在Python中克隆或复制列表有哪些选项？

在Python 3中，可以使用以下方法制作浅层副本：

a_copy = a_list.copy()

在Python 2和3中，您可以获得一个浅层副本，其中包含原始文件的完整切片：

a_copy = a_list[:]

解释

复制列表有两种语义方法。浅副本创建相同对象的新列表，深副本创建包含新等效对象的新的列表。

浅表副本

浅层副本仅复制列表本身，它是对列表中对象的引用的容器。如果包含的对象本身是可变的，并且其中一个对象发生了更改，则更改将反映在两个列表中。

在Python 2和3中有不同的方法来实现这一点。Python 2的方式也适用于Python 3。

Python 2

在Python 2中，制作列表的简单副本的惯用方法是使用原始列表的完整片段：

a_copy = a_list[:]

您也可以通过列表构造函数传递列表来完成相同的任务，

a_copy = list(a_list)

但是使用构造函数效率较低：

>>> timeit
>>> l = range(20)
>>> min(timeit.repeat(lambda: l[:]))
0.30504298210144043
>>> min(timeit.repeat(lambda: list(l)))
0.40698814392089844

Python 3

在Python 3中，列表获取list.copy方法：

a_copy = a_list.copy()

在Python 3.5中：

>>> import timeit
>>> l = list(range(20))
>>> min(timeit.repeat(lambda: l[:]))
0.38448613602668047
>>> min(timeit.repeat(lambda: list(l)))
0.6309100328944623
>>> min(timeit.repeat(lambda: l.copy()))
0.38122922903858125

生成另一个指针不会生成副本

使用new_list=my_list，然后在每次my_list更改时修改new_list。这是为什么？

mylist只是一个指向内存中实际列表的名称。当你说new_list=my_list时，你不是在复制，只是在添加另一个指向内存中原始列表的名称。当我们复制列表时，也会遇到类似的问题。

>>> l = [[], [], []]
>>> l_copy = l[:]
>>> l_copy
[[], [], []]
>>> l_copy[0].append('foo')
>>> l_copy
[['foo'], [], []]
>>> l
[['foo'], [], []]

列表只是指向内容的指针数组，因此浅层副本只是复制指针，因此您有两个不同的列表，但它们具有相同的内容。要复制内容，您需要一个深度副本。

深度副本

要制作列表的深度副本，在Python 2或3中，请在复制模块中使用deepcopy：

import copy
a_deep_copy = copy.deepcopy(a_list)

要演示这如何允许我们创建新的子列表：

>>> import copy
>>> l
[['foo'], [], []]
>>> l_deep_copy = copy.deepcopy(l)
>>> l_deep_copy[0].pop()
'foo'
>>> l_deep_copy
[[], [], []]
>>> l
[['foo'], [], []]

所以我们看到，深度复制的列表与原始列表完全不同。你可以滚动自己的函数，但不要。通过使用标准库的deepcopy功能，您很可能会创建一些错误。

不使用eval

你可能会看到这是一种深度复制的方式，但不要这样做：

problematic_deep_copy = eval(repr(a_list))

这是很危险的，特别是当你从一个你不信任的来源评估某件事情时。如果要复制的子元素没有一个可以求值以重现等效元素的表示，那么它就不可靠。它的性能也较差。

在64位Python 2.7中：

>>> import timeit
>>> import copy
>>> l = range(10)
>>> min(timeit.repeat(lambda: copy.deepcopy(l)))
27.55826997756958
>>> min(timeit.repeat(lambda: eval(repr(l))))
29.04534101486206

在64位Python 3.5上：

>>> import timeit
>>> import copy
>>> l = list(range(10))
>>> min(timeit.repeat(lambda: copy.deepcopy(l)))
16.84255409205798
>>> min(timeit.repeat(lambda: eval(repr(l))))
34.813894678023644

