深拷贝是否使用写时复制？

Question

我想知道，Python 解释器在对可变对象进行深拷贝时，是否会使用“写时复制”的策略。

另外，我也想了解一下，深拷贝是否也会对不可变对象进行操作（不过这对我来说似乎有点奇怪）。

Answer 1

我们来看一下：

>>> import copy
>>> x = [[1],[2],"abc"]
>>> y = copy.deepcopy(x)
>>> id(x[0])
4299612960
>>> id(y[0])
4299541608
>>> id(x[2])
4297774504
>>> id(y[2])
4297774504

对于和的第一个元素，会进行复制，这样新对象会有一个新的身份标识（id）。而第三个元素是一个不可变的字符串，它不会被复制。

Answer 2

不，它并不会这样做，它只是复制对象而已。如果不可变对象引用了可变对象，它也必须复制这些不可变对象。

Answer 3

它不支持写时复制。

对于一些内置的不可变类型，它不会进行深拷贝，但任何用户自定义的“不可变”类型都会进行深拷贝。

Python 2.7 标准库中的 copy.py 在文档中包含了以下信息：

这个版本不会复制像模块、类、函数、方法、堆栈跟踪、堆栈帧、文件、套接字、窗口、数组等类型，也不会复制任何类似的类型。

copy 处理不可变对象的方式如下：

def _copy_immutable(x):
    return x
for t in (type(None), int, long, float, bool, str, tuple,
          frozenset, type, xrange, types.ClassType,
          types.BuiltinFunctionType, type(Ellipsis),
          types.FunctionType, weakref.ref):
    d[t] = _copy_immutable
for name in ("ComplexType", "UnicodeType", "CodeType"):
    t = getattr(types, name, None)
    if t is not None:
        d[t] = _copy_immutable

deepcopy 使用了一种更复杂的方案，内容太长无法在这里全部复制，但大致意思是一样的。有一个有趣的点是，_deepcopy_tuple 会遍历它的元素，直到找到一个被复制的元素才会创建一个新对象。

for i in range(len(x)):
    if x[i] is not y[i]:
        y = tuple(y)
        break
else:
    y = x