如何将结构内部的numpy数组传递给ctypes函数？

Question

我试图在Python应用程序中包装库中的一些第三方代码。实际上，我想调用的函数以一个结构作为输入，其中包含指向双数组的指针。一个简单的例子是：

我的功能：

typedef struct mystruct_t {
    int n;
    double *x;
} mystruct_t;

double myfunc(mystruct_t* data);

myfunc.c：

^{pr2}$

生成文件：

CC = gcc
CFLAGS = -g -Wall -fPIC -lm -std=gnu99

all: libmyfunc.so

m.PHONY : clean

libmyfunc.so: myfunc.o
    gcc -shared -Wl,-soname,$@ -o $@ $^

%.o: %.c
    $(CC) -c $(CFLAGS) $<

clean:
    rm -vf libmyfunc.so *.o

我想用NumPy、ctypes.Structure和numpy.ctypeslib来包装{}，这样我就可以将NumPy数组作为mystruct_t的属性传递给myfunc。到目前为止，我一直在尝试以下方法：

我的函数.py：

#!/usr/bin/env python
import numpy as np
import numpy.ctypeslib as npct
import ctypes
import os

array_1d_double = npct.ndpointer(dtype=np.double, ndim=1, flags='C_CONTIGUOUS')


class MyStruct(ctypes.Structure):
    _fields_ = [
        ('n', ctypes.c_int16),
        ('x', array_1d_double)
    ]

libmyfunc = npct.load_library('libmyfunc', os.path.dirname(__file__))
libmyfunc.myfunc.restype = ctypes.c_double
libmyfunc.myfunc.argtypes = [
    ctypes.POINTER(MyStruct)
]

x = np.array([1.0, 2.0, 3.0, 4.0])

mystruct = MyStruct()
mystruct.n = len(x)
mystruct.x = x

res = libmyfunc.myfunc(mystruct)

但是，此操作失败，并显示以下错误消息：

$ python myfunc.py
Traceback (most recent call last):
  File "./myfunc.py", line 26, in <module>
    mystruct.x = x
TypeError: cannot be converted to pointer

如何正确定义函数签名以便进行类型转换？或者，在将x分配给mystruct.x之前，我是否需要转换它？在

不幸的是，我不能更改我想调用的方法的签名，并且我希望不必编写包装器C代码，除非这是绝对必要的。我在这方面发现的其他问题和资源只处理ctypes.Structures或{}，但是你能让它们一起工作吗？在

我已经上传了我的简化示例as a gist，因此您可以使用它作为起点。在

先谢谢你！在

Answer 1

您可以删除array_1d_double。这是不需要的。在

结构应如下声明：

class MyStruct(ctypes.Structure):
    _fields_ = [
        ('n', ctypes.c_int),
        ('x', ctypes.POINTER(ctypes.c_double))
    ]

两种类型我都换了。您有c_int16，但是在C代码中使用的类型是int。映射到c_int。同样地，对于数组，double*。在ctypes中是POINTER(ctypes.c_double)。在

应按如下方式初始化结构：

^{pr2}$

通过这些更改，您的代码可以按预期工作。在