深拷贝与浅拷贝：理解对象副本的差异

2024-02-13 09:21:39

在编程中，当处理复杂数据结构时，经常需要创建对象的副本。虽然复制数据结构看起来是一件简单明了的事情，但事实并非如此。副本有两种类型：浅拷贝和深拷贝。它们之间的差异可能会对你的代码产生重大影响，因此了解这些差异至关重要。

浅拷贝：复制引用

浅拷贝创建一个新对象，该对象包含对原始对象中相同数据的引用。这意味着对副本所做的任何更改都会反映在原始对象中，反之亦然。这对于简单的数据类型（如数字、字符串和布尔值）来说通常就足够了，因为这些类型的值不可变。

然而，对于包含引用其他对象的复杂数据结构（如数组、对象和类实例），浅拷贝可能会导致意外的后果。例如，如果对浅拷贝中的数组元素进行更改，则原始数组也会受到影响。

深拷贝：复制值

深拷贝创建一个新对象，该对象包含原始对象中数据的副本。这意味着对副本所做的任何更改都不会影响原始对象，反之亦然。深拷贝对于包含引用的复杂数据结构至关重要，因为它确保副本是原始对象的真正独立副本。

实现深拷贝有多种方法，具体取决于所使用的编程语言。在 JavaScript 中，可以使用 Object.assign() 方法或 JSON.parse(JSON.stringify(obj)) 模式来创建深拷贝。在 Python 中，可以使用 copy.deepcopy() 函数。

何时使用深拷贝和浅拷贝

以下是选择使用深拷贝或浅拷贝的一些准则：

使用浅拷贝：
- 当处理简单数据类型（如数字、字符串和布尔值）时。
- 当处理包含不可变值的复杂数据结构（如元组和冻结集）时。
使用深拷贝：
- 当处理包含引用的复杂数据结构（如数组、对象和类实例）时。
- 当需要确保副本完全独立于原始对象时。

示例

以下 JavaScript 代码演示了浅拷贝和深拷贝之间的差异：

// 浅拷贝
const obj1 = {
  name: "John",
  age: 30,
  address: {
    street: "Main Street",
    number: 123,
  },
};

const obj2 = Object.assign({}, obj1);

// 更改副本
obj2.name = "Jane";
obj2.address.street = "Park Avenue";

// 打印原始对象
console.log(obj1);
// { name: 'John', age: 30, address: { street: 'Park Avenue', number: 123 } }

// 深拷贝
const obj3 = JSON.parse(JSON.stringify(obj1));

// 更改副本
obj3.name = "Bob";
obj3.address.street = "Cherry Street";

// 打印原始对象
console.log(obj1);
// { name: 'John', age: 30, address: { street: 'Main Street', number: 123 } }