如何使用 Cython 将 Python 3 编译成 C

Question

我正在尝试将 Python 3 脚本转换为 C，然后将该 C 文件编译为可执行文件。

我有这个简单的 python 脚本：

def greet(name = ""):
  print("Hello {0}".format(name if len(name) > 0 else "World"))

greet("Mango")

我已使用以下方法将此脚本转换为 C：

cython greet.py -o greet.c

然后我使用以下代码编译了 C 文件：

cc greet.c -o greet

输入最后一条命令后出现错误：

致命错误：Python.h：没有此类文件或目录编译终止。

收到错误后，我回过头来意识到我使用的是 Python3，并且忘记了“cython”后面的“3”。
所以重新编译了python脚本：

cython3 greet.py -o greet.c

然后尝试使用以下命令重新编译 C 文件：

cc greet.c -o greet

再次失败并抛出同样的错误，所以我在 SO 和 Google 上搜索并发现了这些问题：

• fatal error: Python.h: No such file or directory
• I have Python on my Ubuntu system, but gcc can't find Python.h
• https://askubuntu.com/questions/526708/fatal-error-python-h-no-file-or-directory

这些问题中的这些答案都不起作用。

我已经确定我已经使用apt-get install 和pip install 安装了所有正确的依赖项，遗憾的是我认为它似乎仍然不起作用。

Answer 1

检查文档。光做gcc x.c -o x是不够的。

本页解释编译：http://docs.cython.org/src/reference/compilation.html

还有很多，但直接的答案是：

编译您的 .c 文件会因您的操作系统而异。编写扩展模块的 Python 文档应该有一些关于你的系统的细节。这里我们举一个Linux系统上的例子：

$ gcc -shared -pthread -fPIC -fwrapv -O2 -Wall -fno-strict-aliasing -I/usr/include/python2.7 -o yourmod.so yourmod.c

当然，在您的情况下，它会更接近-I/usr/include/python3.4，甚至是$(pkg-config --libs --cflags python3)。而且你不是用-shared 构建的，因为你想要一个可执行文件。

最短的“这必须工作”的命令集是：

cython3 --embed greet.py -o greet.c
gcc $(pkg-config --libs --cflags python3) greet.c -o greet

如果没有pkg-config，你需要安装它。

Answer 2

正如@viraptor's answer 向您展示的那样，根据我的评论，您的主要问题是您需要告诉您的C 编译器（例如gcc）在哪里可以找到所需的python 头文件（pyconfig.h 和Python.h）。为此，您需要将-I 选项传递给gcc。

另一个答案建议使用pkg-config 将其添加到您的命令行。但是，像您一样，安装了 Ubuntu 14.04、cython3 和 python3-dev，使用这种方法会导致编译的程序退出并出现分段错误。

所以，我建议你回到基础。之后

cython greet.py -o greet.c

运行以下命令。它假定Python.h 和朋友在标准位置（即您已经完成了python3-dev 的标准安装）

gcc -I/usr/include/python3.4m -o greet greet.c -lpython3.4m

如果这不起作用 - 使用 find / -iname Python.h 查找必要文件的位置并相应地更改 -I 路径。

当您想在更复杂的程序（例如链接到其他 C 库的程序）上使用 cython 时，您需要了解需要传递给 gcc 以使其编译的其他选项并正确链接。不过，为了让您继续前进，上述内容应该可以工作（根据您的规范在 Ubuntu 14.04 上测试）

附：我不确定为什么 pkg-config 的建议不起作用 - 但对我来说，它似乎添加了一个额外的路径到 -I 这会破坏事情。

Answer 3

Python 2：

python -m pip install --upgrade cython

Python 3：

python3 -m pip install --upgrade cython