MacOS下C与Python跨进程POSIX共享内存读取全零的问题求助

云上老周

2026-4-14

我正在写一个接口，实现C语言主程序和Python扩展脚本之间的通信，Python脚本运行在独立的解释器进程中。这个接口用UNIX套接字传输小数据，用POSIX共享内存传输大数组。所有共享内存的创建、资源跟踪和最终的unlink操作都由C程序处理。

在Linux上这完全没问题，我可以通过共享内存在两个进程间正常传输数据。

但在MacOS上运行完全相同的代码时，虽然没有报错，但从写入进程的另一端读取共享内存时，里面全是零。比如从C写入图像数据到共享内存，Python读取时全是零；反过来从Python写入，C读取也全是零。

我在C中创建共享内存的代码如下（为了清晰去掉了部分错误处理代码）：

void *shm_ptr = NULL;
    snprintf(shm_name_ptr, 30, "/%08x%08x%08x%04x", my_random_int(), my_random_int(), my_random_int(), my_random_int());
    debug_print("shm name: %s\n", shm_name_ptr);
    *fd = shm_open(shm_name_ptr, O_CREAT | O_RDWR | O_EXCL, S_IRUSR | S_IWUSR);
    ftruncate(*fd, aligned_size) == -1);
    shm_ptr = mmap(NULL, (size_t) aligned_size, PROT_READ | PROT_WRITE,
                MAP_SHARED, *fd, 0);
    *shm_ptr_ptr = shm_ptr;

然后我通过套接字把共享内存的信息传给Python。这部分代码比较长还有Windows相关的#ifdef，所以就不贴了，但套接字机制是没问题的——我可以打印C中创建的共享内存名称，和Python接收到的名称，两者是一致的：

shm name: /b6c31655f708d0e20760b60bc483
SHM allocation: Original size: 25941632, Aligned size: 25944064, Page size: 4096
Truncating shm file to 25941632 bytes
log: b'/b6c31655f708d0e20760b60bc483'

（前几行是C打印的，最后一行是Python打印的）

我在Python中用来打开共享内存的包装类的__init__函数如下：

class SharedMemoryWrapper:
    """
    Wrapper class to handle shared memory creation and cleanup across platforms.
    """
    def __init__(self, name: str, size: int):
        self.name = name
        self.size = size  # Store intended size separately
        self._shm = None
        try:
            # First try to attach to existing shared memory
            self._shm = shared_memory.SharedMemory(name=self.name)
            unregister(self._shm._name, "shared_memory")
        except FileNotFoundError:
            # If it doesn't exist, create new shared memory
            print("Existing SHM not found, creating a new one...")
            self._shm = shared_memory.SharedMemory(name=self.name, create=True, size=self.size)

（unregister()调用是因为共享内存始终由C程序分配、跟踪和清理，然后传给Python程序，这样做是为了避免Python脚本退出时出现共享内存泄漏的警告）

当通过套接字接收到名称和大小后，我会用SharedMemoryWrapper(name=name_from_socket, size=size_from_socket)初始化共享内存对象。

在Linux上，try块能正常执行，共享内存被正确打开；但在MacOS上，我会看到“Existing SHM not found, creating a new one...”这条消息。

有没有人能解释一下MacOS在这里有什么不同？我该怎么修改才能让Python正确打开已有的共享内存？

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Adrian K-B.