在 C++ 程序中编译和链接 Python 是否意味着目标用户不需要安装 python？答案

【问题标题】：Does compiling and linking Python in a C++ program mean that target users won't need python installed?在 C++ 程序中编译和链接 Python 是否意味着目标用户不需要安装 python？
【发布时间】：2020-05-15 17:13:51
【问题描述】：

我有a C++ application，它使用 Python 的机器学习，我目前的方法是使用 pyInstaller 使单个文件可执行，然后从 C++ 运行它。这有明显的缺点，尤其是应用程序间的通信。目前我正在使用一个中间 JSON 文件来相互交谈，但这对于我未来的需求来说非常不理想。这样做的美妙之处在于，它可以在所有主要平台上轻松运行。

第 1.6 节。来自Python's manual 阅读“类Unix系统下的编译和链接”

这是否意味着 Python 解释器将在我的应用程序二进制文件中，并且目标系统不需要安装 Python，因为程序将始终使用嵌入式解释器？如果是这样，python库是什么？我可以嵌入整个 conda 环境吗？

另外，还有什么：

"类 Unix 系统下的(...)"

这是否意味着这种方法不是多平台的？

提前致谢。

【问题讨论】：

在任何重要程序中嵌入解释器所带来的问题和复杂性很容易被低估。如果您这样做的唯一原因是为了简化 IPC，您可能需要查找如何从 C 中调用 Python 函数的示例。有很多完美的 IPC 解决方案，它们的效率并不会降低很多并且更容易使用比起那个来说。去过那里，希望我没有。

标签： python c++ python-embedding

【解决方案1】：

在所有平台上都可以嵌入 Python 解释器。然而，它只是是解释器。嵌入任何库都将变得更加困难，甚至是不可能的。

但是由于您似乎已经部署了 Python 库，因此您可以从嵌入式解释器中很好地使用它们。然后你可以在没有 IPC 的情况下桥接 C++ 和 Python，因为它们都在同一个进程中运行。

pybind11 非常适合嵌入和生成 C++ Python 接口。

根据使用的库，一种可能的替代方法可能是导出模型并使用 C++ 库来加载和使用它（例如 Tensorflow -> ONNX -> ONNX runtime）。

【讨论】：

感谢 ONNX 信息，可能只导入模型是最好的方法

【解决方案2】：

这意味着 cpython（Python 解释器）将在您的应用程序中。您将能够直接从 C++ 代码运行 Python 代码并观察和操作虚拟机状态（好的入口点 C API 参考是 here）。您的应用程序可能有一些额外的动态库依赖项（哪些依赖于嵌入式 Python 的编译选项）。解释器也不是完全独立的，它依赖于通常随 Python 发行版（作为标准库）提供的一些外部 .py 模块。如果您计划导入需要标准库的外部模块，则必须将其与您的应用程序一起提供。也有一些方法可以将模块构建为二进制文件（冻结），但您可能会遇到特别是依赖文件系统的模块的问题。

据我尝试，此过程适用于 UNIX 系统和 Windows（最简单的方法是链接到 DLL，然后将其与应用程序一起提供）。在 Windows 上，您还需要确保使用与编译 DLL 相同的编译器进行编译（或者从源代码编译 Python DLL）。以下是有关在 Windows 上嵌入的更多信息：https://docs.python.org/3/faq/windows.html#how-can-i-embed-python-into-a-windows-application

请注意，在您的应用程序中嵌入 Python 和提供第 3 方模块可能会产生一些许可后果。

【讨论】：