如何复制 Python 字符串？答案

【问题标题】：How can I copy a Python string?如何复制 Python 字符串？
【发布时间】：2014-09-08 09:05:18
【问题描述】：

我这样做：

a = 'hello'

现在我只想要a 的独立副本：

import copy

b = str(a)
c = a[:]
d = a + ''
e = copy.copy(a)

map( id, [ a,b,c,d,e ] )

输出[3]：

[4365576160, 4365576160, 4365576160, 4365576160, 4365576160]

为什么它们都有相同的内存地址，我怎样才能得到a的副本？

【问题讨论】：

要获得与 Martijin 不同的答案（这是完全正确的，但不一定如所述回答问题），您可能需要提供更多详细信息/用例以显示 为什么你想复制它。
正如@elemo 所暗示的，这可能是XY Problem。
我有兴趣估计d[ 'hello' ] = e 形式的嵌套字典的内存使用情况，其中e[ 'hi' ] = 'again'。为了生成这样一个嵌套字典，我生成了一个 e 字典并多次复制它。我注意到内存消耗非常低，这导致了我的问题。现在我知道没有创建字符串副本，因此内存消耗低。
如果您希望b 是a 的修改版本而不修改a，只需让b 成为任何操作的结果。例如b = a[2:-1] 将 b 设置为 'll' 和 a 仍然是 'hello'。
奥利是正确的。这是因为 str 是不可变类型。由于 python 使用单例（可能还有其他内部优化），复制 e 字典时不会像预期的那样看到内存扩展。

标签： python string python-2.7

【解决方案1】：

您不需要复制 Python 字符串。它们是不可变的，copy 模块在这种情况下总是返回原始值，str() 也是如此，整个字符串切片并与空字符串连接。

此外，您的'hello' 字符串是interned (certain strings are)。 Python 故意尝试只保留一份副本，因为这样可以加快字典查找速度。

解决此问题的一种方法是实际创建一个新字符串，然后将该字符串切回原始内容：

>>> a = 'hello'
>>> b = (a + '.')[:-1]
>>> id(a), id(b)
(4435312528, 4435312432)

但你现在所做的只是浪费内存。毕竟，你不能以任何方式改变这些字符串对象。

如果您只想知道一个 Python 对象需要多少内存，请使用sys.getsizeof()；它为您提供任何 Python 对象的内存占用。

对于容器，这不包含内容；你必须递归到每个容器来计算总内存大小：

>>> import sys
>>> a = 'hello'
>>> sys.getsizeof(a)
42
>>> b = {'foo': 'bar'}
>>> sys.getsizeof(b)
280
>>> sys.getsizeof(b) + sum(sys.getsizeof(k) + sys.getsizeof(v) for k, v in b.items())
360

然后，您可以选择使用 id() 跟踪来获取实际内存占用量，或者在对象未被缓存和重用的情况下估计最大占用量。

【讨论】：

创建新字符串对象的方法不止一种，例如b = ''.join(a)。
@martineau：当然，我真的想说“一种方式”。
强调“你不需要复制 Python 字符串”。这些操作只是返回相同的字符串是有原因的。
但是，在这种情况下，OP 正在尝试浪费内存。由于他想知道一定数量的字符串将使用多少内存，这就是实际目标。显然他可以生成唯一的字符串，但作为一种变通方法，这只是不必要的工作。
+1 表示“随便”，使用会输出 42 的示例。

【解决方案2】：

你可以通过字符串格式化在python中复制一个字符串：

>>> a = 'foo'  
>>> b = '%s' % a  
>>> id(a), id(b)  
(140595444686784, 140595444726400)

【讨论】：

在 Python 3.6.5 中不正确。 id(a) 和 id(b) 是相同的。即使我使用现代版本的格式，即b = '{:s}'.format(a)，结果也没有什么不同

【解决方案3】：

我刚刚开始一些字符串操作并发现了这个问题。我可能正在尝试做类似 OP 的事情，“通常我”。前面的回答并没有解开我的疑惑，但想了想，我终于“明白了”。

只要a、b、c、d 和e 具有相同的值，它们就指向同一个地方。内存已保存。一旦变量开始具有不同的值，它们就会开始具有不同的引用。我的学习经验来自这段代码：

import copy
a = 'hello'
b = str(a)
c = a[:]
d = a + ''
e = copy.copy(a)

print map( id, [ a,b,c,d,e ] )

print a, b, c, d, e

e = a + 'something'
a = 'goodbye'
print map( id, [ a,b,c,d,e ] )
print a, b, c, d, e

打印输出为：

[4538504992, 4538504992, 4538504992, 4538504992, 4538504992]

hello hello hello hello hello

[6113502048, 4538504992, 4538504992, 4538504992, 5570935808]

goodbye hello hello hello hello something

【讨论】：

更多细节在这篇文章stackoverflow.com/questions/2123925/…中描述
被低估的答案

【解决方案4】：

换一种说法，“id()”不是你关心的。您想知道是否可以在不损害源变量名的情况下修改变量名。

>>> a = 'hello'                                                                                                                                                                                                                                                                                        
>>> b = a[:]                                                                                                                                                                                                                                                                                           
>>> c = a                                                                                                                                                                                                                                                                                              
>>> b += ' world'                                                                                                                                                                                                                                                                                      
>>> c += ', bye'                                                                                                                                                                                                                                                                                       
>>> a                                                                                                                                                                                                                                                                                                  
'hello'                                                                                                                                                                                                                                                                                                
>>> b                                                                                                                                                                                                                                                                                                  
'hello world'                                                                                                                                                                                                                                                                                          
>>> c                                                                                                                                                                                                                                                                                                  
'hello, bye'

如果你习惯了 C，那么这些就像指针变量，只是你不能取消引用它们来修改它们指向的内容，但是 id() 会告诉你它们当前指向的位置。

当您考虑更深层次的结构（如列表或字典）时，python 程序员就会遇到问题：

>>> o={'a': 10}                                                                                                                                                                                                                                                                                        
>>> x=o                                                                                                                                                                                                                                                                                                
>>> y=o.copy()                                                                                                                                                                                                                                                                                         
>>> x['a'] = 20                                                                                                                                                                                                                                                                                        
>>> y['a'] = 30                                                                                                                                                                                                                                                                                        
>>> o                                                                                                                                                                                                                                                                                                  
{'a': 20}                                                                                                                                                                                                                                                                                              
>>> x                                                                                                                                                                                                                                                                                                  
{'a': 20}                                                                                                                                                                                                                                                                                              
>>> y                                                                                                                                                                                                                                                                                                  
{'a': 30}

这里 o 和 x 指的是同一个 dict o['a'] 和 x['a']，并且该 dict 是“可变的”，因为您可以更改键 'a' 的值。这就是为什么 "y" 需要是一个副本，而 y['a'] 可以引用其他东西。

【讨论】：

【解决方案5】：

复制字符串可以通过两种方式完成:]

【讨论】：

【解决方案6】：

这是可能的，使用这个简单的技巧：

a = "Python"
b = a[ : : -1 ][ : : -1 ]
print( "a =" , a )
print( "b =" , b )
a == b  # True
id( a ) == id( b ) # False

【讨论】：

【解决方案7】：

正如其他人已经解释的那样，实际上很少需要这样做，但是，您可以这样做：
（适用于 Python 3，但 Python 2 可能有类似的东西）

import ctypes

copy          = ctypes.pythonapi._PyUnicode_Copy
copy.argtypes = [ctypes.py_object]
copy.restype  = ctypes.py_object

s1 = 'xxxxxxxxxxxxx'
s2 = copy(s1)

id(s1) == id(s2) # False

【讨论】：