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Python調用C/C++動態鏈接庫的方法詳解

系統 1602 0

本文以實例講解了Python調用C/C++ DLL動態鏈接庫的方法,具體示例如下:

示例一:

首先,在創建一個DLL工程(本例創建環境為VS 2005),頭文件:

            
//hello.h
#ifdef EXPORT_HELLO_DLL
#define HELLO_API __declspec(dllexport)
#else
#define HELLO_API __declspec(dllimport)
#endif
extern "C"
{
 HELLO_API int IntAdd(int , int);
}


          

CPP文件:

            
//hello.cpp
#define EXPORT_HELLO_DLL
#include "hello.h"
HELLO_API int IntAdd(int a, int b)
{
 return a + b;
}


          

這里有兩個注意點:

(1)弄清楚編譯的時候函數的調用約定采用的__cdecl還是__stdcall,因為根據DLL中函數調用約定方式,Python將使用相應的函數加載DLL。

(2)如果采用C++的工程,那么導出的接口需要extern "C",這樣python中才能識別導出的函數。

我的工程中采用__cdecl函數調用約定方式進行編譯鏈接產生hello.dll,然后Python中采用ctypes庫對hello.dll進行加載和函數調用:

            
from ctypes import *
dll = cdll.LoadLibrary('hello.dll');
ret = dll.IntAdd(2, 4);
print ret;


          

至此,第一個小例子已經完成了,讀者可以自己動手嘗試一下運行效果。

示例二:

示例一只是一個"hello world"級別的程序,實際運用中更多的需要傳遞數據結構、字符串等,才能滿足我們的需求。那么本示例將展示,如何傳遞數據結構參數,以及如何通過數據結構獲取返回值。

首先編寫DLL工程中的頭文件:

            
//hello.h
#ifdef EXPORT_HELLO_DLL
#define HELLO_API __declspec(dllexport)
#else
#define HELLO_API __declspec(dllimport)
#endif

#define ARRAY_NUMBER 20
#define STR_LEN 20

struct StructTest
{
 int number;
 char* pChar;
 char str[STR_LEN];
 int iArray[ARRAY_NUMBER];
};

extern "C"
{
 //HELLO_API int IntAdd(int , int);
 HELLO_API char* GetStructInfo(struct StructTest* pStruct);
}


          

CPP文件如下:

            
//hello.cpp
#include 
            
              
#define EXPORT_HELLO_DLL
#include "hello.h"

HELLO_API char* GetStructInfo(struct StructTest* pStruct)
{
 for (int i = 0; i < ARRAY_NUMBER; i++)
 pStruct->iArray[i] = i;
 pStruct->pChar = "hello python!";
 strcpy (pStruct->str, "hello world!");
 pStruct->number = 100;
 return "just OK";
}

            
          

GetStructInfo這個函數通過傳遞一個StructTest類型的指針,然后對對象中的屬性進行賦值,最后返回"just OK".

編寫Python調用代碼如下, 首先在Python中繼承Structure構造一個和C DLL中一致的數據結構StructTest,然后設置函數GetStructInfo的參數類型和返回值類型,最后創建一個StructTest對象,并將其轉化為指針作為參數,調用函數GetStrcutInfo,最后通過輸出數據結構的值來檢查是否調用成功

            
from ctypes import *
ARRAY_NUMBER = 20;
STR_LEN = 20;
#define type
INTARRAY20 = c_int * ARRAY_NUMBER;
CHARARRAY20 = c_char * STR_LEN;
#define struct
class StructTest(Structure):
  _fields_ = [
    ("number", c_int),
    ("pChar", c_char_p),
    ("str", CHARARRAY20),
    ("iArray", INTARRAY20)
        ]
#load dll and get the function object
dll = cdll.LoadLibrary('hello.dll');
GetStructInfo = dll.GetStructInfo;
#set the return type
GetStructInfo.restype = c_char_p;
#set the argtypes
GetStructInfo.argtypes = [POINTER(StructTest)];
objectStruct = StructTest();
#invoke api GetStructInfo
retStr = GetStructInfo(byref(objectStruct));
#check result
print "number: ", objectStruct.number;
print "pChar: ", objectStruct.pChar;
print "str: ", objectStruct.str;
for i,val in enumerate(objectStruct.iArray):
  print 'Array[i]: ', val;
print retStr;


          

總結:

1. 用64位的Python去加載32位的DLL會出錯
2. 以上只是些測試程序,在編寫Python過程中盡可能的使用"try Except"來處理異常
3. 注意在Python與C DLL交互的時候字節對齊問題
4. ctypes庫的功能還有待繼續探索


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