Python使用*扩展列表后deepcopy未消除内部引用原因咨询

出现这个现象本质是两个Python机制共同作用的结果，和deepcopy本身的功能失效无关：

• 首先是列表*运算符的复制逻辑：对列表执行*n扩展时，只会复制列表结构，不会递归创建内部元素的新副本，仅复制内部元素的引用。
  你代码里l1*3生成的临时列表，长度是6，但内部实际只引用了2个字典对象：第0、2、4位的三个引用全部指向l1里原有的{'a':1}字典，第1、3、5位的三个引用全部指向l1里原有的{'b':2}字典，不存在6个独立字典。
• 其次是copy.deepcopy的缓存设计：deepcopy执行时会维护一个memo缓存字典，记录所有已经完成复制的原对象和对应新副本的映射，这个设计原本是为了处理循环引用、避免无限递归。当deepcopy遍历到同一个原对象的重复引用时，不会重复创建新副本，会直接返回缓存里已经生成的对应副本。

代码实际执行流程 #

当你调用copy.deepcopy(l1*3)时，实际执行逻辑是：

1. 遍历到第一个元素（原{'a':1}对象）：缓存无记录，创建一个新的{'a':1}副本存入缓存，放到l2第0位
2. 遍历到第二个元素（原{'b':2}对象）：缓存无记录，创建一个新的{'b':2}副本存入缓存，放到l2第1位
3. 遍历到第三个元素（和第0位是同一个原{'a':1}对象）：查缓存发现已经复制过，直接把之前生成的{'a':1}副本的引用放到l2第2位，不新建对象
4. 遍历到第四个元素（和第1位是同一个原{'b':2}对象）：同理直接返回缓存里的{'b':2}副本引用放到l2第3位
5. 后续第4、5位元素重复上述逻辑，最终l2里的3个{'a':xxx}全部指向deepcopy生成的同一个字典副本，3个{'b':xxx}也全部指向另一个同一个字典副本。

这时候你修改l2[0]['a'] =7，本质是修改三个位置共同指向的那一个字典对象，自然所有对应位置的值都会同步变化。deepcopy本身正常完成了深拷贝工作，只是它忠实保留了原列表里「多个位置引用同一个对象」的关系，没有额外把重复引用拆成独立对象。

方案说明 #

• 你找到的列表推导式方案l2 = [d.copy() for d in l1*3]能生效，是因为遍历过程中每遇到一个元素（哪怕是重复引用的同一个原字典），都会手动执行一次字典浅拷贝生成新对象，最终每个位置的字典都是独立的。注意这个方案是浅拷贝，如果字典内部还有嵌套的可变对象，依然会存在引用共用问题。
• 如果需要彻底规避引用问题、支持任意嵌套结构的可变元素，更稳妥的写法是在生成列表时就为每个位置创建独立的深拷贝副本，不要依赖*做元素扩展：

import copy
l1 = [{'a':1},{'b':2}]
l2 = [copy.deepcopy(d) for _ in range(3) for d in l1]

内容的提问来源于stack exchange，提问作者SFA