python - 尝试使用distutils交叉编译mingw32的SWIG Python扩展时出错

Question

我正试图使用distutils模块在Linux for Windows（mingw32）上交叉编译一个简单的SWIG Python扩展。
最终目标是为某些库编译一个python包装器，并能够在windows上使用它。显然，我从最基本的例子开始，不幸的是失败了。
以下是我正在使用的文件：
示例C

/* File : example.c */

/* A global variable */
double Foo = 3.0;

/* Compute the greatest common divisor of positive integers */
int gcd(int x, int y) {
  int g;
  g = y;
  while (x > 0) {
    g = x;
    x = y % x;
    y = g;
  }
  return g;
}

示例.i-swig接口文件

/* File : example.i */
%module example

%inline %{
extern int    gcd(int x, int y);
extern double Foo;
%}

安装程序.py

# setup.py
import distutils
from distutils.core import setup, Extension

setup(name = "SWIG example",
      version = "1.0",
      ext_modules = [Extension("_example", ["example.i","example.c"])])

为了使用本机（Linux）GCC编译器进行编译，我调用：

python setup.py build

一切都有魅力！很遗憾，在尝试指定Windows目标时：

python setup.py build --compiler=mingw32

我得到的错误是gcc无法识别-mdll开关：

running build
running build_ext
building '_example' extension
swigging example.i to example_wrap.c
swig -python -o example_wrap.c example.i
creating build
creating build/temp.linux-x86_64-2.7
gcc -mdll -O -Wall -I/home/jojek/anaconda/include/python2.7 -c example_wrap.c -o build/temp.linux-x86_64-2.7/example_wrap.o
gcc: error: unrecognized command line option ‘-mdll’
error: command 'gcc' failed with exit status 1

公平地说，这是完全合理的，因为工具链是无效的。我确保 mingw32安装在我的机器上通过调用 dpkg -L mingw32我知道编译器位于 /usr/bin/i586-mingw32msvc-gcc中。
我的下一步是用编译器的实际路径重写CC环境变量当我再次尝试编译它时，会出现以下错误，其中缺少 sys/select.h头文件：

running build
running build_ext
building '_example' extension
swigging example.i to example_wrap.c
swig -python -o example_wrap.c example.i
creating build
creating build/temp.linux-x86_64-2.7
/usr/bin/i586-mingw32msvc-gcc -fno-strict-aliasing -g -O2 -DNDEBUG -g -fwrapv -O3 -Wall -Wstrict-prototypes -fPIC -I/home/jojek/anaconda/include/python2.7 -c example_wrap.c -o build/temp.linux-x86_64-2.7/example_wrap.o
example_wrap.c:1: warning: -fPIC ignored for target (all code is position independent)
In file included from /home/jojek/anaconda/include/python2.7/Python.h:58,
                 from example_wrap.c:125:
/home/jojek/anaconda/include/python2.7/pyport.h:351:24: error: sys/select.h: No such file or directory
error: command '/usr/bin/i586-mingw32msvc-gcc' failed with exit status 1

有人知道如何管理这项任务吗？

Answer 1

在使用distutils编译Python模块时，会有很多幕后操作你在问题中的每一次尝试都越来越接近了，但是你现在遇到的问题是你在windows（cross）编译器中使用的是linux头文件。（sys/select.h isn't supported with mingw32，但cygwin可能是另一个故事）。实际上，正是由于缺少配置头文件，导致交叉编译尝试使用posix接口而不是win32替代接口。
我的答案是倒转几个步骤，开始简单地手工构建模块，在linux上使用mingw32，然后在证明我们拥有所需的一切之后，我们将使用distutils。
我还假设您没有一个windows构建框（甚至vm）可以简单地在windows上本地构建扩展，因为这比交叉编译简单得多。如果您正在阅读本文，并且可以选择使用windows框来构建windows python扩展，那么可以这样做，从而节省时间和精力。也就是说，只使用一个Linux框就可以构建Windows-Python模块。
从已经安装的mingw32开始，在Linux上运行（例如使用Debian/Ubuntu包），第一步是获取Windows头文件（或者更具体的配置）我假设你的目标是大多数人在搜索引擎中输入“python windows”时得到的版本，所以我从python.org下载了WindowsMSI安装程序并从中提取了它们。
我们希望从python发行版中获得两件事：
python27.dll（通常放在C:\windows\system32或C:\windows\syswow64中）
“include”目录（通常放在c:\ python27\include中）
在linux下，有几种不同的方法可以提取它。您可以使用wine安装msi文件。我在测试中成功地使用了cabextract和7z，例如cabextract：

cabextract /tmp/python-2.7.10.msi -F '*.h'
cabextract /tmp/python-2.7.10.msi -F 'python27.dll'

（注意：如果使用7z，您将在名为“python”的第二个内部存档中找到真正需要的文件）。
此时，您还可以提取文件'libpython27.a'，该文件通常位于c:\ python27\libs\中，但是该文件不足以使用mingw32进行链接，甚至没有用处。
考虑到头文件，我们现在已经有足够的文件来编译我们的扩展，尽管如上所述，要让mingw32链接到python27.dll，我们需要先做更多的工作。我们需要一个名为pexports的工具来列出python dll中所有导出的符号，并让dll tool生成一个存根库，供mingw32进行链接。我直接下载了 pexports，然后用：

tar xvf ~/Downloads/pexports-0.47-mingw32-bin.tar.xz

一旦提取出来，我们就得到一个windows可执行文件。我在这里的示例中使用wine直接运行它；或者，您可以提取源代码，并将其构建为在linux主机上本机运行的工具：

tar xvf ~/Downloads/pexports-0.47-mingw32-src.tar.xz
(cd pexports-0.47 && ./configure && make)

或者您可以使用python模块（它运行精细的跨平台）复制该工具的功能，以提取我们关心的导出，如果您希望避免使用wine的话。
无论如何，使用pexports，您可以生成一个.def文件，其中包含我们需要的dlltool信息：

wine bin/pexports.exe -v python27.dll > python27.def

或者（如果您将pexports构建为本地工具），只需：

./pexports-0.47/pexports -v python27.dll > python27.def

其中python27.dll是我们先前从.msi文件中提取的内容。
（这是我的 pefile）
一旦获得了.def文件，就可以使用mingw32 dlltool生成一个.a文件，稍后我们将使用该文件将python模块链接到：

i586-mingw32msvc-dlltool -A --dllname python27.dll --def python27.def --output-lib libpython27.a

现在我们已经到了可以考虑运行swig本身来生成代码以便编译的地步。我将您的示例界面进一步简化为：

%module test

%inline %{
int gcd(int x, int y) {
  int g;
  g = y;
  while (x > 0) {
    g = x;
    x = y % x;
    y = g;
  }
  return g;
}
%}

然后在我的Linux机器上运行swig：

swig -Wall -python test.i

这生成了test_wrap.c，我用它编译：

i586-mingw32msvc-gcc test_wrap.c -I../include -Wall -Wextra -shared -o _test.pyd ./libpython27.a

在那里，我们有一个windows python模块，只使用linux构建。
要检查它是否真正运行，我将test.py和_test.pyd复制到一个windows框中，然后执行了以下操作：

Python 2.7.10 (default, May 23 2015, 09:40:32) [MSC v.1500 32 bit (Intel)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import test
>>> test.gcd(1024, 512)
512
>>>

现在剩下的就是确保distutils能够找到正确的include文件和库，通过操纵其路径来进行链接。