【Python】辞書の「参照共有」「浅いコピー」と「深いコピー」の違い

Pythonにおける辞書の「参照共有」「浅いコピー」と「深いコピー」の違いについて詳しく解説します。

辞書の「参照共有」「浅いコピー」と「深いコピー」
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辞書の「参照共有」「浅いコピー」と「深いコピー」

Pythonでは、辞書型のデータをコピーする方法が3つありますが、動作がまったく異なる**ので注意が必要です。

方法	コピーの種類	特徴
`=` で代入	参照共有（コピーではない）	元の辞書と同じものを指す
`copy()` メソッド	浅いコピー（shallow copy）	一階層目だけ複製、ネストされた辞書は共有される
`copy.deepcopy()` 関数	深いコピー（deep copy）	全階層を完全に複製、完全に独立した辞書になる

以下のコードは、 = で代入した場合（参照が共有される）の例です。

pikori_items = {
    "回復薬": 5,
    "装備": {
        "武器": "鉄の剣",
        "防具": "革の盾"
    }
}

# 持ち物を複製
copy_items = pikori_items

# 複製側を変更
copy_items["回復薬"] = 99

print("勇者ぴこりの持ち物：", pikori_items)
print("勇者ぴこりの持ち物のコピー：", copy_items)

勇者ぴこりの持ち物： {‘回復薬’: 99, ‘装備’: {‘武器’: ‘鉄の剣’, ‘防具’: ‘革の盾’}}
勇者ぴこりの持ち物のコピー： {‘回復薬’: 99, ‘装備’: {‘武器’: ‘鉄の剣’, ‘防具’: ‘革の盾’}}

= で代入すると、元の辞書と同じものを指す（両方が同じ辞書を共有）するため、コピー先の辞書を変更すると、コピー元の辞書も変わってしまいます。（回復薬が両方とも99になっている）
以下のコードは、 copy() を使って浅いコピーをする例です。

pikori_items = {
    "回復薬": 5,
    "装備": {
        "武器": "鉄の剣",
        "防具": "革の盾"
    }
}

# 持ち物を複製（浅いコピー）
copy_items = pikori_items.copy()

# 複製側を変更
copy_items["回復薬"] = 99
copy_items["装備"] ["武器"] = "鋼の剣"

print("勇者ぴこりの持ち物：", pikori_items)
print("勇者ぴこりの持ち物のコピー：", copy_items)

勇者ぴこりの持ち物： {‘回復薬’: 5, ‘装備’: {‘武器’: ‘鋼の剣’, ‘防具’: ‘革の盾’}}
勇者ぴこりの持ち物のコピー： {‘回復薬’: 99, ‘装備’: {‘武器’: ‘鋼の剣’, ‘防具’: ‘革の盾’}}

実行結果では、回復薬はコピーだけが99に変更されましたが、武器は両方とも「鋼の剣」に変わってしまっています。copy() メソッドは、一階層目だけ複製しますが、ネストされた辞書は共有されるためです。ネストされた辞書も複製する場合、以下コードのように、copy.deepcopy()を使います。

import copy

pikori_items = {
    "回復薬": 5,
    "装備": {
        "武器": "鉄の剣",
        "防具": "革の盾"
    }
}

# 持ち物を複製（深いコピー）
copy_items = copy.deepcopy(pikori_items)

# 複製側を変更
copy_items["回復薬"] = 99
copy_items["装備"] ["武器"] = "鋼の剣"

print("勇者ぴこりの持ち物：", pikori_items)
print("勇者ぴこりの持ち物のコピー：", copy_items)

勇者ぴこりの持ち物： {‘回復薬’: 5, ‘装備’: {‘武器’: ‘鉄の剣’, ‘防具’: ‘革の盾’}}
勇者ぴこりの持ち物のコピー： {‘回復薬’: 99, ‘装備’: {‘武器’: ‘鋼の剣’, ‘防具’: ‘革の盾’}}