python - 如何使用mxe将centos下的C++项目（使用了pybind）编译成windows下的可执行文件？

Question

如何使用mxe将centos下的C++项目（使用了pybind）编译成windows下的可执行文件

如题，现在我有一个C++项目，需要#include<pybind.h>，pybind.h会引用Python.h

但是Python的linux版与windows版是不一样的，比如linux版python会引用linux中的sys/net.h头文件，该头文件并不存在于windows系统中，直接使用linux版python编译会报出reference error

为了解决这个问题，我尝试了将windows下python打包放进linux系统下，但是CMake在find_package(Python3 REQUIRED)时仍然寻找到的是linux下的python而不是我打包的windows版python。

除此以外我还尝试过修改 pybind11_DIR, Python3_DIR来使CMake能够指向我希望的python，这个做法的结果是在最后链接阶段会出现undefined reference的报错。

请问我该如何做才能将该项目成功地打包成exe文件

Answer 1

使用 MXE（M cross environment）在 CentOS 下将使用 pybind11 的 C++ 项目编译成 Windows 下的可执行文件需要一些特殊的设置，特别是对于跨平台 Python 环境的处理。

前提条件

1. 安装 MXE：MXE 提供了交叉编译环境，可以编译生成 Windows 可执行文件。
2. 安装 pybind11：你需要确保你的项目已经正确配置并使用 pybind11。

步骤

1. 安装 MXE

首先，在你的 CentOS 机器上安装 MXE。假设你已经安装了 Git 和必要的编译工具：

git clone https://github.com/mxe/mxe.gitcd mxemake gcc

2. 安装 MXE Python 依赖

由于你的项目依赖于 pybind11 和 Python，需要安装与 Windows 兼容的 Python 库。你可以使用 MXE 提供的包管理工具安装：

make python

3. 配置交叉编译环境

为确保 CMake 使用 MXE 环境中的工具链，创建一个 toolchain.cmake 文件：

# toolchain.cmakeset(CMAKE_SYSTEM_NAME Windows)set(CMAKE_SYSTEM_VERSION 1)set(CMAKE_C_COMPILER i686-w64-mingw32.static-gcc)set(CMAKE_CXX_COMPILER i686-w64-mingw32.static-g++)set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH /path/to/mxe/usr/i686-w64-mingw32.static)set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)

将 /path/to/mxe 替换为你 MXE 目录的实际路径。

4. 编译 pybind11

在 MXE 环境中编译 pybind11：

cd /path/to/mxemake pybind11

5. 编译你的项目

在你的项目目录下，创建一个 build 目录并使用 CMake 配置和编译项目：

mkdir buildcd buildcmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=/path/to/your/toolchain.cmake ..make

这将生成 Windows 可执行文件。

示例项目配置

假设你的项目结构如下：

my_project/├── CMakeLists.txt├── src/│   └── main.cpp└── include/    └── pybind11.h

你的 CMakeLists.txt 可能如下所示：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)project(MyProject)# Add pybind11add_subdirectory(/path/to/mxe/usr/i686-w64-mingw32.static/include/pybind11)find_package(Python3 REQUIRED COMPONENTS Interpreter Development)include_directories(${Python3_INCLUDE_DIRS})add_executable(my_project src/main.cpp)target_link_libraries(my_project PRIVATE pybind11::module ${Python3_LIBRARIES})

在 src/main.cpp 中使用 pybind11：

#include <pybind11/pybind11.h>namespace py = pybind11;int main() {    py::scoped_interpreter guard{};    py::print("Hello, World!");    return 0;}

常见问题和排查

1. 找不到 Python 头文件或库：
   确保你在 CMakeLists.txt 中正确设置了 Python 的路径，并且 Python 库已经在 MXE 环境中安装。
2. undefined reference 错误：
   确认链接库的路径正确，并且在目标文件中包含了所需的所有库。可以通过设置 CMAKE_FIND_ROOT_PATH 和 target_link_libraries 来确保链接正确。

Answer 2

要将CentOS下的C++项目（使用pybind11）编译成Windows下的可执行文件，你需要使用MXE（M cross environment）工具链。MXE是一个用于在Linux或Mac OS X上交叉编译Windows应用程序的自动化工具。以下是基本步骤：

1. 安装MXE

   首先，你需要在CentOS上安装MXE。这通常涉及到克隆MXE的Git仓库并按照其说明文档进行编译和安装。

   git clone https://github.com/mxe/mxe.gitcd mxemake

这将会安装一个交叉编译环境，其中包括用于Windows编译的各种库和工具。

2. 设置交叉编译环境

   在你的项目中，你需要使用MXE提供的交叉编译工具链来替代你的系统工具链。这通常涉及到设置一些环境变量，如CC, CXX, LD等，指向MXE提供的对应Windows版本的编译器和链接器。

   source mxe/usr/share/mxe/mxe-confexport PATH="$MXE_PATH:$PATH"

确保你的PATH环境变量包含了MXE的bin目录，这样CMake和make就可以找到交叉编译工具。

3. 配置CMake

   配置CMake以使用MXE的交叉编译环境。这通常涉及指定工具链文件以及调整Python库的路径。

   mkdir buildcd buildcmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=/path/to/mxe/usr/share/mxe/cmake/mxe-conf.cmake ..

确保替换/path/to/mxe为MXE的实际安装路径。

4. 处理Python和pybind11

   由于pybind11需要Python头文件和库，你需要确保MXE安装了相应的Windows版本Python，并且CMake能够找到它。如果MXE仓库中没有你需要的Python版本，你可能需要手动添加或更新MXE中的Python包。

   cd /path/to/mxemake python3

这将会编译MXE中的Python 3包。然后，在CMake配置时，确保PYTHON_LIBRARY和PYTHON_INCLUDE_DIR指向MXE中的Windows Python版本。

5. 构建你的项目

   最后，使用CMake和make来构建你的项目。

   make

这将会使用MXE的交叉编译工具链来编译你的C++代码和pybind11绑定，并链接到MXE中的Windows Python库。

6. 获取Windows可执行文件

   构建完成后，你应该能在build目录中找到Windows可执行文件。这些文件现在可以在Windows系统上运行。

请注意，这个过程可能涉及到一些额外的配置和调试，具体取决于你的项目依赖和MXE的配置。确保你仔细阅读MXE的文档，并根据你的项目需求调整构建过程。此外，由于MXE和项目的复杂性，这里提供的步骤可能需要根据实际情况进行调整。