Python：类层次结构中的自定义deepcopy

Question

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，类似这样的东西（实际上比那个更复杂，但这应该足以让您有一个想法）。你知道吗

• 表达式
  • 操作员
    • 次
    • 加
  • 符号
    • 矩阵
    • 标量

我用许多不同的方式操纵这些表达式，所以我不得不大量复制这些表达式，因为我想探索操纵它们的不同方式（我真的看不到复制它们的任何方法）。毫不奇怪，copy.deepcopy()很慢。你知道吗

并不是所有的类属性都需要深度复制，而且那些表达式树将始终是树（如果不是，则有些根本上是错误的），因此我可以通过简化记忆来节省一些时间（或者根本不使用它）。你知道吗

我想通过实现一个自定义的复制函数来加快复制速度。这可能意味着实现__deepcopy__()，编写一个全新的函数，或者使用get_state和set_state之类的东西，我真的不在乎。现在，我不在乎腌制。你知道吗

我用的是python3。你知道吗

因为我有这样一个类层次结构，在不同的层次上引入了新的属性，所以我不希望在每个层次上都从头开始。相反，应该重用超类的一些功能，类似于在__init__中调用超类的__init__。但是，我不想调用__init__，因为有时它会做一些复制时不需要的额外工作。你知道吗

我该如何以最快最快的方式来做呢？在这种情况下，我找不到任何关于如何实现此复制功能的合理指导原则。我研究了python2和python3中deepcopy的实现。在Python2中，使用了一系列不同的方法（get_state/set_state，使用__dict__，…），在Python3中，我根本找不到相应的函数。你知道吗

Answer 1

我自己找到了一个可能的解决办法：

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__中创建的。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）。你知道吗

不幸的是，这个解决方案并不比默认的deepcopy快多少。我想知道这是不是因为所有这些调用__deepcopy__一直到类层次结构的顶部。我会调查的。你知道吗