使用 Makefile 中的头文件编译 Pybind（不使用 cmake）

Question

我正在尝试在 C++ 中编译一个 Pybind11 模块，它在顶部调用几个头文件 (.h)。因为我有很多头文件，所以我决定做一个 Makefile，除了创建目标共享对象文件 (s.o) 之外，它没有问题。我需要这个共享对象文件以便能够调用 Python 中的 Pybind 模块。

然而，在编译时，我得到：

g++ -shared -fPIC neat.o network.o nnode.o link.o trait.o gene.o innovation.o organism.o species.o genome.o population.o example.o -o example.so
/usr/bin/ld: example.o: relocation R_X86_64_PC32 against symbol `_ZTI3Pet' can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC
/usr/bin/ld: final link failed: Bad value
collect2: error: ld returned 1 exit status
Makefile:2: recipe for target 'example.so' failed
make: *** [example.so] Error 1

我的问题基本上是：在编译目标文件以创建目标时我做错了什么？

任何帮助将不胜感激。预先感谢您的回复。

生成文件

example.so: neat.o network.o nnode.o link.o trait.o gene.o innovation.o organism.o species.o genome.o population.o example.o
    g++ neat.o network.o nnode.o link.o trait.o gene.o innovation.o organism.o species.o genome.o population.o example.o -shared -o example.so

neat.o: neat.cpp neat.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC neat.cpp

network.o: network.cpp network.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC network.cpp

nnode.o: nnode.cpp nnode.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC nnode.cpp

link.o: link.cpp link.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC link.cpp

trait.o: trait.cpp trait.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC trait.cpp

gene.o: gene.cpp gene.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC gene.cpp

innovation.o: innovation.cpp innovation.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC innovation.cpp

organism.o: organism.cpp organism.h genome.h genome.cpp species.h species.cpp
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC organism.cpp

species.o: species.h species.cpp organism.cpp organism.h genome.h genome.cpp
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC species.cpp

genome.o: genome.cpp genome.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC genome.cpp

population.o: population.cpp population.h organism.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC population.cpp

experiments.o: experiments.cpp experiments.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC experiments.cpp

example.o:
    g++ -O3 -Wall -std=c++11 -fopenmp -I -fPIC `python3 -m pybind11 --includes` -c example.cpp

clean:
    rm *.o *.so

example.cpp

#include <pybind11/pybind11.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include "population.h"

namespace py = pybind11;

int create_neat(){
  Population *the_pop=0;
  return 0;
}
PYBIND11_MODULE(example, m){

  m.def("create_neat", &create_neat, "create a pop object");

}

Answer 1

该标准没有完全定义 #include "..." 和 #include <...> 之间的区别，但在所有编译器中，我熟悉的 <> 语法包含通常意味着，"this is a system-type header file" 和 "" 语法表示 "this is a local-type header file".

实际上这通常意味着 "" 在工作目录中查找，然后在编译器的 -I 选项指定的目录中查找，最后在系统默认目录中查找，而 <> 是一样的，只是它不在工作目录中查找。

因此，您需要更改代码才能使用：

#include "population.h"

否则您需要将 -I. 添加到您的编译行以便编译器知道在当前目录中查找：

population.o: population.cpp population.h organism.h
        g++ -I. -c population.cpp

我个人会两者都做，因为将你需要的目录添加到你的编译行是一种很好的卫生习惯，并且因为对本地 header 使用 "" 是一种很好的做法，所以阅读代码立即明白这是你的 header 而不是系统 header.

关于你的第二个问题，为了与 object 文件共享 object 文件而进行的编译是否正确 对不起，但我不明白你在问什么。

如果您询问的是 makefile 中定义的目标的顺序，那么它们可以是任何顺序除了第一个目标将是默认目标（如果您运行 make 没有目标名称，那么 make 将构建第一个目标——以及第一个目标所需的任何先决条件。

预计到达时间

OK，现在我们可以看到实际的错误是 example.o 不存在。为什么不存在？同样，因为您已经从问题示例中删除了重要细节，所以我们无法确定。当你写下你的问题时：

example.so: //some .o files which are not important// HERE IS THE PROBLEM

作为 example.so 的先决条件出现的 .o 文件到底是什么？

如果您想在尝试构建 example.so 之前构建 example.o，则必须将文件 example.o 列为 example.so 的先决条件。您需要列出创建共享库所需的所有 object 个文件。所以这应该是：

example.so: population.o example.o neat.o network.o nnode.o link.o trait.o gene.o innovation.o organism.o species.o genome.o

它们在先决条件列表中出现的顺序无关紧要，但它们必须全部存在。

Answer 2

经过几个小时的阅读、尝试以及多亏了 MadScientist 的提示，我让它工作了，但原因仍然不清楚。我只是通过将 -shared -o example.so 放在前面而不是行尾来更改目标编译中先决条件的顺序，并且它起作用了。整个文件如下：

example.so: neat.o network.o nnode.o link.o trait.o gene.o innovation.o organism.o species.o genome.o population.o example.o
    g++ -shared -o example.so neat.o network.o nnode.o link.o trait.o gene.o innovation.o organism.o species.o genome.o population.o example.o

neat.o: neat.cpp neat.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC neat.cpp

network.o: network.cpp network.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC network.cpp

nnode.o: nnode.cpp nnode.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC nnode.cpp

link.o: link.cpp link.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC link.cpp

trait.o: trait.cpp trait.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC trait.cpp

gene.o: gene.cpp gene.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC gene.cpp

innovation.o: innovation.cpp innovation.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC innovation.cpp

organism.o: organism.cpp organism.h genome.h genome.cpp species.h species.cpp
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC organism.cpp

species.o: species.h species.cpp organism.cpp organism.h genome.h genome.cpp
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC species.cpp

genome.o: genome.cpp genome.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC genome.cpp

population.o: population.cpp population.h organism.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC population.cpp

experiments.o: experiments.cpp experiments.h
    g++ -c -O3 -Wall -fPIC experiments.cpp

example.o:
    g++ -O3 -Wall -std=c++11 -fopenmp `python3 -m pybind11 --includes` -fPIC -c example.cpp

clean:
    rm *.o *.so

使用 Makefile 中的头文件编译 Pybind（不使用 cmake）

Compile Pybind with header files in Makefile (not using cmake)

c++

makefile

compilation

header-files

pybind11