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python调用dll文件接口

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Python中某些时候需要C做效率上的补充,在实际应用中,需要做部分数据的交互。使用python中的ctypes模块可以很方便的调用windows的dll(也包括linux下的so等文件),下面将详细的讲解这个模块(以windows平台为例子),当然我假设你们已经对windows下怎么写一个DLL是没有问题的。 引入ctypes库 

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 from ctypes import *   

假设你已经有了一个的DLL(名字是add.dll),且该DLL有一个符合cdecl(这里强调调用约定是因为,stdcall调用约定和cdecl调用约定声明的导出函数,在使用python加载时使用的加载函数是不同的,后面会有说明)调用约定的导出函数Add。 建立一个Python文件DllCall.py测试: 

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 from ctypes import *  
 dll = CDLL("add.dll")  
 print dll.Add(1, 102)  

结果:103  上面是一个简单的例子。下面简单聊一下调用流程:  1、加载DLL 上面已经说过,加载的时候要根据你将要调用的函数是符合什么调用约定的。  stdcall调用约定:两种加载方式 

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 Objdll = ctypes.windll.LoadLibrary("dllpath")  
 Objdll = ctypes.WinDLL("dllpath")   

cdecl调用约定:也有两种加载方式 

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 Objdll = ctypes.cdll.LoadLibrary("dllpath")  
 Objdll = ctypes.CDLL("dllpath")  
 <span style="font-family:Microsoft YaHei;">其实windll和cdll分别是WinDLL类和CDll类的对象。</span>  

dll函数的_stdcall 和 _cdecl, stdcall是被调用者来进行栈的处理, cdecl是调用者进行栈的处理。

cdecl中每个调用者都要嵌入处理的代码,所以代码量会大一些。

但为什么不都用stdcall。像printf这样的函数,事先不知道需要的栈大小,需要用cdecl来处理

所以需要使用cdecl来调用  

2、调用dll中的方法 在1中加载dll的时候会返回一个DLL对象(假设名字叫Objdll),利用该对象就可以调用dll中的方法。  e.g.如果dll中有个方法名字叫Add(注意如果经过stdcall声明的方法,如果不是用def文件声明的导出函数或者extern “C” 声明的话,编译器会对函数名进行修改,这个要注意,我想你们懂的。) 调用:nRet = Objdll.Add(12, 15) 即完成一次调用。  看起来调用似乎很简单,不要只看表象,呵呵,这是因为Add这个函数太简单了,现在假设函数需要你传入一个int类型的指针(int*),可以通过库中的byref关键字来实现,假设现在调用的函数的第三个参数是个int类型的指针。

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  1. intPara = c_int(9)  
  2. dll.sub(23, 102, byref(intPara))  
  3. print intPara.value  

如果是要传入一个char缓冲区指针,和缓冲区长度,方法至少有四种: 

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 # 方法1 
 szPara = create_string_buffer('/0'*100)  
 dll.PrintInfo(byref(szPara), 100);  
 print szPara.value  
  
 # 方法2 
 sBuf = 'aaaaaaaaaabbbbbbbbbbbbbb' 
 pStr = c_char_p( )  
 pStr.value = sBuf  
 #pVoid = ctypes.cast( pStr, ctypes.c_void_p ).value 
 dll.PrintInfo(pStr, len(pStr.value))  
 print pStr.value  
  
 # 方法3 
 strMa = "/0"*20 
 FunPrint  = dll.PrintInfo  
 FunPrint.argtypes = [c_char_p, c_int]  
 #FunPrint.restypes = c_void_p 
 nRst = FunPrint(strMa, len(strMa))  
 print strMa,len(strMa)  
  
 # 方法4 
 pStr2 = c_char_p("/0")  
 print pStr2.value  
 #pVoid = ctypes.cast( pStr, ctypes.c_void_p ).value 
 dll.PrintInfo(pStr2, len(pStr.value))  
 print pStr2.value  

