我有一个共享库和两个头文件。我能够通过使用 swig 创建绑定(bind)来使用该库。但是,swig
版本相当慢,而且我没有设法包含对 numpy
数组的支持。我现在尝试使用 ctypes 从 Python 调用库的函数。
第一个 header 包含一个 extern "C"
block ,它通过宏导出 3 个函数(我无法使用)。 header 的简化版本如下所示:
...
class Foo;
typedef Foo* FOO_HANDLE;
#if !defined(__cplusplus)
# error "C++ Compiler only"
#endif
extern "C"
{
APIPROTOTYPE_EXT( MakeAlgo, FOO_HANDLE, (void) );
APIPROTOTYPE_EXT( DestroyAlgo, void, ( FOO_HANDLE ) );
APIPROTOTYPE_EXT( AlgoProcess, void, ( FOO_HANDLE, StructOne *, StructTwo *) );
}
通常,第一个函数 MakeAlgo
返回指向 Foo
类实例的指针,第二个函数 DestroyAlgo
销毁该实例,并且第三个函数 AlgoProcess
将两个结构作为输入并就地修改它们的一些值。
第二个 header 包含 StructOne
和 StructTwo
的定义以及一些常量。 StructTwo
包含多个嵌套结构。
在Python中,我使用ctypes.Structure
重写了第二个 header 中包含的所有结构。我不会在这里发布所有代码,但这是我如何定义嵌套结构的示例:
class StructTwo(Structure):
_fields_ = [("foo", StructFoo),
("dummy8", c_short)]
class StructFoo(Structure):
_fields_ = [("bar", c_uint),
("reserv1", c_uint),
("reserv2", c_uint)]
然后我的 Python 代码如下所示(假设结构位于 structurals.py
文件中):
from ctypes import *
from structures import StructOne, StructTwo
libfoo = ct.cdll.LoadLibrary(path/to/so/library)
makeAlgo = libfoo.MakeAlgo
makeAlgo.restype = c_void_p
makeAlgo.argtypes = []
destroyAlgo = libfoo.DestroyAlgo
destroyAlgo.restype = None
destroyAlgo.argtypes = [c_void_p]
submit = libfoo.AlgoProcess
submit.restype = None
submit.argtypes = [c_void_p, POINTER(StructOne), POINTER(StructTwo)]
handle = makeAlgo()
one = bar.StructOne()
two = bar.StructTwo()
submit(handle, byref(one), byref(two))
print(two.foo.bar) # unsigned int, should output 1, got 196611000 instead
destroyAlgo(handle)
创建指向 Foo
类的指针并提交输入后,我检查了其中一个结构中的一些值,但它与预期结果不匹配。例如,我知道库仅将其中一个字段设置为 0 或 1,但我得到了一些奇怪的结果,例如 196611000。
有人知道出了什么问题吗(也许有人有类似的问题)?这可能是我定义结构的方式吗?或者它可能是一个指向未正确处理的 C++ 类的指针?
编辑
我设法解决了最初的问题。看来我定义结构的方式不正确。嵌套结构应该通过引用传递,而不是上面的代码:
class StructTwo(Structure):
_fields_ = [("foo", POINTER(StructFoo)),
("dummy8", c_short)]
class StructFoo(Structure):
_fields_ = [("bar", c_uint),
("reserv1", c_uint),
("reserv2", c_uint)]
# Then to initialize the nested structure
foo = StructFoo()
two = StructTwo(pointer(foo)) # has to be pointer() not byref()
但是,现在要访问 StructFoo
的字段,我必须这样做:
print(two.foo.contents.bar)
在实际代码中,我最多可能有 4 个嵌套级别。那么有没有更优雅的方式来访问他们的字段:
two.foo.contents.baz.contents.qux.contents.field_value
最佳答案
我的编辑不正确。
问题是有些结构是位域结构,指定每个域的宽度解决了这个问题:
class StructTwo(Structure):
_fields_ = [("foo", StructFoo),
("dummy8", c_short)]
class StructFoo(Structure):
_fields_ = [("bar", c_uint, 1),
("reserv1", c_uint, 8),
("reserv2", c_uint, 16)]
关于python 和 ctypes 访问具有嵌套结构的 C++ 类,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/50020112/