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Python Ctypes - 加载 dll 抛出 OSError：[WinError 193] %1 不是有效的 Win32 应用程序

2024-12-18 08:39:00
admin
原创
261
摘要：问题描述：我尝试运行一个使用 ctypes 从库中获取函数的 Python 代码示例。示例可在此处找到。我按照说明进行操作，除了一处小修改外，我使用了完全相同的代码。我一直尝试在 Windows 10（64 位）、Python 3.7（64 位）上运行它，但收到以下错误消息：Traceback (most r...

问题描述：

我尝试运行一个使用 ctypes 从库中获取函数的 Python 代码示例。示例可在此处找到。我按照说明进行操作，除了一处小修改外，我使用了完全相同的代码。我一直尝试在 Windows 10（64 位）、Python 3.7（64 位）上运行它，但收到以下错误消息：

Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/gifr9302/PycharmProjects/testpytoc/myfunc.py", line 128, in <module>
    libmyfunc = npct.load_library('myfunc.dll', os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
  File "C:Usersgifr9302AppDataLocalProgramsPythonPython37libsite-packages
umpyctypeslib.py", line 152, in load_library
    return ctypes.cdll[libpath]
  File "C:Usersgifr9302AppDataLocalProgramsPythonPython37libctypes__init__.py", line 431, in __getitem__
    return getattr(self, name)
  File "C:Usersgifr9302AppDataLocalProgramsPythonPython37libctypes__init__.py", line 426, in __getattr__
    dll = self._dlltype(name)
  File "C:Usersgifr9302AppDataLocalProgramsPythonPython37libctypes__init__.py", line 356, in __init__
    self._handle = _dlopen(self._name, mode)
OSError: [WinError 193] %1 n’est pas une application Win32 valide

翻译：

OSError: [WinError 193] %1 is not a valid Win32 application

我尝试创建一个 dll 而不是 so 文件，但仍然出现相同的错误。它似乎试图在 64 位系统上运行 32 位应用程序，但我不确定为什么。有人能帮忙吗？

解决方案 1：

提及[Python.Docs]：ctypes - Python 的外部函数库（尽管这与它没有太大关系）以防万一。

底层错误是ERROR_BAD_EXE_FORMAT ( 193 , 0xC1 )。在[MS.Docs]: 系统错误代码 (0-499)中检查它。这是一个常见的Win错误（与Python无关）。在当前情况下（与Python相关），异常是它的（ Python ）包装器。

1. 错误

错误消息令人困惑（尤其是因为%1占位符）。有关更多详细信息，请查看[SO]：为什么在“%1 不是有效的 Win32 应用程序。”中很少替换 %1。

当Win尝试加载它认为是可执行 ( PE ) 映像 ( .exe、.dll等) 但实际上不是时，就会发生此错误。遇到这种情况的情况多种多样（搜索错误，会得到很多结果）。

当从文件（现有且可读，否则错误会有所不同 -请查看答案末尾的其中一个项目符号）加载图像时，有很多可能的原因导致这种情况发生：

  • 已下载，但下载未完成

  • 被（错误地）覆盖（或弄乱）

  • 由于文件系统问题而损坏

  • 还有更多

有两个主要用例会导致此错误：

  1. 尝试运行非.exe文件（[SO]: OSError: [WinError 193] %1 不是有效的 Win32 应用程序）

  2. 尝试在进程（运行.exe ）中加载.dll。这是我要重点关注的一点

下面是一个尝试加载.dll 的虚拟可执行文件的示例（可能需要检查[SO]: 如何构建 libjpeg 9b 的 DLL 版本？(@CristiFati 的回答)以了解有关在Win上构建命令行的详细信息）。

main00.c：

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>


int main()
{
    DWORD gle = 0;
    HMODULE hMod = LoadLibraryA(".\\dll00.dll");
    if (hMod == NULL) {
        gle = GetLastError();
        printf("LoadLibrary failed: %d (0x%08X)
", gle, gle);
    } else {
        FreeLibrary(hMod);
    }
    return gle;
}

