windows环境下python调用cpp文件出现OSError: no file with expected extension异常的解决方案

今天本想试着运行一下Pointnet代码，结果发现可视化的show3d_balls.py文件运行不了，提示OSError: no file with expected extension异常，原因是

dll = np.ctypeslib.load_library(os.path.join(base_DIR, 'render_balls_so'), '.')

windows下调用dll失败引起的。

虽然说知道这个问题，但不知道该怎么解决。查了一下资料，尝试搞了一套解决方案。

首先分析这行代码，目的很明显，就是想在python中调用cpp中的方法，也就是变相调用dll。

那现在我们的目的就很明显了，把cpp生成dll库，再用python调用这个库。

在vs2019中，点击新建动态链接库（DLL）

创建完成之后，得到这四个文件：

pch.h 是写对外调用接口的地方，写下声明就好了，然后在pch.cpp中写实现就完成了。framework.h和dllmain.cpp先不用管。

pch.h添加声明：

// pch.h: 这是预编译标头文件。
// 下方列出的文件仅编译一次，提高了将来生成的生成性能。
// 这还将影响 IntelliSense 性能，包括代码完成和许多代码浏览功能。
// 但是，如果此处列出的文件中的任何一个在生成之间有更新，它们全部都将被重新编译。
// 请勿在此处添加要频繁更新的文件，这将使得性能优势无效。

#ifndef PCH_H
#define PCH_H

// 添加要在此处预编译的标头
#include "framework.h"
extern "C" _declspec(dllimport) void render_ball(int h, int w, unsigned char* show, int n, int* xyzs, float* c0, float* c1, float* c2, int r);
#endif //PCH_H

其中render_ball就是外部调用的方法。那问题来了，怎么知道是这个方法的呢？其实就是打开 visualizer下面的render_balls_so.cpp中的文件看到的哈。把里面的内容复制到pch.cpp中

// pch.cpp: 与预编译标头对应的源文件

#include "pch.h"

// 当使用预编译的头时，需要使用此源文件，编译才能成功。
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

struct PointInfo {
	int x, y, z;
	float r, g, b;
};

	void render_ball(int h, int w, unsigned char* show, int n, int* xyzs, float* c0, float* c1, float* c2, int r) {
		r = max(r, 1);
		vector depth(h * w, -2100000000);
		vector pattern;
		for (int dx = -r; dx <= r; dx++)
			for (int dy = -r; dy <= r; dy++)
				if (dx * dx + dy * dy < r * r) {
					double dz = sqrt(double(r * r - dx * dx - dy * dy));
					PointInfo pinfo;
					pinfo.x = dx;
					pinfo.y = dy;
					pinfo.z = dz;
					pinfo.r = dz / r;
					pinfo.g = dz / r;
					pinfo.b = dz / r;
					pattern.push_back(pinfo);
				}
		double zmin = 0, zmax = 0;
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			if (i == 0) {
				zmin = xyzs[i * 3 + 2] - r;
				zmax = xyzs[i * 3 + 2] + r;
			}
			else {
				zmin = min(zmin, double(xyzs[i * 3 + 2] - r));
				zmax = max(zmax, double(xyzs[i * 3 + 2] + r));
			}
		}
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			int x = xyzs[i * 3 + 0], y = xyzs[i * 3 + 1], z = xyzs[i * 3 + 2];
			for (int j = 0; j= h || y2 < 0 || y2 >= w) && depth[x2 * w + y2] < z2) {
					depth[x2 * w + y2] = z2;
					double intensity = min(1.0, (z2 - zmin) / (zmax - zmin) * 0.7 + 0.3);
					show[(x2 * w + y2) * 3 + 0] = pattern[j].b * c2[i] * intensity;
					show[(x2 * w + y2) * 3 + 1] = pattern[j].g * c0[i] * intensity;
					show[(x2 * w + y2) * 3 + 2] = pattern[j].r * c1[i] * intensity;
				}
			}
		}
	}

注意把源文件中的extern "C"{}去掉，以免重复。

准备好了pch.h和pch.cpp，就可以生成了。不过在此之前要查看一下python解释器的平台是32bit还是64bit，因为64bit只能调用64bit的DLL，32bit只能调用32bit的DLL。

查看python解释器平台

import platform
print(platform.architecture()) #Output: ('64bit', 'WindowsPE')

那生成解决方案时选用x64

点击生成

这里我踩了一个小坑，跑到该项目的Debug目录找dll文件，结果一直报不是有效的win32应用程序，原来那是x86的，x64在Debug同级目录下。

找到目标文件

 复制到visualizer目录下，后面就是一开始说的那里改下文件名调用就可以了。顺便提一下，调用DLL的方式也有其它几种，我这里用的是ctypes模块中的LoadLibrary方法来调用的。

dll = ct.cdll.LoadLibrary('./render_balls.dll')

其实这个文件还有其它问题，路径引用不太对，用sys模块添加一下搜索路径，以及数据要另外下载，按照说明文件放到对应目录。

跑通之后就是这样的：