将Python代码转换为共享对象

Question

我想从一个Python模块准备一个共享对象（.so文件）。我发现了Cython，它的工作流程是：首先把一个*.pyx模块转换成*.c代码，然后再把这个*.c代码转换成共享对象（.so文件）。Cython的所有例子都说明了如何在Python中导入这个.so文件。

但是，我想知道如何从C代码中读取这个共享对象。当我写了一段示例C代码来读取一个.so文件时，它报错了，提示在.pyx中实际存在的方法在.so对象中找不到。

我想了解： a) 是否可以从Cython的共享对象在其他语言（比如C）中读取 b) 如果上面的说法是对的，我需要在我的代码中做哪些更改，才能从C中读取共享对象。

谢谢，

Python代码（保存为square_number.pyx）

def square_me(int x):
    return x * x

对应的Cython的setup.py文件

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

setup(
    ext_modules=cythonize("square_number.pyx"),
     )

将上面的.pyx文件转换为.so文件的命令行语句（通过cython）

python setup.py build_ext --inplace

这会在同一个文件夹中创建一个square_number.so文件。现在，我把它重命名为libSquareNumber.so

用于读取.so文件的C代码

#include<stdio.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
    int result;

    result=square_me(2);

    printf("Sum of entered numbers = %d\n",result);

    return 0;
 }

当我尝试从上面的命令编译并构建一个可执行文件时，我遇到了一个错误

C代码的编译：

gcc -L/home/USRNAME/work/cython-codes/squaring/ -Wall -o test so_reader_in_c.c -lSquareNumber

错误

so_reader_in_c.c: In function ‘main’:
so_reader_in_c.c:11:4: warning: implicit declaration of function ‘square_me’ [-    Wimplicit-function-declaration]
result=square_me(2);
^
/tmp/ccE5vIOH.o: In function `main':
so_reader_in_c.c:(.text+0x1a): undefined reference to `square_me'
collect2: error: ld returned 1 exit status

Answer 1

把字节码转换成汇编代码并不需要用到C语言。可能会有一些类是被C调用的，或者以类似C的方式调用其他C类。但无论如何，它们还是字节码或者汇编代码。你不能把从来没有的东西反向转换。可以使用 objectdump -d -M 来列出这些类，如果你还需要的话，再手动把这些类转换成C语言，最后要感谢我们有Python可以帮我们做这些事情。

Answer 2

我不太记得具体细节了，等我想起来后可能能给出更详细的答案。不过基本的情况是，Cython在导出可以和C语言兼容的共享库（SO文件）之前，会对Python函数进行一个名字处理。Python在导入Cython模块时也能理解这个名字处理，因此可以调用到正确的函数。

你需要做的是使用一个SO扫描库来查看Cython模块中的函数实际叫什么。为了简单起见，可以试试运行以下命令：

readelf my_cython_so.so

这个命令会显示共享库的内容，包括函数的入口点和链接器使用的名称。然后你就可以用这些名称在你的代码中找到正确的函数来调用。如果想在你的C代码中自动化这个过程，可以使用libelf来实现。

Answer 3

把 square_number.pyx 文件改成这样：

cdef public int square_me(int x):
    return x * x

运行 "setup.py" 后，会生成一个头文件 "square_number.h"。把这个文件包含到你的主应用程序里。具体如下：

把你的 "main" 函数改成类似下面的样子：

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

int main()
{
    Py_Initialize();
    initsquare_number();
    printf("%d",square_me( 4 ) );
    Py_Finalize();
    return 0;
}

在编译的时候，确保链接 libpython.so 和 libsquare_number.so。你还需要通过给 gcc 加上 -I 参数来处理 "Python.h" 的包含目录搜索路径。

想了解更多信息，可以查看： http://docs.cython.org/src/userguide/external_C_code.html