如何手动编译使用C++的Cython代码？

Question

如何手动编译使用C++的Cython代码？

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我已经完全复制了Cython文档中关于封装C++类的示例代码。我可以通过使用distutils和cythonize()方法成功构建并导入rect.so扩展，即：

Putting the following directives at the top of rect.pyx:

# distutils: language = c++
# distutils: sources = Rectangle.cpp

Writing a setup.py file that contains this:

from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize

setup(
    name = "rectangleapp",
    ext_modules = cythonize('*.pyx'),
)

Calling
```
$ python setup.py build_ext --inplace
```

然而，当我在Cython中包装C代码时，我经常发现手动从命令行编译单个扩展更加方便，即：

Generate the .c code using the command line Cython compiler
```
$ cython foo.pyx
```

Manually compile it using gcc:

$ gcc -shared -fPIC -O3 -I /usr/lib/python2.7 -L /usr/lib/python2.7 \
       foo.c -lpython2.7 -o foo.so

我尝试将相同的过程应用于构建上述rect.so示例：

$ cython --cplus rect.pyx
$ g++ -shared -fPIC -O3 -I /usr/lib/python2.7 -L /usr/lib/python2.7 \
      rect.cpp -lpython2.7 -o rect.so

看起来Cython和g++编译步骤都成功了 - 我没有得到任何命令行输出，并且最后我有一个构建好的rect.so文件。然而，当我尝试导入模块时，我会遇到一个undefined symbol错误：

In [1]: import rect
---------------------------------------------------------------------------
ImportError                               Traceback (most recent call last)
<ipython-input-1-ba16f97c2145> in <module>()
----> 1 import rect

ImportError: ./rect.so: undefined symbol: _ZN6shapes9Rectangle9getLengthEv

如何手动编译包装C++类的Cython代码的正确步骤？

- ali_m

1个回答

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

- Dunes · Accepted Answer

这里的问题在于你说过会提供名为“矩形（Rectangle）”的类的定义，但是示例代码中没有。请注意，示例代码中只是使用了这个类名字而已。

cdef extern from "Rectangle.h" namespace "shapes":
    cdef cppclass Rectangle:
        ...

然而，当您编译库时，您没有提供Rectangle的代码或包含它的库，因此rect.so不知道在哪里找到这个Rectangle类。

要运行您的代码，您必须首先创建Rectangle对象文件。

gcc -c Rectangle.cpp # creates a file called Rectangle.o

现在你可以创建一个库来动态链接，或者将对象文件静态链接到rect.so中。我将先讲解静态链接，因为它最简单。

gcc -shared -fPIC -I /usr/include/python2.7 rect.cpp Rectangle.o -o rect.so

请注意，我没有包含Python库。这是因为您期望您的库由Python解释器加载，因此当加载您的库时，进程将已经加载Python库。除了提供rect.cpp作为源代码外，我还提供Rectangle.o。现在让我们尝试使用您的模块运行程序。 run.py

import rect
print(rect.PyRectangle(0, 0, 1, 2).getLength())

很不幸，这会产生另一个错误：

ImportError: /home/user/rectangle/rect.so undefined symbol: _ZTINSt8ios_base7failureE

这是因为Cython需要C++标准库，但Python没有加载它。您可以通过将C++标准库添加到rect.so所需的库中来解决此问题。

gcc -shared -fPIC -I/usr/include/python2.7 rect.cpp Rectangle.o -lstdc++ \
     -o rect.so

再次运行run.py，一切应该都能正常工作。然而，rect.so的代码比它实际需要的要大，特别是当您生成多个依赖于相同代码的库时。您可以将矩形代码动态链接，使其成为一个库。

gcc -shared -fPIC Rectangle.o -o libRectangle.so
gcc -shared -fPIC -I/usr/include/python2.7 -L. rect.cpp -lRectangle -lstdc++ \
     -o rect.so

我们将矩形代码编译成一个共享库，并放置在当前目录中，提供-L.参数以便gcc知道在当前目录中查找库文件，同时提供-lRectangle参数以便gcc知道要查找矩形库。最后，在运行代码之前，您必须告诉Python矩形库的位置。在运行Python之前，请输入以下命令：

export LD_LIBRARY_PATH="/home/user/rectangle" # where libRectangle.so lives

你可以使用shell脚本来确保每次在运行程序之前都完成这个步骤，但会使事情变得更加混乱。最好还是坚持使用静态链接Rectangle。