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Python 制作 pyd（Windows 平台的动态链接库）

news 2025/7/5 18:25:20

制作 Python 的 .pyd 文件（Windows 平台的动态链接库）主要通过编译 Python/C/C++ 扩展模块实现，常用于代码加密、性能优化或跨语言集成。以下是三种主流方法及详细步骤，以 Cython 为主（最常用），辅以 PyBind11 和 C-API 方案：

⚙️ 一、使用 Cython（推荐，适合 Python 代码转二进制）

步骤流程：

环境准备：
- 安装 Python（勾选 Add to PATH）。
- 安装 Cython：
```
pip install cython
```
- 安装 C 编译器（Windows 必装）：
  - Visual Studio 2019+：勾选 “使用 C++ 的桌面开发” 和 MSVC 编译器 。
编写代码：
- 创建 Python 文件（如 example.py）：
```
def hello(name): 
print(f"Hello, {name}!")
```
- 或使用 Cython 语法（.pyx 文件，支持静态类型加速）。

创建编译脚本（setup.py）：

from setuptools import setup from Cython.Build 
import cythonize 
setup( name="example", ext_modules=cythonize("example.py"), 
# 或 "example.pyx" )

编译生成 .pyd：
```
python setup.py build_ext --inplace
```
- 生成文件：example.cp312-win_amd64.pyd → 重命名为 example.pyd。

调用测试：

import example 
example.hello("World") 
# 输出 "Hello, World!"

⚡ 二、使用 PyBind11（适合 C++ 代码集成）

适用场景：需将 C++ 函数/类暴露给 Python

。

安装 PyBind11：
```
pip install pybind11
```

编写 C++ 文件（example.cpp）：

#include <pybind11/pybind11.h> 
namespace py = pybind11; 
void say_hello(const std::string &name) 
{ 
std::cout << "Hello, " << name << "!" << std::endl; 
} PYBIND11_MODULE(example, m) 
{m.def("say_hello", &say_hello);}

配置 setup.py：

from setuptools import setup, Extension 
import pybind11 
ext_modules = [ Extension( 
'example', ['example.cpp'], 
include_dirs=[pybind11.get_include()], 
language='c++', ), 
] 
setup(ext_modules=ext_modules)

编译与调用：

python setup.py build_ext --inplace # 生成 example.pyd

⚙️ 三、使用 Python C-API（底层控制，灵活性高）

步骤：

编写 C 代码（example.c）：

#include <Python.h> 
static PyObject* hello(PyObject* self, PyObject* args) { 
const char* name; 
if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", &name)) 
return NULL; 
printf("Hello, %s!\n", name); 
Py_RETURN_NONE; 
} static PyMethodDef methods[] = {{"hello", hello, METH_VARARGS, ""}, {NULL, NULL, 0, NULL}}; 
static PyModuleDef module = {PyModuleDef_HEAD_INIT, "example", NULL, -1, methods}; 
PyMODINIT_FUNC PyInit_example(void) { return PyModule_Create(&module); }

编译配置（setup.py）：

from setuptools import setup, Extension 
setup(ext_modules=[Extension('example', sources=['example.c'])])

编译命令同上
。

⚠️ 四、常见问题与注意事项

环境配置：
- 编译器缺失：安装 VS Build Tools 或 MinGW。
- 头文件丢失：确认 Python 安装路径下的 include 和 libs 存在。
文件命名规则：
- .pyd 文件名必须与模块名一致（如 example.pyd → import example）。
加密与反编译：
- .pyd 为二进制文件，无法直接反编译，但需防范动态调试（配合代码混淆更安全）。
跨平台兼容：
- .pyd 仅适用于 Windows，Linux 需编译为 .so 文件（方法类似）。
依赖处理：
- 若模块依赖第三方库（如 NumPy），在 setup.py 中添加 include_dirs=[np.get_include()] 。