c++ - ctypes:初始化数组数组并传递给 C 函数

Question

我一直在玩 ctypes，遇到了两个问题:

问题 1. 我想使用 double* 数组构建一个 cellComplex，但我想要 new_cellComplex接受 double* 的数组(连同 size_t 参数)而不是固定数量的 double*。对于固定数字，代码看起来像这样(并且运行良好):

extern "C" {
  void * new_cellComplex(double* p_x, double* p_y, double* p_z) {

    std::vector< std::pair<double,double> > point;
    point.push_back( std::make_pair(p_x[0],p_x[1])); 
    point.push_back( std::make_pair(p_x[0],p_x[1])); 
    point.push_back( std::make_pair(p_x[0],p_x[1])); 

    cellComplex<double>* cmplx = new cellComplex<double>(point);
    return cmplx;
  }

使用 Python 代码:

import ctypes

cellComplex_lib = ctypes.cdll.LoadLibrary('./cellComplex_lib.so')
cellComplex_lib.new_cellComplex.restype  = ctypes.c_void_p
cellComplex_lib.new_cellComplex.argtypes = [ctypes.c_double*2,
                                            ctypes.c_double*2,
                                            ctypes.c_double*2]

p_x = (ctypes.c_double*2)(0.0,1.0)
p_y = (ctypes.c_double*2)(0.0,1.0)
p_z = (ctypes.c_double*2)(0.0,1.0)

cmplx = cellComplex_lib.new_cellComplex(p_x,p_y,p_z)

我宁愿有以下(哪些段错误):

extern "C" {
  void * new_cellComplex(double** p, size_t dim) {

    std::vector< std::pair<double,double> > point;
    for (size_t i=0; i<dim; ++i) {
      point.push_back( std::make_pair(p[i][0],p[i][1])); 
    } 
    cellComplex<double>* cmplx = new cellComplex<double>(point);
    return cmplx;
  }
}

使用 Python 代码:

import ctypes

dim = 3
cellComplex_lib = ctypes.cdll.LoadLibrary('./cellComplex_lib.so')
cellComplex_lib.new_cellComplex.restype  = ctypes.c_void_p
cellComplex_lib.new_cellComplex.argtypes = [(ctypes.c_double*2)*dim,
                                            ctypes.c_size_t]

p_x = (ctypes.c_double*2)(0.0,1.0)
p_y = (ctypes.c_double*2)(0.0,1.0)
p_z = (ctypes.c_double*2)(0.0,1.0)

p = ((ctypes.c_double*2)*dim)(p_x,p_y,p_z)

cmplx = cellComplex_lib.new_cellComplex(p,dim)

^这不起作用，我不知道为什么。

问题 2。(包含在这里是因为它在问题 1 中很明显)我从我的 C 返回一个基本上匿名的指针 代码!这感觉，好吧，很脏，必须有更好的方法来返回自定义数据类型并在 Python 中处理它。作为记录，我非常感谢this stackoverflow answer我在哪里学会了这样的魔法 - 但只要它在我的代码中，我就无法在晚上休眠...

Answer 1

代替 double **，使用 double [][2]。您正在传递一个连续的 C 数组，您希望将其作为指向一行 2 项的指针进行访问。第一个索引是行索引。

将数组声明为double **是一个指向double指针的指针，所以p[i]是一个指针，并且p[i][0] 再次取消引用它。但是 p[i] 根据您的数据偶然是一个 NULL 指针。

Refer to the comp.lang.c FAQ, question 6.18: My compiler complained when I passed a two-dimensional array to a function expecting a pointer to a pointer.

对于返回类型，您可以继承c_void_p，或根据section 15.17.1.7 的最后一段使用钩子(Hook)from_param 和_as_parameter_在 ctypes 文档中。