工控编程吧

标题: python如何打包成动态库DLL与可执行程序EXE脱离环境运行 [打印本页]

---

作者: qq263946146    时间: 2021-5-30 16:33
标题: python如何打包成动态库DLL与可执行程序EXE脱离环境运行
我当前情况是，我第一次使用python,关于PYTHON的一切认识都为零。使用它是因为在网络通过一帖子介绍，使用三行就实现了视觉OCR识别。
经过测试效果杠杠的，所以想搞成DLL供WINDOWS下使用，因为我熟悉MFC。

经过我几天的摸索，是可以实现将PYTHON代搞成DLL或EXE文件的，
并且可以打包成在没有安装PYTHON环境下使用。
开始前自己得准备安装好三个编程软件。
0.VS2019.
40多GB大小，微软自家的工具，随处可下载；

1.pycharm.
python编程，我安装的IDE(编程软件)是pycharm-community-2021.1.1
这个软件到处都可以下载的到，就不贴网址了，小白都喜欢最新版本的，
我也是，所以下载了最新版本的。

2.Anaconda3.
这是个好工具，好比手机上APP商城，python用到的工具，都可以统一用此软件下载安装。
方便至极，比如后面要用到的pyinstaller,virtualenv 都可以直接在这工具上，通过界面操作，
下载与安装。网络能 找到的都是通过指令执行，小白很难理解与操作。
另外python有很多版本如版本2，版本3，各版本差别很大不兼容。
这样的话Anaconda3可以很方便创建任意版本的python环境。
官方下载网速不快，一会10KB，一会100kb的，可以在下边网址下载，网速满格。
Anaconda3各版本下载:
https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/archive/

三个软件我都选择最新版本的下载。
三个软件都下载与安装好后，可以打开Anaconda3，
新建一个python环境，如下图easyocr。
(, 下载次数: 3)

上传

点击文件名下载附件

新建一个新的环境后，可以如上图，选择 ALL，再搜索想要安装的补助工具名称，
点击更新,实现下载与安装。
比如搜索pyinstaller或virtualenv，界面非常简洁很容易入手,自己多看看如何操作。
后面会用到这两工具,如果没安装的话，在pycharm内使用指令会不识别。
界面还是很简单的，第一次使用可多加操作。
主要要理解的是在创建一个python项目工程时，有个python环境要设置。
而Anaconda3就是可以创建任意python环境用。

Anaconda3我安装的目录是D:\ProgramData\Anaconda3，
这是默认的一个python环境。
刚才创建的python环境easyocr及以后创建的环境会生成保存在文件夹envs内。
如 D:\ProgramData\Anaconda3\envs。
以上都准备好后，来看一个如何将编程好的python文件打包成DLL动态库文件供外部调用。

一.python打包成动态库DLL并脱离环境调用。
python调包功能极其强大，印象深刻，但编写的程序想要独立运行。
也就是在其他没有安装PYTHON的电脑运行，操作起来特别麻烦，又是要这个工具，又是要那个文件的。
下面来看一个我摸索成功的过程，供会员与后期自己参考。

0.编写py文件实现程序功能。
pycharm新建一工程，工程使用先前创建的pycharm环境。
(, 下载次数: 3)

上传

点击文件名下载附件
创建测试py文件run.py。
内容如下,实现两数值相加。

1. def str_add(str1, str2):
   
2.     return int(str1) + int(str2)

复制代码

python的py文件要生成dll动态库，是通过一个工具叫作cython来实现的，
cython网上介绍说，python其一个子集，可编写支持python与C语言代码。
也什么不能在pycharm上统一实现？第一次使用python，所以有点不理解。
这里直接给出上边代码对应的cython代码。
cython的语法我也不熟悉，下边的代码拿去套用也够用。

1. cdef public str_add(str1,str2):
   
2.          return int(str1) + int(str2)

复制代码

可以手动在上面文件run.py同级目录下创建一txt文件，手动复制内容，手动保存为run.pyx文件。
第一次使用pycharm? run.py文件在哪呢？
在pycharm界面，选中run.py文件，鼠标右键，可以看到open in菜单项，内有打开文件所以目录。
准备好上边的两文件后，就可以执行命令代码了cython run.pyx。
前提是cython工具事先要安装成功。
前面我们使用Anaconda3创建了一个python环境exayocr,
用pycharm创建的工程是基于此python环境。

