使用 ctypes.cdll.LoadLibrary 从 Python 加载库时，ELF 标头无效

Question

我刚刚开始在 Linux 上使用 gcc。我正在遵循此处的教程，除了我使用的是g++ 编译器。

hello_fn.cpp

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

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

bye_fn.cpp

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

void 
bye (void)
{
  printf ("Goodbye!\n");
}

hello.h

void hello (const char * name);
void bye (void);

然后我在 shell 中运行以下命令：

$ g++ -Wall -c hello_fn.cpp
$ g++ -Wall -c bye_fn.cpp
$ ar cr libhello.a hello_fn.o bye_fn.o

然后我从 python 中尝试以下操作：

Python 2.7.1+ (r271:86832, Apr 11 2011, 18:05:24) 
[GCC 4.5.2] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import ctypes 
>>> test = ctypes.cdll.LoadLibrary(r'/home/oob/development/libtest/libhello.a')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/usr/lib/python2.7/ctypes/__init__.py", line 431, in LoadLibrary
    return self._dlltype(name)
  File "/usr/lib/python2.7/ctypes/__init__.py", line 353, in __init__
    self._handle = _dlopen(self._name, mode)
OSError: /home/jeff/development/libtest/libhello.a: invalid ELF header

我的想法是用 c++ 编写一些函数并从 Python 调用它们。有什么想法吗？

更新：我能够让事情“工作”。根据 Cat Plus Plus 的说法，我可能不会朝这个方向发展新代码，但我能够让它与我从 Windows 移植到 Linux 的大型遗留 C++ 库一起使用。我们需要一个前端来调用这个库中的一些长时间运行的函数，所以我认为 Python 可能是最简单的。这些函数创建了大量输出，并且只返回一个整数返回代码，所以也许我可以避免 Cat Plus Plus 所说的“痛苦”的东西。

这就是我所做的。

修改了 hello_fn.cpp

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

extern "C" int 
hello (void)
{
  return 16;
}                                                                                

修改了 by_fn.cpp

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

extern "C" void 
bye (void)
{
  printf ("Goodbye!\n");
}

修改了 hello.h

extern "C" int hello (void);
extern "C" void bye (void);

buildscript.sh

#!/bin/bash

rm *.o
rm *.so

g++ -fpic -g -c -Wall hello_fn.cpp
g++ -fpic -g -c -Wall bye_fn.cpp
#make a shared library, not a static library (thanks cat plus plus)
g++ -shared -o libhello.so hello_fn.o bye_fn.o

test.py

#!/usr/bin/python

import ctypes

c = ctypes.cdll.LoadLibrary(r'/home/jeff/development/libtest/libhello.so')
a = c.hello()
print 'hello was ' + str(a)
c.bye()

在终端中尝试一下...

oob@ubuntu:~/development/libtest$ ./build_script.sh 
oob@ubuntu:~/development/libtest$ python test.py 
hello was 16
Goodbye!

我们的遗留库并没有真正使用任何 Windows 特定的 C++ 东西（感谢编写该代码的人），所以这是一个非常简单的移植。我们有几个使用 extern "C" 来公开函数的函数。对于端口，我做了以下更改：

#ifdef LINUX
#define __stdcall
#endif
#ifdef WINDOWS
#define __stdcall __stdcall
#endif

对于我们的功能之一，我可以保持不变，例如：

extern "C" long __stdcall reform_proj {
    //do a bunch of stuff
    return 0;
}

Answer 1

ctypes 用于加载共享库。 ar 创建目标文件的档案，也称为静态库。您无法使用 ctypes 加载该文件，它只能被链接器理解。

另一个问题是，通过 ctypes 使用 C++ 共享库即使不是完全不可能，也是痛苦的。只是不要。请改用 Cython，并编写一个与 C++ 代码交互的正确 Python 扩展（然后您可以静态或动态链接它） ，并且它会起作用）。

另一个选择是 Boost.Python，但它的记录较少，但有一个好处是直接在 C++ 代码中定义 Python 模块，而不是使用用其他语言编写的包装器。

第三个是 SWIG，但我从未使用过它，所以无法告诉你它在实践中的效果如何。