请注意，在某些情况下，如果您定义了自己的自定义类，并且希望保留这些属性，则应使用copy.copy（）或copy.deepcopy（），而不是其他选项，例如在Python 3中：

import copy

class MyList(list):
    pass

lst = MyList([1,2,3])

lst.name = 'custom list'

d = {
'original': lst,
'slicecopy' : lst[:],
'lstcopy' : lst.copy(),
'copycopy': copy.copy(lst),
'deepcopy': copy.deepcopy(lst)
}


for k,v in d.items():
    print('lst: {}'.format(k), end=', ')
    try:
        name = v.name
    except AttributeError:
        name = 'NA'
    print('name: {}'.format(name))

输出：

lst: original, name: custom list
lst: slicecopy, name: NA
lst: lstcopy, name: NA
lst: copycopy, name: custom list
lst: deepcopy, name: custom list

new_list = my_list[:]

new_list=我的列表

试着理解这一点。假设my_list位于堆内存中的位置X，即my_list指向X。现在，通过指定new_list=my_list，可以让new_list指向X。这就是所谓的浅拷贝。

现在，如果指定new_list=my_list[：]，则只需将my_list的每个对象复制到new_list。这就是所谓的深度复制。

您可以通过以下其他方式完成此操作：

new_list=列表（old_list）导入副本new_list=复制.depcopy（old_list）

已经有很多答案告诉你如何制作一个正确的副本，但没有一个答案说明为什么你的原始“副本”失败了。

Python不在变量中存储值；它将名称绑定到对象。您的原始赋值接受my_list引用的对象，并将其绑定到new_list。无论使用哪一个名称，仍然只有一个列表，因此当将其引用为my_list时所做的更改将在将其引用成new_list时保持不变。这个问题的每个其他答案都为您提供了创建新对象以绑定到new_list的不同方法。

列表中的每个元素都像一个名称，因为每个元素都以非独占方式绑定到一个对象。浅层副本创建一个新列表，其元素绑定到与之前相同的对象。

new_list = list(my_list)  # or my_list[:], but I prefer this syntax
# is simply a shorter way of:
new_list = [element for element in my_list]

要使列表副本更进一步，请复制列表引用的每个对象，并将这些元素副本绑定到新列表。

import copy  
# each element must have __copy__ defined for this...
new_list = [copy.copy(element) for element in my_list]

这还不是深度复制，因为列表的每个元素都可能引用其他对象，就像列表绑定到其元素一样。要递归复制列表中的每个元素，然后复制每个元素引用的每个其他对象，依此类推：执行深度复制。

import copy
# each element must have __deepcopy__ defined for this...
new_list = copy.deepcopy(my_list)

有关复制中的角盒的详细信息，请参阅文档。

通过id和gc查看内存的一个稍微实用的视角。

>>> b = a = ['hell', 'word']
>>> c = ['hell', 'word']

>>> id(a), id(b), id(c)
(4424020872, 4424020872, 4423979272) 
     |           |
      -----------

>>> id(a[0]), id(b[0]), id(c[0])
(4424018328, 4424018328, 4424018328) # all referring to same 'hell'
     |           |           |
      -----------------------

>>> id(a[0][0]), id(b[0][0]), id(c[0][0])
(4422785208, 4422785208, 4422785208) # all referring to same 'h'
     |           |           |
      -----------------------

>>> a[0] += 'o'
>>> a,b,c
(['hello', 'word'], ['hello', 'word'], ['hell', 'word'])  # b changed too
>>> id(a[0]), id(b[0]), id(c[0])
(4424018384, 4424018384, 4424018328) # augmented assignment changed a[0],b[0]
     |           |
      -----------

>>> b = a = ['hell', 'word']
>>> id(a[0]), id(b[0]), id(c[0])
(4424018328, 4424018328, 4424018328) # the same hell
     |           |           |
      -----------------------

>>> import gc
>>> gc.get_referrers(a[0]) 
[['hell', 'word'], ['hell', 'word']]  # one copy belong to a,b, the another for c
>>> gc.get_referrers(('hell'))
[['hell', 'word'], ['hell', 'word'], ('hell', None)] # ('hello', None) 

