在 Cygwin 中使用 Ctypes 将 DLL 加载到 Python 中的奇怪问题

Question

我已经在这里待了几个小时了。我有一个简单的 hello-world .dll 使用 Clion 在 Cygwin 上使用 gcc 编译。

我有一个 Python 脚本运行ning 来自位于 Cygwin 目录的 Pycharm 中的 anaconda 安装（即解释器）。

.dll 文件名为 "cygextension_test_c.dll."

我将 .dll 移动到 python 项目目录，并运行以下代码，在下面列出的各种配置中（所有这些都是过去十年中提出的问题的各种解决方案我今天下午可以找到的这个主题——我正在处理以下 website 以将 ndarrays 发送到 C 代码）：

import numpy as N
from numpy.ctypeslib import load_library
from numpyctypes import c_ndarray
import ctypes
import os

print(ctypes.windll.kernel32);

mydll = load_library('cygextension_test_c.dll',r'C:\cygwin64\home\...\extension_test_c\cmake-build-debug');

mydll = ctypes.WinDLL(r'same path, essentially--this time pointing to working directory\cygextension_test_c.dll')

mydll = ctypes.CDLL(r'ditto')

mydll = ctypes.cdll.LoadLibrary('...')

mydll = ctypes.windl.LoadLibrary('...')

myarray = N.zeros((3,13),dtype=N.double)
c_myarray = c_ndarray(myarray,dtype=N.double,ndim=2)

我还单步执行了代码，并注意到正在访问路径和文件。如果我将路径更改为不正确的内容（或文件名等），我会在链的前面得到一个不同的错误。这在某种程度上属于 .dll 本身。然而，几乎所有的问题都得到了（显然）与我得到的相同的错误，并且它与他们案例中的实际 .dll 无关。他们只是通过切换使用 ctypes 导入 .dll 的方式来获得神奇的解决方案。

因此，我再次在 windows 计算机上的 Cygwin 目录中的 pycharm 上使用 windows anaconda 安装 (python 3.5) . c++ 代码是使用 Clion 中的 gcc 编译的，在 CMakeLists 文件中使用以下设置（根据上面 link 中的说明）：

cmake_minimum_required(VERSION 3.6)
project(extension_test_c)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -O2 -ansi -pedantic -Wall -pedantic -std=c++0x")

set(SOURCE_FILES extension_test_c.cpp extension_test_c.h ndarray.h)
add_library(extension_test_c SHARED ${SOURCE_FILES})

我在 extension_test_c.cpp 中编译的代码只是一个函数，它打印出 stride 数组在二维 numpy ndarray 中有哪些数字（这与 link 中的代码有关），header中的代码就更简单了；但是，我已经注释掉了 std 行，因为我运行进入了另一个关于库是否访问其他库的早期问题的答案（因为这可能导致 ctypes 导入失败）。

extension_test_c.cpp

#include "extension_test_c.h"

//#include <iostream>
#include "ndarray.h"

extern "C" {
int hello(numpyArray<double> array) {
    Ndarray<double,2> a(array);

    //std::cout << "shape 0: " << array.shape[0] << "; shape 1: " <<
    //          array.shape[1] << "; stride 0: " << array.strides[0]
    //          << "; strides 1: " << array.strides[1] << std::endl;
    return 1; 
}
}

和头文件：

#ifndef EXTENSION_TEST_C_LIBRARY_H
#define EXTENSION_TEST_C_LIBRARY_H

#include "ndarray.h"
extern "C" {
int hello(numpyArray<double> array); 
}
#endif

ndarray.h可以在上面网站的link找到。

我不知道我做错了什么；我完全没有想法。这是 load_library 的错误：

  Traceback (most recent call last):
  File "C:/cygwin64/home/chris/CygwinMachineLearning/Assignment 1/DecisionTree/extension_test_python/wrapper.py", line 9, in <module>
      mydll = load_library('cygextension_test_c.dll',r'C:\cygwin64\home\chris\CygwinMachineLearning\Assignment 1\DecisionTree\extension_test_c\cmake-build-debug');
  File "C:\Anaconda3\envs\tensorflow\lib\site-packages\numpy\ctypeslib.py", line 150, in load_library
      return ctypes.cdll[libpath]
  File "C:\Anaconda3\envs\tensorflow\lib\ctypes\__init__.py", line 422, in __getitem__
      return getattr(self, name)
  File "C:\Anaconda3\envs\tensorflow\lib\ctypes\__init__.py", line 417, in __getattr__
      dll = self._dlltype(name)
  File "C:\Anaconda3\envs\tensorflow\lib\ctypes\__init__.py", line 347, in __init__
      self._handle = _dlopen(self._name, mode)
OSError: [WinError 126] The specified module could not be found