3、C基本类型和ctypes中实现的类型映射表 ctypes数据类型          C数据类型  c_char                          char  c_short                         short  c_int                             int  c_long                          long  c_ulong                        unsign long  c_float                          float  c_double                      double  c_void_p                       void  对应的指针类型是在后面加上"_p",如int*是c_int_p等等。  在python中要实现c语言中的结构,需要用到类。  4、DLL中的函数返回一个指针。 虽然这不是个好的编程方法,不过这种情况的处理方法也很简单,其实返回的都是地址,把他们转换相应的python类型,再通过value属性访问。 

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 pchar = dll.getbuffer()  
 szbuffer = c_char_p(pchar)  
 print szbuffer.value  

5、处理C中的结构体类型 为什么把这个单独提出来说呢,因为这个是最麻烦也是最复杂的,在python里面申明一个类似c的结构体,要用到类,并且这个类必须继承自Structure。  先看一个简单的例子:  C里面dll的定义如下: 

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 typedef struct _SimpleStruct  
 {  
  int    nNo;  
  float  fVirus;  
  char   szBuffer[512];  
 } SimpleStruct, *PSimpleStruct;  
 typedef const SimpleStruct*  PCSimpleStruct;  
  
 extern "C"int __declspec(dllexport) PrintStruct(PSimpleStruct simp);  
 int PrintStruct(PSimpleStruct simp)  
 {  
     printf ("nMaxNum=%f, szContent=%s", simp->fVirus, simp->szBuffer);  
 return simp->nNo;  
 }  

Python的定义: 

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 from ctypes import *  
 class SimpStruct(Structure):  
     _fields_ = [ ("nNo", c_int),  
               ("fVirus", c_float),  
               ("szBuffer", c_char * 512)]  
  
 dll = CDLL("AddDll.dll")  
 simple = SimpStruct();  
 simple.nNo = 16 
 simple.fVirus = 3.1415926 
 simple.szBuffer = "magicTong/0" 
 print dll.PrintStruct(byref(simple))  

上面例子结构体很简单,但是如果结构体里面有指针,甚至是指向结构体的指针,处理起来会复杂很多,不过Python里面也有相应的处理方法,下面这个例子来自网上,本来想自己写个,懒得写了,能说明问题就行: C代码如下: 

[cpp] view plain copy

 typedef struct 
  
 {  
  
 char words[10];  
  
 }keywords;  
  
  
  
 typedef struct 
  
 {  
  
 keywords *kws;  
  
 unsigned int len;  
  
 }outStruct;  
  
 extern "C"int __declspec(dllexport) test(outStruct *o);  
  
 int test(outStruct *o)  
  
 {  
  
 unsigned int i = 4;  
  
 o->kws = (keywords *)malloc(sizeof(unsigned char) * 10 * i);  
  
 strcpy(o->kws[0].words, "The First Data");  
  
 strcpy(o->kws[1].words, "The Second Data");  
  
  
  
 o->len = i;  
  
 return 1;  
  
 }  

Python代码如下: 

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 class keywords(Structure):  
  
         _fields_ = [('words', c_char *10),]  
  
  
  
 class outStruct(Structure):  
  
         _fields_ = [('kws', POINTER(keywords)),  
  
                     ('len', c_int),]  
  
 o = outStruct()  
  
 dll.test(byref(o))  
  
  
  
 print o.kws[0].words;  
  
 print o.kws[1].words;  
  
 print o.len  

6、例子 说得天花乱坠,嘿嘿,还是看两个实际的例子。  例子1: 这是一个GUID生成器,其实很多第三方的python库已经有封装好的库可以调用,不过这得装了那个库才行,如果想直接调用一些API,对于python来说,也要借助一个第三方库才行,这个例子比较简单,就是用C++调用win32 API来产生GUID,然后python通过调用C++写的dll来获得这个GUID。 C++代码如下: 

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 extern "C"__declspec(dllexport) char* newGUID();   
  
 char* newGUID()   
  
 {  
  
  static char buf[64] = {0};  
  
      statc GUID guid;  
  
  if (S_OK == ::CoCreateGuid(&guid))   
  
