使用CMake构建pybind11示例出现Python相关未定义引用如何解决

错误根因 #

该「undefined reference to `PyUnicode_AsUTF8AndSize'」报错属于链接阶段缺失Python库依赖，你仅配置了Python头文件搜索路径，没有将Python的二进制库链接到最终生成的pybind11模块目标中，同时CMake配置存在多处不规范用法导致依赖传递失效。

修复步骤 #

1. 清理冗余的Python查找配置 #

你混用了新版FindPython和已废弃的FindPythonLibs模块，二者输出变量不统一会导致依赖混乱，直接删除find_package(PythonLibs REQUIRED)，全程使用新版Python的导入目标即可。

2. 修正依赖库的Python链接配置 #

不需要手动添加Python头文件路径，直接链接Python::Python导入目标，会自动传递头文件、库依赖等配置：

# 修改sps库的链接配置
target_link_libraries(sps INTERFACE 
    Boost::serialization
    Python::Python
)
# 删掉下面这行手动配置头文件的冗余代码
# target_include_directories(sps INTERFACE ${PYTHON_INCLUDE_DIRS})

3. 修正pybind11模块的链接方式 #

sps_c是可执行的模块目标，依赖sps需要用PRIVATE而非INTERFACE，同时pybind11_add_module已经自动处理了C++语言标识，不需要额外设置LINKER_LANGUAGE：

pybind11_add_module(
    sps_c
    src/probtree.h
    src/node.h
    # 注意：如果src/main.cpp里包含main函数，不要放到pybind11模块的源文件列表里
    src/main.cpp
)
# 删掉冗余的set_target_properties配置
# set_target_properties(sps_c PROPERTIES LINKER_LANGUAGE CXX)
target_link_libraries(sps_c PRIVATE sps)

4. 重新编译 #

清空之前的build缓存目录，重新执行cmake生成和编译命令即可解决未定义引用报错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者John Glen