Python&Ctypes：将结构作为指针传递给函数以获取返回的数据

Question

我查过其他的答案，但似乎没法解决这个问题。我试图调用DLL中的函数来与SMBus设备通信。此函数接受指向结构的指针，结构的字段之一是数组。所以。。。

在C中：

typedef struct _SMB_REQUEST
{
    unsigned char Address;
    unsigned char Command;
    unsigned char BlockLength;
    unsigned char Data[SMB_MAX_DATA_SIZE];
} SMB_REQUEST;

我认为在DLL填充数据数组时，必须为地址、命令和BlockLength设置值。 需要此结构的函数将其作为指针

SMBUS_API int SmBusReadByte( SMBUS_HANDLE handle, SMB_REQUEST *request );

所以我在Python中设置结构如下：

class SMB_REQUEST(ctypes.Structure):
    _fields_ = [("Address", c_char),
            ("Command", c_char),
            ("BlockLength", c_char),
            ("Data", type(create_string_buffer(SMB_MAX_DATA_SIZE))]

*注意：我也尝试过ctypes.c_char*SMB_MAX_DATA_SIZE作为数据类型*

要将指向此类型结构的指针传递给函数，我已尝试按如下方式首先初始化它：

data = create_string_buffer(SMB_MAX_DATA_SIZE)
smb_request = SMB_REQUEST('\x53', \x00', 1, data)

其回应是：

TypeError: expected string or Unicode object, c_char_Array_32 found

如果我尝试省略数据数组，如下所示：

smb_request = SMB_REQUEST('\x53', \x00', 1)

不，错误。 但是，当我尝试将此传递给函数时：

int_response =  smbus_read_byte(smbus_handle, smb_request))

我得到：

ArgumentError: argument 2: <type 'exceptions.TypeError'>: expected LP_SMB_REQUES
T instance instead of SMB_REQUEST

我试着把它作为指针传递：

int_response =  smbus_read_byte(smbus_handle, ctypes.POINTER(smb_request))

我得到：

----> 1
      2
      3
      4
      5

TypeError: must be a ctypes type

以下是我如何设置艺术类型：

smbus_read_byte.argtypes = (ctypes.c_void_p, ctypes.POINTER(SMB_REQUEST))

我试过选演员，但还是没有成功。有人能帮我解释一下吗？

更新：

如果我第一次这样初始化结构：

smb_request = SMB_REQUEST('\xA6', '\x00', chr(1), 'a test string')

然后参照低音：

int_response =  smbus_receive_byte(smbus_handle, ctypes.byref(smb_request))

我没有错。但是，如果函数成功应返回“0”，而失败应返回非零，则返回-1。检查smb_request.Data的值会返回“测试字符串”，因此不会有任何更改。 任何关于这里可能发生的事情的建议都将不胜感激。

谢谢

更新：

既然我有几次询问我的手柄是否正确，下面是我的使用方法。DLL的头文件声明如下：

typedef void *SMBUS_HANDLE;

//
// This function call initializes the SMBus, opens the driver and 
// allocates the resources associated with the SMBus.
// All SMBus API calls are valid 
// after making this call except to re-open the SMBus.
//
SMBUS_API SMBUS_HANDLE OpenSmbus(void);

下面是我在python中的操作：

smbus_handle = c_void_p() # NOTE: I have also tried it without this line but same result

open_smbus = CDLL('smbus.dll').OpenSmbus
smbus_handle =  open_smbus()
print 'SMBUS_API SMBUS_HANDLE OpenSmbus(void): ' + str(smbus_handle)

我在调用smbus_read_byte（）之前调用此函数。我试图设置open_smbus.restype = c_void_p()，但得到一个错误：TypeError: restype must be a type, a callable, or None

Answer 1

你就快到了。应该使用c_char * SMB_MAX_DATA_SIZE作为Data定义的类型。这在Mac OS X上对我有效：

共享库：

$ cat test.c
#include <stdio.h>

#define SMB_MAX_DATA_SIZE 16

typedef struct _SMB_REQUEST
{
  unsigned char Address;
  unsigned char Command;
  unsigned char BlockLength;
  unsigned char Data[SMB_MAX_DATA_SIZE];
} SMB_REQUEST;

int SmBusReadByte(void *handle, SMB_REQUEST *request)
{
  printf("SmBusReadByte: handle=%p request=[%d %d %d %s]\n", handle, 
      request->Address, request->Command, request->BlockLength, request->Data);
  return 13;
}

