Py_InitModule4() 在嵌入式 Python 解释器上返回 NULL（使用 Cython）

小能豆

Py_InitModule4() 在嵌入式 Python 解释器上返回 NULL（使用 Cython）

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我正在使用 Cython 编写 C 插件。最终，这应该将 Python 解释器嵌入到 Windows 上的 iTunes 中。为了使其工作，需要一个引导程序。它实现 iTunes 插件入口点，初始化或完成，或任何需要的操作，然后调用从 Cython 生成的代码。

我在Windows 7 64Bit和CPython 2.7上使用MinGW gcc 4.6.2。

前言

Windows 上的 iTunes 插件入口点称为iTunesPluginMain。据我所知，实现插件的共享库并非在iTunes 运行时一直保留，因此一旦调用入口点，您就无法存储任何全局变量。这就是为什么 iTunes 希望开发人员存储一个指向句柄void*的指针，该句柄在每次调用时都会被传递iTunesPluginMain。

iTunesPluginMain被调用来进行一些通知，比如初始化和清理。

引导程序如下所示：

/** coding: utf-8
    file:   bootstrap.c
    Copyright (c) 2012 by Niklas Rosenstein

    This file implements the bootstrapper for loading the PyTunes plugin. **/

#include <Python.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
#include <iTunesVisualAPI/iTunesAPI.h>

#include "pytunes.c"

#define EXPORT(type) __declspec(dllexport) type

extern void     initpytunes(void);
extern OSStatus PyTunes_Main(OSType, PluginMessageInfo*, void*);

EXPORT(OSStatus) iTunesPluginMain(OSType message, PluginMessageInfo* msgInfo, void* refCon) {

    OSStatus status             = unimpErr;
    char     handlePyMain       = 1;

    switch(message) {
        case kPluginInitMessage: {
            // Sent to notify the plugin that this is the first time it is loaded
            // and should register itself to iTunes

            char** argv = malloc(sizeof(char*) * 1);
            argv[0]     = malloc(sizeof(char)  * 256);

            // WinAPI call, retrieves the path to iTunes.exe
            GetModuleFileName(0, argv[0], 256);

            // Initialize the Python-interpreter
            Py_SetProgramName(argv[0]);
            PyEval_InitThreads();
            Py_Initialize();
            PySys_SetArgvEx(1, argv, 0);
            handlePyMain = 1;

            free(argv[0]);
            free(argv);
            break;
        }

        case kPluginCleanupMessage: {
            // Sent to cleanup the memory when the plugin gets unload

            status       = PyTunes_Main(message, msgInfo, refCon);
            handlePyMain = 0;
            Py_Finalize();
            break;
        }

        default: break;
    }

    if (handlePyMain != 0) {
        initpytunes();
        status = PyTunes_Main(message, msgInfo, refCon);
    }

    return status;
}

pytunes.c由Cython生成。现在引导程序执行或应该执行的操作如下：

确定 iTunes 想要告诉插件的内容
如果 iTunes 通知它有关初始化的信息，它会通过 Windows API 调用检索路径iTunes.exe并初始化 Python 解释器。
如果 iTunes 通知它进行清理（例如 iTunes 关闭），它会完成 Python 解释器。请注意，“Cython-call”在此之前完成并handlePyMain设置为零，因此当解释器已完成时不会再次执行。
如果handlePyMain不设置为零，则表示不应执行 Cython 调用，initpytunes并且PyTunes_Main是由 Cython 生成的，因此被调用。调用initpytunes是必要的，因为 Cython 在那里对全局变量进行初始化。PyTunes_Main最后是插件所做工作的 Cython 实现。

Cython 实现

PyTunes_Main在中实现的对的调用pytunes.pyx运行顺利。以下实现在我的桌面上打开一个文件并向其中写入一条消息。

cimport iTunesVisualAPI     as itapi

cdef public itapi.OSStatus PyTunes_Main(itapi.OSType message,
                                        itapi.PluginMessageInfo* msgInfo,
                                        void* refCon):
    fl = open("C:/Users/niklas/Desktop/feedback.txt", "w")
    print >> fl, "Greetings from PyTunes!"
    fl.close()
    return itapi.unimpErr

当我启动 iTunes 时，文件就被创建并且文本就被写入其中。

iTunesVisalAPI.pxd包含cdef extern from "iTunesVisualAPI/iTunesVisualAPI.h"使 API 可用于 Cython 的声明，但在这里并不那么重要。

问题描述

问题出现的原因，仅仅是比如sys在 Cython 中导入模块并使用它的时候。简单的例子：

cimport iTunesVisualAPI     as itapi

import sys

cdef public itapi.OSStatus PyTunes_Main(itapi.OSType message,
                                        itapi.PluginMessageInfo* msgInfo,
                                        void* refCon):
    fl = open("C:/Users/niklas/Desktop/feedback.txt", "w")
    print >> fl, sys
    fl.close()
    return itapi.unimpErr