输出：

  • 注意：我将重复使用这个cmd控制台，即使复制/粘贴片段会分散在答案中

[cfati@CFATI-5510-0:e:WorkDevStackOverflowq057187566]> sopr.bat
### Set shorter prompt to better fit when pasted in StackOverflow (or other) pages ###

[prompt]> :: Build for 064bit (pc064)
[prompt]> "c:Installpc032MicrosoftVisualStudioCommunity7VCAuxiliaryBuildcvarsall.bat" x64 > nul

[prompt]> dir /b
code00.py
dll00_v0.c
main00.c

[prompt]> cl /nologo main00.c  /link /NOLOGO /OUT:main00_064.exe
main00.c

[prompt]> :: Creating an invalid .dll
[prompt]> echo garbage> dll00.dll

[prompt]> dir /b
code00.py
dll00.dll
dll00_v0.c
main00.c
main00.obj
main00_064.exe

[prompt]> main00_064.exe
LoadLibrary failed: 193 (0x000000C1)

如图所示，我创建了一个包含文本“垃圾”的文件dll00.dll，因此它是一个具有无效内容的.dll文件。

此错误最常见的情况是体系结构不匹配：

  • 064 位进程尝试加载032 位 .dll

  • 032 位进程尝试加载064 位 .dll

在上述两种情况下，即使.dll包含有效映像（针对不同的架构），从当前进程PoV来看，它仍然是无效的。要使程序正常运行，所涉及的 2 个CPU架构必须匹配** (1)。

2. Python上下文

CTypes在加载.dll时会执行相同的操作：它会对.dll名称调用[MS.Docs]: LoadLibraryW 函数。因此，这与CTypes尝试加载.dll的Python进程的情况完全相同。

code00.py：

#!/usr/bin/env python

import ctypes as cts
import os
import sys


DLL_BASE_NAME = "dll00"


def main(*argv):
    dll_name = os.path.join(
        os.path.abspath(os.path.dirname(__file__)),
        (argv[0] if argv else DLL_BASE_NAME) + (".dll" if sys.platform[:3].lower() == "win" else ".so"))
    print("Attempting to load: [{:s}]".format(dll_name))
    dll00 = cts.CDLL(dll_name)
    func00 = dll00.dll00Func00
    func00.argtypes = ()
    func00.restype = cts.c_int

    res = func00()
    print("{:s} returned {:d}".format(func00.__name__, res))


if __name__ == "__main__":
    print("Python {:s} {:03d}bit on {:s}
".format(" ".join(elem.strip() for elem in sys.version.split("
")),
                                                   64 if sys.maxsize > 0x100000000 else 32, sys.platform))
    rc = main(*sys.argv[1:])
    print("
Done.
")
    sys.exit(rc)

注意：检查[SO]：通过 ctypes 从 Python 调用的 C 函数返回不正确的值（@CristiFati 的答案），这是使用CTypes（调用函数）时常见的陷阱。

输出：

[prompt]> :: dll00.dll still contains garbage
[prompt]>
[prompt]>
[prompt]> "e:WorkDevVEnvspy_pc064_03.07.09_test0Scriptspython.exe" code00.py
Python 3.7.9 (tags/v3.7.9:13c94747c7, Aug 17 2020, 18:58:18) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)] 064bit on win32

Attempting to load: [e:WorkDevStackOverflowq057187566dll00.dll]
Traceback (most recent call last):
  File "code00.py", line 25, in <module>
    rc = main(*sys.argv[1:])
  File "code00.py", line 14, in main
    dll00 = ct.CDLL(dll_name)
  File "c:Installpc064PythonPython.07.09libctypes__init__.py", line 364, in __init__
    self._handle = _dlopen(self._name, mode)
OSError: [WinError 193] %1 is not a valid Win32 application

下面是(#1) （来自上面）的一个例子，它尝试了所有 4 种组合。

dll00_v0.c：

#include <inttypes.h>

#if defined(_WIN32)
#  define DLL00_EXPORT_API __declspec(dllexport)
#else
#  define DLL00_EXPORT_API
#endif


