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python 与 C 的交互(ctype

python 与 C 的交互(ctypes库使用)

ctypes是Python的一个外部库,可以使用python语言调用已经编译好的C语言函数以及数据类型并进行数据交换等。ctypes的官方文档在https://docs.python.org/3/library/ctypes.html

1. ctypes基本数据类型映射表

2. python调用c语言的函数库

1.生成c语言函数

#Step 1:  test.c

#include <stdio.h>

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

2.编译动态链接库生成 libtest.so文件(DLL)

gcc -fPIC -shared test.c -o libtest.so  

3.调用DLL文件

#Step 3:  test.py
from ctypes import *

mylib = CDLL("libtest.so")   或者   cdll.LoadLibrary("libtest.so")   
add = mylib.add
add.argtypes = [c_int, c_int]  # 参数类型,两个int(c_int是ctypes类型,见上表)
add.restype = c_int # 返回值类型,int (c_int 是ctypes类型,见上表)
sum = add(3, 6)

3.指针和引用

对指针实例赋值只会改变其指向的内存地址,而不是改变内存的内容。指针实例有一个contents属性,返回这个指针所指向的对象。

函数

说明

byref(x [, offset])

返回 x 的地址,x 必须为 ctypes 类型的一个实例。相当于 c 的 &x 。 offset 表示偏移量。

pointer(x)

创建并返回一个指向 x 的指针实例, x 是一个实例对象。

POINTER(type)

返回一个类型,这个类型是指向 type 类型的指针类型, type 是 ctypes 的一个类型。

from ctype import *  
i = c_int(1)  
pi = POINTER(c_int)(i)  
pi2 = pointer(i)
print pi.contents  #返回指针指向对象的值
print pi2.contents

pointer 和 POINTER 的区别是,pointer 返回一个实例,POINTER 返回一个类型。

4.结构类型数据

Structures和Unions必须继承Structure和Union基础类,它们都在ctypes模块中定义,每一个子类必须定义个fields属性,fields是一个二维的tuples列表,包含着每个field的name及type,这field类型必须是一个ctypes类型,如c_int,或者任何其他的继承ctypes的类型,如Structure, Union, Array, 指针等。

from ctypes import *  
import types  
class Test(Structure):  
    _fields_ = [('x', c_int),  
                ('y', c_char)]  
test1 = Test(1, 2)  

如结构体用于链表操作,即包含指向结构体指针时,则需如下定义

from ctypes import *  
import types  
class Test(Structure):  
    pass  
Test._fields_ = [('x', c_int),  
                ('y', c_char),  
                ('next', POINTER(Test))]  

参考文献: 1. http://blog.csdn.net/jsky_studio/article/details/38597655 2. http://blog.csdn.net/linda1000/article/details/12623527 3. https://www.cnblogs.com/night-ride-depart/p/4907613.html

需要指出:以上部分文字及代码引用自参考文献,如有疑问,可到参考文献中查看详细解释。

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