所以先关闭pycharm，打开Anaconda3，选择python环境exayocr，如上边第一图片，搜索cython下载安装。
这里关闭pycharm，是因为其使用的环境有变化，要重启才生效。
重要的事说3遍吧，很多情况都没意识到这点。
pycharm重启生效。
pycharm重启生效。
pycharm重启生效。

第一个次pycharm？那么命令窗口又在哪打开执行呢？
pycharm窗口，最最最左下角，有个小下方形图标，点击可以看到一个terminal，选择就可以打开窗口执行命令。
和cmd相似。
run.py一般默认是在C盘，可以通过上面的方法打开其所在目录。
我测试时将两文件run.pyx，run.py放在C:\Users\baikhgmv\Desktop\222。
这样我在pycharm的命令窗口输入
C: 回车，
cd C:\Users\baikhgmv\Desktop\222 回车。
这样以命令方式打开文件夹C:\Users\baikhgmv\Desktop\222

命令窗口再输入cython run.pyx -3 回车。
表示用python 3版本库生成run.h和run.c两文件，也就是VS2019可以打开的cpp,h类型文件。
可以打开刚才的文件夹C:\Users\baikhgmv\Desktop\222查看。

随后这个两个文件可通过调用python的C-API实现了run.py文件相同功能。
如何编写呢？下面是模板代码，
可自己新建一个CPP文件dllmain.c使用，放在run.h和run.c两文件一起。

1. #include <Python.h>
   
2. #include <Windows.h>
   
3. #include "run.h"
   
4. 
   
5. extern __declspec(dllexport) int __stdcall _str_add(const char * a, const char * b) {
   
6.     return PyLong_AsLong(str_add(PyUnicode_FromString(a),PyUnicode_FromString(b)));<br>
   
7. }
   
8. 
   
9. BOOL WINAPI DllMain(HINSTANCE hinstDLL,DWORD fdwReason,LPVOID lpReserved) {
   
10.     switch( fdwReason ) {
    
11.         case DLL_PROCESS_ATTACH:
    
12.             Py_Initialize();
    
13.             PyInit_run();  #dll初始化的时候调用，这是python3的写法，python2改成，initrun()。参见生成的run.h
    
14.             break;
    
15.         case DLL_PROCESS_DETACH:
    
16.             Py_Finalize();
    
17.             break;
    
18.     }
    
19.     return TRUE;
    
20. }

复制代码

上面部分是PYTHON库内函数，部分是C语言上熟悉的代码，主要关注自定义的导出函数_str_add名。

1.生成动态库DLL文件。
那么这个新建的文件dllmain.c如何生成动态库DLL呢？
网上介绍的一种方法是通过命令实现，也就是调用微软自家的程序cl.exe来实现。



先来看这种方法的实现，后面还会介绍如何通过VS2019来直接编译。
按上面一步步操作后，可在PYCHARM的命令操作继续输入
cl /LD dllmain.c run.c -ID:\ProgramData\Anaconda3\envs\easyocr\include D:\ProgramData\Anaconda3\envs\easyocr\libs\python38.lib 回车。
上边命令执行成功的前提是cl.exe路径必须在电脑系统的环境变量中，执行编译时用到的头文件/库路径，也得在环境变量中。
一般电脑系统环境变量都没有配置，所以不会成功,所以得自己手动配置环境变量。
繁琐的很哦。
D:\ProgramData\Anaconda3\envs\easyocr\include D:\ProgramData\Anaconda3\envs\easyocr\libs\python38.lib 首先这两路径应该可以找到吧。
前面用Anaconda3创建的python环境目录下有。
dllmain.c run.c两文件是刚才命令窗口打开的目录下的两文件。

那么如何给程序cl.exe配置系统环境变量呢？
可以参考我操作使用的路径，都选择64位版本的。

1. PATH追加cl.exe路径
   
2. D:\Program Files (x86)\vs2019\Enterprise\VC\Tools\MSVC\14.27.29110\bin\Hostx64\x64
   
3. 
   
