Python Ctypes 传递数据指针

Question

我正在访问 API，但无法返回数据。两个浮点指针将指向一个数据数组。我必须假设 API 工作正常。一个不同的函数调用提供了我正在检索的数据的长度。尝试时此值低于 length。

函数的 C 头文件

    int function(int, float * data1, float * data2)

ctypes 设置

    dll.function.argtypes = (c_int, POINTER(c_float), POINTER(c_float))
    dll.function.restypes = c_int

尝试 1 失败：

    x = c_float()
    y = c_float()
    status = dll.function(1, byref(x), byref(y))

程序崩溃或访问冲突写入。

失败的尝试 2：

    x = POINTER(c_float)()
    y = POINTER(c_float)()
    status = dll.function(1, x, y)

空指针错误

失败的尝试 3：

    dll.function.argtypes = (c_int, c_void_p, c_void_p)
    x = c_void_p()
    y = c_void_p()
    status = dll.function(1, x, y)

空指针错误

失败的尝试 4：

    array = c_float * length
    x = array()
    y = array()
    status = dll.function(1, byref(x), byref(y))

程序崩溃

第 5 次尝试失败：

    array = c_float * length
    x = POINTER(array)()
    y = POINTER(array)()
    status = dll.function(1, x, y)

空指针错误或 ArgumentError：预期 LP_c_float 实例而不是 LP_c_float_Array_[length]

第 6 次尝试失败：

    x = (c_float*length)()
    y = (c_float*length)()
    a = cast(x, POINTER(c_float))
    b = cast(y, POINTER(c_float))
    status = dll.function(1, a, b)

程序崩溃

我错过了什么，为什么？

我相信参数类型是正确的。我正在尝试适当地与他们会面，但仍然存在问题。我需要以某种方式 "malloc" 内存吗？（确定拿到数据后需要free）

这是 Windows 7 和 Python 2.7 32 位。

我已查看其他类似问题，但未找到解决方案。我想知道，在这一点上，我是否可以将此问题归咎于 API。

Answer 1

这真的取决于你用这些浮点指针做什么。

如果你想遍历它，即

for(int i = 0; i < size; i++)
    printf("%f\n%, data1[i])

那么可以肯定这是有问题的，因为没有分配数组。您只是传递了一个指向浮点数的指针。就这些了。

您需要先分配该内存。为此，尝试 4 看起来更有希望，但我怀疑您的 C 函数内部有问题导致崩溃。

如果没有看到该功能的实现，很难说。

Answer 2

在 [Python.Docs]: ctypes - Type conversions 中解释了指针和数组的处理。

我为你准备了一个虚拟示例。

main00.c:

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


static int kSize = 5;


DECLSPEC_DLLEXPORT int size() {
    return kSize;
}


DECLSPEC_DLLEXPORT int function(int dummy, float *data1, float *data2) {
    for (int i = 0; i < kSize; i++) {
        data1[i] = dummy * i;
        data2[i] = -dummy * (i + 1);
    }
    return 0;
}

code00.py:

#!/usr/bin/env python

import sys
import ctypes as ct


c_float_p = ct.POINTER(ct.c_float)


def main(*argv):
    dll = ct.CDLL("./dll00.so")

    size = dll.size
    size.argtypes = []
    size.restype = ct.c_int


    function = dll.function
    function.argtypes = [ct.c_int, c_float_p, c_float_p]
    function.restype = ct.c_int

    sz = size()
    print(sz)

    data1 = (ct.c_float * sz)()
    data2 = (ct.c_float * sz)()

    res = function(1, ct.cast(data1, c_float_p), ct.cast(data2, c_float_p))
    for i in range(sz):
        print(data1[i], data2[i])


if __name__ == "__main__":
    print("Python {0:s} {1:d}bit on {2:s}\n".format(" ".join(item.strip() for item in sys.version.split("\n")), 64 if sys.maxsize > 0x100000000 else 32, sys.platform))
    rc = main(*sys.argv[1:])
    print("\nDone.")
    sys.exit(rc)

备注:

C 部分试图模仿您的 .dll 所做的（或者至少是我所理解的）：
- size - 获取数组大小
- function - 填充数组（直到它们的大小 - 假设它们由调用者正确分配）
Python 部分很简单：
- 加载 .dll
- 定义argtypes和restype（在你的代码中是restype's) 对于 2 个函数（对于 size_func 没有必要）
- 获取长度
- 初始化数组
- 使用ctypes.cast

Output（在 Lnx 上，因为构建 C 代码要简单得多，但是也适用于 Win):

[cfati@cfati-ubtu16x64-0:~/Work/Dev/Whosebug/q050043861]> gcc -shared -o dll00.so main00.c
[cfati@cfati-ubtu16x64-0:~/Work/Dev/Whosebug/q050043861]> python3 code00.py
Python 3.8.5 (default, Jan 27 2021, 15:41:15) [GCC 9.3.0] 64bit on linux

5
0.0 -1.0
1.0 -2.0
2.0 -3.0
3.0 -4.0
4.0 -5.0

Python Ctypes 传递数据指针

Python Ctypes passing pointer for data

python

ctypes

pointers