这会导致 iTunes 崩溃。这是完整的gdb 会话，它将告诉我们问题实际上是什么。

C:\Program Files (x86)\iTunes>gdb -q iTunes.exe
Reading symbols from c:\program files (x86)\itunes\iTunes.exe...(no debugging symbols found)...done.
(gdb) b pytunes.c:553
No symbol table is loaded.  Use the "file" command.
Make breakpoint pending on future shared library load? (y or [n]) y
Breakpoint 1 (pytunes.c:553) pending.
(gdb) r
Starting program: c:\program files (x86)\itunes\iTunes.exe
[New Thread 3244.0x3a8]
[New Thread 3244.0xd90]
[New Thread 3244.0x11c0]
[New Thread 3244.0x125c]
[New Thread 3244.0x1354]
[New Thread 3244.0x690]
[New Thread 3244.0x3d8]
[New Thread 3244.0xdb8]
[New Thread 3244.0xe74]
[New Thread 3244.0xf2c]
[New Thread 3244.0x13c0]
[New Thread 3244.0x1038]
[New Thread 3244.0x12b4]
[New Thread 3244.0x101c]
[New Thread 3244.0x10b0]
[New Thread 3244.0x140]
[New Thread 3244.0x10e4]
[New Thread 3244.0x848]
[New Thread 3244.0x1b0]
[New Thread 3244.0xc84]
[New Thread 3244.0xd5c]
[New Thread 3244.0x12dc]
[New Thread 3244.0x12fc]
[New Thread 3244.0xf84]
warning: ASL checking for logging parameters in environment variable "iTunes.exe.log"

warning: ASL checking for logging parameters in environment variable "asl.log"

BFD: C:\Windows\SysWOW64\WMVCORE.DLL: Warning: Ignoring section flag IMAGE_SCN_MEM_NOT_PAGED in section .reloc

Breakpoint 1, PyTunes_Main (__pyx_v_message=1768843636, __pyx_v_msgInfo=0xd7e798, __pyx_v_refCon=0x0)
    at C:/Users/niklas/Desktop/pytunes/pytunes/build-cython/pytunes.c:553
553       __pyx_t_1 = __Pyx_GetName(__pyx_m, __pyx_n_s__sys); if (unlikely(!__pyx_t_1)) {__pyx_filename = __pyx_f[0]; __pyx_lineno
 = 75; __pyx_clineno = __LINE__; goto __pyx_L1_error;}
(gdb) print __pyx_m
$1 = (PyObject *) 0x0
(gdb) print __pyx_n_s__sys
$2 = (PyObject *) 0x92f42c0
(gdb) print __pyx_t_1
$3 = (PyObject *) 0x0
(gdb) step
__Pyx_GetName (dict=0x0, name=0x92f42c0) at C:/Users/niklas/Desktop/pytunes/pytunes/build-cython/pytunes.c:788
788         result = PyObject_GetAttr(dict, name);
(gdb) step

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x1e089f57 in python27!PyObject_GetAttr () from C:\Windows\SysWOW64\python27.dll
(gdb)

旁注：第 553 行是 Cython 处理 Python 语句的行。您可以在 paste.pocoo.orgprint >> fl, sys上找到完整的生成源代码。pytunes.c

调试会话告诉我们，在 Cython 代码中__pyx_m_t使用模块时会用到（为什么？）。无论如何，它是一个NULL指针。它应该在第699行初始化。显然返回NULL，因此应该在中引发ImportError 。（您可以在第751行找到的相应实现）。sys``Py_InitModule4``initpytunes``goto __pyx_L1_error

为了检查这一点，我稍微修改了代码，结果在该上下文中是“积极的”。

    if (handlePyMain != 0) {
        initpytunes();
        if (PyErr_Occurred()) {
            PyObject* exception, *value, *traceback;
            PyErr_Fetch(&exception, &value, &traceback);
            PyObject* errString = PyObject_Str(exception);

            // WinAPI call
            MessageBox(NULL, PyString_AsString(errString), "PyErr_Occurred()?", 0);
            status = paramErr;
        }
        else {
            // WinAPI call
            MessageBox(NULL, "No error, calling PyTunes_Main.", "PyPyErr_Occurred()?", 0);
            status = PyTunes_Main(message, msgInfo, refCon);
        }
    }

问题

你知道或知道我做错了什么吗？也许我错误地初始化了 Python 解释器？最奇怪的是，我有一个可以运行的原型。但我再也无法让它工作了！（见下文）

参考文献和注释

您可能想查看完整源代码。您可以在此处（Virustotal ）找到工作原型，在此处（Virustotal ）找到实际项目。（两者均链接到 mediafire.com）

由于我不被允许分发 iTunesVisualSDK，因此这里有一个从 apple.com 下载的链接。

请不要评论“为什么不使用原型？”或类似的话。这是一个原型，我写的原型很脏很不干净，通常重写整个原型会取得更好的结果。

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2025-01-11

共1个答案

小能豆

块init函数返回void，因此您应始终PyErr_Occurred()在它之后调用它以检查它是否失败。如果发生错误，您必须处理它，最好以某种方式向用户显示它。如果 stdout 可用，PyErr_Print()将打印出完整的回溯。

我不确定 iTunes 插件是如何工作的，但如果它确实在调用之间卸载了 DLL，那么 Python 也将被卸载，其状态将丢失。您需要在每次调用时Py_Initialize()调用，这意味着您的所有 Python 对象也将丢失。很可能不是您想要的。Py_Finalize()``iTunesPluginMain()

防止这种情况发生的一个方法是在中重新打开插件 DLL kPluginInitMessage，然后在中关闭它kPluginCleanupMessage。Windows 会跟踪进程打开 DLL 的次数。只有在计数达到 0 后才会卸载 DLL。因此，如果您调用LoadLibrary()DLL，计数将增加到 2，并且只有在 iTunes 和您的代码都调用后才会卸载 DLL FreeLibrary()。

请注意，这只是一个（未经测试的）想法。

2025-01-11