Python中的淺拷貝和深拷貝怎么應用

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題目：說說Python中的淺拷貝和深拷貝。

淺拷貝通常只復制對象本身，而深拷貝不僅會復制對象，還會遞歸的復制對象所關聯的對象。深拷貝可能會遇到兩個問題：一是一個對象如果直接或間接的引用了自身，會導致無休止的遞歸拷貝；二是深拷貝可能對原本設計為多個對象共享的數據也進行拷貝。Python通過copy模塊中的copy和deepcopy函數來實現淺拷貝和深拷貝操作，其中deepcopy可以通過memo字典來保存已經拷貝過的對象，從而避免剛才所說的自引用遞歸問題；此外，可以通過copyreg模塊的pickle函數來定制指定類型對象的拷貝行為。

deepcopy函數的本質其實就是對象的一次序列化和一次返回序列化，面試題中還考過用自定義函數實現對象的深拷貝操作，顯然我們可以使用pickle模塊的dumps和loads來做到，代碼如下所示。

import pickle

my_deep_copy = lambda obj: pickle.loads(pickle.dumps(obj))

列表的切片操作[:]相當于實現了列表對象的淺拷貝，而字典的copy方法可以實現字典對象的淺拷貝。對象拷貝其實是更為快捷的創建對象的方式。在Python中，通過構造器創建對象屬于兩階段構造，首先是分配內存空間，然后是初始化。在創建對象時，我們也可以基于“原型”對象來創建新對象，通過對原型對象的拷貝（復制內存）就完成了對象的創建和初始化，這種做法更加高效，這也就是設計模式中的原型模式。在Python中，我們可以通過元類的方式來實現原型模式，代碼如下所示。

import copy


class PrototypeMeta(type):
    """實現原型模式的元類"""

    def __init__(cls, *args, **kwargs):
        super().__init__(*args, **kwargs)
        # 為對象綁定clone方法來實現對象拷貝
        cls.clone = lambda self, is_deep=True: \
            copy.deepcopy(self) if is_deep else copy.copy(self)


class Person(metaclass=PrototypeMeta):
    pass


p1 = Person()
p2 = p1.clone()                 # 深拷貝
p3 = p1.clone(is_deep=False)    # 淺拷貝

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