$ gcc test.c -fPIC -shared -o libtest.dylib

Python驱动程序：

$ cat test.py
import ctypes

SMB_MAX_DATA_SIZE = 16

class SMB_REQUEST(ctypes.Structure):
    _fields_ = [("Address", ctypes.c_ubyte),
                ("Command", ctypes.c_ubyte),
                ("BlockLength", ctypes.c_ubyte),
                ("Data", ctypes.c_char * SMB_MAX_DATA_SIZE)]

libtest = ctypes.cdll.LoadLibrary('libtest.dylib')

req = SMB_REQUEST(1, 2, 3, 'test')

result = libtest.SmBusReadByte(ctypes.c_voidp(0x12345678), ctypes.byref(req))

print 'result: %d' % result

$ python test.py
SmBusReadByte: handle=0x12345678 request=[1 2 3 test]
result: 13

---

更新

您遇到了问题，因为需要将结果类型open_smbus设置为void*。默认情况下，ctypes假设函数返回ints

open_smbus.restype = ctypes.c_void_p

因为您使用的是c_void_p()，所以出现了一个错误（请注意额外的括号）。在c_void_p和c_void_p()之间有一个重要的区别。前者是一个类型，后者是一个实例类型。c_void_p表示C类型void*，而c_void_p()表示实际的指针实例（默认值为0）。

Answer 2

这是一个有效的例子。看起来您传递给函数的类型不正确。

测试DLL代码（在Windows上为“cl/W4/LD x.c”）

#include <stdio.h>

#define SMBUS_API __declspec(dllexport)
#define SMB_MAX_DATA_SIZE 5

typedef void* SMBUS_HANDLE;

typedef struct _SMB_REQUEST
{
    unsigned char Address;
    unsigned char Command;
    unsigned char BlockLength;
    unsigned char Data[SMB_MAX_DATA_SIZE];
} SMB_REQUEST;

SMBUS_API int SmBusReadByte(SMBUS_HANDLE handle,SMB_REQUEST *request)
{
    unsigned char i;
    for(i = 0; i < request->BlockLength; i++)
        request->Data[i] = i;
    return request->BlockLength;
}

SMBUS_API SMBUS_HANDLE OpenSmbus(void)
{
    return (void*)0x12345678;
}

Python代码

from ctypes import *
SMB_MAX_DATA_SIZE = 5
ARRAY5 = c_ubyte * SMB_MAX_DATA_SIZE

class SMB_REQUEST(Structure):
    _fields_ = [
        ("Address", c_ubyte),
        ("Command", c_ubyte),
        ("BlockLength", c_ubyte),
        ("Data", ARRAY5)]

smbus_read_byte = CDLL('x').SmBusReadByte
smbus_read_byte.argtypes = [c_void_p,POINTER(SMB_REQUEST)]
smbus_read_byte.restype = c_int
open_smbus = CDLL('x').OpenSmbus
open_smbus.argtypes = []
open_smbus.restype = c_void_p

handle = open_smbus()
print 'handle = %08Xh' % handle

smb_request = SMB_REQUEST(1,2,5)

print 'returned =',smbus_read_byte(handle,byref(smb_request))
print 'Address =',smb_request.Address
print 'Command =',smb_request.Command
print 'BlockLength =',smb_request.BlockLength
for i,b in enumerate(smb_request.Data):
    print 'Data[%d] = %02Xh' % (i,b)

输出

handle = 12345678h
returned = 5
Address = 1
Command = 2
BlockLength = 5
Data[0] = 00h
Data[1] = 01h
Data[2] = 02h
Data[3] = 03h
Data[4] = 04h

Answer 3

尝试改变

("Data", type(create_string_buffer(SMB_MAX_DATA_SIZE))

到

("Data", (c_char * SMB_MAX_DATA_SIZE)]