当列表存放同一个类的多个相同实例时，deepcopy的执行行为是怎样的？

结论 #

Python 标准库的copy.deepcopy()仅会为同一个原始类实例创建1份新的副本实例，后续遍历到其他指向该原始实例的引用时，会直接复用已生成的新副本赋值，不会重复创建新实例。

实现原理 #

deepcopy 内部维护了一个名为memo的字典映射，用于记录已经完成拷贝的「原始对象内存地址」和「对应新生成的副本对象」的对应关系。每次执行拷贝操作前，都会先查询memo字典，如果待拷贝的原始对象已经存在映射记录，会直接返回已生成的副本对象，跳过拷贝逻辑。

验证代码 #

你可以通过以下代码自行验证该行为：

import copy

class TestClass:
    pass

# 构造含重复引用的原始列表
origin_obj = TestClass()
origin_list = [origin_obj, origin_obj]

# 打印原列表两个元素的内存地址，确认指向同一个实例
print(f"原列表两个元素id是否相同：{id(origin_list[0]) == id(origin_list[1])}")

# 执行深拷贝
copied_list = copy.deepcopy(origin_list)

# 验证拷贝后列表的引用关系
print(f"拷贝后列表两个元素id是否相同：{id(copied_list[0]) == id(copied_list[1])}")
print(f"拷贝后实例与原实例id是否不同：{id(copied_list[0]) != id(origin_obj)}")

运行输出 #

原列表两个元素id是否相同：True
拷贝后列表两个元素id是否相同：True
拷贝后实例与原实例id是否不同：True

输出结果可以证明：深拷贝后的列表仍然保留了和原列表一致的重复引用关系，仅生成了1份新的类实例。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user10725691