c - 在 Windows 上嵌入带有 tkinter 支持的 Python 3.5

Question

我的项目结构是这样的:

emb
|   CMakeLists.txt
|   main.c
|   python35.lib
|   stdlib.zip
|   _tkinter.pyd
|
+---include
|   |
|   |   abstract.h
|   |   accu.h
|   |   asdl.h
...
|   |   warnings.h
|   |   weakrefobject.h
|
+---build
|   |   emb.exe

stdlib.zip 包含来自 Python 3.5.2 安装的 DLLs、Lib 和 site-packages 目录其路径附加到 sys.path。我通过链接到 python35.lib 隐式加载 python35.dll，其中包含 DLL 中所有导出函数的 stub 。以下是 CMakeLists.txt 的内容:

cmake_minimum_required(VERSION 3.6)
project(embpython)

set(SOURCE_FILES main.c)
add_executable(${PROJECT_NAME} ${SOURCE_FILES})

set(PYTHON_INCLUDE_DIR include)
include_directories(${PYTHON_INCLUDE_DIR})

target_link_libraries(
        ${PROJECT_NAME}
        ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/python35.lib
        ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/_tkinter.pyd)

ma​​in.c 的内容如下:

#include <Python.h>

int main(int argc, char** argv)
{
    wchar_t* program_name;
    wchar_t* sys_path;
    char* path;

    program_name = Py_DecodeLocale(argv[0], NULL);
    if (program_name == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "Fatal error: cannot decode argv[0]\n");
        exit(1);
    }
    Py_SetProgramName(program_name);

    path = "stdlib.zip;stdlib.zip/DLLs;stdlib.zip/Lib;"
        "stdlib.zip/site-packages";
    sys_path = Py_DecodeLocale(path, NULL);
    Py_SetPath(sys_path);

    Py_Initialize();

    PySys_SetArgv(argc, argv);

    PyRun_SimpleString("import tkinter\n");

    Py_Finalize();
    PyMem_RawFree(sys_path);
    PyMem_RawFree(program_name);
    return 0;
}

现在，这是我遇到的错误:

Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 1, in <module>
  File " ... emb\stdlib.zip\Lib\tkinter\__init__.py", line 35, in <module>
ImportError: DLL load failed: The specified module could not be found.

我做错了什么，我该如何解决？

Answer 1

免责声明

这个答案并不声称是嵌入 Python 3.5 和 Tkinter 支持的正确或最佳方式。循序渐进的格式仅反射(reflect)了这样一个事实，即这就是我设法让所有东西在我的机器上运行的方式，并且由于我无法在其他地方测试这个解决方案，所以我无法确认它在所有甚至大多数情况下都可以运行。

---

我是怎么做到的

1. 在 项目根目录。
2. 将 path\to\python35\include 中的所有文件复制到项目根目录的 include 目录中。
3. 将 path\to\python35\Lib 中的所有文件压缩到一个名为 stdlib.zip 的文件中，并将其放在项目根目录中。¹
4. 将path\to\python35\DLLs 中的所有文件复制到项目根目录的lib\python35 目录中。 _tkinter.pyd 库文件应该在里面。²
5. 将 libpython35.a 导入库从 path\to\python35\libs 复制到项目根目录的 lib 目录。

6. 在项目根目录的src目录下创建一个ma​​in.py文件，内容如下:

   import tkinter as tk
   
   def run():
       root = tk.Tk()
       root.mainloop()
   

7. 将 ma​​in.py 压缩成一个名为 source.zip 的文件，并将其放在项目根目录中。

8. 在项目根目录的src目录下创建一个ma​​in.c文件，内容如下:

   // WARNING: I did not check for errors but you definitely should!
   
   #import <Python.h>
   
   static const char* SYS_PATH = "source.zip;stdlib.zip;lib/python35";
   
   int main(int argc, char** argv)
   {
       wchar_t* program = NULL;
       wchar_t** wargv = NULL;
       wchar_t* sys_path = NULL;
       int i;
   
       program = Py_DecodeLocale(argv[0], NULL);
       Py_SetProgramName(program);
   
       sys_path = Py_DecodeLocale(SYS_PATH, NULL);
       Py_SetPath(sys_path);
   
       Py_Initialize();
   
       wargv = (wchar_t**) malloc(argc * sizeof(wchar_t*));
       for (i = 0; i < argc; i++)
           wargv[i] = Py_DecodeLocale(argv[i], NULL);
       PySys_SetArgv(argc, wargv);
   
       PyRun_SimpleString("import main\n"
                          "main.run()\n");
   
       Py_Finalize();
       PyMem_RawFree(program);
       PyMem_RawFree(sys_path);
       for (i = 0; i < argc; i++)
           PyMem_RawFree(wargv[i]);
       free(wargv);
       return 0;
   }
   

9. 在项目根目录下创建CMakeLists.txt文件，内容如下:

   cmake_minimum_required(VERSION 3.6)
   project(emb)
   
   set(SOURCE_FILES src/main.c)
   add_executable(emb ${SOURCE_FILES})
   
   include_directories(include)
   
   add_library(libpython35 STATIC IMPORTED)
   set_property(
       TARGET libpython35 PROPERTY IMPORTED_LOCATION
       ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/lib/libpython35.a)
   
   target_link_libraries(emb libpython35)
   

10. 构建并运行。如果到目前为止您所做的一切都是正确的，您应该会看到如下内容:

    Traceback (most recent call last):
      File "<string>", line 2, in <module>
      File "C:\path\to\project\stdlib.zip\tkinter\__init__.py", line 1868, in __init__
    _tkinter.TclError: Can't find a usable init.tcl in the following directories:
        C:/path/to/project/lib/lib/tcl8.6
        C:/path/to/project/lib/tcl8.6 
        C:/path/to/project/library
        C:/path/to/project/tcl8.6.4/library
    

    找不到 Tcl 和 Tk 目录。我们需要将它们引入并更新 TCL_LIBRARY 环境变量。

11. 将 tcl8.6 和 tk8.6 目录从 C:\path\to\python35\tcl 复制到 < em>lib 目录在项目根目录下。

12. 创建 TCL_LIBRARY 环境变量并将其设置为 "lib\tcl8.6"。

现在一切正常。

¹ _{这不是绝对必要的。您也可以将 .py 文件保存在一个目录中，并将其路径附加到 sys.path。}

² _{之前 python 引发 ImportError 的原因是因为 _tkinter.pyd 在 zip 文件中，因此无法加载。}