从Python调用执行Python代码的C++函数时出现free()无效指针错误

问题根源 #

1. 解释器冲突：从Python进程调用动态库时，当前进程已有运行中的Python解释器，重复加载libpython并调用Py_Initialize()会导致内存管理冲突，触发无效指针错误。
2. 头文件错误：runner.h直接包含runner.cpp，编译时会造成符号重复定义，引发隐性内存问题。
3. 链接缺失：编译命令未链接dl库（-ldl），dlopen等函数调用可能出现未定义行为。

修复方案 #

方案1：复用当前进程的Python解释器（推荐） #

既然是从Python进程调用，无需重新加载libpython或初始化解释器，直接使用现有环境：

修改runner.cpp

#include <iostream>
#include <Python.h>

void execute_Prog730(std::string program) {
    std::cout << "Running Engine" << std::endl;
    // 直接调用API，当前进程已有活跃的解释器
    PyRun_SimpleString(program.c_str());
}

修改runner.h

去掉对cpp文件的包含，只保留函数声明：

#include <string>

void execute_Prog730(std::string program);

修正编译命令

用python3-config自动获取编译和链接参数：

g++ -o main.so --shared -fPIC main.cpp runner.cpp $(python3-config --cflags --ldflags)

方案2：使用子解释器（如需独立环境） #

如果必须在动态库中运行独立的Python环境，可创建子解释器而非重新初始化：

#include <iostream>
#include <Python.h>

void execute_Prog730(std::string program) {
    std::cout << "Running Engine" << std::endl;
    // 创建子解释器
    PyThreadState* sub_state = Py_NewInterpreter();
    if (sub_state) {
        PyRun_SimpleString(program.c_str());
        // 销毁子解释器
        Py_EndInterpreter(sub_state);
    }
}

验证 #

修改后运行main.py，应能正常输出hello，无内存错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lakshit Karsoliya