在Windows 10上使用f2py和Python 3.6编译Fortran模块

Question

在Windows 10上使用f2py和Python 3.6编译Fortran模块

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我正在尝试使用f2py和Python 3.6在Windows 10上编译Fortran模块igrf12.f（来自BGS），但一直失败。Python是使用Anaconda 4.4.10安装的。

我的设置如下：

- Python 3.6.3 | Anaconda custom（64位）|（默认值，2017年10月15日， 03:27:45）[MSC v.1900 64位（AMD64）]在win32上 - Windows 10企业版（版本1703） - NumPy 1.14.0

我按照SciPy文档和Dr.Michael Hirsch的有用指南中的f2py指导进行操作。Dr.Hirsch已创建了pyigrf12模块，但pip安装失败，这就是我对f2py感兴趣的最初原因。

无论使用哪种方法，我始终从 f2py igrf12.f -m pyigrf12 -h igrf12.pyf 开始创建*.pyf签名文件，并适当添加intent（in / out）属性。

方法1：使用C：\ MinGW和 --compiler = mingw32
方法2：使用C：\ MinGW和 --compiler = msvc
方法3：使用mingw的anaconda版本和 --compiler = mingw32
方法4：使用mingw的anaconda版本和 --compiler = msvc

方法1：

背景：我在C：\ MinGW上安装了MinGW，并将C：\ MinGW \ bin添加到我的用户路径中。不幸的是，我没有安装这个MinGW版本（这台电脑是我从同事那里接手的），所以我不知道它的来源。gcc --version和gfortran --version为5.3.0。

我运行f2py -c igrf12.pyf igrf12.f --compiler=mingw32。这导致出现以下错误消息：

Building import library (arch=AMD64):
"C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\libs\libpython36.a" 
(from C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\python36.dll)
    objdump.exe: C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\python36.dll: File format not recognized

Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\Scripts\\f2py.py", line 28, in <module>
    main()
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\f2py\f2py2e.py", line 648, in main
    run_compile()
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\f2py\f2py2e.py", line 633, in run_compile
    setup(ext_modules=[ext])
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\core.py", line 169, in setup
    return old_setup(**new_attr)
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\distutils\core.py", line 148, in setup
    dist.run_commands()
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\distutils\dist.py", line 955, in run_commands
    self.run_command(cmd)
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\distutils\dist.py", line 974, in run_command
    cmd_obj.run()
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\command\build.py", line 47, in run
    old_build.run(self)
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\distutils\command\build.py", line 135, in run
    self.run_command(cmd_name)
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\distutils\cmd.py", line 313, in run_command
    self.distribution.run_command(command)
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\distutils\dist.py", line 974, in run_command
    cmd_obj.run()
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\command\build_ext.py", line 117, in run
    force=self.force)
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\ccompiler.py", line 733, in new_compiler
    compiler = klass(None, dry_run, force)
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\mingw32ccompiler.py", line 104, in __init__
    build_import_library()
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\mingw32ccompiler.py", line 416, in build_import_library
    return _build_import_library_amd64()
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\mingw32ccompiler.py", line 472, in _build_import_library_amd64
    generate_def(dll_file, def_file)
  File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\mingw32ccompiler.py", line 302, in generate_def
    raise ValueError("Symbol table not found")
ValueError: Symbol table not found

问题似乎涉及从python36.dll构建libpython36.a。

在快速谷歌搜索后，pywafo的github论坛上的建议是使用msvc编译器而不是mingw32，导致了方法2。

方法2：背景是，与我的msvc相关的文件正在从C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\Community\VC\Tools\MSVC\14.10.25017\bin\HostX86\x64\中提取。不确定是否有帮助。

我运行f2py -c igrf12.pyf igrf12.f --compiler=msvc。这会生成两个文件：

- 在当前工作目录中的pyigrf12.cp36-win_amd64.pyd和 - 在.\UNKNOWN\.libs\中的libigrf12.BMWM6WD5Y3O3UTOEQITBXCIICXVMBEZS.gfortran-win_amd64.dll 当我尝试import pyigrf12时，首先收到ImportError: DLL load failed: The specified module could not be found.使用Dependency Walker，我收到了很多错误：

