C++をビルドした共有ファイルがPythonでimportできない。

Question

前提・実現したいこと

pybind11を使用して、C++の関数をPythonで使用したいです。
顔検出のコードを書いてコンパイルしました。
以下がコンパイルです。

g++ -O3 -Wall -DPIC -shared -std=c++11 -fPIC `python3 -m pybind11 --includes` face_detection.cpp -o face_detection`python3-config --extension-suffix` -I /root/tmp/opencv-3.4.4/include/opencv2 -I/root/tmp/opencv-3.4.4/include/opencv -I /usr/include/python3.6m -L /root/tmp/opencv-3.4.4/build/lib -l opencv_core -l opencv_imgproc -l opencv_imgcodecs

これによって、face_detection.cpython-36m-x86_64-linux-gnu.soが作成されます。
しかし、Pythonでのインポートができません。

発生している問題・エラーメッセージ

ビルドをして作成された .soがインポートできないです。

Python 3.6.9 (default, Oct  8 2020, 12:12:24)
[GCC 8.4.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import face_detection
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: /media/docker_shared/mono_develop/program/source/face_detection.cpython-36m-x86_64-linux-gnu.so: undefined symbol: _ZN2cv17CascadeClassifierC1Ev

ldd

エラーを調べると関連するファイルを調べろとあったのでlddしました。

ldd face_detection.cpython-36m-x86_64-linux-gnu.so
	linux-vdso.so.1 (0x00007fffd00aa000)
	libopencv_core.so.3.4 => /usr/local/lib/libopencv_core.so.3.4 (0x00007ff16de89000)
	libopencv_imgproc.so.3.4 => /usr/local/lib/libopencv_imgproc.so.3.4 (0x00007ff16b071000)
	libopencv_imgcodecs.so.3.4 => /usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.4 (0x00007ff16a534000)
	libstdc++.so.6 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6 (0x00007ff16a1ab000)
	libgcc_s.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1 (0x00007ff169f93000)
	libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007ff169ba2000)
	libdl.so.2 => /lib/x86_64-linux-gnu/libdl.so.2 (0x00007ff16999e000)
	libpthread.so.0 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0 (0x00007ff16977f000)
	librt.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/librt.so.1 (0x00007ff169577000)
	libz.so.1 => /lib/x86_64-linux-gnu/libz.so.1 (0x00007ff16935a000)
	libm.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6 (0x00007ff168fbc000)
	libpng16.so.16 => /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libpng16.so.16 (0x00007ff168d8a000)
	/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007ff16f3b8000)

困ってること

これは何が原因でインポートできないのですか？

まず、難しくてundefined symbolがどんなエラーなのか理解できないです。
https://docs.oracle.com/cd/E19455-01/806-2734/chapter2-9/index.html

Linuxは.soがWindowsで言う.dllでPythonでは実行バイナリであるファイルつまり,.soをインポートすれば使用できるのではないのですか？
リンクが未定義となっていますが、リンクがどこに関係してるのですか？
また、Pythonで.soをインポートする前にパスを読み込ませればいいのですか？

Comments

[hoshi-takanori]

コンパイル時のオプションに -l opencv_objdetect を追加するといいかも。(まだ足りないかもしれないけど…。)

[I_am_]

>hoshi-takanoriさん
ありがとうございます。
-l opencv_objdetectでできました。

Answer 1

コンパイル時に以下の引数が必要でした。
-l opencv_objdetect
未定義リンクとは、コンパイル時に必要だったライブラリのリンクがされていなかったために.soで使用できなかったと言うことであったのかと思います。

Comments

[hoshi-takanori]

解決してよかったです。一応どうやって調べたか書いておくと、
・undefined symbol というのは、どこかで定義されてるはずの関数か変数が見当たらない (ので、それが定義されてるライブラリをリンクすべし) ってことです。
・足りないものは _ZN2cv17CascadeClassifierC1Ev ですね。これは C++ name mangling されてるので、demangle すると cv::CascadeClassifier::CascadeClassifier() つまり CascadeClassifier クラスのコンストラクタです。
・で、CascadeClassifier クラスを調べると opencv_objdetect というライブラリに定義されてるようでした。

参考
・C++ name mangling → https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%90%8D%E5%89%8D%E4%BF%AE%E9%A3%BE
・GCC and MSVC C++ Demangler → https://demangler.com/

[I_am_]

なるほど！ありがとうございます。
ビルドが通ったから成功したのだと思っていました、
GCC and MSVC C++ Demanglerこれすごく便利ですね、使います。