在Windows上将Cython扩展链接到C库时出现“无法解析的外部符号”错误

问题描述

我正在学习Cython，并尝试运行一个简单的示例，在这里找到：making C library callable。

我使用VS 2019创建mylib.lib和setup.py来构建Cython扩展（有关详细信息和代码，请参见下文），但是链接器失败，并出现错误：

错误LNK2001：未解析的外部符号你好

但是当我运行其他帖子中发现的nm mylib.lib时，我看到符号_hello存在：

D:\Codes\git_folders\my_repository\Cython_test\lib>nm mylib.lib
...
Debug/examples.obj:
...
00000000 T _hello
...

出了什么问题？

代码：

pyexamples.pyx

cdef extern from "examples.h":
    void hello(const char *name)

def py_hello(name: bytes) -> None:
    hello(name)

setup.py

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

examples_extension = Extension(
    name="pyexamples",sources=["pyexamples.pyx"],libraries=["mylib"],library_dirs=["lib"],include_dirs=["lib"]
)
setup(
    name="pyexamples",ext_modules=cythonize([examples_extension])
)

examples.c

#include <stdio.h>
#include "examples.h"

void hello(const char *name) {
    printf("hello %s\n",name);
}

examples.h

#ifndef EXAMPLES_H
#define EXAMPLES_H

void hello(const char *name);

#endif

但是，如果我运行此命令， python setup.py build_ext --inplace

我收到此错误。

running build_ext
building 'pyexamples' extension
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Tools\MSVC\14.27.29110\bin\HostX86\x64\cl.exe /c /nologo /Ox /W3 /GL /DNDEBUG /MD -Ilib -IC:\Users\swsyo\anaconda3\include -IC:\Users\swsyo\anaconda3\include "-IC:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Tools\MSVC\14.27.29110\ATLMFC\include" "-IC:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Tools\MSVC\14.27.29110\include" "-IC:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\include\10.0.18362.0\ucrt" "-IC:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\include\10.0.18362.0\shared" "-IC:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\include\10.0.18362.0\um" "-IC:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\include\10.0.18362.0\winrt" "-IC:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\include\10.0.18362.0\cppwinrt" /Tcpyexamples.c /Fobuild\temp.win-amd64-3.7\Release\pyexamples.obj
pyexamples.c
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Tools\MSVC\14.27.29110\bin\HostX86\x64\link.exe /nologo /INCREMENTAL:NO /LTCG /DLL /MANIFEST:EMBED,ID=2 /MANIFESTUAC:NO /LIBPATH:lib /LIBPATH:C:\Users\swsyo\anaconda3\libs /LIBPATH:C:\Users\swsyo\anaconda3\PCbuild\amd64 "/LIBPATH:C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Tools\MSVC\14.27.29110\ATLMFC\lib\x64" "/LIBPATH:C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Tools\MSVC\14.27.29110\lib\x64" "/LIBPATH:C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\lib\10.0.18362.0\ucrt\x64" "/LIBPATH:C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\lib\10.0.18362.0\um\x64" mylib.lib /EXPORT:PyInit_pyexamples build\temp.win-amd64-3.7\Release\pyexamples.obj /OUT:D:\git_folders\my_repository\Cython_test\pyexamples.cp37-win_amd64.pyd /IMPLIB:build\temp.win-amd64-3.7\Release\pyexamples.cp37-win_amd64.lib
   Creating library build\temp.win-amd64-3.7\Release\pyexamples.cp37-win_amd64.lib and object build\temp.win-amd64-3.7\Release\pyexamples.cp37-win_amd64.exp
pyexamples.obj : error LNK2001: unresolved external symbol hello
D:\git_folders\my_repository\Cython_test\pyexamples.cp37-win_amd64.pyd : fatal error LNK1120: 1 unresolved externals
error: command 'C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2019\\Community\\VC\\Tools\\MSVC\\14.27.29110\\bin\\HostX86\\x64\\link.exe' failed with exit status 1120

更多详细信息：

基于以下注释，我运行了dumpbin mylib.lib命令以查看库中是否有hello函数。这是正确的方法吗？我在此摘要中看不到名称hello。

D:\Codes\git_folders\my_repository\Cython_test\lib>dumpbin mylib.lib
Microsoft (R) COFF/PE Dumper Version 14.27.29111.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.


