通过 ctypes returns 从 Python 调用的 C 函数不正确的值

Question

我用 C 语言编写了一个简单的函数，可以将给定数字提高到给定的幂。当我在 C 中调用它时，函数 return 是正确的值，但是当我在 Python 中调用它时，它 return 是一个不同的、不正确的值。

我使用以下命令创建了共享文件： $ gcc -fPIC -shared -o test.so test.c

我已经尝试了 C 函数的不同配置，其中一些 return 是预期值，而另一些则不是。例如，当我的函数是一个使用 return x*x、没有 for 循环的简单正方形时，它 return 在 Python 中编辑了正确的值。

我希望最终能够在 python 中调用一个 C 函数，它将 return 一个二维 C 数组。

#include <stdio.h>

float power(float x, int exponent)
{
    float val = x;
    for(int i=1; i<exponent; i++){
        val = val*x;
    }
    return val;
}

from ctypes import *

so_file = '/Users/.../test.so'
functions = CDLL(so_file)

functions.power.argtype = [c_float, c_int]
functions.power.restype = c_float

print(functions.power(5,3))

当我在 C 中调用函数时，我获得了 125.0 的预期输出，但是当我在 python 中调用函数时，它 return 的值为 0.0。

这是我第一次使用ctypes。我是否犯了一个明显的错误导致函数计算错误？

Answer 1

清单[Python 3.Docs]: ctypes - A foreign function library for Python.

为了在调用函数（驻留在 .dll (.so) 中，需要指定 2 件事（留下 x86 调用惯例 (Win) 除了：

参数类型
Return类型

在 CTypes 中，这是通过指定实现的：

argtypes - 包含每个参数 (CTypes) 的列表（实际上是一个序列）类型（按照它们在函数中出现的顺序 header）
restype - 单个 CTypes 类型

旁注：上述方法的替代方法是对外部函数进行原型设计（CFUNCTYPE，WINFUNCTYPE, PYFUNCTYPE - 检查函数原型部分（在URL开头）。

总之：

指定失败
拼写错误（基本上与前面的项目符号相同）

其中任何一个（需要⁽¹⁾），将导致应用默认值：全部将（C89 样式）视为 ints，（在大多数系统上）是 32 位长。
这会生成未定义的行为⁽²⁾（也适用于错误指定 他们），尤其是 64bit CPU / OS ，其中较大类型的值（例如指针）可能会被截断。
显示的错误可能很多，有时还会产生误导。

您拼错了 argtype（缺少 s 最后）。

纠正一下，你应该没问题

示例:

对于由 libdll.dll 导出的函数 func (libdll.so) 与以下 header:

double func(uint32_t ui, float f, long long vll[8], void *pv, char *pc);

Python 等价于：

func = libdll.func
func.argtypes = (ctypes.c_uint32, ctypes.c_float, ctypes.c_longlong * 8, ctypes.c_void_p, ctypes.POINTER(ctypes.c_char))
'''
It would be a lot easier (nicer, and in most cases recommended)
  the last element to be ctypes.c_char_p,
  but I chose this form to illustrate pointers in general.
'''
func.restype = ctypes.c_double

相同（或非常相似）场景（还有许多其他场景）的一些（更具破坏性的）结果：

脚注

#1：从技术上讲，有些情况不需要指定它们。但即便如此，最好还是指定它们以消除任何可能的混淆：
- 不带参数的函数：
```
  function_from_dll.argtypes = ()
```
- 函数返回 void:
```
  function_from_dll.restype = None
```
#2：未定义的行为（[Wikipedia]: Undefined behavior) 顾名思义，是一段代码的结果无法“预测”（或保证）的情况。主要案例：
- 按预期工作
- 没有按预期工作
  - 有一些有趣的输出/副作用
  - 崩溃
它的“美妙之处”在于有时它看起来完全是随机的，有时它在某些特定情况下“只重现”（不同的机器，不同的 OSes，不同的环境，...)。底线是纯属巧合！问题在于代码（可以是当前代码（最有可能）或它使用的其他代码（库、编译器））。

通过 ctypes returns 从 Python 调用的 C 函数不正确的值

C function called from Python via ctypes returns incorrect value

c

python

ctypes

脚注