      {  
  
        _snprintf(buf, sizeof(buf),  
  
 "%08X-%04X-%04X-%02X%02X-%02X%02X%02X%02X%02X%02X",   
  
 guid.Data1,  
  
 guid.Data2,  
  
 guid.Data3,  
  
 guid.Data4[0], guid.Data4[1],  
  
 guid.Data4[2], guid.Data4[3],  
  
 guid.Data4[4], guid.Data4[5],  
  
 guid.Data4[6], guid.Data4[7]  
  
 );   
  
        ::MessageBox(NULL, buf, "GUID", MB_OK);   
  
       }  
  
  return (char*)buf;  
  
 }  

Python代码如下: 

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 def CreateGUID():  
  
  """ 
  
     创建一个全局唯一标识符 
  
     类似:E06093E2-699A-4BF2-A325-4F1EADB50E18 
  
     NewVersion 
  
     """ 
  
  try:  
  
  # dll path 
  
         strDllPath = sys.path[0] + str(os.sep) + "createguid.dll" 
  
         dll = CDLL(strDllPath)  
  
         b = dll.newGUID()  
  
         a = c_char_p(b)  
  
  except Exception, error:  
  
  print error  
  
  return ""  
  
  return a.value  

例子2: 这个例子是调用kernel32.dll中的createprocessA函数来启动一个记事本进程 

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 #  -*- coding:utf-8 -*-  
  
 from ctypes import *   
  
  
  
 # 定义_PROCESS_INFORMATION结构体 
  
 class _PROCESS_INFORMATION(Structure):  
  
     _fields_ = [('hProcess', c_void_p),  
  
                 ('hThread', c_void_p),  
  
                 ('dwProcessId', c_ulong),  
  
                 ('dwThreadId', c_ulong)]  
  
  
  
 # 定义_STARTUPINFO结构体 
  
 class _STARTUPINFO(Structure):  
  
     _fields_ = [('cb',c_ulong),  
  
                 ('lpReserved', c_char_p),  
  
                 ('lpDesktop', c_char_p),  
  
                 ('lpTitle', c_char_p),  
  
                 ('dwX', c_ulong),  
  
                 ('dwY', c_ulong),  
  
                 ('dwXSize', c_ulong),  
  
                 ('dwYSize', c_ulong),  
  
                 ('dwXCountChars', c_ulong),  
  
                 ('dwYCountChars', c_ulong),  
  
                 ('dwFillAttribute', c_ulong),  
  
                 ('dwFlags', c_ulong),  
  
                 ('wShowWindow', c_ushort),  
  
                 ('cbReserved2', c_ushort),  
  
                 ('lpReserved2', c_char_p),  
  
                 ('hStdInput', c_ulong),  
  
                 ('hStdOutput', c_ulong),  
  
                 ('hStdError', c_ulong)]  
  
  
  
 NORMAL_PRIORITY_CLASS = 0x00000020 #定义NORMAL_PRIORITY_CLASS 
  
 kernel32 = windll.LoadLibrary("kernel32.dll")  #加载kernel32.dll 
  
 CreateProcess = kernel32.CreateProcessA   #获得CreateProcess函数地址 
  
 ReadProcessMemory = kernel32.ReadProcessMemory #获得ReadProcessMemory函数地址 
  
 WriteProcessMemory = kernel32.WriteProcessMemory #获得WriteProcessMemory函数地址 
  
 TerminateProcess = kernel32.TerminateProcess  
  
  
  
 # 声明结构体 
  
 ProcessInfo = _PROCESS_INFORMATION()  
  
 StartupInfo = _STARTUPINFO()  
  
 fileName = 'c:/windows/notepad.exe' # 要进行修改的文件 
  
 address = 0x0040103c # 要修改的内存地址 
  
 strbuf = c_char_p("_")        # 缓冲区地址 
  
 bytesRead = c_ulong(0)       # 读入的字节数 
  
 bufferSize =  len(strbuf.value)     # 缓冲区大小 
  
  
  
 # 创建进程  
  
 CreateProcess(fileName, 0, 0, 0, 0, NORMAL_PRIORITY_CLASS,0, 0, byref(StartupInfo), byref(ProcessInfo))  

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