ctypes.CDLL(...) 的错误：

Traceback (most recent call last):
  File "C:\Program Files (x86)\JetBrains\PyCharm 2016.3.2\helpers\pydev\pydevd.py", line 1596, in <module>
    globals = debugger.run(setup['file'], None, None, is_module)
  File "C:\Program Files (x86)\JetBrains\PyCharm 2016.3.2\helpers\pydev\pydevd.py", line 974, in run 
    pydev_imports.execfile(file, globals, locals)  # execute the script
  File "C:\Program Files (x86)\JetBrains\PyCharm 2016.3.2\helpers\pydev\_pydev_imps\_pydev_execfile.py", line 18, in execfile
    exec(compile(contents+"\n", file, 'exec'), glob, loc)
  File "C:/cygwin64/home/chris/CygwinMachineLearning/Assignment 1/DecisionTree/extension_test_python/wrapper.py", line 9, in <module>
    mydll = ctypes.CDLL('cygextension_test_c.dll',r'C:\cygwin64\home\chris\CygwinMachineLearning\Assignment 1\DecisionTree\extension_test_c\cmake-build-debug');
  File "C:\Anaconda3\envs\tensorflow\lib\ctypes\__init__.py", line 347, in __init__
    self._handle = _dlopen(self._name, mode)
OSError: [WinError 126] The specified module could not be found

而且，对于WinDLL，也是一样的。

对于 cdll.LoadLibrary 版本，它几乎相同（完全相同的最终错误），但跟踪不同：

Traceback (most recent call last):
  File "C:\Program Files (x86)\JetBrains\PyCharm 2016.3.2\helpers\pydev\pydevd.py", line 1596, in <module>
    globals = debugger.run(setup['file'], None, None, is_module)
  File "C:\Program Files (x86)\JetBrains\PyCharm 2016.3.2\helpers\pydev\pydevd.py", line 974, in run
    pydev_imports.execfile(file, globals, locals)  # execute the script
  File "C:\Program Files (x86)\JetBrains\PyCharm 2016.3.2\helpers\pydev\_pydev_imps\_pydev_execfile.py", line 18, in execfile
    exec(compile(contents+"\n", file, 'exec'), glob, loc)
  File "C:/cygwin64/home/chris/CygwinMachineLearning/Assignment 1/DecisionTree/extension_test_python/wrapper.py", line 9, in <module>
    mydll = ctypes.cdll.LoadLibrary(r'C:\cygwin64\home\chris\CygwinMachineLearning\Assignment 1\DecisionTree\extension_test_c\cmake-build-debug');
  File "C:\Anaconda3\envs\tensorflow\lib\ctypes\__init__.py", line 425, in LoadLibrary
    return self._dlltype(name)
  File "C:\Anaconda3\envs\tensorflow\lib\ctypes\__init__.py", line 347, in __init__
    self._handle = _dlopen(self._name, mode)
OSError: [WinError 126] The specified module could not be found

Answer 1

对于 ctypes.CDLL，库应该没有 .dll 扩展名。

所以

myDLL =  ctypes.CDLL("myPath/MyDLL")

不是

myDLL =  ctypes.CDLL("myPath/MyDLL.dll")

Answer 2

经过几个小时的尝试，我的解决方案是将“-static”添加到 gcc 链接器命令中。来自 Gcc Link Options:

-static

On systems that support dynamic linking, this overrides -pie and prevents linking with the shared libraries. On other systems, this option has no effect.

[WinError 126] 提示找不到某些相关的 dll。提示是当同一个 dll 加载到不同的 Windows 系统时。安装 WSL 也可能使它工作，但静态链接为没有 WSL 的机器修复了它。

在 Cygwin 中使用 Ctypes 将 DLL 加载到 Python 中的奇怪问题

Strange Issue Loading DLL into Python with Ctypes in Cygwin

python

ctypes