C to Python via Ctypes - 将函数指针结构包装到静态函数答案

【问题标题】：C to Python via Ctypes - Wrapping Struct of Function Pointers to Static FunctionsC to Python via Ctypes - 将函数指针结构包装到静态函数
【发布时间】：2018-10-02 09:19:19
【问题描述】：

我在 C 库中有这样的结构。 DataFn 中的函数指针指向静态函数。

struct Data {
    int i;
    int *array;
};

typedef struct {
    bool (* const fn1) (struct Data*, const char *source);
    ....
} DataFn;
extern DataFn const DATAFUNC

使用 objdump，该表仅包含 DATAFUNC 和 gcc 中的一些其他内容。

这在 C 中很好，调用 fn1 会像 DATAFUNC.fn1(..., ...)，但是如何将这样的东西包裹起来，以便可以在带有 ctypes 的 python 中调用 fn1？

示例python

libc = ctypes.cdll.LoadLibrary("./data.so")
print(libc.DATAFUNC)

导致 <_FuncPtr object at 0x6ffffcd7430>

【问题讨论】：

标签： python c struct function-pointers ctypes

【解决方案1】：

[Python 3.Docs]: ctypes - A foreign function library for Python 包含解决此问题所需的一切。

我认为缺少的主要部分是 ctypes 类型的 in_dll 方法（访问从 dll 导出的值部分）。

除此之外，为了使用 C 数据，您需要让 Python 知道数据格式。这适用于：

结构。通过子类化 ctypes.Structure 定义 Python 对应项
函数指针（适用于您的情况）。使用ctypes.CFUNCTYPE 定义它们

我准备了一个简化的示例来说明上述内容。请注意，为了简单起见，我没有进行任何错误处理（检查 NULL（您应该这样做））。 p>

c.h：

struct Data {
    int i;
};


typedef struct {
    int (* const fn1) (struct Data*, const char*);
} DataFn;


extern DataFn const DATAFUNC;

c.c：

#include <stdio.h>
#include "c.h"


static int func1(struct Data *pData, const char *source) {
    printf("From C - Data.i: [%d], source: [%s]\n", pData->i, source);
    return -255;
}


DataFn const DATAFUNC = {&func1};

code00.py：

#!/usr/bin/env python3


import sys
from ctypes import c_int, c_char_p, Structure, CDLL, CFUNCTYPE, POINTER, byref


class Data(Structure):
    _fields_ = [
        ("i", c_int),
    ]


fn1_type = CFUNCTYPE(c_int, POINTER(Data), c_char_p)


class DataFn(Structure):
    _fields_ = [
        ("fn1", fn1_type),
    ]


def main():
    data = Data(127)
    dll = CDLL("./c.so")
    data_func = DataFn.in_dll(dll, "DATAFUNC")
    ret = data_func.fn1(byref(data), "abcd".encode())
    print("DATAFUNC.fn1 returned {:d}".format(ret))


if __name__ == "__main__":
    print("Python {:s} on {:s}\n".format(sys.version, sys.platform))
    main()

输出：

[cfati@cfati-ubtu16x64-0:~/Work/Dev/StackOverflow/q049962265]> ls
c.c  c.h  code00.py
[cfati@cfati-ubtu16x64-0:~/Work/Dev/StackOverflow/q049962265]> gcc -shared -fPIC -o c.so c.c
[cfati@cfati-ubtu16x64-0:~/Work/Dev/StackOverflow/q049962265]> ls
c.c  c.h  code.py  c.so
[cfati@cfati-ubtu16x64-0:~/Work/Dev/StackOverflow/q049962265]> objdump -t c.so | grep DATAFUNC
0000000000200e10 g     O .data.rel.ro   0000000000000008              DATAFUNC
[cfati@cfati-ubtu16x64-0:~/Work/Dev/StackOverflow/q049962265]> python3 code00.py
Python 3.5.2 (default, Nov 23 2017, 16:37:01)
[GCC 5.4.0 20160609] on linux

From C - Data.i: [127], source: [abcd]
DATAFUNC.fn1 returned -255

【讨论】：