但最明显的问题涉及到libigrf12.BMWM6WD5Y3O3UTOEQITBXCIICXVMBEZS.gfortran-win_amd64.dll。我将这个libigrf12 dll文件移动到我的当前工作目录下，与pyigrf12.cp36-win_amd64.pyd并列。

现在当我尝试import pyigrf12时，我收到ImportError: DLL load failed: %1 is not a valid Win32 application.的错误。一些stackoverflow帖子似乎表明这是32位dll和64位Python之间冲突的问题。有人能提供关于这个问题的见解吗？经过更多搜索，我决定尝试使用mingw和libpython的anaconda版本。

方法3：

我运行conda install mingw libpython，它安装了mingw 4.7-1和libpython 2.1-py36_0。我运行f2py -c igrf12.pyf igrf12.f --compiler=mingw32，结果失败，并显示以下错误消息：

Building msvcr library: 
"C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\libs\libvcruntime140.a" 
(from C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\vcruntime140.dll)
    objdump.exe: C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\vcruntime140.dll: File format not recognized
    Traceback (most recent call last):
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\Scripts\\f2py.py", line 28, in <module>
        main()
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\f2py\f2py2e.py", line 648, in main
        run_compile()
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\f2py\f2py2e.py", line 633, in run_compile
        setup(ext_modules=[ext])
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\core.py", line 169, in setup
        return old_setup(**new_attr)
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\distutils\core.py", line 148, in setup
        dist.run_commands()
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\distutils\dist.py", line 955, in run_commands
        self.run_command(cmd)
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\distutils\dist.py", line 974, in run_command
        cmd_obj.run()
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\command\build.py", line 47, in run
        old_build.run(self)
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\distutils\command\build.py", line 135, in run
        self.run_command(cmd_name)
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\distutils\cmd.py", line 313, in run_command
        self.distribution.run_command(command)
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\distutils\dist.py", line 974, in run_command
        cmd_obj.run()
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\command\build_ext.py", line 117, in run
        force=self.force)
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\ccompiler.py", line 733, in new_compiler
        compiler = klass(None, dry_run, force)
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\mingw32ccompiler.py", line 107, in __init__
        msvcr_success = build_msvcr_library()
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\mingw32ccompiler.py", line 399, in build_msvcr_library
        generate_def(dll_file, def_file)
      File "C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\site-packages\numpy\distutils\mingw32ccompiler.py", line 302, in generate_def
        raise ValueError("Symbol table not found")
    ValueError: Symbol table not found

现在问题似乎与从vcruntime140.dll构建libvcruntime140.a有关。再次，objdump.exe无法识别dll文件格式。

方法4：

我的最后一次尝试是使用安装了anaconda版本mingw的f2py -c igrf12.pyf igrf12.f --compiler=msvc运行。对于这种情况，gfortran出现了以下错误：

   C:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\Scripts\gfortran.bat -Wall -g -Wall -g -shared 
..\..\..\AppData\Local\Temp\tmpugo__0q9\Release\igrf12.o -Lc:\users\sholes\appdata\local\continuum\anaconda3\mingw\lib\gcc\x86_64-w64-mingw32\4.7.0 -LC:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\libs -LC:\Users\Sholes\AppData\Local\Continuum\anaconda3\PCbuild\amd64 -o C:\Users\Sholes\AppData\Local\Temp\tmpugo__0q9\Release\extra-dll\libigrf12.75XJA5DX6DTO7YIZ7X6ZHJYTRDCCYQYR.gfortran-win_amd64.dll -Wl,--allow-multiple-definition -Wl,--output-def,C:\Users\Sholes\AppData\Local\Temp\tmpugo__0q9\Release\libigrf12.75XJA5DX6DTO7YIZ7X6ZHJYTRDCCYQYR.gfortran-win_amd64.def -Wl,--export-all-symbols -Wl,--enable-auto-import -static -mlong-double-64

gfortran.exe: error: unrecognized command line option '-mlong-double-64'