DLL00_EXPORT_API size_t dll00Func00()
{
    return sizeof(void*);
}

输出：

[prompt]> :: Still building for pc064 from previous vcvarsall call
[prompt]>
[prompt]> cl /nologo /DDLL dll00_v0.c  /link /NOLOGO /DLL /OUT:dll00_064.dll
dll00_v0.c
   Creating library dll00_064.lib and object dll00_064.exp

[prompt]>
[prompt]> :: Build for 032bit (pc032)
[prompt]> "c:Installpc032MicrosoftVisualStudioCommunity7VCAuxiliaryBuildcvarsall.bat" x86
**********************************************************************
** Visual Studio 2017 Developer Command Prompt v15.9.40
** Copyright (c) 2017 Microsoft Corporation
**********************************************************************
[vcvarsall.bat] Environment initialized for: 'x86'

[prompt]> cl /nologo /DDLL dll00_v0.c  /link /NOLOGO /DLL /OUT:dll00_032.dll
dll00_v0.c
   Creating library dll00_032.lib and object dll00_032.exp

[prompt]> dir /b *.dll
dll00.dll
dll00_032.dll
dll00_064.dll

[prompt]>
[prompt]> :: Python pc064
[prompt]>
[prompt]> "e:WorkDevVEnvspy_pc064_03.07.09_test0Scriptspython.exe" code00.py dll00_064
Python 3.7.9 (tags/v3.7.9:13c94747c7, Aug 17 2020, 18:58:18) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)] 064bit on win32

Attempting to load: [e:WorkDevStackOverflowq057187566dll00_064.dll]
dll00Func00 returned 8

Done.

[prompt]>
[prompt]> "e:WorkDevVEnvspy_pc064_03.07.09_test0Scriptspython.exe" code00.py dll00_032
Python 3.7.9 (tags/v3.7.9:13c94747c7, Aug 17 2020, 18:58:18) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)] 064bit on win32

Attempting to load: [e:WorkDevStackOverflowq057187566dll00_032.dll]
Traceback (most recent call last):
  File "code00.py", line 25, in <module>
    rc = main(*sys.argv[1:])
  File "code00.py", line 14, in main
    dll00 = ct.CDLL(dll_name)
  File "c:Installpc064PythonPython.07.09libctypes__init__.py", line 364, in __init__
    self._handle = _dlopen(self._name, mode)
OSError: [WinError 193] %1 is not a valid Win32 application

[prompt]>
[prompt]> :: Python pc032
[prompt]>
[prompt]> "e:WorkDevVEnvspy_pc032_03.07.09_test0Scriptspython.exe" code00.py dll00_032
Python 3.7.9 (tags/v3.7.9:13c94747c7, Aug 17 2020, 18:01:55) [MSC v.1900 32 bit (Intel)] 032bit on win32

Attempting to load: [e:WorkDevStackOverflowq057187566dll00_032.dll]
dll00Func00 returned 4

Done.

[prompt]>
[prompt]> "e:WorkDevVEnvspy_pc032_03.07.09_test0Scriptspython.exe" code00.py dll00_064
Python 3.7.9 (tags/v3.7.9:13c94747c7, Aug 17 2020, 18:01:55) [MSC v.1900 32 bit (Intel)] 032bit on win32

Attempting to load: [e:WorkDevStackOverflowq057187566dll00_064.dll]
Traceback (most recent call last):
  File "code00.py", line 25, in <module>
    rc = main(*sys.argv[1:])
  File "code00.py", line 14, in main
    dll00 = ct.CDLL(dll_name)
  File "c:Installpc032PythonPython.07.09libctypes__init__.py", line 364, in __init__
    self._handle = _dlopen(self._name, mode)
OSError: [WinError 193] %1 is not a valid Win32 application

3. 奖金

在上面的例子中，.dll是通过显式调用LoadLibrary（或LoadLibraryEx ） “按需”加载的。
另一种情况是，.exe或.dll依赖于（链接到）另一个.dll，并在加载自身时自动加载它（尽管我几乎可以肯定LoadLibrary - 或者可能是较低级别的函数 - 在依赖的.dll上自动调用）。
在下面的例子中，dll00.dll依赖于dll01.dll。
仅针对032bit举例说明（因为这是上一个操作设置的当前构建环境）。

