"Pickle和Deepcopy之间的关系"

Question

pickle和{}之间到底是什么关系？它们共享什么机制，以及如何共享？在

很明显，这两个操作是密切相关的，并且共享一些机制/协议，但是我不能把我的头脑集中在细节上。在

我发现了一些（令人困惑的）事情：

1. 如果一个类定义了__[gs]etstate__，它们将被调用其实例的deepcopy。一开始这让我很惊讶，因为我认为它们是pickle特有的，但后来我发现了Classes can use the same interfaces to control copying that they use to control pickling。然而，对于深度复制（如何使用__getstate__返回的值，传递给__setstate__的值是如何使用的）时，如何使用__[gs]etstate__的文档在
2. deepcopy的另一个简单的实现是pickle.loads(pickle.dumps(obj))。但是，这不可能等同于deepcopy'ing，因为如果一个类定义了一个__deepcopy__操作，那么就不会使用deepcopy的这种基于pickle的实现来调用它。（我还偶然发现了一个声明，deepcopy比pickle更通用，而且有许多类型可以deepcopy，但不能pickle。）

（1）表示共性，而（2）表示pickle和{}之间的区别。在

除此之外，我还发现了两种相互矛盾的说法：

copy_reg: The pickle, cPickle, and copy modules use those functions when pickling/copying those objects

以及

The copy module does not use the copy_reg registration module

一方面，这是pickle和{}之间的关系/共同性的另一个迹象，另一方面，也导致了我的困惑。。。在

[我的经验是使用python2.7，但我也希望能提供关于python2和python3在pickle/deepcopy上的差异的任何建议]

Answer 1

你不应该被（1）和（2）混淆。一般来说，Python会尝试为丢失的方法包含合理的回退。（例如，定义__getitem__以拥有iterable类就足够了，但是实现__iter__可能更有效。类似于__add__，可选的__iadd__等。）

__deepcopy__是deepcopy()要寻找的最专门的方法，但是如果它不存在，返回pickle协议是一件明智的事情。它并没有真正地调用dumps()/loads()，因为它不依赖中间表示作为字符串，而是间接地使用__getstate__和{}（通过__reduce__）。在

当前，the documentation仍处于状态

… The copy module does not use the copy_reg registration module.

但这似乎是a bug that has been fixed in the meantime（可能，2.7分支在这里没有得到足够的关注）。在

还要注意的是，这已经非常深入地集成到Python中了（至少现在是这样）object类本身实现了__reduce__（及其版本化的_-ex-variant），它引用{}来创建给定对象派生类的新实例。在

Answer 2

好吧，我不得不读了这篇文章的源代码，但看起来这是一个非常简单的答案。 http://svn.python.org/projects/python/trunk/Lib/copy.py

copy查找一些它知道构造函数是什么样子的内置类型（注册在_copy_dispatch字典中，当它不知道如何复制基本类型时，它导入copy_reg.dispatch_table。。。这是pickle注册它所知道的生成对象新副本的方法的地方。本质上，它是一个关于对象类型和“生成新对象的函数”这个“生成新对象的函数”与您为一个对象编写__reduce__或__reduce_ex__方法时编写的内容（如果其中一个丢失或需要帮助，它将遵循__setstate__、__getstate__等方法。在

这就是copy。基本上…（有一些附加条款…）

def copy(x):
    """Shallow copy operation on arbitrary Python objects.

    See the module's __doc__ string for more info.
    """

    cls = type(x)

    copier = _copy_dispatch.get(cls)
    if copier:
        return copier(x)

    copier = getattr(cls, "__copy__", None)
    if copier:
        return copier(x)

    reductor = dispatch_table.get(cls)
    if reductor:
        rv = reductor(x)
    else:
        reductor = getattr(x, "__reduce_ex__", None)
        if reductor:
            rv = reductor(2)
        else:
            reductor = getattr(x, "__reduce__", None)
            if reductor:
                rv = reductor()
            else:
                raise Error("un(shallow)copyable object of type %s" % cls)

deepcopy执行与上述相同的操作，但除此之外，还要检查每个对象并确保每个新对象都有一个副本，而不是指针引用。deepcopy构建它自己的_deepcopy_dispatch表（dict），它在其中注册函数，以确保生成的新对象没有指向原始对象的指针引用（可能是用copy_reg.dispatch_table中注册的__reduce__函数生成的）

因此，编写一个__reduce__方法（或类似方法）并将其注册到copy_reg中，应该可以使copy和{}也能完成它们的工作。在