使用Pybind11跨文件导入模块时遭遇ModuleNotFoundError

你的问题核心在于编译方式错误，导致base_class模块并未实际生成，而derived_class绑定代码里又尝试导入这个不存在的模块，从而触发ModuleNotFoundError。另外你的C++代码还有几处语法错误需要修正。

第一步：修正C++代码中的语法问题 #

1. base_class.h：修复构造函数初始化列表语法，补充类定义末尾分号

// base_class.h
class BaseClass {
    public:
        BaseClass(int id): id(id) {} // 移除多余的int关键字
        int get_id() { return id; }
    private:
        int id;
}; // 类定义末尾必须添加分号

2. derived_class.h：修正头文件引用路径并补充分号

// derived_class.h
#include "common/base_class.h" // 补充.h后缀，路径需匹配实际文件结构

class DerivedClass: public BaseClass {
    public:
        DerivedClass(int id);
}; // 类定义末尾添加分号

第二步：拆分编译，生成独立扩展模块 #

按照pybind11跨模块拆分的设计要求，你需要分别编译base_class和derived_class两个独立的共享对象文件：

编译base_class模块 #

g++ -std=c++20 -shared -fpic `python3.12 -m pybind11 --includes` common/base_class_binding.cpp -o base_class.so

编译derived_class模块 #

g++ -std=c++20 -shared -fpic `python3.12 -m pybind11 --includes` derived_class.cpp derived_class_binding.cpp -o derived_class.so

第三步：调整Python测试代码 #

确保生成的两个.so文件和test.py在同一目录下，修改测试代码如下（显式导入基类模块可避免导入顺序问题）：

# test.py
import base_class
from derived_class import DerivedClass

if __name__ == '__main__':
    derived_obj = DerivedClass(1)
    print(f'The ID is: {derived_obj.get_id()}')

为什么之前的方法行不通？ #

1. 错误的编译命令：你把base_class_binding.cpp和derived_class的代码打包到同一个.so中，但每个PYBIND11_MODULE会生成独立的Python模块入口，这会导致两个模块定义冲突，最终只有derived_class模块被识别，base_class模块根本不存在，自然无法导入。
2. 重复定义基类绑定：虽然重复定义py::class_<BaseClass>能临时运行，但违背了跨模块拆分的初衷，会带来代码冗余和维护隐患。

额外注意事项 #

• 如果两个.so不在Python默认搜索路径，需手动添加路径：

  import sys
  sys.path.append("/path/to/your/modules")
  

• 绑定代码中py::module_::import("base_class")的模块名必须和生成的.so文件名完全一致（大小写敏感）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者stryker14