如何手动编译使用C ++的Cython代码？

Question

我已经完全复制了Cython文档中给出的用于包装C ++类的示例代码。 我可以使用distutils和cythonize()方法成功构建和导入rect.so扩展，即：

1. 将以下指令放在rect.pyx的顶部：

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

2. 编写包含以下内容的setup.py文件：

    from distutils.core import setup from Cython.Build import cythonize setup( name = "rectangleapp", ext_modules = cythonize('*.pyx'), ) 

3. 调用

    $ python setup.py build_ext --inplace 

但是，当我在Cython中包装C代码时，我经常发现从命令行手动编译单个扩展更方便，即：

1. 使用命令行Cython编译器生成.c代码

    $ cython foo.pyx 

2. 使用gcc手动编译它：

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

我已经尝试应用相同的过程来构建上面的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

Cython和g ++编译步骤似乎都成功了 - 我没有得到任何命令行输出，最后我有一个rect.so构建。 但是，当我尝试导入模块时，我得到一个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

手动编译包装C ++类的Cython代码的正确步骤是什么？

Answer 1

这里的问题是你说某个地方你将提供一个名为Rectangle的类的定义 - 示例代码说明了这一点

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

但是，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不知道在哪里可以找到这个Rectangle类。

要运行代码，必须首先创建Rectangle对象文件。

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

现在，您可以创建一个库来动态链接，或者将目标文件静态链接到rect.so 我将首先介绍静态链接，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。 这是因为您希望您的库由python解释器加载，因此加载库时，进程已经加载了python库。 除了提供rect.cpp作为源之外，我还提供了Rectangle.o 。 因此，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())

不幸的是，这会产生另一个错

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

这是因为cython需要c ++标准库，但是python没有加载它。 您可以通过将c ++标准库添加到rect.so所需的库来rect.so

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

再次运行run.py ，一切都应该有效。 但是， rect.so的代码比它需要的大，特别是如果你生成多个依赖于相同代码的库。 您可以动态链接Rectangle代码，也可以将其作为库。

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Rectangle代码编译到当前目录中的共享库中并提供-L. 所以gcc知道在当前目录和-lRectangle查找库，所以gcc知道要查找Rectangle库。 最后，为了能够运行您的代码，您必须告诉python Rectangle库所在的位置。 在运行python之前输入

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

您可以使用shell脚本确保每次运行程序之前都执行此操作，但这会使事情变得更加混乱。 最好只是坚持静态链接矩形。