使用 Makefile 中的头文件编译 Pybind（不使用 cmake）

Question

我正在尝试用C++编译一个Pybind11模块，它在顶部调用几个头文件(.h) 。 由于我有很多头文件，我决定做一个Makefile ，它可以正常工作，除了用于创建目标共享对象文件(so) 。 我需要这个共享对象文件才能在 Python 中调用 Pybind 模块。

但是，在编译时，我得到：

g++ -shared -fPIC neat.o network.o nnode.o link.o trait.o gene.o innovation.o organism.o species.o genome.o population.o example.o -o example.so
/usr/bin/ld: example.o: relocation R_X86_64_PC32 against symbol `_ZTI3Pet' can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC
/usr/bin/ld: final link failed: Bad value
collect2: error: ld returned 1 exit status
Makefile:2: recipe for target 'example.so' failed
make: *** [example.so] Error 1

我的问题基本上是：在编译目标文件以创建目标时我做错了什么？

任何帮助将不胜感激。 预先感谢您的回复。

生成文件

example.so: neat.o network.o nnode.o link.o trait.o gene.o innovation.o organism.o species.o genome.o population.o example.o
    g++ neat.o network.o nnode.o link.o trait.o gene.o innovation.o organism.o species.o genome.o population.o example.o -shared -o example.so

neat.o: neat.cpp neat.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC neat.cpp

network.o: network.cpp network.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC network.cpp

nnode.o: nnode.cpp nnode.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC nnode.cpp

link.o: link.cpp link.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC link.cpp

trait.o: trait.cpp trait.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC trait.cpp

gene.o: gene.cpp gene.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC gene.cpp

innovation.o: innovation.cpp innovation.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC innovation.cpp

organism.o: organism.cpp organism.h genome.h genome.cpp species.h species.cpp
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC organism.cpp

species.o: species.h species.cpp organism.cpp organism.h genome.h genome.cpp
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC species.cpp

genome.o: genome.cpp genome.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC genome.cpp

population.o: population.cpp population.h organism.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC population.cpp

experiments.o: experiments.cpp experiments.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC experiments.cpp

example.o:
    g++ -O3 -Wall -std=c++11 -fopenmp -I -fPIC `python3 -m pybind11 --includes` -c example.cpp

clean:
    rm *.o *.so

例子.cpp

#include <pybind11/pybind11.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include "population.h"

namespace py = pybind11;

int create_neat(){
  Population *the_pop=0;
  return 0;
}
PYBIND11_MODULE(example, m){

  m.def("create_neat", &create_neat, "create a pop object");

}

Answer 1

该标准并没有完全定义#include "..."和#include <...>之间的区别，但在所有编译器中，我熟悉包含的<>语法通常意味着，“这是一个系统-类型头文件”和""语法的意思是“这是一个本地类型的头文件”。

在实践中，这通常意味着在工作目录中查找"" ，然后在编译器的-I选项指定的目录中，最后在系统默认目录中查找，而<>是相同的，只是它不在工作目录中查找。

因此，您要么需要更改代码以使用：

#include "population.h"

否则你需要添加-I. 到您的编译行，以便编译器知道查看当前目录：

population.o: population.cpp population.h organism.h
        g++ -I. -c population.cpp

就我个人而言，我会两者都做，因为将您需要的目录添加到编译行是一种很好的做法，而且因为使用""作为本地标头是一种很好的做法，因此阅读代码的人会立即明白这是您的标头而不是系统标头.

对于您的第二个问题，编译是否是为了使目标文件正确的共享目标文件我很抱歉，但我不明白您在问什么。

如果您询问在 makefile 中定义的目标的顺序，那么它们可以是任何顺序，除了第一个目标将是默认目标（如果您运行没有目标名称的make ，那么 make 将构建第一个目标-- 以及第一个目标所需的任何先决条件）。

预计到达时间

好的，现在我们可以看到实际的错误是example.o不存在。 为什么它不存在？ 同样，因为您已从问题中的示例中删除了重要细节，我们无法确定。 当你写下你的问题时：

example.so: //some .o files which are not important// HERE IS THE PROBLEM

作为example.so先决条件出现的.o文件究竟是什么？

你必须列出文件example.o作为的前提example.so如果你想make来构建example.o试图建立之前example.so 。 您需要列出创建共享库所需的所有目标文件。 所以这应该是：

example.so: population.o example.o neat.o network.o nnode.o link.o trait.o gene.o innovation.o organism.o species.o genome.o

它们在先决条件列表中出现的顺序无关紧要，但它们必须全部存在。

Answer 2

经过几个小时的阅读、尝试，也感谢 MadScientist 的提示，我让它工作了，但原因仍然不清楚。 我只是通过将-shared -o example.so放在前面而不是行尾来更改目标编译中先决条件的顺序，并且它起作用了。 整个文件如下：

example.so: neat.o network.o nnode.o link.o trait.o gene.o innovation.o organism.o species.o genome.o population.o example.o
    g++ -shared -o example.so neat.o network.o nnode.o link.o trait.o gene.o innovation.o organism.o species.o genome.o population.o example.o

neat.o: neat.cpp neat.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC neat.cpp

network.o: network.cpp network.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC network.cpp

nnode.o: nnode.cpp nnode.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC nnode.cpp

link.o: link.cpp link.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC link.cpp

trait.o: trait.cpp trait.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC trait.cpp

gene.o: gene.cpp gene.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC gene.cpp

innovation.o: innovation.cpp innovation.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC innovation.cpp

organism.o: organism.cpp organism.h genome.h genome.cpp species.h species.cpp
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC organism.cpp

species.o: species.h species.cpp organism.cpp organism.h genome.h genome.cpp
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC species.cpp

genome.o: genome.cpp genome.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC genome.cpp

population.o: population.cpp population.h organism.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC population.cpp

experiments.o: experiments.cpp experiments.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC experiments.cpp

example.o:
    g++ -O3 -Wall -std=c++11 -fopenmp `python3 -m pybind11 --includes` -fPIC -c example.cpp

clean:
    rm *.o *.so