如何在使用Cython的Python3项目中结合pytest开展单元测试？

我之前在Cython项目里用pytest的时候也碰到过一模一样的麻烦——默认导不了Cython模块，试了pytest-cython也没用，还发现PyCharm根本不用我pip装的包。折腾了好一阵，总结出几个靠谱的解决办法：

首先要明确：pytest本身是可以导入Cython模块的，核心问题是你得先把Cython代码编译成Python能识别的扩展模块，并且让pytest能找到这个模块。

• 第一步：确保Cython模块正确编译
  不管用什么工具，先把.pyx文件编译成可导入的二进制文件（Linux/macOS是.so，Windows是.pyd）。最常用的是用setup.py：

  from setuptools import setup
  from Cython.Build import cythonize
  
  setup(
      name="your_cython_project",
      ext_modules=cythonize("src/**/*.pyx", language_level="3"),
  )
  

  然后运行命令编译到当前目录：

  python setup.py build_ext --inplace
  

  编译完成后，你会在.pyx文件同目录下看到对应的二进制模块，这时候pytest就能像导入普通Python模块一样导入它了。

• 如果编译后的模块不在默认路径，手动添加到sys.path
  要是你把编译产物放到了单独的目录（比如build/lib），可以在项目根目录创建conftest.py，把编译目录加到Python路径里：

  import sys
  from pathlib import Path
  
  # 替换成你的编译产物实际路径
  build_dir = Path(__file__).parent / "build" / "lib.linux-x86_64-3.10"
  sys.path.insert(0, str(build_dir))
  

  这样pytest运行时会自动加载这个路径下的模块。

• 别纠结pytest-cython了，它不是必须的
  我当初也抱着试试的心态装了pytest-cython，结果发现它主要是用来做Cython的性能分析、类型检查这类进阶操作，普通的单元测试完全用不上它。只要你的Cython模块编译好了，普通pytest就能正常导入测试。

PyCharm有时候会默认用自带的包仓库或者自定义仓库，导致你用pip装的包（比如pytest、Cython）不被识别，解决起来也很简单：

• 切换到正确的Python解释器
  打开File > Settings > Project: [你的项目名] > Python Interpreter，看看当前选中的解释器是不是你本地用pip装包的那个环境（比如虚拟环境、系统Python）。如果不是，点击右上角的齿轮图标，选择Add，找到你自己的环境并选中，这样PyCharm就会使用这个环境里的包了。

• 把编译后的模块目录标记为Sources Root
  找到你编译好的Cython模块所在的目录，右键点击它，选择Mark Directory as > Sources Root。这样PyCharm会把这个目录加到Python路径中，不仅代码里能自动补全，运行pytest时也能正确找到模块。

• 手动同步缺失的包
  如果切换解释器后还是有些包没识别到，可以在Python Interpreter设置里，点击+号，搜索你需要的包（比如pytest、Cython），然后安装到当前选中的解释器里，就能和pip装的包保持一致了。

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