向multiprocessing.Process传递外部内存地址的方案为何失效？

这个方案会在三个核心环节彻底失效，本质原因是多进程的地址空间隔离特性：

1. 进程私有地址空间导致内存地址完全无效 #

Python的multiprocessing模块创建的子进程，会拥有完全独立的虚拟地址空间。父进程里的内存地址只是父进程虚拟地址空间的标识，到了子进程里，这个地址要么指向一片无效的内存区域，要么指向子进程自己地址空间里的无关数据——两个进程的虚拟地址和物理内存的映射关系完全不共享，所以你传递的内存地址在子进程中没有任何意义，retrieve_data根本无法拿到父进程里的complex_class_object。

2. Python对象的解释器私有性无法跨进程解析 #

就算你强行通过某种手段拿到了物理内存地址，Python的对象是由解释器管理的：每个进程的Python解释器维护自己的对象引用计数、类型信息等元数据。子进程的解释器完全不认识父进程里的对象结构，直接解析内存地址只会得到一堆乱码，甚至会直接导致子进程崩溃。

3. 写时复制机制让修改只作用于副本 #

退一万步说，就算在Unix系统下，子进程启动时用了写时复制（Copy-On-Write）机制，初始时和父进程共享物理内存页，但只要子进程尝试修改对象，系统就会把对应的内存页复制一份给子进程，子进程修改的只是自己的副本，父进程里的原对象不会有任何变化，完全达不到“修改同一数据”的目的。

你提供的伪代码示例 #

class ComplexClass:
    def __init__(self, complex_data):
        self.complex_data = complex_data

    def change_data(self):
        self.complex_data = changes


complex_class_object = ComplexClass(...)
        

def data_operation(memory_address_of_complex_data):
    _complex_class_object = retrieve_data(memory_address_of_complex_data)
    _complex_class_object.change_data()


memory_address_of_complex_data = memory_address_of(complex_class_object)

process = multiprocessing.Process(
    target=data_operation, 
    args=(memory_address_of_complex_data, *args), 
    kwargs=kwargs)
    
process.start()
process.join()

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Luggie