Python从安装到生成.pyd文件的全程指南

Python 安装到生成 .pyd 文件的全流程

第一步：安装 Python 和必要工具

1.1 安装 Python 3.12（64位）

1. 下载 Python：

2. 访问 Python官网，点击 Download Windows installer (64-bit)。
3. 如果网页显示其他版本，手动选择 Python 3.12.x – Windows installer (64-bit)。
4. 注意别下错了，这是分别下载下来64位和32位的，根据自己的需要进行下载；
5. 

6. 安装 Python：

7. 双击下载的安装文件（如 python-3.12.9-amd64.exe）。
8. 勾选 Add python.exe to PATH（必须勾选，否则需手动配置环境变量）。
9. 点击 Install Now 完成安装。

10. 验证安装：

11. 按 Win + R 打开运行窗口，输入 cmd 打开命令提示符。
12. 输入以下命令检查 Python 是否安装成功：

    python --version
    

    应显示 Python 3.12.x。

1.2 安装 Visual Studio 2019 的 C++ 编译工具

1. 打开 VS 安装器：

2. 在开始菜单搜索 Visual Studio Installer 并打开。
3. 点击 修改（如果已安装 VS2019）。

4. 添加 C++ 编译组件：

5. 勾选 使用 C++ 的桌面开发。
6. 在右侧细节中勾选 MSVC v142 – VS 2019 C++ x64/x86 生成工具。
7. 点击 修改 安装组件。

第二步：安装 Cython 和 NumPy

2.1 安装 Cython 和 NumPy

1. 打开命令提示符：

2. 按 Win + R，输入 cmd 回车。

3. 安装包：

4. 输入以下命令（逐行执行）：

   pip install cython
   pip install numpy
   

5. 若提示 pip 不是内部命令，说明 Python 环境变量未配置，需重新安装 Python 并勾选 Add to PATH。
6. 若后面生成pyd文件时可能报错 ModuleNotFoundError: No module named 'distutils'，经过查询了解通常是因为使用的 Python 版本较新（Python 3.10+），而 distutils 模块已被弃用或移除。因为我们必须使用 Python 3.12+，可改用 setuptools 替代 distutils。
7. 安装 setuptools：：

   pip install setuptools
   

第三步：编写代码并生成 .pyd

3.1 创建代码文件

1. 新建文件夹：

2. 在桌面新建文件夹 ControlDemo，路径为 C:\Users\你的用户名\Desktop\ControlDemo。

3. 编写 Python 代码：

4. 在文件夹中新建文本文件，重命名为 ControlDemo.pyx（注意扩展名是 .pyx，不是 .txt）。
5. 右键文件 → 用记事本打开 → 输入以下代码：

   import numpy as np
   
   def output(a, b, c):
       return np.mean([a, b, c])
   

6. 创建编译脚本：

7. 在文件夹中新建文本文件，重命名为 setup.py。
8. 输入以下代码：

   from distutils.core import setup
   from Cython.Build import cythonize
   import numpy as np
   
   setup(
       name="ControlDemo",
       ext_modules=cythonize("ControlDemo.pyx"),
       include_dirs=[np.get_include()]  # 包含 NumPy 头文件
   )
   

3.2 生成 .pyd 文件

1. 打开命令提示符并进入文件夹：

2. 在资源管理器中进入 ControlDemo 文件夹。
3. 点击地址栏，输入 cmd 回车，此时命令提示符的路径已定位到该文件夹。

4. 执行编译命令：

5. 输入以下命令：

   python setup.py build_ext --inplace
   

6. 若成功，会生成 ControlDemo.cp312-win_amd64.pyd 文件。

7. 重命名 .pyd 文件：

8. 将生成的 .pyd 文件重命名为 ControlDemo.pyd。

第四步：验证 .pyd 文件

1. 测试 Python 调用：
2. 在 ControlDemo 文件夹中新建文件 test.py，输入以下代码：

   import ControlDemo
   print(ControlDemo.output(1, 2, 3))  # 应输出 2.0
   

3. 在命令提示符中运行：

   python test.py
   

4. 如果输出 2.0，说明 .pyd 文件生成成功。

关键注意事项

1. 路径一致性：

2. 确保所有操作在 ControlDemo 文件夹内完成，避免路径错误。

3. 文件扩展名：

4. .pyx 和 .py 是不同的文件类型，必须正确命名。

5. 错误排查：

6. 若编译失败，检查错误提示：
7. 缺少 C++ 编译工具 → 重新安装 VS2019 的 C++ 组件。
8. NumPy 未安装 → 运行 pip install numpy。

最终成果

作者：懒惰的凯撒