使用 WINAPI 的 Cython DLL 扩展编译在链接期间失败并出现错误 LNK2001答案

【问题标题】：Cython DLL extension compilation using WINAPI fails during linking with error LNK2001使用 WINAPI 的 Cython DLL 扩展编译在链接期间失败并出现错误 LNK2001
【发布时间】：2022-01-03 13:38:14
【问题描述】：

我正在尝试为（Photron）相机驱动程序 DLL 编写 Cython 接口。这个库提供了一个带有头文件的 SDK 和 32 位和 64 位的 Windows 库。我已经在 VisualStudio 中使用这个库成功编译了一个 C++ 示例。另一方面，Cython 编译在链接时失败。

自定义 Cython 代码由一个包含类型的 typedefs.pxd 文件、一个包含来自 SDK 标头的常量和函数声明的 photron.pxd 文件和一个包装器组成camera.pyx 文件中的 cdef 类。

在 setup.py 文件的 Extension（从 setuptools 导入）部分中，我包含了以下部分：

include_dirs=[s.path.abspath(os.path.normpath('./include'))],
libraries=[os.path.join(os.path.abspath(os.curdir), 'Lib', '64bit(x64)', 'PDCLIB')],
library_dirs=[os.path.abspath(os.path.normpath('./Lib/64bit(x64)'))],

我还尝试了 C++ 编译成功的命令行中的标志。为了让初始 cythonization 步骤正常工作（生成 cpp 文件），我还必须将其添加到 SDK 的标题中：

    #include <windows.h>

以下是 pxd 文件的相关摘录：

from typedefs cimport ulong, uint

cdef extern from "PDCFUNC.h":
    ulong PDC_CloseDevice(ulong nDeviceNo, ulong *pErrorCode)

当我尝试编译代码时，我得到了 cpp 文件，但是当我尝试链接时，对于我在 pxd 文件中声明的每个函数，我得到一系列如下所示的行：

camera.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "unsigned long __cdecl PDC_CloseDevice(unsigned long,unsigned long *)" (?PDC_CloseDevice@@YAKKPEAK@Z)

我想这是因为链接器试图在指定的头文件中找到一个 __cdecl 函数，尽管这些函数在头文件中是这样声明的：

unsigned long WINAPI PDC_CloseDevice(unsigned long nDeviceNo, unsigned long *pErrorCode);

由于 Cython 文档明确指出支持调用约定，因此我尝试：

将 WINAPI 调用约定添加到 pxd 文件，但我在文件的 cythonization 过程中收到 C 变量声明中的语法错误。
直接添加 __stdcall 调用约定，因为无论如何程序都应该以 64 位编译。但是我仍然得到 LNK2001 行来寻找 __cdecl ，就好像 Cython 绕过了调用约定一样。实际上，这是生成的 cpp 文件中的一行：

    __pyx_v_ret = PDC_CloseDevice(__pyx_v_self->device_nb, (&__pyx_v_error_code));

__cdecl 警告也可能是一个红鲱鱼，但我没有其他线索，而且我通常不在 Windows 下编译，所以我对这些工具的了解有限。

【问题讨论】：

链接器没有找到需要的符号。可能库名称或它们的路径是错误的。 libraries 应该只是库的名称（即 PDCLIB），library_dirs 应该是路径（以硬编码名称开头，以确保不会出错）。还要重新检查 python 真的是 64 位而不是 32 位。
@ead 我检查了python版本，env确实是64位。 >>> import struct;print( 8 * struct.calcsize("P")) 64 我还检查了library_dirs（并在上面做了os.path.exists）以检查它是否正确。我将库修改为仅名称（尝试小写和大写）无济于事。有趣的是，如果我故意在库名称中引入错字，它会触发 LNK1181 错误，指出它找不到库，如果没有错字就不会发生这种情况。 [这个问题]stackoverflow.com/q/47740418/3324315很接近，但它不起作用。

标签： windows winapi cython linker-errors

【解决方案1】：

在尝试了所有其他方法（包括正确编译的 Visual Studio 项目中的所有选项）后，我重新启动了一个最小示例，pxd 文件中只有以下内容

cdef extern from "PDCLIB.h"
    ulong __stdcall PDC_Init(ulong *pErrorCode)
    ulong __stdcall PDC_CloseDevice(ulong nDeviceNo, ulong *pErrorCode)

还有一个更简单的 pyx 文件，除了扩展名外，同名。

from pyphotron_pdclib cimport *

from typedefs cimport ulong, uint

cpdef init_pdc_lib():
    cdef ulong error_code = 0
    success = PDC_Init(&error_code)
    assert success != 0
    
cpdef close_cam(ulong dev_num):
    cdef ulong error_code = 0
    success = PDC_CloseDevice(dev_num, &error_code)
    assert success != 0

我在编译中看到的主要区别是

它现在可以在 c 中编译，因为没有更多的扩展类型（cdef 类）
pyx文件与pxd文件同名

安装文件中的编译和链接选项如下：

extra_compile_args=['/Gz', '/fp:precise', '/Zc:wchar_t', '/Zc:forScope', '/Zc:inline'],
extra_link_args=['/DEBUG', '/MACHINE:X64'],

【讨论】：