copy.deepcopy 在具有自定义 __new__() 方法的对象上引发 TypeError答案

【问题标题】：copy.deepcopy raises TypeError on objects with self-defined __new__() methodcopy.deepcopy 在具有自定义 __new__() 方法的对象上引发 TypeError
【发布时间】：2012-05-24 00:58:03
【问题描述】：

我想实现一个符号类型，它跟踪我们已经拥有的符号（保存在_sym_table），如果它们存在则返回它们，否则创建新的。代码：

# -*- coding: utf-8 -*-

_sym_table = {}

class Symbol(object):
    def __new__(cls, sym):
        if sym not in _sym_table:
            return super().__new__(cls)
        else:
            return _sym_table[sym]

    def __init__(self, sym):
        self.sym = sym
        _sym_table[sym] = self

    def __str__(self):
        return self.sym

    def __cmp__(self, other):
        return self is other

    def __hash__(self):
        return self.sym.__hash__()

但是当我在这样的Symbol 实例列表上调用copy.deepcopy 时，会引发异常：

a = Symbol('a')
b = Symbol('b')
s = [a, b]
t = copy.deepcopy(s)

错误信息：

Traceback (most recent call last):
  File "xxx.py", line 7, in <module>
    t = copy.deepcopy(s)
  File "/usr/lib/python3.2/copy.py", line 147, in deepcopy
    y = copier(x, memo)
  File "/usr/lib/python3.2/copy.py", line 209, in _deepcopy_list
    y.append(deepcopy(a, memo))
  File "/usr/lib/python3.2/copy.py", line 174, in deepcopy
    y = _reconstruct(x, rv, 1, memo)
  File "/usr/lib/python3.2/copy.py", line 285, in _reconstruct
    y = callable(*args)
  File "/usr/lib/python3.2/copyreg.py", line 88, in __newobj__
    return cls.__new__(cls, *args)
TypeError: __new__() takes exactly 2 arguments (1 given)

所以我的问题是：

如何使用自定义的__new__ 方法对这些对象进行深层复制？
关于何时以及如何使用copy.deepcopy 有什么建议吗？

非常感谢！

【问题讨论】：

标签： python deep-copy

【解决方案1】：

一个问题是deepcopy 和copy 无法知道将哪些参数传递给__new__，因此它们仅适用于不需要构造函数参数的类。

你可以有__init__参数的原因是复制对象时不会调用__init__，但必须调用__new__来创建新对象。

因此，如果您想控制复制，则必须定义特殊的 __copy__ 和 __deepcopy__ 方法：

def __copy__(self):
    return self

def __deepcopy__(self, memo):
    return self

顺便说一句，singletons 是 evil，在 python 中并不真正需要。

【讨论】：

【解决方案2】：

在我看来，您希望 Symbol 实例是单例。但是，当您想要实例的精确副本（即与原始实例相同的不同实例）时，应该使用 Deepcopy。

所以这里的用法有点与 deepcopy 的目的相矛盾。如果你想让它工作，你可以在 Symbol 上定义__deepcopy__ 方法。

【讨论】：

【解决方案3】：

定义__getnewargs__ — 这样您不仅可以copy 和deepcopy，还可以pickle。

【讨论】：