Python 在 MacOS 上崩溃了

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最近为了科学上网，安装了一个 ShadowSocksR 的 Python 版，起初运行得好好的，某次系统软件升级后突然崩溃了，再也无法正常启动了。

[1] 44820 abort

问题分析

没想到 Python 这种动态脚本语言也能崩溃，太神奇了，于是使用二分 print 大法开始定位问题。

很快定位到是这行代码崩溃了：

from ctypes import CDLL

# ...
lib = CDLL(path)

而且可以发现 path 是 /usr/lib/libcrypto.dylib，Google 一下就明白了，是 OpenSSL 的动态链接库版本不兼容导致的。

回顾了一下最近的变更，发现果然 Homebrew 安装了一个 OpenSSL 的依赖，并且升级了。

因为我的 Python 是通过 Homebrew 和 pyenv 安装的，这两种方式都会从源码编译安装，并且会依赖 Homebrew 提供的最新版的 OpenSSL，在 /usr/local/opt/openssl/lib/libcrypto.dylib。

而编译出来的 Python 在执行的时候，会重新根据系统环境去查找这个依赖，结果就找到了系统的版本，在 /usr/lib/libcrypto.dylib。

版本不符，一个加载就直接崩溃了。顺便感慨一下，Node.js 似乎做得更好些，即使不能加载，崩溃前也会多透露一些有用的信息，可以节约不少时间。

解决依赖问题

问题定位了，看上去应该就很简单了，继续 Google 一下，很快就找到了解决方案。

添加环境变量到 ~/.zshrc：

export DYLD_LIBRARY_PATH=/usr/local/opt/openssl/lib:$DYLD_LIBRARY_PATH

再次运行代码，还是崩溃了！

继续通过二分 print 大法排查，发现问题还在同一个地方！

我的内心也是崩溃的。

难道这个环境变量在 Python 中不支持？但是这是一个系统级的约定，Python 没道理越过它去重新实现一套吧。

抱着一丝希望，我在 Python 里把环境变量打出来了：

import os

print(os.environ)
print(os.environ['DYLD_LIBRARY_PATH'])

然后惊奇地发现，居然没有这个环境变量。于是我回到 Shell 再打了一遍，确实是存在的。

至此，我才发现强大的 Apple 居然还有这种能力：启动程序时强行篡改环境变量！

被 Apple 砸了一下

继续 Google 了一下，发现了 System Integrity Protection Guide: Runtime Protections。

大概是为了安全起见，新版的 MacOS 会在启动被保护的进程的子进程时，把所有的动态链接相关的环境变量过滤掉，比如 DYLD_LIBRARY_PATH。

这就中招了。

这里有几种解法：

  • 粗暴型

    直接用新版替换掉系统的版本，就再也不用担心路径问题了。但是这样可能会有其他的副作用，比如系统中可能存在其他工具就依赖了系统版本的动态库，那就乱套了。

    $ sudo rm /usr/lib/libcrypto.dylib
$ sudo ln -s /usr/local/opt/openssl/lib/libcrypto.dylib /usr/lib/libcrypto.dylib

  • 混乱型

    将 Homebrew 的动态库链接到 /usr/local/lib，这样也可以被找到了，而且系统原来的版本还在。但是同样可能存在一些软件查找到不正确的版本而崩溃。

    $ sudo ln -s /usr/local/opt/openssl/lib/libcrypto.dylib /usr/local/lib/libcrypto.dylib

  • 克制型

    魔改本地代码。这种方式完全遵守 Apple 的规范，丝毫不侵犯系统。

    我在环境变量里加了一个自定义的前缀：

    export DYLD_LIBRARY_PATH=/usr/local/opt/openssl/lib:$DYLD_LIBRARY_PATH
export KEEP_DYLD_LIBRARY_PATH=DYLD_LIBRARY_PATH

    然后在 Python 代码里手动更新环境变量：

    DYLD_LIBRARY_PATH = os.environ.get('KEEP_DYLD_LIBRARY_PATH')
if os.environ.get('DYLD_LIBRARY_PATH') is None and DYLD_LIBRARY_PATH is not None:
    os.environ['DYLD_LIBRARY_PATH'] = DYLD_LIBRARY_PATH

    在加载 DLL 之前执行这段 patch，就可以正常加载了。

结语

一直忙碌在无聊的业务代码中，已经好久没有遇到这么有意思的问题了，感觉操作系统的水真的很深啊。

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