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我正在使用 numpy 的 C API 编写一些用于矩阵计算的函数。今天我想将我的函数的某些部分移动到一个单独的 .c 文件中，并使用标题来声明它们。现在我有一个与 numpy 的import_array函数有关的奇怪问题。我试图尽可能地简化问题。首先是工作程序：

我的测试.c

#include "mytest.h"

PyObject* my_sub_function() {
    npy_intp dims[2] = {2, 2};
    double data[] = {0.1, 0.2, 0.3, 0.4};

    PyArrayObject* matrix = (PyArrayObject*)PyArray_SimpleNew(2, dims, NPY_FLOAT64);
    memcpy(PyArray_DATA(matrix), data, sizeof(double) * dims[0] * dims[1]);

    return (PyObject*)matrix;
}

static PyObject* my_test_function(PyObject* self, PyObject* args) {
    return my_sub_function();
}

static PyMethodDef methods[] = {
    {"my_test_function", my_test_function, METH_VARARGS, ""},
    {0, 0, 0, 0}
};

static struct PyModuleDef module = {
    PyModuleDef_HEAD_INIT, "mytest", 0, -1, methods
};

PyMODINIT_FUNC PyInit_mytest() {
    import_array();
    return PyModule_Create(&module);
}

我的测试.h

#ifndef mytest_h
#define mytest_h

#include <Python.h>
#include <numpy/arrayobject.h>
#include <numpy/npy_common.h>

PyObject* my_sub_function();

#endif

生成文件

all: mytest.o sub.o
    gcc -shared -Wl,-soname,mytest.so -o mytest.so mytest.o

mytest.o: sub.o
    gcc -fPIC -c mytest.c `pkg-config --cflags python3`

clean:
    rm -rf *.so
    rm -rf *.o

一切都按预期工作。我可以调用make然后加载模块并调用函数：

测试.py

import mytest
print(mytest.my_test_function())

如果我import_array从 init 函数中删除，则会出现段错误，这是许多邮件列表和论坛中报告的行为。

现在我只想my_sub_function从mytest.c中删除整个函数并将其移动到一个名为sub.c的文件中：

#include "mytest.h"

PyObject* my_sub_function() {
    npy_intp dims[2] = {2, 2};
    double data[] = {0.1, 0.2, 0.3, 0.4};

    PyArrayObject* matrix = (PyArrayObject*)PyArray_SimpleNew(2, dims, NPY_FLOAT64);
    memcpy(PyArray_DATA(matrix), data, sizeof(double) * dims[0] * dims[1]);

    return (PyObject*)matrix;
}

新的Makefile是：

all: mytest.o sub.o
    gcc -shared -Wl,-soname,mytest.so -o mytest.so mytest.o sub.o

mytest.o:
    gcc -fPIC -c mytest.c `pkg-config --cflags python3`

sub.o:
    gcc -fPIC -c sub.c `pkg-config --cflags python3`

clean:
    rm -rf *.so
    rm -rf *.o

如果我现在尝试加载模块并调用函数，函数调用会给我一个段错误。如果我调用 toimport_array的顶部，我可以解决问题my_sub_function，但我认为这不是应该使用该函数的方式。

所以我想知道为什么会发生这种情况，以及将 numpy 模块拆分为多个源文件的“干净”方法是什么。

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1 回答 1

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默认情况下，该import_array例程只会使 NumPy C API 在单个文件中可用。这是因为它通过存储在静态全局变量中的函数指针表工作（即不导出，仅在同一文件中可见）。

如文档中所述，您可以使用一些预处理器定义来更改此行为：

  1. 在您的扩展的所有文件中，定义PY_ARRAY_UNIQUE_SYMBOL一个不可能与其他扩展冲突的唯一变量。在变量名中包含扩展的模块名称是个好主意。

  2. 在除您调用的文件之外的每个文件中import_array，定义符号NO_IMPORT_ARRAY

这些符号需要在包含之前定义arrayobject.h，以使它们生效。

于 2012-09-04T08:35:35.447 回答