我正在使用numpy的C
API编写一些用于矩阵计算的函数。今天，我想将函数的某些部分移到单独的.c文件中，并使用标头对其进行声明。现在，我有一个奇怪的问题，与numpyimport_array函数有关。我试图尽可能简化问题。首先有一个工作程序：

mytest.c

#include "mytest.h"

PyObject* my_sub_function() {
    npy_intp dims[2] = {2, 2};
    double data[] = {0.1, 0.2, 0.3, 0.4};

    PyArrayObject* matrix = (PyArrayObject*)PyArray_SimpleNew(2, dims, NPY_FLOAT64);
    memcpy(PyArray_DATA(matrix), data, sizeof(double) * dims[0] * dims[1]);

    return (PyObject*)matrix;
}

static PyObject* my_test_function(PyObject* self, PyObject* args) {
    return my_sub_function();
}

static PyMethodDef methods[] = {
    {"my_test_function", my_test_function, METH_VARARGS, ""},
    {0, 0, 0, 0}
};

static struct PyModuleDef module = {
    PyModuleDef_HEAD_INIT, "mytest", 0, -1, methods
};

PyMODINIT_FUNC PyInit_mytest() {
    import_array();
    return PyModule_Create(&module);
}

mytest.h

#ifndef mytest_h
#define mytest_h

#include <Python.h>
#include <numpy/arrayobject.h>
#include <numpy/npy_common.h>

PyObject* my_sub_function();

#endif

生成文件

all: mytest.o sub.o
    gcc -shared -Wl,-soname,mytest.so -o mytest.so mytest.o

mytest.o: sub.o
    gcc -fPIC -c mytest.c `pkg-config --cflags python3`

clean:
    rm -rf *.so
    rm -rf *.o

一切正常。我可以调用make然后加载模块并调用函数：

test.py

import mytest
print(mytest.my_test_function())

如果我import_array要从init函数中删除，则会出现段错误，这是许多邮件列表和论坛中已报告的行为。

现在，我只想my_sub_function从 mytest.c中 删除整个函数，然后将其移动到名为 sub.c 的文件中：

#include "mytest.h"

PyObject* my_sub_function() {
    npy_intp dims[2] = {2, 2};
    double data[] = {0.1, 0.2, 0.3, 0.4};

    PyArrayObject* matrix = (PyArrayObject*)PyArray_SimpleNew(2, dims, NPY_FLOAT64);
    memcpy(PyArray_DATA(matrix), data, sizeof(double) * dims[0] * dims[1]);

    return (PyObject*)matrix;
}

新的 Makefile 是：

all: mytest.o sub.o
    gcc -shared -Wl,-soname,mytest.so -o mytest.so mytest.o sub.o

mytest.o:
    gcc -fPIC -c mytest.c `pkg-config --cflags python3`

sub.o:
    gcc -fPIC -c sub.c `pkg-config --cflags python3`

clean:
    rm -rf *.so
    rm -rf *.o

如果我尝试加载模块并立即调用函数，则函数调用会给我一个段错误。如果将调用放在import_array的顶部，则可以解决问题my_sub_function，但我认为这不是应使用该函数的方式。

因此，我想知道为什么会这样，以及将numpy模块拆分为几个源文件的“干净”方法是什么。