Pythonで一時的にパスを通す方法(venv環境でCasADi)

結論

スクリプト先頭で以下を実施すると、import os時に取り込まれた環境変数を変更できる

import os
path_to_dll = r"C:\xxx\include" #追加したいディレクトリ

#PATHへの追加
os.environ["PATH"] = path_to_dll + ";" + os.environ["PATH"]

#新しい環境変数を作成して設定
os.environ["PATH_FOR_XXXX"] = path_to_dll

詳しくは以下のos.environの項を参照
https://docs.python.org/ja/3.13/library/os.html

venv環境でCasADiを使う方法

venv環境の生成

py -m venv venv_casadi

venv環境にcasadiをインストール

pip install casadi

CasADiでNLPの定式化

import casadi
x = casadi.SX.sym("x")
y = casadi.SX.sym("y")

nlp = {
    "x" : casadi.vertcat(x,y),
    "f" : x**3 + y**2 + 8*x + 4*y**2 + 3*x*y,
    "g" : x**2 + y**2 -1
}

S = casadi.nlpsol("S","ipopt",nlp)
print(S)

と、ここで以下のエラー発生。

CasADi - 2025-02-22 20:59:12 WARNING(".../casadi/core/casadi_os.cpp:166: Assertion "handle!=nullptr" failed:
PluginInterface::load_plugin: Cannot load shared library 'libcasadi_nlpsol_ipopt.dll': 
   (
    Searched directories: 1. casadipath from GlobalOptions
                          2. CASADIPATH env var
                          3. PATH env var (Windows)
                          4. LD_LIBRARY_PATH env var (Linux)
                          5. DYLD_LIBRARY_PATH env var (osx)
    A library may be 'not found' even if the file exists:
          * library is not compatible (different compiler/bitness)
          * the dependencies are not found
   )

RuntimeError: ... Plugin 'ipopt' is not found.

'libcasadi_nlpsol_ipopt.dll'が見つからないとのこと。
一方でdllはvenv環境配下(venvcont\Lib\site-packages\casadi)に存在するので、パスが通っていないだけ。

エラー文言の通り、環境変数CASADIPATHかPATHに入っていれば勝手に拾ってくれるので、以下の通りos.environでパスを追加してから使えばOK

パス追加対応後

先頭でos.environでパスを追加してから実行

import casadi
import os

# パスの追加
path_to_dll = r"C:\work\casadi_test\venv_casadi\Lib\site-packages\casadi"
os.environ["CASADIPATH"] = path_to_dll
os.environ["PATH"] = path_to_dll + ";" + os.environ["PATH"]

# NLPソルバ
x = casadi.SX.sym("x")
y = casadi.SX.sym("y")

nlp = {
    "x" : casadi.vertcat(x,y),
    "f" : x**3 + y**2 + 8*x + 4*y**2 + 3*x*y,
    "g" : x**2 + y**2 -1
}

S = casadi.nlpsol("S","ipopt",nlp)
print(S)
#S:(x0[2],p[],lbx[2],ubx[2],lbg,ubg,lam_x0[2],lam_g0)->(x[2],f,g,lam_x[2],lam_g,lam_p[]) IpoptInterface
r = S(x0=[0, 1], lbg=0, ubg=0)
x_opt = np.array(r["x"])
print("x_opt: ", x_opt)
"""
******************************************************************************
This program contains Ipopt, a library for large-scale nonlinear optimization.
 Ipopt is released as open source code under the Eclipse Public License (EPL).
         For more information visit https://github.com/coin-or/Ipopt
******************************************************************************

This is Ipopt version 3.14.11, running with linear solver MUMPS 5.4.1.

Number of nonzeros in equality constraint Jacobian...:        2
...
"""