4. LIB 新添加
   
5. C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Lib\10.0.17763.0\ucrt\x64
   
6. C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Lib\10.0.18362.0\um\x64
   
7. D:\Program Files (x86)\vs2019\Enterprise\VC\Tools\MSVC\14.27.29110\lib\x64
   
8. 
   
9. INCLUDE 新添加
   
10. C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Include\10.0.18362.0\ucrt
    
11. C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Include\10.0.18362.0\shared
    
12. C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Include\10.0.18362.0\um
    
13. D:\Program Files (x86)\vs2019\Enterprise\VC\Tools\MSVC\14.27.29110\include

复制代码

(, 下载次数: 4)

上传

点击文件名下载附件

电脑的系统环境变量如何设置如何添加就不介绍了，到处都是。
可多次执行上边的编译命令，遇到什么lib库文件找不到，什么h头文件找不到。
那就在库或头文件上一级/上上一级等等，查找文件名称，
再将其所在路径配置到系统环境变量，重新执行就好。
操作时一定要注意cl.exe及库文件都有32、64位之分，不要混合了。
操作时一定要注意cl.exe及库文件都有32、64位之分，不要混合了。
操作时一定要注意cl.exe及库文件都有32、64位之分，不要混合了。

命令执行成功会在文件dllmain.c同级目录生成多个文件如dllmain.dll，dllmain.lib等。
这就是我们想要的文件。

上面是通过程序cl.exe，配合命令来编译生成动态库方法。
非常繁琐，过两天什么是python我都不记得了，
鬼记得这玩意是什么，命令又是什么？

那么有没通过界面方式来生成动态库呢？
所以我还尝试了使用VS2019来编译dllmain.c，run.c，run.h三个文件，生成动态库。
打开VS2019,创建动态库工程，只为测试用所以一切保持默认，最终生成工程Dll1。
工程文件夹内的dllmain.cpp对应dllmain.c，
我直接复制dllmain.c内容覆盖dllmain.cpp的，再添加库python38.lib的引用，内容如下

1. #include <Python.h>
   
2. //#include <Windows.h>
   
3. #include "pch.h"
   
4. #include "run.h"
   
5. #pragma comment(lib,"python38.lib")
   
6. 
   
7. extern __declspec(dllexport) int __stdcall _str_add(const char* a, const char* b) {
   
8.     return PyLong_AsLong(str_add(PyUnicode_FromString(a), PyUnicode_FromString(b)));
   
9. }
   
10. 
    
11. BOOL WINAPI DllMain(HINSTANCE hinstDLL, DWORD fdwReason, LPVOID lpReserved) {
    
12.     switch (fdwReason) {
    
13.     case DLL_PROCESS_ATTACH:
    
14.       //  Py_SetPythonHome(L"D:\\ProgramData\\Anaconda3" );
    
15.         Py_Initialize();
    
16.         PyInit_run();
    
17.         break;
    
18.     case DLL_PROCESS_DETACH:
    
19.         Py_Finalize();
    
20.         break;
    
21.     }
    
22.     return TRUE;
    
23. }
    

复制代码

再将文件run.h,run.c导入到工程。
其次是python头文件，库文件路径在工程的设置。
看代码中你应该有注意到，有用到Python.h，python38.lib，所以还得设置其路径。
如何设置就不用多说了，极为常见问题，到处都有教程。
路径很多，Anaconda3所建立的每个python环境下的都可以用。
我用的如下，
D:\ProgramData\Anaconda3\envs\easyocr\include
D:\ProgramData\Anaconda3\envs\easyocr\libs
(, 下载次数: 3)

上传

点击文件名下载附件

都准备好后，编译发现还有预编译头文件相关问题。
也就是pch.h这个文件再捣鬼，它的目的主要是提升编译速度。
我就这点东西，不需要它提升，直接选择不用：项目属性--C/C++--预编译头--不使用预编译头。
这一步步操作，我都是选择64位，编译也是64位release版本。
python默认没安装debug版本，所以注意。
一切顺利编译便可生成动态库文件dll.

