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Pythonでオブジェクトのコピーを作成するにはどうすればよいですか？

オブジェクトのコピーを作成したいと思います。新しいオブジェクトに古いオブジェクトのすべてのプロパティ（フィールドの値）を持たせたい。しかし、私は独立したオブジェクトを持ちたいです。そのため、新しいオブジェクトのフィールドの値を変更しても、古いオブジェクトはその影響を受けません。

pythonoopobjectcopy
154
Roman

オブジェクトの完全に独立したコピーを取得するには、 copy.deepcopy() 関数を使用できます。

浅いコピーと深いコピーの詳細については、この質問に対する他の回答と 関連する質問に対するこの回答 のニースの説明を参照してください。

148
Sven Marnach

Pythonでオブジェクトのコピーを作成するにはどうすればよいですか？

そのため、新しいオブジェクトのフィールドの値を変更しても、古いオブジェクトはその影響を受けません。

可変オブジェクトを意味します。

Python 3では、リストはcopyメソッドを取得します（2では、スライスを使用してコピーを作成します）。

>>> a_list = list('abc')
>>> a_copy_of_a_list = a_list.copy()
>>> a_copy_of_a_list is a_list
False
>>> a_copy_of_a_list == a_list
True

浅いコピー

浅いコピーは、最も外側のコンテナのコピーです。

list.copyは浅いコピーです：

>>> list_of_dict_of_set = [{'foo': set('abc')}]
>>> lodos_copy = list_of_dict_of_set.copy()
>>> lodos_copy[0]['foo'].pop()
'c'
>>> lodos_copy
[{'foo': {'b', 'a'}}]
>>> list_of_dict_of_set
[{'foo': {'b', 'a'}}]

内部オブジェクトのコピーは取得しません。それらは同じオブジェクトです。したがって、それらが変更されると、変更は両方のコンテナに現れます。

ディープコピー

ディープコピーは、各内部オブジェクトの再帰的なコピーです。

>>> lodos_deep_copy = copy.deepcopy(list_of_dict_of_set)
>>> lodos_deep_copy[0]['foo'].add('c')
>>> lodos_deep_copy
[{'foo': {'c', 'b', 'a'}}]
>>> list_of_dict_of_set
[{'foo': {'b', 'a'}}]

変更はオリジナルには反映されず、コピーにのみ反映されます。

不変オブジェクト

通常、不変オブジェクトをコピーする必要はありません。実際、Pythonは元のオブジェクトを提供するだけです：

>>> a_Tuple = Tuple('abc')
>>> Tuple_copy_attempt = a_Tuple.copy()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Tuple' object has no attribute 'copy'

タプルにはcopyメソッドさえありませんので、スライスで試してみましょう：

>>> Tuple_copy_attempt = a_Tuple[:]

しかし、同じオブジェクトであることがわかります。

>>> Tuple_copy_attempt is a_Tuple
True

同様に文字列の場合：

>>> s = 'abc'
>>> s0 = s[:]
>>> s == s0
True
>>> s is s0
True

copyメソッドがあるにもかかわらず、frozensetの場合：

>>> a_frozenset = frozenset('abc')
>>> frozenset_copy_attempt = a_frozenset.copy()
>>> frozenset_copy_attempt is a_frozenset
True

不変オブジェクトをコピーするタイミング

不変オブジェクトshould可変の内部オブジェクトをコピーする必要がある場合にコピーされます。

>>> Tuple_of_list = [],
>>> copy_of_Tuple_of_list = Tuple_of_list[:]
>>> copy_of_Tuple_of_list[0].append('a')
>>> copy_of_Tuple_of_list
(['a'],)
>>> Tuple_of_list
(['a'],)
>>> deepcopy_of_Tuple_of_list = copy.deepcopy(Tuple_of_list)
>>> deepcopy_of_Tuple_of_list[0].append('b')
>>> deepcopy_of_Tuple_of_list
(['a', 'b'],)
>>> Tuple_of_list
(['a'],)

ご覧のとおり、コピーの内部オブジェクトが変更されると、元のオブジェクトはnot changeを実行します。

カスタムオブジェクト

カスタムオブジェクトは通常、__dict__属性または__slots__（タプルのようなメモリ構造）にデータを保存します。

コピー可能なオブジェクトを作成するには、__copy__（浅いコピー用）および/または__deepcopy__（深いコピー用）を定義します。

from copy import copy, deepcopy

class Copyable:
    __slots__ = 'a', '__dict__'
    def __init__(self, a, b):
        self.a, self.b = a, b
    def __copy__(self):
        return type(self)(self.a, self.b)
    def __deepcopy__(self, memo): # memo is a dict of id's to copies
        id_self = id(self)        # memoization avoids unnecesary recursion
        _copy = memo.get(id_self)
        if _copy is None:
            _copy = type(self)(
                deepcopy(self.a, memo), 
                deepcopy(self.b, memo))
            memo[id_self] = _copy 
        return _copy

deepcopyは、コピーするid(original)（またはID番号）のメモ化辞書を保持していることに注意してください。再帰的なデータ構造で適切な動作を楽しむには、まだコピーを作成していないことを確認し、コピーがある場合はそれを返します。

オブジェクトを作成しましょう：

>>> c1 = Copyable(1, [2])

そしてcopyは浅いコピーを作成します：

>>> c2 = copy(c1)
>>> c1 is c2
False
>>> c2.b.append(3)
>>> c1.b
[2, 3]

そして、deepcopyはディープコピーを作成します。

>>> c3 = deepcopy(c1)
>>> c3.b.append(4)
>>> c1.b
[2, 3]
49
Aaron Hall

copy.copy()を使用した浅いコピー

#!/usr/bin/env python3

import copy

class C():
    def __init__(self):
        self.x = [1]
        self.y = [2]

# It copies.
c = C()
d = copy.copy(c)
d.x = [3]
assert c.x == [1]
assert d.x == [3]

# It's shallow.
c = C()
d = copy.copy(c)
d.x[0] = 3
assert c.x == [3]
assert d.x == [3]

copy.deepcopy()によるディープコピー

#!/usr/bin/env python3
import copy
class C():
    def __init__(self):
        self.x = [1]
        self.y = [2]
c = C()
d = copy.deepcopy(c)
d.x[0] = 3
assert c.x == [1]
assert d.x == [3]

ドキュメント： https://docs.python.org/3/library/copy.html

Python 3.6.5でテスト済み。

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