  • dll01.h：

#if defined(_WIN32)
#  if defined(DLL01_EXPORTS)
#    define DLL01_EXPORT_API __declspec(dllexport)
#  else
#    define DLL01_EXPORT_API __declspec(dllimport)
#  endif
#else
#  define DLL01_EXPORT_API
#endif


DLL01_EXPORT_API void dll01Func00();

  • dll01.c：

#include <stdio.h>
#define DLL01_EXPORTS
#include "dll01.h"


void dll01Func00()
{
    printf("In [%s]
", __FUNCTION__);
}

  • dll00_v1.c：（修改后的dll00_v0.c）：

#include <inttypes.h>

#if defined(_WIN32)
#  define DLL00_EXPORT_API __declspec(dllexport)
#else
#  define DLL00_EXPORT_API
#endif

#include "dll01.h"


DLL00_EXPORT_API size_t dll00Func00()
{
    dll01Func00();
    return sizeof(void*);
}

输出：

[prompt]> :: Still building for pc032 from previous vcvarsall call
[prompt]>
[prompt]> cl /nologo /DDLL dll01.c  /link /NOLOGO /DLL /OUT:dll01_032.dll
dll01.c
   Creating library dll01_032.lib and object dll01_032.exp

[prompt]> cl /nologo /DDLL dll00_v1.c  /link /NOLOGO /DLL /OUT:dll00_032.dll
dll00_v1.c
   Creating library dll00_032.lib and object dll00_032.exp
dll00_v1.obj : error LNK2019: unresolved external symbol __imp__dll01Func00 referenced in function _dll00Func00
dll00_032.dll : fatal error LNK1120: 1 unresolved externals

[prompt]>
[prompt]> cl /nologo /DDLL dll00_v1.c  /link /NOLOGO /DLL /OUT:dll00_032.dll dll01_032.lib
dll00_v1.c
   Creating library dll00_032.lib and object dll00_032.exp

[prompt]>
[prompt]> "e:WorkDevVEnvspy_pc032_03.07.09_test0Scriptspython.exe" code00.py dll00_032
Python 3.7.9 (tags/v3.7.9:13c94747c7, Aug 17 2020, 18:01:55) [MSC v.1900 32 bit (Intel)] 032bit on win32

Attempting to load: [e:WorkDevStackOverflowq057187566dll00_032.dll]
In [dll01Func00]
dll00Func00 returned 4

Done.

[prompt]> :: Messing up dll01_032.dll
[prompt]> echo garbage> dll01_032.dll

[prompt]> "e:WorkDevVEnvspy_pc032_03.07.09_test0Scriptspython.exe" code00.py dll00_032
Python 3.7.9 (tags/v3.7.9:13c94747c7, Aug 17 2020, 18:01:55) [MSC v.1900 32 bit (Intel)] 032bit on win32

Attempting to load: [e:WorkDevStackOverflowq057187566dll00_032.dll]
Traceback (most recent call last):
  File "code00.py", line 25, in <module>
    rc = main(*sys.argv[1:])
  File "code00.py", line 14, in main
    dll00 = ct.CDLL(dll_name)
  File "c:Installpc032PythonPython.07.09libctypes__init__.py", line 364, in __init__
    self._handle = _dlopen(self._name, mode)
OSError: [WinError 193] %1 is not a valid Win32 application

显而易见的是：如果我不将垃圾数据写入dll01_032.dll ，而是为064bit构建它，则会发生同样的错误，但我选择这个变体是因为它更短。

4. 结论

我在接下来的每个要点中陈述的所有内容也适用于其后的要点。

  • 在上面的例子中，错误发生在损坏发生在正在加载的.dll中，或其直接依赖项之一中（间接级别 1）。不难看出，多次应用相同的原理，行为不会改变，因此它适用于任何间接级别。

