【问题标题】:How to manage nested structures in ctypes?如何管理 ctypes 中的嵌套结构?
【发布时间】:2020-04-07 08:32:34
【问题描述】:

我有一个带有以下联合的 C++ 库:

typedef union DVersion
{
    uint32_t VMask;
    struct
    {
        uint8_t Build;
        uint8_t Rev;
        uint8_t Min;
        uint8_t Maj;
    };
}DATA_VER;

还有一个结构体,其字段包含这个结构体

typedef struct DH
{
    uint16_t   Tok1;
    DATA_VER   DVersion;
    uint16_t   DataCount;
}DataHeader

当我在 C++ 上使用这个 dll 时,它可以完美运行,在 C# 上也是如此。这样 DLL 就被验证了。

当我使用 ctypes 处理 Python 时,看起来字节数不对应。

我已经尝试过这些解决方案

解决方案 1:

class VER_Struct(Structure):
    _fields_ = [("Build", c_uint8),
                ("Rev",  c_uint8),
                ("Min",  c_uint8),
                ("Maj",  c_uint8)]

class DATA_VER(Union):
    _anonymous_ = ("u",)
    _fields_ = [("VMask", c_uint32, 32), 
                ("u",VER_Struct)]

class DataHeader(Structure):
    _fields_ = [("Tok1", c_uint16, 16),
                ("DVersion", DATA_VER),
                ("DataCount", c_uint16, 16)]

解决方案 2:

class DATA_VER(Union):
    _fields_ = [("VMask", c_uint32, 32), 
                ("Build", c_uint8),
                ("Rev",  c_uint8),
                ("Min",  c_uint8),
                ("Maj",  c_uint8)]

class DataHeader(Structure):
    _fields_ = [("Tok1", c_uint16, 16),
                ("DVersion", DATA_VER),
                ("DataCount", c_uint16, 16)]

在这两种情况下,Tok1 的值都正确,但 DVersion 和 DataCount 显示不正确。在我看来,由于嵌套结构,字节未对齐。

你能提示我我做错了什么吗?非常感谢您!

【问题讨论】:

  • 也许检查什么是填充和对齐会有帮助?
  • 谢谢,您知道我在哪里可以找到有关 ctypes 对齐的信息吗?
  • 很高兴它有帮助,我以前从未使用过 ctypes :) 在这种解析器中,您可以根据经验法则记住检查接口上的两件事:1. padding ,2. endianness跨度>

标签: python c++ python-3.x ctypes


【解决方案1】:

我发现了!

即使在 ctypes 文档中没有明确说明,包含 _pack_ = 1 在您的结构上。就我而言,它是:

class VER_Struct(Structure):
    _fields_ = [("Build", c_uint8),
                ("Rev",  c_uint8),
                ("Min",  c_uint8),
                ("Maj",  c_uint8)]

class DATA_VER(Union):
    _anonymous_ = ("u",)
    _fields_ = [("VMask", c_uint32, 32), 
                ("u",VER_Struct)]

class DataHeader(Structure):
    _pack_   = 1
    _fields_ = [("Tok1", c_uint16, 16),
                ("DVersion", DATA_VER),
                ("DataCount", c_uint16, 16)]

希望这对其他人有帮助!

【讨论】:

  • 一般情况下,如果结构打包的话,只需要打包。 C++/C# 代码中是否有#pragma pack 或等效语句?
  • 我遇到的麻烦是我使用的是外部 DLL,我只有 .H 和 Dll
  • 通常.H文件会有结构定义和包装声明(如果有的话)。
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