2.那么生成的动态库那如何使用呢？
动态库的调用就很简单了，熟悉窗口编程的朋友，这都是小问题，
有种回到自家地盘的感觉。
在VS2019创建dos的空工程，刚才生成的动态库文件记得复制过来Dll1.lib，Dll1.dll。
新建源文件，复制下面代码测试效果。

1. #include "stdio.h"
   
2. #include "stdlib.h"
   
3. extern __declspec(dllexport) int __stdcall _str_add(const char* a, const char* b);
   
4. #pragma comment(lib,"Dll1.lib")
   
5. int main()
   
6. {
   
7.         printf("%d \n", _str_add("123", "456"));
   
8.         getchar();
   
9.         return 0;
   
10. }

复制代码

例程一跑，你会发现，又是一堆错误。
想想挺恶心的，一路走来多不容易，到最后还有一堆问题。
(, 下载次数: 2)

上传

点击文件名下载附件

没办法，谁叫你要用它。
其实图片是有提示的 PYTHONHOME = (not set)，还有PYTHONPATH。
也就是python的系统环境变量没有设置。
dll是生成了，但它运行还是得依赖python库啊。
平常我们用VS2019等编写的程序可在其他台电脑使用，那是因为微软默认每个系统都给你准备好了运行库。
python是没有的，解决这问题有多种方法，第一如上边屏蔽的代码
// Py_SetPythonHome(L"D:\\ProgramData\\Anaconda3" ); 设置python库所以位置(保证电脑内有安装了python)。
第二种也是通过系统环境变量来指定路径。
第三种就是打包程序用到的python库，放在一起使用。

上边两程序生成的Dll1.dll，Project1.exe复制到D:\\ProgramData\\Anaconda3是可以直接运行的。
这样我们就实现了py文件生成动态库dll，再调用这个库文件，正常执行程序。

但要真正发布程序呢？
这目录下的文件10个GB左右，一同发布是有点恐怖。
所以最后还涉及一个打包问题，减少发布的程序尺寸。
那么如何打包了呢？

3.脱离PYTHON环境，打包发布程序。
这里又要用到另外一个工具pyinstaller再配合工具virtualenv。
经过测试全部文件共40MB左右，压缩一下再发布还是能接受的。
这里看到这些工具一个接一个的来，真有点受不了。
真有点跟菇凉谈恋爱，还得先认识她的七大姑八大姨。
好在Anaconda3很方便,如下图，搜索工具名称，下载安装就好。
工具安装了，接下来在python里使用的命令才可以识别。
注意安装工具后记得重启python。


先前我们编写的python文件run.py，已经转换成了dll。
如果想打包成exe发布也是可以的，用到的工具都是上面提到的。
不管是将run.py搞的DLL，或是EXE发布。
run.py，DLL，或EXE二者所依赖的python库文件是都相同的，
所以打包操作一样,打包生成的文件通用。

打开python界面，打开其命令窗口。
命令窗口默认是留在先前选择的目录C:\Users\baikhgmv\Desktop\222。
没有话，按上面介绍的再打开这个目录，因为这目录我们先前放置有run.py文件。
打包要用到。
依次在命令窗口执行如下指令: # 及后面的内容为注释,不是指令;

0.virtualenv envpack 回车  # 创建新的环境，python包依赖比较庞大，创建新环境可以减少最终引入的包。
1.cd envpack 回车 #进入刚创建的文件夹，即C:\Users\baikhgmv\Desktop\222\envpack ;
2. #手动将run.py复制进去。
3.Scripts\activate # 激活并切换到virtualenv环境。
4.pyinstaller run.py # 执行打包命令,或pyinstaller -F run.py;
5.Scripts\deactivate # 打包成功后，使用命令取消激活环境;
可以再次进入C:\Users\baikhgmv\Desktop\222\envpack。
里面所生成的全部文件就为你程序所依赖的，自己整理使用。

二.python生成exe，打包发布。
方法如上所述，一样。
帖子涉及的dll工程附件。
(, 下载次数: 0)

上传

点击文件名下载附件

---

欢迎光临 工控编程吧 (https://www.gkbc8.com/)

Powered by Discuz! X3.4