Python列表的深拷贝赋值

Question

我在一次Python考试中遇到了这个问题。试图返回一个类似于以下列表的深度副本：

l = list()
l = [0,1,2]
l1 = l
l[0] = 1

应该包含[0,1,2]而不是[1,1,2]

这个练习要求使用元类来实现。

class deep(type):
    def __new__(meta, classname, bases, classDict):
        return type.__new__(meta, classname, bases, classDict)
    def __init__(cls, name, bases, dct):
        super(deep, cls).__init__(name, bases, dct)
    def __call__(cls, *args, **kwds):
        return type.__call__(cls, *args, **kwds)            
class list(metaclass=deep):
    def __init__(self):
        pass

据我所知，在Python中，'='是一个语句而不是运算符，并且它无法被覆盖。有没有什么办法在赋值时返回深拷贝？我已经尝试了很多次，但都没有成功。

- amn

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简而言之，你做不到。即使有些聪明的黑客找到了方法，也 永远不应该 使用。相信我，我不会轻易发表这样的断言。 - user395760

这是一个相当奇怪的练习，因为你可以使用切片符号(l1 = l[:])仅用三个字符执行深拷贝。在这里使用元类似乎有些过度设计。 - Frédéric Hamidi

如果这是一道学校考试题，我建议你直接关闭它。要求我们帮助你完成考试是学术作弊的顶峰。 - S.Lott

@S.Lott：也许考试已经结束了。但至少应该标记为“作业”或“考试”。 - ninjagecko

@Frederic Hamidi：也许在你的Python版本中可以这样做深层复制，但其他大多数人需要from copy import deepcopy和b=deepcpy（a），否则只有主列表会被复制，而所有嵌套的容器类都将作为引用保留在新列表中！您可以通过例如以下方式检查它：for l in (a,b): id(l); map (id,l) - Don Question

Answer 1

要理解 Python 中的 l1 = l 是什么意思，请阅读 其他语言有“变量”，Python 有“名称”。

要更改 l[0] = 1 的作用，您可以重写 l 的 __setitem__() 方法：

>>> class L(list):
...     def __setitem__(self, i, v):
...         list.__setitem__(self, i, 10)
... 
>>> l = L()
>>> l.append(1)
>>> l
[1]
>>> l[0] = 0
>>> l
[10]

如果想要改变l = List(); l = [0,1,2]的行为，可以在CPython中定义List.__del__()方法，并操纵l所属的命名空间，例如使用inspect模块。不用说，你永远不应该这样做。

>>> import inspect
>>> class L:
...     def __del__(self):
...         inspect.currentframe().f_globals['l'] = [1,2,3]
... 
>>> l = L()
>>> l = [0]
>>> l
[1, 2, 3]

- jfs

Answer 2

据我所知，在Python中没有使用某种额外语法是不可能实现的。正如您所说，您无法覆盖=。

- Daenyth

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但是他可以使用__repr__方法来实现类似的结果！只需返回一个新类而不是字符串！ - Don Question

@DonQuestion：绑定名称时会调用__repr__吗？这似乎很奇怪。 - Daenyth

@Daenyth 不是这样的。Don Question 跑题了。 - user395760

@DonQuestion 我也尝试使用__repr__方法，通过返回copy.deepcopy（self），但是Python返回了：TypeError: repr returned non-string (type list)，因为__repr__只接受字符串。 - amn

我不是指 repr()，而是带有两个下划线的特殊方法 __repr__。尽管 delnan 是正确的，因为这种复制方式似乎行不通。我之前没有测试过，所以我走错了方向。抱歉！ - Don Question