简单的魔术_随手可变的小魔术

在Python的世界里，万物皆为对象。虽然同为对象，却有可变与不可变之分。我们经常通过赋值操作来实现对象间的“拷贝”，但实际上，因为Python的“变量标签模型”，这种操作仅仅是两个标签指向了同一个对象。

Python提供了浅拷贝和深拷贝的功能，用于处理不同对象类型的问题。当我们需要对对象的拷贝行为进行特殊定制时，可以通过定义特殊的魔术方法来达成目的。

文章内容概要如下：

一、赋值操作下的对象“复制”实质

二、浅拷贝与深拷贝的运作原理

三、利用魔术方法控制拷贝行为

由于Python的独特设计理念，其变量赋值并非简单的盒子模型，而是更为复杂的标签模型。

通过赋值实现的“复制”实际上仍然是同一个对象，通过id()函数可以轻易验证这一点。这一部分的内容前面已经介绍过，此处不再赘述。

除了简单的赋值和新建对象外，Python的copy模块提供了更为便捷的对象拷贝方式。

从官方文档中，我们可以找到关于浅拷贝（shallow copy）和深拷贝（deep copy）的详细说明。

简而言之：

1. 对于像列表、字典这样的可变对象，浅拷贝会生成一个全新的对象（具有不同的id），但其内部内容与原对象完全相同。如果容器内部包含可变类型的元素，浅拷贝仅指代原对象的元素。

2. 对于可变对象，深拷贝则会递归地复制其自身及所有元素的内容，直到遇到不可变对象为止。

3. 对于不可变对象，浅拷贝通常不会生成新的对象。

4. 对于包含不可变对象和可变对象的复杂结构，深拷贝的处理方式会根据具体情况而变化：若不可变对象的内部元素也都是不可变对象，则不会进行拷贝；若内部元素是可变对象，则会先创建新对象，再递归处理其内部的可变对象。

接下来，我们通过代码示例来验证浅拷贝与深拷贝的实际运用。

执行结果：

从执行结果中，我们可以清晰理解可变对象在浅拷贝与深拷贝下的处理逻辑。

再来验证一下不可变对象的浅拷贝与深拷贝情况。

首先观察一下，当不可变对象的内部元素也都是不可变对象时的拷贝情况：

执行结果：

可见，此时并没有创建新的对象。

而对于一个包含可变对象的不可变对象呢？

执行结果：

在面对内部含有可变对象的不可变对象时，深拷贝会穿透外层的不可变包装，直到内部的元素全部为不可变对象为止。

我们来看看当自定义类型遇到浅拷贝和深拷贝时的默认行为：

执行结果：

从结果中可以看出，自定义类型的浅拷贝和深拷贝机制与内置类型在本质上是一致的。

如果需要自定义浅拷贝与深拷贝的行为，可以通过实现__copy__()和__deepcopy__()这两个魔术方法来实现。

1.__copy__()方法，用于定义浅拷贝的行为。

2.__deepcopy__()方法，用于定义深拷贝的行为。

下面我们通过代码简单演示一下这两个魔术方法的使用。

本文详细介绍了赋值、浅拷贝、深拷贝三种对象“复制”的方式，比较了它们的运行机制。通过代码演示了如何通过魔术方法自定义浅拷贝和深拷贝的行为。