Windows下CMake构建x86项目时使用64位Python3解释器的配置方法

我维护一个跨平台C项目，项目中Python仅用于从外部源下载依赖、生成部分C代码，Python不会与任何编译目标进行链接，因此我不关心Python自身的运行平台架构。

配置Windows 64位平台的项目构建时，通过find_package指令可正常找到Python，我的设备上仅安装了Win64版本的Python 3.10.0。

但当我尝试构建同项目的x86（Win32）版本时，配置流程会失败，原因是CMake无法找到32位版本的Python。

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)

project(findPythonToGenerate CXX)
find_package(Python3 REQUIRED)

configure_file(test.h.in test.h)

add_executable(foo main.cpp ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/test.h)
target_include_directories(foo PRIVATE ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR})

main.cpp

#include <iostream>
#include "test.h"

int main()
{
    std::cout << PYTHON_EXE << '\n';
    return 0;
}

test.h.in

#pragma once

#define PYTHON_EXE "@Python3_EXECUTABLE@"

构建Windows 64位版本时流程完全正常，对应执行日志如下：

f:\mcve>cmake --version
cmake version 3.20.21032501-MSVC_2

CMake suite maintained and supported by Kitware (kitware.com/cmake).

f:\mcve>rmdir /Q /S build32 build64
The system cannot find the file specified.

f:\mcve>cmake -S . -B build64 -A x64 -Thost=x64 -G "Visual Studio 16 2019"
-- Selecting Windows SDK version 10.0.18362.0 to target Windows 10.0.19044.
-- The CXX compiler identification is MSVC 19.29.30145.0
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- Check for working CXX compiler: C:/Program Files (x86)/Microsoft Visual Studio/2019/Professional/VC/Tools/MSVC/14.29.30133/bin/Hostx64/x64/cl.exe - skipped
-- Detecting CXX compile features
-- Detecting CXX compile features - done
-- Found Python3: C:/Python310/python.exe (found version "3.10.0") found components: Interpreter
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: F:/mcve/build64

f:\mcve>cmake -S . -B build32 -A Win32 -Thost=x86 -G "Visual Studio 16 2019"
-- Selecting Windows SDK version 10.0.18362.0 to target Windows 10.0.19044.
-- The CXX compiler identification is MSVC 19.29.30145.0
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- Check for working CXX compiler: C:/Program Files (x86)/Microsoft Visual Studio/2019/Professional/VC/Tools/MSVC/14.29.30133/bin/Hostx86/x86/cl.exe - skipped
-- Detecting CXX compile features
-- Detecting CXX compile features - done
CMake Error at C:/Program Files (x86)/Microsoft Visual Studio/2019/Professional/Common7/IDE/CommonExtensions/Microsoft/CMake/CMake/share/cmake-3.20/Modules/FindPackageHandleStandardArgs.cmake:230 (message):
  Could NOT find Python3 (missing: Python3_EXECUTABLE Interpreter)
Call Stack (most recent call first):
  C:/Program Files (x86)/Microsoft Visual Studio/2019/Professional/Common7/IDE/CommonExtensions/Microsoft/CMake/CMake/share/cmake-3.20/Modules/FindPackageHandleStandardArgs.cmake:594 (_FPHSA_FAILURE_MESSAGE)
  C:/Program Files (x86)/Microsoft Visual Studio/2019/Professional/Common7/IDE/CommonExtensions/Microsoft/CMake/CMake/share/cmake-3.20/Modules/FindPython/Support.cmake:3165 (find_package_handle_standard_args)
  C:/Program Files (x86)/Microsoft Visual Studio/2019/Professional/Common7/IDE/CommonExtensions/Microsoft/CMake/CMake/share/cmake-3.20/Modules/FindPython3.cmake:485 (include)
  CMakeLists.txt:4 (find_package)


-- Configuring incomplete, errors occurred!
See also "F:/mcve/build32/CMakeFiles/CMakeOutput.log".

是否可以通过某种CMake配置，忽略当前构建的目标平台，直接定位到可用的Python解释器？我不希望额外安装Python，因为我根本不需要32位版本的Python。我构建32位平台版本仅用于排查该平台专属的构建问题。

现有类似问题场景不同，我的项目中不会将Python与任何目标进行链接。

我印象中旧版本CMake不存在该问题，近期我更新了Visual Studio 2019，配套的CMake版本也同步更新，但无法完全确认该点。
我核查了每日全平台构建的构建机日志，构建机使用CMake 3.19版本，搭配同版本的64位Python，可正常完成两个平台的构建，因此该问题疑似是CMake 3.20版本的功能回退。

不需要额外安装32位Python，通过以下任意一种方式即可解决问题：

永久方案（修改项目配置） #

在调用find_package查找Python3前关闭架构匹配校验，同时明确声明仅需要解释器组件，不查找和架构绑定的开发库、头文件：

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
project(findPythonToGenerate CXX)

# 关闭Python解释器的架构匹配检查
set(Python3_FIND_ARCHITECTURE FALSE)
# 明确指定仅查找解释器组件
find_package(Python3 REQUIRED COMPONENTS Interpreter)

configure_file(test.h.in test.h)

add_executable(foo main.cpp ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR}/test.h)
target_include_directories(foo PRIVATE ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR})

修改后无论构建x86还是x64目标，CMake都会直接找到系统中已安装的64位Python解释器，不会再做架构一致性校验。

临时方案（无需修改CMakeLists） #

如果不想改动项目配置，可以在执行CMake配置命令时，直接通过参数指定Python解释器的绝对路径，跳过自动搜索流程：

cmake -S . -B build32 -A Win32 -Thost=x86 -G "Visual Studio 16 2019" -DPython3_EXECUTABLE=C:/Python310/python.exe

原因说明 #

该问题是CMake 3.20版本的逻辑变动导致的：3.20版本更新了FindPython3模块的默认行为，会强制校验搜索到的Python解释器架构和当前编译目标架构一致，该设计原本是为了避免需要嵌入Python、链接Python开发库的项目误引用架构不匹配的文件导致链接失败，但对于仅用Python执行辅助脚本、完全不做链接的场景，这个校验属于多余限制。3.19及更早版本没有这个默认校验，因此可以正常跨架构找到64位Python。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marek R