Python 安装到生成 .pyd 文件的全流程

Python 安装到生成 .pyd 文件的全流程

第一步：安装 Python 和必要工具

1.1 安装 Python 3.12（64位）

1. 下载 Python：

   • 访问 Python官网，点击 Download Windows installer (64-bit)。
   • 如果网页显示其他版本，手动选择 Python 3.12.x - Windows installer (64-bit)。
   • 注意别下错了，这是分别下载下来64位和32位的，根据自己的需要进行下载；
   • 

2. 安装 Python：

   • 双击下载的安装文件（如 python-3.12.9-amd64.exe）。
   • 勾选 Add python.exe to PATH（必须勾选，否则需手动配置环境变量）。
   • 点击 Install Now 完成安装。

3. 验证安装：

   • 按 Win + R 打开运行窗口，输入 cmd 打开命令提示符。
   • 输入以下命令检查 Python 是否安装成功：

     python --version
     

     应显示 Python 3.12.x。

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1.2 安装 Visual Studio 2019 的 C++ 编译工具

1. 打开 VS 安装器：

   • 在开始菜单搜索 Visual Studio Installer 并打开。
   • 点击 修改（如果已安装 VS2019）。

2. 添加 C++ 编译组件：

   • 勾选 使用 C++ 的桌面开发。
   • 在右侧细节中勾选 MSVC v142 - VS 2019 C++ x64/x86 生成工具。
   • 点击 修改 安装组件。

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第二步：安装 Cython 和 NumPy

2.1 安装 Cython 和 NumPy

1. 打开命令提示符：

   • 按 Win + R，输入 cmd 回车。

2. 安装包：

   • 输入以下命令（逐行执行）：

     pip install cython
     pip install numpy
     

   • 若提示 pip 不是内部命令，说明 Python 环境变量未配置，需重新安装 Python 并勾选 Add to PATH。
   • 若后面生成pyd文件时可能报错 ModuleNotFoundError: No module named 'distutils'，经过查询了解通常是因为使用的 Python 版本较新（Python 3.10+），而 distutils 模块已被弃用或移除。因为我们必须使用 Python 3.12+，可改用 setuptools 替代 distutils。
   • 安装 setuptools：：

     pip install setuptools
     

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第三步：编写代码并生成 .pyd

3.1 创建代码文件

1. 新建文件夹：

   • 在桌面新建文件夹 ControlDemo，路径为 C:\Users\你的用户名\Desktop\ControlDemo。

2. 编写 Python 代码：

   • 在文件夹中新建文本文件，重命名为 ControlDemo.pyx（注意扩展名是 .pyx，不是 .txt）。
   • 右键文件 → 用记事本打开 → 输入以下代码：

     import numpy as np
     
     def output(a, b, c):
         return np.mean([a, b, c])
     

3. 创建编译脚本：

   • 在文件夹中新建文本文件，重命名为 setup.py。
   • 输入以下代码：

     from distutils.core import setup
     from Cython.Build import cythonize
     import numpy as np
     
     setup(
         name="ControlDemo",
         ext_modules=cythonize("ControlDemo.pyx"),
         include_dirs=[np.get_include()]  # 包含 NumPy 头文件
     )
     

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3.2 生成 .pyd 文件

1. 打开命令提示符并进入文件夹：

   • 在资源管理器中进入 ControlDemo 文件夹。
   • 点击地址栏，输入 cmd 回车，此时命令提示符的路径已定位到该文件夹。

2. 执行编译命令：

   • 输入以下命令：

     python setup.py build_ext --inplace
     

   • 若成功，会生成 ControlDemo.cp312-win_amd64.pyd 文件。

3. 重命名 .pyd 文件：

   • 将生成的 .pyd 文件重命名为 ControlDemo.pyd。

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第四步：验证 .pyd 文件

1. 测试 Python 调用：
   • 在 ControlDemo 文件夹中新建文件 test.py，输入以下代码：

     import ControlDemo
     print(ControlDemo.output(1, 2, 3))  # 应输出 2.0
     

   • 在命令提示符中运行：

     python test.py
     

   • 如果输出 2.0，说明 .pyd 文件生成成功。

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关键注意事项

1. 路径一致性：

   • 确保所有操作在 ControlDemo 文件夹内完成，避免路径错误。

2. 文件扩展名：

   • .pyx 和 .py 是不同的文件类型，必须正确命名。

3. 错误排查：

   • 若编译失败，检查错误提示：
     • 缺少 C++ 编译工具 → 重新安装 VS2019 的 C++ 组件。
     • NumPy 未安装 → 运行 pip install numpy。

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最终成果

• 生成的文件 ControlDemo.pyd 可在 C# 项目中调用（需与 python312.dll 和 NumPy 依赖一起部署）。