Dump of file mylib.lib

File Type: LIBRARY

  Summary

          E8 .chks64
         C94 .debug$S
          C8 .debug$T
         10A .drectve
           5 .msvcjmc
           A .rdata
           8 .rtc$IMZ
           8 .rtc$TMZ
         1B4 .text$mn

我还跑了我在其他帖子中找到的nm mylib.lib。您可以在摘要末尾看到_hello。

D:\Codes\git_folders\my_repository\Cython_test\lib>nm mylib.lib

Debug\mylib.obj:
00000000 N .chks64
00000000 N .debug$S
00000000 N .debug$S
00000000 N .debug$S
00000000 N .debug$T
00000000 i .drectve
00000000 d .msvcjmc
00000000 r .rtc$IMZ
00000000 r .rtc$TMZ
00000000 t .text$mn
00000000 t .text$mn
         U @__CheckForDebuggerJustMyCode@4
010471b7 a @comp.id
80000391 a @feat.00
00000000 d __87B4E6C0_mylib@c
00000000 T __JustMyCode_Default
         U __RTC_CheckEsp
         U __RTC_InitBase
00000000 r __RTC_InitBase.rtc$IMZ
         U __RTC_Shutdown
00000000 r __RTC_Shutdown.rtc$TMZ
00000000 T _fnmylib

Debug/examples.obj:
00000000 N .chks64
00000000 N .debug$S
00000000 N .debug$S
00000000 N .debug$S
00000000 N .debug$S
00000000 N .debug$S
00000000 N .debug$S
00000000 N .debug$T
00000000 i .drectve
00000000 d .msvcjmc
00000000 r .rdata
00000000 r .rtc$IMZ
00000000 r .rtc$TMZ
00000000 t .text$mn
00000000 t .text$mn
00000000 t .text$mn
00000000 t .text$mn
00000000 t .text$mn
00000000 R ??_C@_09DEHHIH@hello?5?$CFs?6@
00000008 C ?_OptionsStorage@?1??__local_stdio_printf_options@@9@9
         U @__CheckForDebuggerJustMyCode@4
010471b7 a @comp.id
80000391 a @feat.00
00000000 T ___local_stdio_printf_options
00000001 d __101834BA_corecrt_wstdio@h
00000003 d __2F33A99E_examples@c
00000002 d __AD6A91B7_stdio@h
00000000 d __F66CEB67_corecrt_stdio_config@h
         U __imp____acrt_iob_func
         U __imp____stdio_common_vfprintf
00000000 T __JustMyCode_Default
         U __RTC_CheckEsp
         U __RTC_InitBase
00000000 r __RTC_InitBase.rtc$IMZ
         U __RTC_Shutdown
00000000 r __RTC_Shutdown.rtc$TMZ
00000000 T __vfprintf_l
00000000 T _hello
00000000 T _printf

为x64系统重建项目后（必须在“构建”>“配置管理器”中将“活动解决方案平台”更改为x64），这是dumpbin /symbols mylib.lib的结果。我可以在摘要中看到hello函数。

解决方法

为x64重建（静态）库。

您的库中的符号称为_hello，而不是hello，正如人们对x64构建所期望的那样（您的扩展名是为64位构建的，在日志中可以看到）。

在x64上，MSVC在编译为C代码时不会更改名称，因此生成的符号很简单-hello，但在x86上却可以更改C名称（here documentation，{{3 }}（在godbolt.org上）：

__cdecl的调用约定（如果不使用特殊的编译标志，则为x86的默认约定）在名称前添加前缀_，从而导致符号被称为_hello。
__stdcall的调用约定（如果使用/Gz编译或明确指定了调用约定，即void __stdcall hello(char *)），则在名称和后缀{{1 }}加上参数列表中的字节数，即它将导致_。

因此，很明显，您的库是32位构建的，因此无法链接到64位dll。

如果该库是dll，则符号的名称会稍有不同。打电话

将导致（godbolt.org上的here an example）：

_hello@4（在__declspec( dllimport ) void hello(char* a);和__imp__hello之间有两个下划线），用于x86 / 32位，即由于imp而引起的前缀hello和前缀__imp_由于在x86上declspec(dllimport)的名称修改。
_（在__cdecl和__imp_hello之间有一个下划线），用于x64 / 64位，即由于imp而只有前缀hello。

还有一种更直接的方法可以看到该库是32位的，方法是运行：

__imp_

这将为32位版本生成declspec(dllimport)：

dumpbin /header mylibrary.lib

但{64为machine (x86)：

...
File Type: LIBRARY

FILE HEADER VALUES
             14C machine (x86)
...

此外，当机器不匹配时，MSVC链接器还用于发出警告：

mylibrary.lib：警告LNK4272：库机器类型'X86'冲突目标计算机类型为“ x64”

不确定为什么它没有出现在您的日志中。

c cython python visual-studio windows windows

在Windows上将Cython扩展链接到C库时出现“无法解析的外部符号”错误

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