关于oop：浅拷贝而不是Python中的新对象

Shallow copy instead of new object in Python

我试图在同一个类中创建一个类的新对象，但是它不是创建一个全新的对象，而是创建一个对我当前工作的同一个对象的新引用。

所以，如果我改变一个对象的值，它也会改变另一个对象的值——即使我可能有两个完全不同的对象。

使用copy.deepcopy()方法可以修复引用中的问题，但我想它也应该以不同的方式工作。

我的代码在这个特定的实现中是如何工作的？即使代码可能应该创建同一对象的新实例，它是否有理由创建该对象的浅副本？

这是一个稍微简化的代码片段：

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class Vec4():
def __init__(self, x = 0, y = 0, z = 0, w = 0):
self.values = [x,y,z,w]

def __str__(self):
return str(self.values[0]) + ' ' + str(self.values[1]) + ' ' + str(self.values[2]) + ' ' + str(self.values[3])

def setValue(self, index, value):
self.values[index] = value

def scalar(self, vector):
"""returns the result of the scalar multiplication"""
result = 0
for u in range(4):
result += self.values[u] * vector.values[u]
return result

class Matrix4():
def __init__(self, row1 = Vec4(), row2 = Vec4(), row3 = Vec4(), row4 = Vec4()):
self.m_values = [row1,row2,row3,row4]
self.trans_values = [Vec4(),Vec4(),Vec4(),Vec4()]
self.set_transp_matrix()

def __str__(self):
return self.m_values[0].__str__() + '
' + self.m_values[1].__str__() + '
' + self.m_values[2].__str__() + '
' + self.m_values[3].__str__()

def setIdentity(self):

identity = Matrix4(Vec4(1,0,0,0),
Vec4(0,1,0,0),
Vec4(0,0,1,0),
Vec4(0,0,0,1))
for i in range(4):
for j in range(4):
self.m_values[i].values[j] = identity.m_values[i].values[j]

def set_transp_matrix(self):
for t in range(4):
for s in range(4):
self.trans_values[t].values[s] = self.m_values[s].values[t]

def get_trans_matrix(self):
return self.trans_values[0].__str__() + '
' + self.trans_values[1].__str__() + '
' + self.trans_values[2].__str__() + '
' + self.trans_values[3].__str__()

def mulM(self, m):

print(self,"
")
matrixResult = Matrix4()
print(matrixResult,"
")
for row in range(4): # rows of self
for element in range(4):
value = self.m_values[row].scalar(m.trans_values[element])
matrixResult.m_values[row].setValue(element, value)
return matrixResult

class ScaleMatrix(Matrix4):

def __init__(self, m_scale = Vec4(1,1,1), *args, **kwargs):
super(ScaleMatrix, self).__init__(*args, **kwargs)
self.m_scale = m_scale
self.update()

def getScale(self):
"""Returns the scale vector, only x, y and z are relevant"""
return self.m_scale

def setScale(self, v):
"""Sets the scale vector, only x, y and z are relevant"""
self.m_scale = v
self.update()

def update(self):
"""Calculates the scale matrix"""

self.setIdentity()

for i in range(3):
self.m_values[i].values[i] = self.getScale().values[i]

return self

if __name__ =="__main__":
#Simple Constructor and Print
a = Vec4(1,2,3,4)
b = Vec4(5,6,7,8)
c = Vec4(9,10,11,12)
d = Vec4(13,14,15,16)

A = Matrix4(a, b, c, d)
D = ScaleMatrix()
D.setScale(Vec4(3, 4, 5, 1))

print(D.mulM(A))

问题出在Matrix4类方法mulM()中，其中matrixResult = Matrix4()应创建一个全新的Matrix4()实例(其中Vec4()的所有值应为0而不是简单地复制self对象。print的输出如下：

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0 4 0 0
0 0 5 0
0 0 0 1

3 6 51 672
20 64 508 6688
45 140 1170 15340
13 40 334 4396

所以第二个矩阵不应该等于第一个矩阵。但是，如果我创建一个普通的Matrix4()对象而不是ScaleMatrix()对象，而该对象在上述代码段的最后扩展了Matrix4()，则不会发生此问题。

Python V.3.4.4

相关讨论

定义函数时，python计算默认参数。定义时：

1 2	class Matrix4(): def __init__(self, row1 = Vec4() ...

您创建一个Vec4实例，现在每次调用该__init__方法时，该实例都将用作默认值。

第一次创建Matrix4实例时，将执行__init__实例，此实例的引用名称为row1。

然后你有：

1	self.m_values = [row1,row2,row3,row4]

所以这个实例现在由self.m_值[0]引用。

稍后，在ScaleMatrix.update中，您将更新此Vec4实例：

1 2	for i in range(3): self.m_values[i].values[i] = self.getScale().values[i]

下次不带参数调用Matrix4.__init__时，将使用默认值，这是刚才更新的Vec4。

当使用空列表作为默认参数时，您有类似的行为，请参见"最小惊讶"和可变默认参数。.

避免这个问题的通常方法是避免使用可变对象作为默认参数。你可以这样做：

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class Matrix4():
def __init__(self, row1 = None, row2 = None, row3 = None, row4 = None):
if row1 is None:
row1 = Vec4()
if row2 is None:
row2 = Vec4()
if row3 is None:
row3 = Vec4()
if row4 is None:
row4 = Vec4()
self.m_values = [row1,row2,row3,row4]
self.trans_values = [Vec4(),Vec4(),Vec4(),Vec4()]
self.set_transp_matrix()

其输出为：

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