Python Ctypes：加载 C++ DLL - “找不到模块”或“找不到函数‘fn_123’”答案

【问题标题】：Python Ctypes: Loading C++ DLL - "module not found" or "function 'fn_123' not found"Python Ctypes：加载 C++ DLL - “找不到模块”或“找不到函数‘fn_123’”
【发布时间】：2018-05-23 21:07:17
【问题描述】：

我正在尝试从已经编译的（不是由我编译的）C++ DLL 文件中加载并调用函数。

我面临两个有问题的场景：

使用 CDLL() 加载 DLL：

from ctypes import *
__path_aa_Fn_dll__ = r'C:\user\aacad_2017\aa_Functions.dll' # DLL file path
aa_Fn_dll = CDLL(__path_aa_Fn_dll__) # load DLL

这给了我找不到模块 OSError:

Traceback (most recent call last):
File "C:/user/aacad_2017/cadClass.py", line 189, in <module>
aa_Fn_dll = CDLL(__path_aa_Fn_dll__)
File "C:\Users\user\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\ctypes\__init__.py", line 348, in __init__
self._handle = _dlopen(self._name, mode)
OSError: [WinError 126] The specified module could not be found

使用 win32api.LoadLibraryEx() 然后 CDLL() 加载相同的 DLL

aa_Fn_dll_handle = win32api.LoadLibraryEx(__path_aa_Fn_dll__, 0, win32con.LOAD_LIBRARY_AS_DATAFILE) # get DLL handle
aa_Fn_dll = CDLL(__path_aa_Fn_dll__, handle=aa_Fn_dll_handle) # load DLL

能够加载DLL。

但是，当尝试调用此 DLL 中的函数时，会引发以下 AttributeError：

aa_Fn_dll.aaBIN2iv.restype = c_double # set function return type
aa_Fn_dll.aaBIN2iv.argtypes = [c_double, c_double, c_double, c_double, c_double, c_double, c_double, c_char_p] # set function argument types
aa_Fn_dll.aaBIN2iv(10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, b"C") # call DLL function


Traceback (most recent call last):
File "C:/user/aacadMatlabWrap_2017_new_test/cadClass.py", line 196, in <module>
aa_Fn_dll.aaBIN2iv.restype = c_double
File "C:\Users\user\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\ctypes\__init__.py", line 361, in __getattr__
func = self.__getitem__(name)
File "C:\Users\user\AppData\Local\Continuum\anaconda3\lib\ctypes\__init__.py", line 366, in __getitem__
func = self._FuncPtr((name_or_ordinal, self))
AttributeError: function 'aaBIN2iv' not found

经过广泛的在线研究和查阅 Ctypes 文档，我尝试了以下历史解决方案：

使用 Dependency Walker 检查依赖关系
确保所有 DLL 依赖项都放在同一目录中
将 DLL 目录添加到系统 PATH
确保将 extern "C" 添加到 C++ 头文件中以防止名称错误
在 C++ 头文件中使用关键字EXPORTED_FUNCTION
在加载 DLL 之前将 Python 中的当前工作目录设置为 DLL 文件目录的目录

没有成功...

我还在 Microsoft Visual Studio 2010 中以调试和发布模式编译了我自己的 SEPARATE 64 位 C++ DLL 文件（完全独立于前面提到的 aa_Functions.dll 文件），其中包含测试函数。

这个测试DLL能够被加载，并且它的函数被成功调用，如下：

__path_test_dll__ = r'C:\user\dllTest\x64\Release\dllTest.dll' # test DLL file path
test_dll = CDLL(__path_test_dll__) # load test DLL
test_dll.fn4.restype = c_void_p # set test DLL function return type
test_dll.fn4.argtypes = [c_double, c_double, c_double, c_char_p, c_bool] # set test DLL function argument types
test_dll.fn4(10, 12, 1, b"Pay", True) # make test DLL function call

使用预期的控制台输出：

Min_P * Rate == $10
Pay: 1 Min_P: 10 Max_P: 12 Iteration #: 1
Min_P * Rate == $11
Pay: 0 Min_P: 11 Max_P: 12 Iteration #: 2
Min_P * Rate == $12
Pay: 1 Min_P: 12 Max_P: 12 Iteration #: 3

Process finished with exit code 0

过去几天我一直在研究这个问题，如果能指出正确的方向，我将不胜感激。

【问题讨论】：

C++ 目标文件/库的 ABI 通常在编译器供应商/版本之间不稳定。您确定 dll 是使用与您正在运行的试图加载 dll 的程序完全相同的编译器编译的吗？如果没有，您可能会遇到一些有趣的麻烦。
将头文件更改为具有extern "C"、EXPORTED_FUNCTION 等，而不重新编译DLL 将不起作用。如果缺少这些，则函数可能会导出为 C++ 损坏的名称而不是 C 名称。使用dumpbin /EXPORTS your.dll 查看名称的样子。 LOAD_LIBRARY_AS_DATAFILE 也不会从 DLL IIRC 加载函数表。
它可以由 pywin32 而不是由 ctypes 加载的事实没有意义。你肯定做错了（也许没有使用相同的路径）？那么您的 Python（还有 ctypes 和 pywin32）版本是什么？别人用什么工具编译.dll？第二种情况，根据您加载 dll 的方式，找不到符号是正常的。因此，使用加载 dll 的测试 dll（您编译的所有内容）一切正常吗？加载外部编译的 dll 的测试 dll 怎么样？
@MarkTolonen DLL 确实是由其他人编译的，头文件中已经有extern "C"、EXPORTED_FUNCTION。使用 dumpbin /exports aa_Function.dll 我可以看到函数名称，它与 Dependency Walker 中显示的名称相匹配。我在 Python 中使用相同的函数名称在 Python 中进行函数调用 - 不成功。你关于LOAD_LIBRARY_AS_DATAFILE 不加载DLL 函数表的观点很有趣。在文档中找不到有关此加载方法的任何内容。这在加载 DLLS 时是有意义的，但无法调用函数。
我正在使用 Python 3.6.4 64 位，（在 win32 上使用 MSC v.1900 构建，即 Visual Studio 2013 版本 14.0）通过模块 Ctypes 尝试加载使用 Visual Studio 编译的 DLL 2013. 编译 DLL 的人说编译器版本的这种差异不应该引起任何冲突......不确定下一步应该是什么......

标签： python c++ dll wrapper ctypes

【解决方案1】：

我的具体问题的解决方案是：

确保正确安装 MATLAB
确保将依赖的 MATLAB DLL (libmx.dll) 目录添加到 PATH，并且可以在加载实际 DLL 之前使用 ctypes 加载

事后看来，这是一个非常直接的问题 - 缺少 DLL 依赖项。但找到特定缺失的 DLL 可能是一项挑战。

【讨论】：