Cython:用API将Cython嵌入到C中分割故障

Question

在O‘’reilly书第8章之后，我尝试将Cython代码嵌入到C中。我在Cython的文档上找到了这段代码，但仍然不知道该怎么做：

如果想使用这些函数的C代码是多个共享库或可执行文件的一部分，那么需要在使用这些函数的每个共享库中调用import_modulename()函数。如果在调用这些api调用时出现分段错误(linux上的SIGSEGV)崩溃，这很可能表明包含生成分段错误的api调用的共享库在崩溃的api调用之前不会调用import_modulename()函数。

我在OS上运行Python3.4、Cython0.23和GCC 5。源代码是transcendentals.pyx和main.c。

main.c

#include "transcendentals_api.h"
#include <math.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv)
{
  Py_SetPythonHome(L"/Users/spacegoing/anaconda");
  Py_Initialize();
  import_transcendentals();
  printf("pi**e: %f\n", pow(get_pi(), get_e()));

  Py_Finalize();
    return 0;
}

transcendentals.pyx

cdef api double get_pi():
    return 3.1415926

cdef api double get_e():
    print("calling get_e()")
    return 2.718281828

我正在使用setup.py和Makefile编译这些文件

setup.py

from distutils.core import setup
from distutils.extension import Extension
from Cython.Build import cythonize

setup(
    ext_modules=cythonize([
        Extension("transcendentals", ["transcendentals.pyx"])
    ])
)

Makefile

python-config=/Users/spacegoing/anaconda/bin/python3-config
ldflags:=$(shell $(python-config) --ldflags)
cflags:=$(shell $(python-config) --cflags)

a.out: main.c transcendentals.so
    gcc-5 $(cflags) $(ldflags) transcendentals.c main.c

transcendentals.so: setup.py transcendentals.pyx
    python setup.py build_ext --inplace
    cython transcendentals.pyx


clean:
    rm -r a.out a.out.dSYM build transcendentals.[ch] transcendentals.so transcendentals_api.h

然而，我来错误的Segmentation fault: 11。有什么能帮上忙的吗？谢谢!

Answer 1

在那个Makefile中

transcendentals.so: setup.py transcendentals.pyx
    python setup.py build_ext --inplace

除非python引用/Users/spacegoing/anaconda/bin/python3，否则应该替换它，因为模块可能被编译成错误的/Users/spacegoing/anaconda/bin/python3版本，因此无法加载。

在main.c中，调用import_transcendentals()不检查返回值，即导入失败或成功。如果失败，get_pi()和get_e()指向无效的内存位置，并试图调用它们将导致分段错误。

此外，模块必须位于可以找到它的地方。在嵌入时，似乎没有搜索当前目录中的python模块。可以将PYTHONPATH环境变量更改为包含transcendentals.so所在的目录。

下面是将代码嵌入C程序并避免导入问题的一种扩展方式，因为模块代码是链接到可执行文件的。

从本质上说，对PyInit_transcendentals()的调用是缺失的。

当定义cython函数时，将生成public文件，即：

cdef public api double get_pi():
...
cdef public api double get_e():

您的main.c应该有包含指令

#include <Python.h>
#include "transcendentals.h"

然后在main

Py_Initialize();
PyInit_transcendentals();

不应该有#include "transcendentals_api.h"和import_transcendentals()

第一个原因是根据文件

但是，请注意，您应该在给定的C文件中包含Modename.h或modulename_api.h，而不是两者都包含，否则可能会得到相互矛盾的双重定义。

第二个原因是，由于超越性.c与

gcc $(cflags) $(ldflags) transcendentals.c main.c

没有理由导入transcendentals模块。虽然必须初始化模块，但是PyInit_transcendentals()为Python3做了这些工作。