Python 如何使用正确的dll文件在Cython C扩展中启用第三方C库？

我有一个C函数，涉及使用zstd解压缩数据。我正在尝试使用Cython调用该函数

以文档为指导，我可以毫无问题地编译和运行下面的代码

（这里我实际上不使用zstd库）

但是，当我修改

hello.c

以实际使用zstd库时：

// hello.c
#include <stdio.h>
#include <zstd.h>

int hello() {
   printf("Hello, World!\n");
   void *next_in = malloc(0);
   void *next_out = malloc(0);
   size_t const dSize = ZSTD_decompress(next_out, 0, next_in, 0); //the added line
   return 0;
}

---

通过阅读，我推断这个错误意味着我没有正确地指向或者可能没有首先创建zstd.lib发挥其神奇作用所需的DLL文件。这是正确的吗？如果是，我该怎么做？如果没有，问题是什么？

我们将cython扩展与windows dll链接，这意味着：

• *.lib

  -编译期间，

  路径/to/zstd/lib

  中需要文件（即

  zstd.lib

  ）

• *.dll

  -导入模块时，Windows可以在某个地方找到该文件（即

  zstd.dll

  ）

通常，Windows不会在

“path/to/zstd/lib”

中查找。因此我们得到了一个有点神秘的错误信息：

ImportError:DLL加载失败：找不到指定的模块

这并不意味着模块有问题——它只是碰巧依赖于一个无法找到的dll

虽然linux具有可传递的

“path/to/zstd/lib”

（可以添加

runtime\u library\u dirs

-参数到

扩展名

），但Windows上没有这样的选项。Windows的dll搜索算法。简言之，dll是在中搜索的（可能按此处所示的其他顺序）

• 从中加载模块的目录
• 当前目录
• 系统目录（例如

  C:\Windows\System32

  ）
• windows目录（例如

  C:\windows

  ）
• PATH变量中列出的目录
• 其他

将dll放入系统或windows目录听起来不太吸引人，这给我们留下了以下选项：

• （最简单的？）复制编译扩展旁边的

  zstd.dll

• 将zstd路径添加到

  path

  -变量，例如

  set path=“path/to/zstd/lib”；%路径%

---

另一个选择有点棘手：

如果具有相同模块名的DLL已加载到内存中，则 在解析到之前，系统仅检查重定向和清单 加载的DLL，无论它位于哪个目录。这个系统确实如此 不搜索DLL

我们可以使用

ctypes

来“预加载”正确的dll，在导入包装器模块时将使用该dll（无需在光盘上搜索），即：

import ctypes; 
ctypes.CDLL("path/to/zstd/lib/zstd.dll"); # we preload with the full path

import hello_wrapper  # works now!

---

如果扩展是在同一系统上构建和使用的（例如，通过

build\u ext--inplace

），则上述规定适用。安装/分发有点麻烦（本节对此进行了介绍），一个想法是：

• 将

  *.h

  -、

  *.lib

  -和

  *.dll

  -文件放入“package\u数据”中（无论如何，这似乎是自动发生的）
• 可以在

  setup.py

  中设置右侧相对

  library\u路径（或以编程方式设置绝对路径），以便链接器找到
  *.lib

• dll将放在安装中编译的

  *.pyd

  -文件旁边

例如，下面的示例或多或少是最小的

setup.py

，其中所有内容（pyx文件、h文件、lib文件、dll文件）都放在一个包/文件夹

src/zstd

：

from setuptools import setup, Extension, find_packages
from Cython.Build import cythonize

ext_modules = [
    Extension(
        "zstd.zstdwrapper",
        ["src/zstd/zstdwrapper.pyx"],
        libraries=["zstd"],
        library_dirs=["src/zstd"],
        include_dirs=[], # set automatically to src/zstd during the build
    )
]

print(find_packages(where='src'))

setup(
    name = 'zstdwrapper',
    ext_modules = cythonize(ext_modules),
    packages = find_packages(where='src'),
    package_dir = {"": "src"},
)

---

现在它可以与

python setup.py install

一起安装，或者通过

python setup.py sdist

创建一个源代码发行版，然后可以通过

pip

在Windows或UNIX上安装，编译链接和运行链接过程需要相同的目录搜索顺序，以避免获取错误的库，还需要-l编译时选项来调用这些库。对于UNIX，有一个带有路径的环境变量，即冒号分隔的目录列表。因此，除了编译器/项目配置之外，有时在运行时还需要一个包装器脚本来修改环境变量，以允许编译后的代码运行。对于Windows，它是不同的：

>>> import hello_wrapper
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: DLL load failed while importing hello_wrapper: The specified module could not be found.

import ctypes; 
ctypes.CDLL("path/to/zstd/lib/zstd.dll"); # we preload with the full path

import hello_wrapper  # works now!

from setuptools import setup, Extension, find_packages
from Cython.Build import cythonize

ext_modules = [
    Extension(
        "zstd.zstdwrapper",
        ["src/zstd/zstdwrapper.pyx"],
        libraries=["zstd"],
        library_dirs=["src/zstd"],
        include_dirs=[], # set automatically to src/zstd during the build
    )
]

print(find_packages(where='src'))

setup(
    name = 'zstdwrapper',
    ext_modules = cythonize(ext_modules),
    packages = find_packages(where='src'),
    package_dir = {"": "src"},
)