让我们从头开始，探讨这个问题。

假设您有两个列表：

list_1 = ['01', '98']
list_2 = [['01', '98']]

我们必须复制两个列表，现在从第一个列表开始：

因此，首先让我们将变量副本设置为原始列表list_1：

copy = list_1

现在，如果你认为copy复制了list_1，那么你错了。id函数可以告诉我们两个变量是否可以指向同一个对象。让我们试试看：

print(id(copy))
print(id(list_1))

输出为：

4329485320
4329485320

这两个变量是完全相同的参数。你惊讶吗？

所以我们知道，Python不会在变量中存储任何内容，变量只是引用对象，对象存储值。这里的对象是一个列表，但我们通过两个不同的变量名创建了对同一对象的两个引用。这意味着两个变量都指向同一个对象，只是名称不同。

当您执行copy=list_1时，它实际上正在执行以下操作：

在这里，图像list_1和copy是两个变量名，但两个变量的对象是相同的，即列表。

因此，如果您尝试修改复制的列表，那么它也会修改原始列表，因为那里只有一个列表，无论您是从复制的列表还是从原始列表进行修改，都会修改该列表：

copy[0] = "modify"

print(copy)
print(list_1)

输出：

['modify', '98']
['modify', '98']

所以它修改了原始列表：

现在，让我们来看看复制列表的Pythonic方法。

copy_1 = list_1[:]

该方法解决了我们遇到的第一个问题：

print(id(copy_1))
print(id(list_1))

4338792136
4338791432

因此，我们可以看到两个列表都有不同的id，这意味着两个变量都指向不同的对象。所以这里的实际情况是：

现在，让我们尝试修改列表，看看我们是否仍然面临前面的问题：

copy_1[0] = "modify"

print(list_1)
print(copy_1)

输出为：

['01', '98']
['modify', '98']

如您所见，它只修改了复制的列表。这意味着它奏效了。

你认为我们结束了吗？不，让我们尝试复制嵌套列表。

copy_2 = list_2[:]

list2应该引用另一个对象，该对象是list2的副本。让我们检查一下：

print(id((list_2)), id(copy_2))

我们得到输出：

4330403592 4330403528

现在我们可以假设两个列表都指向不同的对象，所以现在让我们尝试修改它，看看它给出了我们想要的：

copy_2[0][1] = "modify"

print(list_2, copy_2)

这为我们提供了输出：

[['01', 'modify']] [['01', 'modify']]

这可能看起来有点令人困惑，因为我们以前使用的相同方法奏效了。让我们试着理解这一点。

当您这样做时：

copy_2 = list_2[:]

你只是在复制外部列表，而不是内部列表。我们可以再次使用id函数来检查这一点。

print(id(copy_2[0]))
print(id(list_2[0]))

输出为：

4329485832
4329485832

当我们执行copy_2=list_2[：]时，会发生以下情况：

它创建列表副本，但仅创建外部列表副本，而不是嵌套列表副本。两个变量的嵌套列表都相同，因此如果您尝试修改嵌套列表，那么它也会修改原始列表，因为嵌套列表对象对于两个列表都相同。

解决方案是什么？解决方案是deepcopy函数。

from copy import deepcopy
deep = deepcopy(list_2)

让我们检查一下：

print(id((list_2)), id(deep))

4322146056 4322148040

两个外部列表都有不同的ID。让我们在内部嵌套列表上尝试一下。

print(id(deep[0]))
print(id(list_2[0]))

输出为：

4322145992
4322145800

正如您所看到的，两个ID都不同，这意味着我们可以假设两个嵌套列表现在都指向不同的对象。

这意味着当您执行deep=deepcopy（list_2）时，实际发生了什么：

两个嵌套列表都指向不同的对象，现在它们有嵌套列表的单独副本。

现在，让我们尝试修改嵌套列表，看看它是否解决了前面的问题：

deep[0][1] = "modify"
print(list_2, deep)

它输出：

[['01', '98']] [['01', 'modify']]

如您所见，它没有修改原始嵌套列表，只修改了复制的列表。