使用pybind11传递float16 ndarray到C++时出现未定义符号错误

这个错误源于C++标准库ABI不匹配或编译选项未正确启用C++20标准，解码后的符号属于std::__cxx11命名空间的std::string内部函数，以下是具体解决步骤：

1. 确保编译时启用C++20标准 #

std::float16_t是C++20新增的类型，GCC 13需要显式指定编译标准才能正常识别。

直接使用g++编译 #

执行以下命令：

g++ -O3 -Wall -shared -std=c++20 -fPIC $(python3 -m pybind11 --includes) check_dtype.cpp -o check_dtype$(python3-config --extension-suffix)

使用setup.py编译 #

修改setup.py文件，添加C++20编译参数：

from setuptools import setup, Extension
import pybind11

ext_modules = [
    Extension(
        "check_dtype",
        ["check_dtype.cpp"],
        extra_compile_args=["-std=c++20"],
        include_dirs=pybind11.get_include(),
    ),
]

setup(
    name="check_dtype",
    ext_modules=ext_modules,
    cmdclass={"build_ext": pybind11.setup_helpers.build_ext},
)

2. 强制统一C++ ABI（可选） #

Ubuntu 22.04默认使用__cxx11 ABI，但如果环境存在旧编译产物冲突，可在编译命令中显式添加宏定义：

# 在g++命令中追加
-D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=1

3. 替换为兼容类型规避std::float16_t问题（可选） #

若上述方案仍无效，可避开std::float16_t的兼容性限制，直接用uint16_t接收NumPy float16的内存数据（NumPy float16本质是16位二进制存储）：
修改C++代码：

#include <iostream>
#include <cstdint>
#include <pybind11/pybind11.h>
#include <pybind11/numpy.h>

namespace py = pybind11;

void check_array(py::array_t<std::uint16_t> arr) {
    auto r = arr.unchecked<1>();
    for (ssize_t i = 0; i < r.shape(0); ++i) {
        std::cout << "Element " << i << " has a size of " << sizeof(r(i)) << " bytes." << std::endl;
    }
}

PYBIND11_MODULE(check_dtype, m) {
    m.def("check_array", &check_array, "A function to check the byte size of array elements.");
}

编译完成后运行Python代码，即可正常输出每个元素的字节大小为2字节。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者lzn