Python：类层次结构中的自定义深度复制答案

【问题标题】：Python: custom deepcopy in class hierarchyPython：类层次结构中的自定义深度复制
【发布时间】：2016-03-04 14:19:09
【问题描述】：

我有一个表示线性代数表达式（作为表达式树）的类层次结构，类似于这样（它实际上比这更复杂，但这应该足以让您有所了解）。

表达式
- 操作员
  - 时代
  - 加号
- 符号
  - 矩阵
  - 标量

我以许多不同的方式操纵这些表达，所以我必须大量复制这些表达，因为我想探索操纵它们的不同方式（我真的看不出复制它们的任何方法）。毫不奇怪，copy.deepcopy() 很慢。

并非所有类属性都需要深度复制，并且那些表达式树将始终是树（如果不是，则根本上是错误的），所以我可以通过简化记忆来节省一些时间（或者根本不使用它)。

我想通过实现自定义复制功能来加快复制速度。这可能意味着实现__deepcopy__()，编写一个全新的函数或使用get_state 和set_state 之类的东西，我真的不在乎。目前，我不在乎腌制。

我正在使用 Python 3。

由于我有这个类层次结构，其中在不同级别引入了新属性，我不希望在每个级别上从头开始。相反，希望重用超类的某些功能，类似于在__init__ 中的方式，通常调用超类的__init__。但是，我不想打电话给__init__，因为这有时会做一些复制时不需要的额外内容。

我如何以最快和最 Pythonic 的方式做到这一点？在这种情况下，我无法找到有关如何实现此复制功能的任何合理指南。我查看了 Python 2 和 3 中 deepcopy 的实现。在 Python 2 中，使用了一堆不同的方法（get_state/set_state，使用 __dict__，...），在 Python 3 中，我不是完全可以找到对应的功能。

【问题讨论】：

标签： python python-3.x

【解决方案1】：

我自己找到了一种可能的解决方案：

class Expression(object):
    ...
    def __deepcopy__(self, memo):
        cpy = object.__new__(type(self))
        # manually copy all attributes of Expression here
        return cpy

class Operator(Expression):
    ...
    def __deepcopy__(self, memo):
        cpy = Expression.__deepcopy__(self, memo)
        # manually copy all attributes exclusive to Operator here
        return cpy

新对象总是在Expression 的__deepcopy__ 中创建。通过使用object.__new__(type(self))，新对象具有最初调用__deepcopy__ 的对象的类型（例如Operator）。

不幸的是，这个解决方案并不比默认的 deepcopy 快多少。我想知道这是否是因为所有这些对__deepcopy__ 的调用一直到类层次结构的顶部。我会调查此事。

【讨论】：