SWIG C++ Ubuntu 上模块中具有多个扩展的 python（相对于 MacOS）

Question

我正在尝试运行 C++ 代码，用 SWIG 包装到远程计算集群上的 Python 3.8 模块中（我没有 root 访问权限）。我在自己的计算机（MacOS Monterey）上编写代码，而集群运行 Ubuntu20.04。本规范使用了库 四边形，nlopt 和 gsl。使用后两者，我每一步都使用 nlopt 进行优化并与 gsl 集成，但这仅适用于我自己的 Mac，在 Ubuntu 集群上，运行时有一些未定义的行为，即集成时我的变化率为零，约为 50%集成步骤（在 Mac 上一切正常）。 要将我的代码安装为 python 模块，我使用 setup.py。我目前使用的过程和模块结构如下：

• 安装quadedge
• 安装polygeo （依赖于quadedge 的自己的模块）
• 安装 plantdevelopment （依赖于polygeo 的自己的模块）

Polygeo 和plantdevelopment 在一个模块中都包含两个扩展。我的Mac上的polygeo的setup.py看起来像这样：

from setuptools import setup, find_packages, Extension
from setuptools.command.build_py import build_py as _build_py
import os
import glob

class build_py(_build_py):
    def run(self):
        self.run_command("build_ext")
        return super().run()

polygeoDir = 'polygeo/'
surfnloptDir = 'polygeo/surfnlopt/'
includeDir = 'polygeo/include/'
srcDir = 'polygeo/src/'

headerFiles = glob.glob(includeDir + '*.hpp')
srcFiles = glob.glob(srcDir + '*.cpp')
srcFiles.append(polygeoDir + 'polygeo.i')

surfnloptHeaderFiles = glob.glob(surfnloptDir + 'include/*.hpp')
surfnloptSrcFiles = glob.glob(surfnloptDir + 'src/*.cpp')
surfnloptSrcFiles.append(surfnloptDir + 'surfnlopt.i')

allHeaders = []
allHeaders += headerFiles
allHeaders += surfnloptHeaderFiles

polygeoExt = Extension('_polygeo',
                       sources=srcFiles,
                       include_dirs=[includeDir],
                       library_dirs=[],
                       libraries=[],
                       swig_opts=['-c++'],
                       extra_compile_args=['-std=c++11'],)

surfnloptExt = Extension('surfnlopt._surfnlopt',
                         sources=surfnloptSrcFiles,
                         include_dirs=[includeDir,
                                       surfnloptDir + '/include'],
                         library_dirs=[],
                         libraries=['m', 'nlopt'],
                         swig_opts=['-c++'],
                         extra_compile_args=['-std=c++11'],)

setup(name='polygeo',
      version='1.0',
      packages=find_packages(),
      ext_package='polygeo',
      ext_modules=[polygeoExt,
                   surfnloptExt],
      install_requires=['quadedge'],
      headers=allHeaders,
      cmdclass = {'build_py' : build_py},
      )

有趣的是，在我的Mac上似乎没有必要添加额外的路径或任何东西，但在远程它需要我编辑.bash_profile才能设置必要的包含路径ETC.. 除此之外，在 Ubuntu 上还需要向每个扩展添加 extra_link_args=['/home/.local/lib/python3.8/site-packages/quadedge/_quadedge.cpython-38- x86_64-linux-gnu.so']，指向我已经使用四边形的 setup.py 生成的 cpython.so。

另外，我需要将polygeo扩展的源文件添加到surfnlopt的源文件中，即sources=srcFiles+surfnloptSrcFiles，否则在python中导入模块时会抛出“符号未找到”错误，因为 surfnlopt 取决于 polygeo 的源文件（如果我不包含 .so，则相同，因为它还需要来自quadedge的函数）。

为了安装 plantdevelopment，我的脚本看起来几乎相同，但是我必须包含 polygeo.so 而不是quadedge.so，并且必须添加 swig_opts=['-c++','-I'+polygeoIncDir]that 指向来自 Polygeo 设置的头文件最终所在的目录。

首先，我想知道扩展依赖于先前安装的扩展是否会导致问题，因为 Plantdevelopment 也依赖于 Polygeo 及其扩展。 再次将源文件添加到扩展中是否会因运行代码时的歧义/重复而产生影响？这可能是内存泄漏吗？ 到目前为止，我尝试了以下操作：

• 尝试使用尽可能少的包含/源代码，以避免 setup.py 中的过度定义
• 尝试使用 hombrew 和 pyenv 在 Ubuntu 远程本地安装 python，所有软件的版本与 Mac 上的版本相同（如以及编译器）
• 尝试了python 3.10，因为显然曾经在某些时候存在内存泄漏问题
• 尝试在没有root权限的情况下在Mac上安装所有内容（仍然可以完美地工作）
• 尝试将所有文​​件放入一个模块中（这并不到期工作抽象类和 C++ 代码结构）
• 测试了没有 python 的 C++ 代码是否正常工作，以确保它与 C 库无关（不幸的是，我需要该项目的 python API，这不是我的选择）
• 使用 guppy 内存分析器，实际上，当我导入它并打印堆状态时，一些运行（〜50％）已经正常运行，但是似乎有很多随机性......

在我的程序中，我按以下方式使用孔雀鱼：

heap = hpy()

print("Heap Status At Starting : ")
heap_status1 = heap.heap()
print("Heap Size : ", heap_status1.size, " bytes\n")
print(heap_status1)


heap.setref()

print("\nHeap Status After Setting Reference Point : ")
heap_status2 = heap.heap()
print("Heap Size : ", heap_status2.size, " bytes\n")
print(heap_status2)

我可以't真的想到为什么仅仅导入和打印堆信息就会改变我的优化/集成的结果吗？

这可能是不同操作系统的问题吗？

或者也许Python的代码结构有问题，将所有内容构建在彼此之上/在单个模块中的扩展之间具有依赖关系？

我很乐意提供任何帮助，当然也会提供任何进一步的必要信息。