Python 换出 sys.modules 并不像直觉那样工作

我正在尝试设置字典sys.modules在寻找答案时另一个问题 https://stackoverflow.com/q/42134260/2988730并发现了一些有趣的事情。链接的问题涉及消除导入模块的所有影响。基于另一个帖子 https://stackoverflow.com/a/487718/2988730，我想出了删除所有新模块的想法sys.modules导入后。我最初的实现是执行以下操作（使用numpy作为要加载和卸载的模块）：

# Load the module
import sys
mod_copy = sys.modules.copy()
print('numpy' in mod_copy, 'numpy' in sys.modules) # False False
import numpy
print('numpy' in mod_copy, 'numpy' in sys.modules) # False True
print(id(numpy)) # 45138472

打印输出显示 numpy 已成功导入，并且浅拷贝不包含它，正如预期的那样。

现在我的想法是通过交换来卸载模块mod_copy回到sys.modules，然后删除对该模块的本地引用。理论上，这应该删除所有对它的引用（并且可能确实如此）：

sys.modules = mod_copy
del numpy
print('numpy' in sys.modules) # False

这应该足以重新导入模块，但是当我这样做时

import numpy
print('numpy' in sys.modules) # False
print(id(numpy)) # 45138472

看来 numpy 模块没有重新加载，因为它具有相同的id像之前一样。它没有出现在sys.modules，尽管事实上import语句不会引发任何错误并且似乎已成功完成（即numpy模块存在于本地命名空间中）。

另一方面，我在我的答案 https://stackoverflow.com/a/42139290/2988730链接的问题似乎确实工作正常。它直接修改字典而不是交换它：

import sys
mod_copy = sys.modules.copy()
print('numpy' in mod_copy, 'numpy' in sys.modules) # False False
import numpy
print('numpy' in mod_copy, 'numpy' in sys.modules) # False True
print(id(numpy)) # 35963432

for m in list(sys.modules):
    if m not in mod_copy:
        del sys.modules[m]
del numpy
print('numpy' in sys.modules) # False

import numpy
print('numpy' in sys.modules) # True
print(id(numpy)) # (54941000 != 35963432)

我在 Anaconda 安装上使用 Python 3.5.2。我最感兴趣的是针对 Python 3 的解释，但我对 Python 2.7+ 也很好奇。

我唯一能想到的就是这里发生的事情sys维护另一个引用sys.modules并使用该内部参考，无论我对公共参考做了什么。我不确定这是否涵盖了所有内容，所以我想知道到底发生了什么。

即使在 Python 3.5 中，导入实现的一部分是仍然是用C写的 https://hg.python.org/cpython/file/3.5/Python/import.c，该部分使用PyThreadState_GET()->interp->modules检索模块缓存，而不是通过sys.modules属性。您的进口正在发现numpy在旧的sys.modules通过这些代码路径之一。

sys.modules不是为了被替换而设计的。这docs https://docs.python.org/3/library/sys.html#sys.modules提到替换它可能会出现意想不到的行为：

可以操纵它来强制重新加载模块和其他技巧。然而，替换字典不一定能按预期工作从字典中删除必要的项目可能会导致Python失败。