为什么sys.getrefcount()在Python控制台与脚本中返回值存在差异？

前置基础 #

CPython实现中，会对范围在[-5, 256]的小整数做全局驻留处理，整个解释器生命周期内，同一个小整数只会创建一个实例，你测试的11属于这个范围，所以a、b、字面量11的id完全一致，是指向同一个对象的正常表现。

1. REPL环境中三者引用计数不一致的原因 #

• sys.getrefcount(obj)的返回值本身包含了函数调用时传入参数产生的1次临时引用，这是该函数的固定特性。
• 当你传入变量a、b调用该函数时，除了函数本身的1次临时引用，不会产生额外引用，返回的17就是该对象当前的总引用数。
• 当你直接传入字面量11调用该函数时，REPL的交互式特性会产生3次额外的临时引用：
  • 解析字面量表达式时产生的临时引用
  • REPL对输入表达式结果的临时持有
  • REPL将表达式结果存入内置变量_产生的引用
    这3次额外引用叠加后，最终返回值就变成了20，比传入变量的结果高3。

2. 独立脚本中三者引用计数一致的原因 #

• 独立脚本是先完整编译为字节码再批量执行，没有REPL的交互式临时持有、_变量存储的逻辑。
• 不管你传入的是变量a、b还是字面量11，编译后的字节码都是直接指向驻留的11实例，调用sys.getrefcount时只会产生1次参数传入的临时引用，所以三者返回结果完全一致。
• 脚本中返回的28比REPL中的17数值更高，是因为脚本执行过程中，print输出、字符串格式化操作也多次引用了11这个实例，属于正常现象。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mvk