python - 通过 Ctypes 从 C 到 Python - 将函数指针的结构包装到静态函数

Question

我在 C 库中有这样的结构。DataFn中的函数指针指向静态函数。

.h

struct Data {
    int i;
    int *array;
};

typedef struct {
    bool (* const fn1) (struct Data*, const char *source);
    ....
} DataFn;
extern DataFn const DATAFUNC

使用 objdump，该表仅包含 DATAFUNC 和 gcc 中的一些其他内容。

这在 C 中很好，在 C 中调用 fn1 就像 DATAFUNC.fn1(..., ...)，但是如何将这样的东西包裹起来以便 fn1 可以在带有 ctypes 的 python 中调用？

示例 python

libc = ctypes.cdll.LoadLibrary("./data.so")
print(libc.DATAFUNC)

结果 <_FuncPtr object at 0x6ffffcd7430>

This is similar, but there isn't a factory function.

Answer 1

[Python.Docs]: ctypes - A foreign function library for Python包含解决此问题所需的一切。

我认为缺少的主要部分是 CTypes 类型的 in_dll 方法(访问从 dll 导出的值 节)。

除此之外，为了使用C 数据，您需要让Python 知道数据格式。这适用于:

• 结构。通过子类化定义 Python 对应物ctypes.Structure

• 函数指针(适用于您的案例)。使用 ctypes.CFUNCTYPE

  定义它们

我准备了一个简化的示例来说明上述内容。请注意，为了简单起见，我没有进行任何错误处理(检查 NULL(您应该))。

dll00.h:

struct Data {
    int i;
};


typedef struct {
    int (* const Func00Ptr) (struct Data*, const char*);
} DataFunc;


extern DataFunc const dataFunc;

dll00.c:

#include <stdio.h>

#include "dll00.h"


static int func00(struct Data *pData, const char *source)
{
    printf("From C - Data.i: [%d], source: [%s]\n", pData->i, source);
    return -255;
}


DataFunc const dataFunc = { &func00 };

code00.py:

#!/usr/bin/env python

import ctypes as ct
import sys


DLL_NAME = "./dll00.{:s}".format("dll" if sys.platform[:3].lower() == "win" else "so")


class Data(ct.Structure):
    _fields_ = (
        ("i", ct.c_int),
    )


Func00Type = ct.CFUNCTYPE(ct.c_int, ct.POINTER(Data), ct.c_char_p)


class DataFunc(ct.Structure):
    _fields_ = (
        ("func00", Func00Type),
    )


def main(*argv):
    data = Data(127)
    dll = ct.CDLL(DLL_NAME)
    data_func = DataFunc.in_dll(dll, "dataFunc")
    ret = data_func.func00(ct.byref(data), "abcd".encode())
    print("Function returned: {:d}".format(ret))


if __name__ == "__main__":
    print("Python {:s} {:03d}bit on {:s}\n".format(" ".join(elem.strip() for elem in sys.version.split("\n")),
                                                   64 if sys.maxsize > 0x100000000 else 32, sys.platform))
    rc = main(*sys.argv[1:])
    print("\nDone.")
    sys.exit(rc)

输出:

[cfati@cfati-ubtu16x64-0:~/Work/Dev/StackOverflow/q049962265]> ~/sopr.sh
### Set shorter prompt to better fit when pasted in StackOverflow (or other) pages ###

[064bit prompt]> ls
dll00.c  dll00.h  code00.py
[064bit prompt]> gcc -shared -fPIC -o dll00.so dll00.c
[064bit prompt]> ls
dll00.c  dll00.h  code.py  dll00.so
[064bit prompt]> objdump -t dll00.so | grep dataFunc
0000000000200e10 g     O .data.rel.ro   0000000000000008              dataFunc
[064bit prompt]> python code00.py
Python 3.5.2 (default, Nov 23 2017, 16:37:01) [GCC 5.4.0 20160609] 064bit on linux

From C - Data.i: [127], source: [abcd]
Function returned: -255

Done.