python -X showrefcount 报告扩展的负引用计数

Question

当我运行 cpython 在我写的扩展上带有 -X showrefcount 标志时，当我 return 时它报告负引用计数（例如 [-5538 refs, 13503 blocks]） None 来自函数（使用 Py-RETURN_NONE 宏）。

已知事实：

确切计数在运行秒之间变化，但保持在同一数量级内。
无论发生什么，它似乎都在缓慢发生；在引用计数变为负值之前，我需要调用扩展函数大约 50,000 次。
如果我们用Py_INCREF(Py_None); return Py_None;替换Py_RETURN_NONE;，它没有任何改变。实际上，我们似乎可以添加任意数量的 Py_INCREF(Py_None) 而根本不会影响引用计数。
如果我们用 return Py_None; 替换 Py_RETURN_NONE; 并且不增加引用计数，它会出现段错误（如预期的那样）。
如果我们将 None return 替换为另一个值，例如PyLong_FromLong(0);，问题消失。

这是什么原因？相关问题：为什么在运行空脚本后引用计数不零？

最小示例：

用于 cpython 调试构建的构建命令

$ ./configure --with-pydebug --with-valgrind && make

extension.c

#define PY_SSIZE_T_CLEAN
#include <Python.h>

static PyObject *f(void) {
    int manifest_bug = 1;
    if (manifest_bug) {
        Py_RETURN_NONE;
    }
    else {
        return PyLong_FromLong(0);
    }
}

static PyMethodDef functions[] = {
    {"f", (PyCFunction)f, METH_NOARGS, "" },
    {NULL, NULL, 0, NULL},
};

static struct PyModuleDef module = {
    PyModuleDef_HEAD_INIT,
    .m_name = "foo",
    .m_size = -1,
    .m_methods = functions,
};

PyMODINIT_FUNC PyInit_foo(void) {
    return PyModule_Create(&module);
}

setup.py

from setuptools import setup, Extension

name="foo"
def main() -> None:
    setup(
        name=name,
        version="0.0.0",
        ext_modules=[ Extension(name, ["extension.c"]) ],
    )

if __name__ == "__main__":
    main()

test.py

import foo
# With fewer than roughly this many iterations, the reference count
# generally remains positive. With more iterations, it becomes more negative
for i in range(50000):
    foo.f()

Answer 1

问题是由于扩展是使用旧版本 python 构建的，运行使用从最新版本编译的调试版本源的版本。未使用 stable ABI 编译的扩展（并声明这样做）在 python 版本之间不二进制兼容。

[感谢 ead 的评论，因为他提出了直接导致此解决方案的问题。]

python -X showrefcount 报告扩展的负引用计数

python -X showrefcount reporting negative reference counts for extension

python

garbage-collection

cpython