使用 ctypes 传递数组

Question

我有一个 C 函数

void read_FIFO_AI0(int16_t** input, size_t size, NiFpga_Session* session, NiFpga_Status* status)
{
  *input = (int16_t*) malloc (size*sizeof(int16_t));
  // function that populates the array *input
}

填充数组“*input”。现在我想将该数组中的数据传递给 python 进行进一步处理。我尝试使用 ctypes 来做到这一点：

def read_FIFO_AI0(size,session,status):
    _libfpga.read_FIFO_AI0.argtypes = [POINTER(ARRAY(c_int16, size)), c_int, POINTER(c_uint32), POINTER(c_int32)]
    _libfpga.read_FIFO_AI0.restype = None

    values = (c_int16*size)()
    _libfpga.read_FIFO_AI0(byref(values),size,byref(session),byref(status))
    return values

代码执行，但我在数组中得到错误的结果。当我尝试在 C 中使用 C 函数时，我得到了正确的结果：

size_t size=20;
int16_t* input;

read_FIFO_AI0(&input, size, &session, &status);

填充数组以便我可以在 Python 中访问数据的正确方法是什么？我不依赖于使用指向填充数组的指针，我也可以在 C 函数中创建数组并将其作为返回发送给 Python，但我也没有开始工作。

Answer 1

第一个参数的类型是POINTER(POINTER(c_int16)) 而不是POINTER(ARRAY(c_int16,size))。

这是一个简短的例子：

x.c（用cl /LD x.c编译：

#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
__declspec(dllexport) void read(int16_t** input, size_t size)
{
  int i;
  int16_t* p = (int16_t*) malloc (size*sizeof(int16_t));
  for(i=0;i<size;i++)
    p[i] = i;
  *input = p;
}
__declspec(dllexport) void release(int16_t* input)
{
    free(input);
}

x.py

from ctypes import *
x = CDLL('x')
x.read.argtypes = POINTER(POINTER(c_int16)),c_size_t
x.read.restype = None
x.release.argtypes = [POINTER(c_int16)]
x.release.restype = None
p = POINTER(c_int16)()
x.read(p,5)
for i in range(5):
    print(p[i])
x.release(p)

输出：

0
1
2
3
4

请注意，如果您不记得 free 和 malloc，这会给您带来潜在的内存泄漏。更好的方法是在 Python 中分配缓冲区并告诉 C 函数大小：

x.c

#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
__declspec(dllexport) void read(int16_t* input, size_t size)
{
  int i;
  for(i=0;i<size;i++)
    input[i] = i;
}

x.py

from ctypes import *
x = CDLL('x')
x.read.argtypes = POINTER(c_int16),c_size_t
x.read.restype = None
p = (c_int16*5)()
x.read(p,len(p))
print(list(p))

输出

[0, 1, 2, 3, 4]