個不可變的資料還好，如果是可變的資料，直接的賦值他們的記憶體地址是相同的， 如果一個變數的值發生變化，同記憶體地址的的值就都發生改變了，我們的向要臨時存盤的值也就不再是我們想要的那個值了，這是絕大多數的時候我們不想看到的結果，
我們拿整型為例，變數a直接賦值給變數b，這個時候的變數a b 的值是相同的，但是如果變數a的值發生了變化，是絲毫不影響變數b的值的，
a = 100
print(a, id(a)) # 100 1610845392
b = a
print(b, id(b)) # 100 1610845392
a += 100
print(a, id(a)) # 200 1610848592
print(b, id(b)) # 100 1610845392
但是如果是可變資料就不是這樣的情況了
a = [1, 2]
print(a, id(a)) # [1, 2] 2077688035080
b = a
print(b, id(b)) # [1, 2] 2077688035080
a.append(3)
print(a, id(a)) # [1, 2, 3] 2077688035080
print(b, id(b)) # [1, 2, 3] 2077688035080
不可變資料的這個特性既是一個優點也是一個缺點，缺點就是如果我們想要保存a變數發生變化之前的的一個狀況的時候，是保存不下來的，這個時候就出現了拷貝函式，它可以將可變資料變成不可變資料那樣的效果，
淺拷貝
使用拷貝函式，將a變數放入作為引數放入函式中，使用b變數接受函式的回傳值，就成功的拷貝了變數a，變數b的記憶體地址和變數a的不一樣，這樣當它們其中一方發生變化之后，不會影響到另一方的資料，
# 拷貝函式不能直接使用，需要使用import匯入copy模塊，copy模塊的copy函式就是淺拷貝
import copy
a = [1, 2, 3]
# 變數b不在直接是變數a的直接賦值了，而是通過copy函式的回傳值
b = copy.copy(a)
# 他們的數值一樣，但是記憶體地址不同，所以他們之間的任意一方發生變化都不會影響到第二方，
print(a, id(a)) # [1, 2, 3] 2343743813320
print(b, id(b)) # [1, 2, 3] 2343743813192
a.append(4)
print(a, id(a)) # [1, 2, 3, 4] 2343743813320
print(b, id(b)) # [1, 2, 3] 2343743813192
但是如果變數a是一個二級容器或者是一個更多級容器，淺拷貝無法拷貝第二級容器或者更多級的容器，所以當第二級容器或者是更多級的容器發生變化的時候，還是會發生變化，因為淺拷貝只能拷貝一級容器，所以多級容器的記憶體地址還是相同的，
import copy
a = [[66,88], 2, 3]
b = copy.copy(a)
print(a, id(a)) # [[66, 88], 2, 3] 2431683163720
print(b, id(b)) # [[66, 88], 2, 3] 2431683162184
# 改變二級容器
a[0].append(100)
print(a, id(a)) # [[66, 88, 100], 2, 3] 2431683163720
print(b, id(b)) # [[66, 88, 100], 2, 3] 2431683162184
# 淺拷貝不能拷貝二級及以上的容器
print(id(a[0])) # 1582481372872
print(id(b[0])) # 1582481372872
深拷貝
淺拷貝只能拷貝一級容器
所以誕生了深拷貝，深拷貝可以拷貝所有級別的容器，
import copy
a = [[66,88], 2, 3]
# 深拷貝使用deepcopy函式
b = copy.deepcopy(a)
print(a, id(a)) # [[66, 88], 2, 3] 2168411158088
print(b, id(b)) # [[66, 88], 2, 3] 2168411156552
a[0].append(100)
print(a, id(a)) # [[66, 88, 100], 2, 3] 2168411158088
print(b, id(b)) # [[66, 88], 2, 3] 2168411156552
# 深拷貝所有級別的容器
print(id(a[0])) # 2168411158216
print(id(b[0])) # 2168411122760
總結
使用深淺拷貝需要匯入copy模塊；
淺拷貝使用copy函式，只能拷貝一級容器的所有元素；
深拷貝使用deepcopy函式，可以拷貝所有級別容器的所有元素；
標準庫copy中只有copy和deepcopy兩個函式對外開放使用；
因為深拷貝要拷貝的元素跟多，所以速度會遠不如淺拷貝，在編程的程序中要注意避免造成多余的系統負擔；
python中的不可變資料是Number、string、tuple，可變資料是list、set、dict；而拷貝就是專門為可變資料提供的，所以深淺拷貝只適用于list、set、dict，當然，可變資料使用拷貝函式也不會出錯，但是沒有意義，
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標籤：Python
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