Python 多重深拷贝行为答案

【问题标题】：Python muliple deepcopy behaviorsPython 多重深拷贝行为
【发布时间】：2012-08-17 22:34:12
【问题描述】：

假设我有两个类，比如Manager 和Graph，其中每个 Graph 都有对其管理器的引用，并且每个管理器都有对其拥有的图形集合的引用。我希望能够做两件事

1) 复制一个图，它执行深度复制，但新图引用与旧图相同的管理器。

2) 复制一个经理，这会创建一个新的经理并复制它拥有的所有图表。

最好的方法是什么？我不想推出自己的 deepcopy 实现，但标准的 copy.deepcopy 似乎无法提供这种级别的灵活性。

【问题讨论】：

你必须自己动手。它需要一个基于规则的副本

标签： python deep-copy

【解决方案1】：

您可以通过查看传递给__deepcopy__ 特殊方法的memodict 轻松做到这一点：

class Graph(object):
    def __init__(self, manager=None):
        self.manager = None if manager is None else weakref.ref(manager)
    def __deepcopy__(self, memodict):
        manager = self.manager()
        return Graph(memodict.get(id(manager), manager))

class Manager(object):
    def __init__(self, graphs=[]):
        self.graphs = graphs
        for g in self.graphs:
            g.manager = weakref.ref(self)

我在这里假设您使用weakref.ref 来打破Graph 和Manager 之间的循环；如果您正在使用其他东西，请酌情调整。

>>> m = Manager([Graph(), Graph()])
>>> mc = copy.deepcopy(m)
>>> [g.manager() is mc for g in mc.graphs]
[True, True]
>>> copy.deepcopy(m.graphs[0]).manager() is m
True

【讨论】：

我只是使用普通参考。当您进行垃圾回收时，无需处理弱引用，尽管在这种情况下内存使用无论如何都不是问题。
@Antimony 哦，很好。好吧，它适用于普通参考；只需删除weakref.ref 并将.manager() 更改为.manager。
你有任何关于重载__deepcopy__的信息吗？文档似乎没有解释您实际上是如何做到的，只是说这是可能的。
@Antimony 将memodict 来自id 的输入实例传递给深度复制的实例，并且应该返回一个深度复制的实例。此外，如果您从 __deepcopy__ 中调用 deepcopy，您应该将 memodict 作为额外参数传播给 deepcopy。

【解决方案2】：

如果图中没有引用其他对象（只是简单的字段），那么copy.copy(graph) 应该复制，而copy.deepcopy(manager) 应该复制管理器及其图，假设有一个列表，例如manager.graphs。

但总的来说，您是对的，copy 模块没有这种灵活性，对于稍微花哨的情况，您可能需要自己动手。

【讨论】：

对不起，图实际上是一个复杂的结构，有很多对象和循环引用。如果可以的话，我会使用浅拷贝。

【解决方案3】：

像定义类的复制协议这样非常简单的事情呢？

import copy

class Graph(object):

    def __init__(self):
        self.data = [1,2,3]
        self.manager = None

    def __getstate__(self):
        return {
            'data': self.data,
            'manager': self.manager
        }

    def __setstate__(self, state):
        self.manager = state.pop('manager')
        for name, val in state.iteritems():
            setattr(self, name, copy.copy(val))


class Manager(object):

    def __init__(self):
        self.data = [4,5,6]
        self.graphs = []

    def __getstate__(self):
        return {
            'data': self.data,
            'graphs': self.graphs
        }

    def __setstate__(self, state):
        self.graphs = [copy.copy(g) for g in state.pop('graphs')]
        for name, val in state.iteritems():
            setattr(self, name, copy.copy(val))

您只需将经理定义为参考，其他所有内容都可以按照您想要的方式复制。

例子：

In [2]: m1 = Manager()

In [3]: g1 = Graph()

In [4]: g1.manager = m1

In [5]: g2 = copy.copy(g1)

In [6]: g2.manager is g1.manager
Out[6]: True

In [7]: g2.data is g1.data
Out[7]: False

In [8]: m1.graphs.extend([g1,g2])

In [9]: m2 = copy.copy(m1)

In [10]: m2.data is m1.data
Out[10]: False

In [11]: m2.graphs[0] is m1.graphs[0]
Out[11]: False

In [12]: m2.graphs[0].manager is m1.graphs[0].manager
Out[12]: True

【讨论】：