Python 二维数组 i C 使用 ctypes

Question

我正在尝试使用自己编写的 c 库从 python 处理二维数组，但收效甚微。

这是我的 C 代码:

CamLibC.c

int TableCam(const int x, const int y, int **Array) {
    int i = 0;
    int j = 0;

    for (i; i < x; i++) {
        for (j; j < y; j++) {
            Array[i][j] = 1;
        };

    };
}

cc -nostartfiles -shared -fPIC -o CamLibOS.os CamLibC.c

现在这是我的 python 包装器:

CamLibPy.py

import os,sys
import ctypes

dirname     = os.path.dirname(os.path.realpath(sys.argv[0]))
CamLibFile  = dirname + '/CamLibOS.os'

_CamLib = ctypes.CDLL(CamLibFile)
_CamLib.TableCam.argtypes = [ctypes.c_int, ctypes.c_int, ctypes.POINTER(ctypes.c_int)]

def TableCam (A) :
    global _CamLib

    x = len(A)
    y = len(A[0])

    print('x: ', x, ' y: ', y);

    arrayType = ((ctypes.c_int * x) * y)
    array = arrayType()

    _CamLib.TableCam(ctypes.c_int(x), ctypes.c_int(y), array)

    print(array)

还有我使用该函数的 python 代码:

测试.py

import CamLibPy
from numpy import zeros

Anum = zeros((3,3))
print('Start: ', Anum)

CamLibPy.TableCam(Anum)

print('Ended: ', Anum)

在此测试程序中，我尝试将数组中的所有零更改为一。但是一旦我尝试运行它就会得到以下输出:

Start: [[ 0. 0. 0.] [ 0. 0. 0.] [ 0. 0. 0.]]

x: 3 y: 3

Traceback (most recent call last): File "/media/pi/USB DISK/Test/Test.py", line 7, in CamLibPy.TableCam(Anum) File "/media/pi/USB DISK/Test/CamLibPy.py", line 21, in TableCam _CamLib.TableCam(ctypes.c_int(x), ctypes.c_int(y), array) ctypes.ArgumentError: argument 3: : expected LP_c_long instance instead of c_long_Array_3_Array_3

它说它需要一个 c_long 但我显然使用 c_int 来制作 arrayType

谁能告诉我我做错了什么？

Answer 1

• c_long 与 c_int 相同，但这不是问题。

有很多问题:

• numpy.zeros 的类型默认为 float。
• 在 Python TableCam 中，A 永远不会被修改。
• 在C TableCam中，第3个参数应该是int* Array和计算修改的元素i*y+j。这也符合 argtypes，这是正确的。
• numpy 数组可以强制转换为正确的 ctypes 类型。

更正后的代码(在 Windows 上，用于我的测试):

cam.c

#include <stdio.h>
__declspec(dllexport) void TableCam(const int x, const int y, int *Array)
{
    int i,j;
    for (i = 0; i < x; i++)
        for (j = 0; j < y; j++)
            Array[i*y+j] = 1;
}

camlib.py

import ctypes

_CamLib = ctypes.CDLL('cam')
_CamLib.argtypes = [ctypes.c_int, ctypes.c_int, ctypes.POINTER(ctypes.c_int)]
_CamLib.restype = None

def TableCam(A):
    x,y = A.shape
    array = A.ctypes.data_as(ctypes.POINTER(ctypes.c_int))
    _CamLib.TableCam(x,y,array)

测试.py

import camlib
import numpy as np

Anum = np.zeros((3,3),dtype=np.int)
print('Start:')
print(Anum)
camlib.TableCam(Anum)
print('Ended:')
print(Anum)

输出

Start:
[[0 0 0]
 [0 0 0]
 [0 0 0]]
Ended:
[[1 1 1]
 [1 1 1]
 [1 1 1]]