使用 ctypes 将 Python 元组传递给 C++ 函数时出现分段错误 11

Question

我正在尝试使用 Python ctypes 在 Python 代码中调用一些 C++ 函数。我有两个代码文件：一个是core_lib.cpp，它定义了一个class和一个成员方法；另一个是demo.py，它实例化class并调用成员方法。

core_lib.cpp定义如下

#include <iostream>
#include <tuple>

using namespace std;

class A {
    private:
        string _name;
        tuple<int, int> _size; 

    public:
        A() {
            this->_name = "";
            this->_size = make_tuple(1, 1);
            cout << "Init values of _size: " << get<0>(this->_size) << ", " << get<1>(this->_size) << endl;
        }

        void set_size(int* size) {
            int a = *size;
            int b = *(size+1);

            this->_size = make_tuple(a, b);
            cout << "New values of _size: " << get<0>(this->_size) << ", " << get<1>(this->_size) << endl;
        }
};

// bridge C++ to C
extern "C" {
    A* create_A() {
        return new A();
    }

    void set_size(A* a, int* size) {
        a->set_size(size);
    }
}

demo.py定义如下

from ctypes import *
import os

# load C++ lib
core_lib = cdll.LoadLibrary(os.path.abspath('test/Whosebug/core_lib.so'))

class A(object):
    def __init__(self):
        self.a = core_lib.create_A()

    def set_size(self, size):
        core_lib.set_size(self.a, size)

if __name__ == "__main__":
    asize = (3, 3)
    size = (c_int * 2)(*asize)
    a = A()
    a.set_size(size)

为了重现该问题，我在此处列出了我的步骤：

编译core_lib.cpp： g++ core_lib.cpp -fPIC -shared -std=c++11 -o core_lib.so
运行 python 脚本：python demo.py

Python 版本为 2.7.15，在 MacOS Mojave 上运行。

根据我的调查，问题是由 core_lib.cpp 中的代码行引起的：

this->_size = make_tuple(a, b)

我试图 google 这个问题，但没有找到答案。如果有任何有助于理解问题和解决方法的评论，我将不胜感激。

Answer 1

为您的函数定义 .argtypes 和 .restype。默认类型是 c_int（32 位），您可能正在使用 OS，其中指针是 64 位，截断 A* return 值。

core_lib.create_A.argtypes = None
core_lib.create_A.restype = c_void_p
core_lib.set_size.argtypes = [c_void_p,POINTER(c_int)]
core_lib.set_size.restype = None

c_void_p 对于不透明指针就足够了。您可以通过声明一个指向 class 的指针并将大小指针声明为两个整数的数组来获得更好的类型检查：

class A(Structure):
    pass

core_lib.create_A.argtypes = None
core_lib.create_A.restype = POINTER(A)
core_lib.set_size.argtypes = POINTER(A),POINTER(c_int * 2)
core_lib.set_size.restype = None

如果你有选择，我建议定义set_size为void set_size(A* a, int x, int y)这样你就可以直接调用a.set_size(3,3)而不是创建一个(c_int * 2)(3,3)来传递。

使用 ctypes 将 Python 元组传递给 C++ 函数时出现分段错误 11

Segmentation fault 11 when pass a Python tuple to C++ function with ctypes

python

ctypes