python - 为什么删除名为 __builtins__ 的全局变量只会阻止 REPL 访问内置函数？

Question

我有一个包含以下内容的 python 脚本:

# foo.py

__builtins__ = 3
del __builtins__

print(int)  # <- this still works

奇怪的是，使用 -i 标志执行此脚本仅 REPL 无法访问内置函数:

aran-fey@starlight ~> python3 -i foo.py 
<class 'int'>
>>> print(int)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'print' is not defined

为什么脚本可以访问内置函数，而 REPL 却不能？

Answer 1

CPython 不会在每次需要进行内置变量查找时查找 __builtins__。每个框架对象都有一个 f_builtins持有其内置变量 dict 的成员，内置变量查找从那里进行。

f_builtins 在框架对象创建时设置。如果新框架没有父框架 (f_back)，或者与其父框架有不同的全局变量字典，则框架对象初始化查找__builtins__ 设置 f_builtins。 (如果新框架与其父框架共享全局字典，则它继承其父框架的 f_builtins。)这是 __builtins__ 参与内置变量查找的唯一方式.您可以在 _PyFrame_New_NoTrack 中查看处理此问题的代码.

当您在脚本中删除 __builtins__ 时，不会影响 f_builtins。在脚本的堆栈框架中执行的其余代码仍然可以看到内置函数。一旦脚本完成并且 -i 使您进入交互模式，每个交互命令都会获得一个新的堆栈帧(没有父级)，并且 __builtins__ 查找将重复进行。这是删除的 __builtins__ 最终重要的时候。