使用Ctypes从Python传递一个C结构指针

Question

我有一个yec.c文件，它定义了一个包含两个函数的结构：

#include <python2.7/Python.h>

struct mec
{
    int age;
    int number;
};


static PyObject* nopoint(PyObject* self, PyObject* args)
{
    struct mec m;
    int n1, n2;

    if (!PyArg_ParseTuple(args, "ii", &n1, &n2))
        return NULL;

    printf("nopoint(c) nombres: %d et %d!\n", n1, n2);

    m.age = n1;
    m.number = n2;
    printf("nopoint(c) age nb: %d et %d!\n", m.age, m.number);
    return Py_BuildValue("i", n1 + n2);
}


static PyObject* viapoint(PyObject* self, PyObject* args)
{
    struct mec *m;

    if (!PyArg_ParseTuple(args, "o", &m))
        return NULL;

    printf("viapoint av(c) age nb: %d et %d!\n", m->age, m->number);

    m->age = 10;
    m->number = 1;
    printf("viapoint ap(c) age nb: %d et %d!\n", m->age, m->number);
    return Py_BuildValue("i", m->age + m->number);
}


static PyMethodDef MyYecMethods[] = {
    {"nopoint", nopoint, METH_VARARGS, "Description de fune"},
    {"viapoint", viapoint, METH_VARARGS, "Description de fdeux"},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};

PyMODINIT_FUNC
inityec(void)
{
    (void) Py_InitModule("yec", MyYecMethods);
}

我把yec.c文件编译成是的，所以在下面的设置中使用python setup_yec.py build命令_是的文件：

^{pr2}$

我可以使用Python下编译的库，nopoint（）函数可以工作：

import yec
yec.nopoint(3, 4)

我想使用我的库的第二个函数viapoint（），它应该接受Python中定义相关ctypes.结构公司名称：

from ctypes import *

class Mec(Structure):
    _fields_ = [("age", c_int),
        ("number", c_int)]

m = Mec(1, 2)

print "py mec class", m.age, m.number

yec.viapoint(byref(m))

当然，它不起作用：

Traceback (most recent call last):
  File "testyec.py", line 18, in <module>
    yec.viapoint(byref(m))
TypeError: must be impossible<bad format char>, not CArgObject

如果有人知道如何修改viapoint（）函数，以便能够通过PyArg_ParseTuple（）解析结构指针，以及如何在python中传递python结构指针（使用byref？），那将是一个很大的帮助。在

谢谢。在

Answer 1

您需要使用Python脚本中的ctypes.addressof，而不是ctypes.byref（这是与C指针不同的对象），然后在yec.c中，将输入值解析为long（如果是32位，则为int），并将其分配给“struct mec*”。在

请参见下面的工作示例：

#include <python2.7/Python.h>

struct mec
{
    int age;
    int number;
};


static PyObject* nopoint(PyObject* self, PyObject* args)
{
    struct mec m;
    int n1, n2;

    if (!PyArg_ParseTuple(args, "ii", &n1, &n2))
        return NULL;

    printf("nopoint(c) nombres: %d et %d!\n", n1, n2);

    m.age = n1;
    m.number = n2;
    printf("nopoint(c) age nb: %d et %d!\n", m.age, m.number);
    return Py_BuildValue("i", n1 + n2);
}


static PyObject* viapoint(PyObject* self, PyObject* args)
{
    struct mec *m;

    if (!PyArg_ParseTuple(args, "l", &m))
        return NULL;

    printf("viapoint av(c) age nb: %d et %d!\n", m->age, m->number);

    m->age = 10;
    m->number = 1;
    printf("viapoint ap(c) age nb: %d et %d!\n", m->age, m->number);
    return Py_BuildValue("i", m->age + m->number);
}


static PyMethodDef MyYecMethods[] = {
    {"nopoint", nopoint, METH_VARARGS, "Description de fune"},
    {"viapoint", viapoint, METH_VARARGS, "Description de fdeux"},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};

PyMODINIT_FUNC
inityec(void)
{
    (void) Py_InitModule("yec", MyYecMethods);
}

在Python中：

^{pr2}$

运行它，我得到：

> python run.py                                                                                   
py mec class 1 2
viapoint av(c) age nb: 1 et 2!
viapoint ap(c) age nb: 10 et 1!

Answer 2

您可以将Structure解析为读写缓冲区（"w#"）。通过将其作为参数传递，您可以放心它是一个被引用的对象。它还确保传入的缓冲区是大小正确的可写内存。崩溃Python是不可接受的。你应该在Python中得到异常。如果您的Python代码使得对解释器的segfault变得微不足道，那么您的做法就大错特错了。在

static PyObject* viapoint(PyObject* self, PyObject* args)
{
    struct mec *m;
    size_t size;

    if (!PyArg_ParseTuple(args, "w#", &m, &size))
        return NULL;

    if (size != sizeof(struct mec)) {
        PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "wrong buffer size");
        return NULL;
    }

    printf("viapoint av(c) age nb: %d et %d!\n", m->age, m->number);
    m->age = 10;
    m->number = 1;

    return Py_BuildValue("i", m->age + m->number);
}

Python：

^{pr2}$

---

如果你只是接受一个地址作为参数，你的函数可能会在一个无效的指针上出错，或者只是返回垃圾或修改内存，这将使你的程序以一种难以理解的方式崩溃。此外，通过解析地址，您需要有条件地定义是在预处理器中解析为long还是{}，这取决于{}与{}相比的大小。例如，在Win64上，long是32位的，将指针解析为long会截断它。最后，一个要求您首先在Python中调用addressof的API是一个低效的kludge。在