파이썬 b = a는 리스트를 하나 더 만드는 코드가 아니에요

a = [10, 20]
b = a
b.append(30)
print(a)
# [10, 20, 30]

b를 통해 값을 넣었는데 a로 읽어도 30이 있습니다. 리스트가 두 개였는데 하나가 다른 하나를 따라 바뀐 것이 아니에요. 같은 리스트 객체에 a와 b라는 이름이 함께 연결되어 있었습니다.

파이썬의 대입은 객체를 복사하지 않고 이름과 객체를 연결합니다.¹ 따라서 b = a라는 줄을 만났을 때, 새 리스트의 내용을 다시 적기보다 두 이름이 어디를 가리키는지 보면 됩니다.

append를 대입으로 바꾸면

앞 코드를 다시 초기화하고 이번에는 다음처럼 쓰겠습니다.

a = [10, 20]
b = a
b = b + [30]

print(a)  # [10, 20]
print(b)  # [10, 20, 30]

리스트의 +는 원소를 이어 붙인 새 리스트를 만듭니다. b는 그 새 객체에 다시 연결되고 a는 이전 객체를 가리켜요.²

append는 원래 리스트 안을 바꿨고, 위 대입은 b의 연결을 바꿨습니다. 같은 30을 추가하는 것처럼 보여도 대상이 달라요. 출력이 달라진 이유는 a를 보존하라는 특별한 규칙이 아니라 원래 객체를 바꾸었는지 여부입니다.

리스트의 +=는 이 대입으로 단순히 풀어 읽을 수 없습니다.

a = [10, 20]
b = a
b += [30]
print(a)  # [10, 20, 30]

리스트의 +=는 리스트 자체를 늘리는 연산입니다.² ‘짧게 쓴 더하기 대입’이라는 모양만 보고 b = b + [30]과 같은 객체 변화로 처리하면 처음의 공유 관계를 놓칩니다.

copy가 만드는 것은 새 바깥 리스트예요

a = [10, 20]
b = a.copy()

print(a == b)  # True: 원소 내용이 같음
print(a is b)  # False: 다른 리스트 객체

b.append(30)
print(a)  # [10, 20]
print(b)  # [10, 20, 30]

새 바깥 리스트를 만들었으므로 b의 길이를 늘려도 a의 길이는 바뀌지 않습니다. ==와 is가 서로 다른 질문에 답한다는 것도 여기서 보입니다. 이 예제의 ==는 리스트 내용의 동등성을, is는 객체의 동일성을 비교해요.³

숫자만 들어 있을 때는 copy가 원본을 따로 보존해주는 듯 보입니다. 하지만 안에 리스트가 들어 있는 자료라면 바깥을 복사했다는 말만으로 모든 원소가 분리되었다고 할 수 없어요.

a = [[10], [20]]
b = a.copy()
b[0].append(99)

print(a)  # [[10, 99], [20]]
print(b)  # [[10, 99], [20]]

얕은 복사는 새 바깥 컨테이너에 원래 내부 원소의 참조를 넣습니다.¹ a[0]과 b[0]은 같은 내부 리스트를 가리키고 있어요. b[0]의 append가 바로 그 공유한 리스트를 바꿉니다.

그다음 b.append([30])을 실행한다면 a의 바깥 리스트 길이는 그대로입니다. 이번에는 내부 첫 리스트가 아니라 바깥 b를 늘린 것이니까요. 중첩 자료에서는 어느 층의 객체를 바꾸는지까지 따라가야 합니다.

내부의 변경까지 분리하려면

import copy

a = [[10], [20]]
b = copy.deepcopy(a)
b[0].append(99)

print(a)  # [[10], [20]]
print(b)  # [[10, 99], [20]]

이 자료에서는 깊은 복사가 내부 리스트까지 새로 만들었습니다. b의 내부 원소를 바꾸어도 a에 같은 변화가 보이지 않아요. Python 문서는 얕은 복사와 깊은 복사를 컨테이너 내부 항목을 복사하는 방식으로 구별합니다.¹

깊은 복사는 ‘모든 참조를 각각 다른 객체로 만든다’는 뜻까지 포함하지는 않습니다. 같은 내부 리스트를 두 자리에서 참조하던 자료의 공유 관계를 복사본 안에 유지할 수 있어요.

import copy

inner = [10]
a = [inner, inner]
b = copy.deepcopy(a)

print(b[0] is b[1])  # True
print(a[0] is b[0])  # False

원본의 내부 리스트와 복사본의 내부 리스트는 갈라졌지만, 복사본 안의 두 자리는 같은 새 리스트를 가리킵니다. 문서에 설명된 memo 기록은 이미 복사한 객체를 다시 다루는 데 쓰여요.¹