Windows下用g++编译调用Python.h的C++项目出现未定义引用问题

问题场景 #

代码示例：

#include <Python.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    Py_Initialize();
    PyRun_SimpleString("print('Hello World!')");
    Py_Finalize();
    
    return 0;
}

使用编译命令：
g++ -I C:\Python310\include main.cpp -o output -L C:\Python310\libs -lpython310

出现未定义引用错误：

AppData\Local\Temp\ccQdtubj.o:main.cpp:(.text+0x1f): undefined reference to `_imp__Py_DecodeLocale'
AppData\Local\Temp\ccQdtubj.o:main.cpp:(.text+0x6c): undefined reference to `_imp__Py_SetProgramName'
AppData\Local\Temp\ccQdtubj.o:main.cpp:(.text+0x73): undefined reference to `_imp__Py_Initialize'
AppData\Local\Temp\ccQdtubj.o:main.cpp:(.text+0x8d): undefined reference to `_imp__PyRun_SimpleStringFlags'
AppData\Local\Temp\ccQdtubj.o:main.cpp:(.text+0x94): undefined reference to `_imp__Py_FinalizeEx'
AppData\Local\Temp\ccQdtubj.o:main.cpp:(.text+0xb5): undefined reference to `_imp__PyMem_RawFree'
collect2.exe: error: ld returned 1 exit status

解决步骤 #

• 匹配Python与g++的位数：确保安装的Python和使用的g++是同一位数（均为32位或64位），位数不匹配会直接导致链接失败。如果用的是MinGW，建议使用MinGW-w64版本适配64位Python。
• 转换Python库文件格式：Windows下Python提供的是.lib格式库，而MinGW需要.a格式静态库。用dlltool命令转换：

  dlltool --input-def C:\Python310\libs\python310.def --output-lib libpython310.a --dllname python310.dll
  

  将生成的libpython310.a放入C:\Python310\libs目录。
• 调整编译命令参数顺序：g++的链接参数需放在源文件之后，正确命令为：

  g++ main.cpp -o output -I C:\Python310\include -L C:\Python310\libs -lpython310
  

• 添加必要宏定义：在包含Python.h前定义PY_SSIZE_T_CLEAN，避免类型不匹配问题，修改后代码：

  #define PY_SSIZE_T_CLEAN
  #include <Python.h>
  
  int main(int argc, char **argv)
  {
      Py_Initialize();
      PyRun_SimpleString("print('Hello World!')");
      Py_Finalize();
      
      return 0;
  }
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Matyn