Python中cell对象存储的是局部变量的值还是其引用？

Python官方文档对cell对象的描述翻译如下：「对于每个这类变量，解释器会创建一个cell对象来存储它的值；每个引用了该值的栈帧的本地变量中，都保存了对同样使用该变量的外层作用域的cell对象的引用。」

你对文档的误解核心在于对Python变量存储逻辑的认知：Python中所有的变量本质上都是存储对象的引用，不存在直接存储值拷贝的变量，cell对象的存储逻辑也符合这个规则。

你给出的测试代码运行逻辑完全符合cell的设计：

def func():
    l = [1,2,3]
    def g():
        print(l)
    return l,g
l,g = func()
l[0]=-1
g()

输出[-1, 2, 3]的原因可以拆解为以下几步：

• func执行时首先创建列表对象[1,2,3]，func作用域内的本地变量l存储的是这个列表对象的引用
• 由于内层函数g引用了外层作用域的l，解释器为变量l创建对应的cell对象，cell对象中存储的不是列表的拷贝，而是该列表对象的引用
• func返回的第一个值就是本地变量l持有的列表引用，赋值给全局作用域的变量l
• 执行l[0]=-1时，是通过全局l持有的引用直接修改原列表对象的内部元素，没有改变l本身的引用指向
• 调用g()时，内层函数从关联的cell对象中拿到的还是同一个列表对象的引用，打印结果自然是修改后的内容

你可以通过补充测试验证这个逻辑：如果执行l = [4,5,6]修改全局l的引用指向，再调用g()，打印的还是原来的[-1, 2, 3]，因为你修改的只是全局变量l的引用，没有改变cell对象中存储的原列表引用。

总结：官方文档中的「存储值」是通用通俗表述，实际cell对象存储的是原变量指向的对象的引用，不会对指向的对象做深拷贝或浅拷贝，所以对可变对象的内容修改会在所有持有该引用的地方同步生效。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Rylan Liu