python 与 C 的交互(ctypes库使用)

ctypes是Python的一个外部库，可以使用python语言调用已经编译好的C语言函数以及数据类型并进行数据交换等。ctypes的官方文档在https://docs.python.org/3/library/ctypes.html

1. ctypes基本数据类型映射表

2. python调用c语言的函数库

1.生成c语言函数

#Step 1: test.c

#include <stdio.h>

int add(int a, int b)
{
return a + b;
}
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2.编译动态链接库生成 libtest.so文件（DLL）

gcc -fPIC -shared test.c -o libtest.so
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3.调用DLL文件

#Step 3: test.py
from ctypes import *

mylib = CDLL("libtest.so") 或者 cdll.LoadLibrary("libtest.so")
add = mylib.add
add.argtypes = [c_int, c_int] # 参数类型，两个int（c_int是ctypes类型，见上表）
add.restype = c_int # 返回值类型，int (c_int 是ctypes类型，见上表）
sum = add(3, 6)
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3.指针和引用

对指针实例赋值只会改变其指向的内存地址，而不是改变内存的内容。指针实例有一个contents属性，返回这个指针所指向的对象。

函数   说明
byref(x [, offset])   返回 x 的地址，x 必须为 ctypes 类型的一个实例。相当于 c 的 &x 。 offset 表示偏移量。
pointer(x)   创建并返回一个指向 x 的指针实例， x 是一个实例对象。
POINTER(type)   返回一个类型，这个类型是指向 type 类型的指针类型， type 是 ctypes 的一个类型。
from ctype import *
i = c_int(1)
pi = POINTER(c_int)(i)
pi2 = pointer(i)
print pi.contents #返回指针指向对象的值
print pi2.contents
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pointer 和 POINTER 的区别是，pointer 返回一个实例，POINTER 返回一个类型。

4.结构类型数据

Structures和Unions必须继承Structure和Union基础类，它们都在ctypes模块中定义，每一个子类必须定义个fields属性，fields是一个二维的tuples列表，包含着每个field的name及type，这field类型必须是一个ctypes类型，如c_int，或者任何其他的继承ctypes的类型，如Structure, Union, Array, 指针等。

from ctypes import *
import types
class Test(Structure):
_fields_ = [('x', c_int),
('y', c_char)]
test1 = Test(1, 2)
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如结构体用于链表操作，即包含指向结构体指针时，则需如下定义

from ctypes import *
import types
class Test(Structure):
pass
Test._fields_ = [('x', c_int),
('y', c_char),
('next', POINTER(Test))]
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参考文献：
1. http://blog.****.net/jsky_studio/article/details/38597655
2. http://blog.****.net/linda1000/article/details/12623527
3. https://www.cnblogs.com/night-ride-depart/p/4907613.html

需要指出：以上部分文字及代码引用自参考文献，如有疑问，可到参考文献中查看详细解释。
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python 与 C 的交互(ctypes库使用)

1. ctypes基本数据类型映射表

2. python调用c语言的函数库

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