想象一个.dll依赖于几个其他.dll，而每个 .dll 又依赖于几个其他 .dll ，依此类推……。这称为依赖树。因此，无论此错误发生在树中的哪个位置，它都会传播到根节点（即.dll）

  • 依赖关系树传播也适用于其他错误。一个例子是ERROR_PROC_NOT_FOUND ( 127 , 0x7F )。查看[SO]: 在 Python 中加载具有依赖项的 DLL (@CristiFati 的答案)了解更多详细信息。

另一个经常遇到的是ERROR_MOD_NOT_FOUND ( 126 , 0x7E )。这意味着未找到具有指定名称 (重述：或它 (递归) 依赖的任何其他.dll* ) 的.dll 。查看[SO]: 无法在 Python 中导入 dll 模块 (@CristiFati 的答案)了解有关该主题的更多详细信息 (也在Python*上下文中)。
附注：为了检查.dll（或.exe）依赖项，请检查[SO]: 使用命令行发现丢失的模块（“DLL 加载失败”错误）（@CristiFati 的答案），或者事实上，使用任何能够获取PE依赖信息的工具

  • 讨论的所有内容也适用：

+ **导入扩展模块**（***.pyd***（*Nix*上的*.so*）时）。没错，*.pyd*只是一个*.dll*（导出*PyInit_**函数）。查看[Python.Docs]: 使用 C 或 C++ 扩展 Python了解更多详细信息
+ 如果由于导入另一个模块（*.pyd*、*.py*等）而加载了*.dll*

  • 所讨论的所有内容也适用于Nix系统，错误（和相应的消息）显然有所不同

5. 总结

确保：

  • 064bit进程仅尝试加载 064bit .dll

  • 032bit进程仅尝试加载 032bit .dll

否则，几乎肯定会陷入这种（糟糕的）境地。

以下是一些现实生活中的步骤：

  1. 安装软件（本例中为Python ）

  2. 为该软件安装（创建、构建）某种插件（包含.dll）（在本例中为（扩展）模块）

尽管通常这种检查是在安装时执行的，但需要检查（如前所述），（上述）2 的CPU体系结构必须匹配。

如果没有发生这种情况，请将一个更改为与另一个匹配，并且只要可能（因为可能存在一些（少数）情况不匹配），就瞄准 064bit（因为它没有032bit的许多限制）。

在这种情况下，安装（并运行）Python 064bit（[SO]：如何确定我的 python shell 在 OS X 上是在 32 位还是 64 位模式下执行？（@CristiFati 的回答））。

解决方案 2：

正如 @CristiFati 所说，发生这种情况是因为

1)64位进程尝试加载32位.dll

2）32位进程尝试加载64位.dll

解决方案：

--> 我也遇到了同样的问题，并且发现我的 gcc 编译器生成的是 32 位编译文件而不是 64 位。因此我更换了生成 64 位文件的编译器。

-->您可以通过以下方式检查您的编译文件（.exe）是 64 位还是 32 位：-->右键单击 --> 属性 --> 兼容性 --> 检查兼容模式选项 --> 选择下拉菜单，如果您在列表中看到 Windows XP，则说明您的编译器正在生成 32 位文件，如果您没有看到 Windows XP，则说明您的编译器正在生成 64 位文件。

解决方案 3：

只是为了增加一点保证，我也遇到了同样的问题，但我认为我在 Win10 64 上安装了所有 32 位版本，如果是真的，答案就不适用于我的情况。然而，在检查时，我发现我在等式的 C 端使用了 mingw32 位，在 Python 端使用了 64 位。我安装了 Python 版本 32.10.6，瞧，一切都正常了。因此，对于 Manoj D Bhat 的观点，@CristiFati 的最后一句话在我的情况下是正确的 - 错误的常见原因是：

1)64 位进程尝试加载 32 位 .dll

或者

2)32 位进程尝试加载 64 位 .dll

解决方案 4：

感谢您的详细解释。

但对于那些想要直接解决方案的人来说。我认为你应该设置 64 位 Python 版本，这样问题就会得到解决。对我来说，这很有效。

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