在这个阶段，我只想知道是否可能使用我的设置和f2py创建Fortran扩展。我没有任何在Windows上编译C或Fortran扩展的背景，并且基于所有与Python 3.6 scipy和numpy安装有关的问题，似乎这是一个常见的问题，没有简单的解决方案。任何反馈或见解将不胜感激。

- dsholes

3个回答

1

我遇到了同样的问题。顶部答案非常有帮助。我想补充一些有关缺少DLL文件的评论。一个有用的工具，可以帮助您找出缺少哪些DLL文件是 Process Monitor。您只需要添加一个过滤器python.exe，并跟踪未能加载的DLL文件。对于我来说，以下文件缺失：

libgcc_s_seh-1.dll
libgfortran-5.dll
libquadmath-0.dll
libwinpthread-1.dll

我只需要将它们从我的MinGW工具链的bin/目录复制到python.exe相同的目录中即可。

- Han Luo

0

我遇到了同样的问题，具体是方法3中出现了ValueError: Symbol table not found。

dsholes' answer|dsholes的答案是解决方案，还有两个小细节：

卸载所有版本的minggw
下载mingw64（在我的情况下：x86_64-8.1.0-posix-seh-rt_v6-rev0），并安装它
将mingw64/bin添加到PATH中
然后使用f2py -c fortran_file.F90 -m module_name --compiler=mingw32进行编译，可以正常运行，并可以在Python中正确导入：import module_name

不过:

你的模块应该编译在与Mingw32相同的Windows分区中安装。否则（如果mingw是在C:\下，我的项目在D:\下），由于相对路径不能从一个分区读取到另一个分区，我会得到以下错误：f2py目标文件 'C:\\...'未生成
编译后的文件可能仍需要一些外部库。在我的情况下，mingw64\bin中的libquadmath-0.dll是必需的，并且应始终保留在PATH中。否则，我会遇到以下错误：导入错误：DLL加载失败：。最终我找到了这些dll并将它们复制到了我的项目中。

- erwanp

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- dsholes · Accepted Answer

终于搞定了。

简短版：

确保你在使用64位Python时使用64位编译器（三重检查mingw-w64的构建）。对于Windows上的f2py新手来说，这不像听起来那么明显。

详细版：

我卸载了我现有的MinGW副本（我怀疑它是32位版本），并下载了mingw-w64 7.2.0 from sourceforge的特定64位版本，特别是x86_64-7.2.0-release-posix-seh-rt_v5-rev1.7z。此stackoverflow问题非常有用。

我解压缩并将“mingw64”文件夹复制到C:驱动器中（C:\mingw64）。我将C:\mingw64\bin添加到我的用户路径。

我使用conda uninstall mingw卸载了anaconda版本的MinGW。请注意，只有在以前使用conda安装了MinGW时才需要这样做。

在与igrf12.pyf相同的目录下运行f2py -c igrf12.pyf igrf12.f --compiler=mingw32(有关如何生成*.pyf文件，请参见Scipy文档)，成功创建pyigrf12.cp36-win_amd64.pyd，没有任何错误。我最终可以成功地import pyigrf12并访问底层Fortran子例程(例如igrf12syn)。

注意，我也可以成功地运行f2py -c igrf12.pyf igrf12.f --compiler=msvc，但是然后我必须手动复制和粘贴在.\UNKNOWN\.libs\中生成的libigrf12....gfortran-win_amd64.dll到与pyigrf12.cp36-win_amd64.pyd相同的目录中，以避免我的问题方法2中提到的ImportError: DLL load failed: The specified module could not be found. 再次强调：确保C:\mingw64\bin已添加到您的路径中！ 顺便说一句，在macOS Sierra和Ubuntu上，f2py对我来说很容易。如果以上方法仍无法解决问题，则建议在Linux、macOS或Windows子系统上尝试。