命令行正常运行的Fortran可执行文件通过Python脚本调用报错排查

• 通过Python脚本调用Fortran编译生成的可执行文件genex时，直接在命令行运行该可执行文件无异常，但在Spyder中运行对应调用脚本时，提示无法找到指定依赖文件。
• 调用所用代码如下：

process = subprocess.Popen(["./genex"])

• 运行后抛出的错误信息：

dyld: Library not loaded: @rpath/libgfortran.3.dylib
Referenced from: /Users/Austin/tycho-1-14/run/./genex
Reason: image not found

• 已验证的临时规避方式：不在Spyder环境内触发运行，直接在命令行执行对应Python脚本可绕过该报错。

这是macOS下典型的环境变量不一致导致的动态库加载失败：从Launchpad/应用图标直接启动的Spyder，不会加载终端shell中配置的DYLD_LIBRARY_PATH动态库搜索路径，subprocess拉起genex进程时，动态链接器顺着@rpath找不到libgfortran.3.dylib文件就会报错。而直接在终端运行Python脚本时，进程会完整继承终端里配置好的gfortran库搜索路径，所以可以正常加载依赖。

• 临时方案：直接在系统终端执行调用genex的Python脚本，不通过Spyder内置运行器触发执行。
• 永久修复方案（三选一即可）：
  • 从终端启动Spyder：打开系统终端，激活当前使用的Python环境后直接输入spyder回车启动，不要点击应用图标启动，这样Spyder会完整继承终端的环境变量配置，动态库搜索路径可正常生效。
  • 在Python代码中手动注入环境变量：调用subprocess时把gfortran的库路径加到动态库搜索变量中，参考代码如下：

    import os
    import subprocess
    
    # 替换为你本机libgfortran.3.dylib实际所在目录
    # 官方gfortran安装包默认路径为/usr/local/gfortran/lib
    # Homebrew安装的gfortran路径一般为/usr/local/opt/gcc/lib/gcc/<gcc主版本号>（Intel芯片）
    # 或/opt/homebrew/opt/gcc/lib/gcc/<gcc主版本号>（Apple Silicon芯片）
    # 可在终端执行find / -name "libgfortran.3.dylib"查询具体路径
    gfortran_lib_dir = "/usr/local/gfortran/lib"
    current_env = os.environ.copy()
    current_env["DYLD_LIBRARY_PATH"] = f"{gfortran_lib_dir}:{current_env.get('DYLD_LIBRARY_PATH', '')}"
    process = subprocess.Popen(["./genex"], env=current_env)
    

  • 编译Fortran程序时固化rpath：重新编译genex时，给链接器加参数指定gfortran库的绝对路径，比如在编译参数中追加-Wl,-rpath,/你的gfortran库实际路径，编译出的可执行文件会自带依赖库搜索路径，不依赖外部环境变量配置，任何场景下启动都能正常找到依赖。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Austin Ware