ctypes：如何访问函数返回的结构数组？

Question

我有一个 c++ API 函数，我需要使用 ctypes 从 python 调用它。
在我的 c++ libamo.h 中，我有 struct 和 function 的原型，如下所示，

typedef struct contain_t
{
    uint8_t id;
    uint16_t ele1;
    uint16_t ele2;
    uint16_t ele3;
    uint16_t ele4;
    float ele5;
} mycontain;

mycontain* get_result(void *context, int r, int c, unsigned char* rawdata);

在我的 c++ libamo.cpp 中， 我已经声明了结构的全局数组，

mycontain all_contain[50];

函数mycontain* get_result() 填充结构数组，我已经在 c++ 中通过打印结构的内容对其进行了测试。

在ctypes:

• 正在加载libamo.so。
• 将结构模板定义为，

from ctypes import *
class mycontain(Structure):
    _fields_ = [('id', c_uint),
                ('ele1',c_uint),
                ('ele2', c_uint),
                ('ele3', c_uint),
                ('ele4', c_uint), 
                ('ele5', c_float) ]

ptr_cnt = POINTER(mycontain)
amo_get_result = libamo.get_result
amo_get_result.restype = ptr_cnt
amo_get_result.argtypeps = [c_void_p, c_int, c_int, c_char_p]

res = amo_get_result(amo_context, 300, 300, raw_val.ctypes.data_as(c_char_p))

我尝试了以下方法从结构成员中获取数据。
方法一：

output_res = res.contents
print(output_res.id, output_res.ele1, output_res.ele2, output_res.ele3, output_res.ele4, output_res.ele5)

对于上述元素，我得到的输出

7208960 0.0 4128919 173 1049669215 21364736

方法2：尝试投射

print(cast(output_res.id, POINTER(c_uint)))

output>><__main__.LP_c_uint object at 0x7f9450f3c0>

我的问题是， - 如何优雅地从结构数组中读取数据。我参考了多个 SO 帖子，大多数讨论的是访问单个结构实例的方法，而不是结构数组。

Answer 1

在结构中使用匹配的类型。 c_uint 通常是 32 位的，因此您的 Python 结构的大小错误。

要访问数组，请索引指针（例如output_res[0].id）或使用切片。

这是一个带有测试 DLL 的可重现示例：

test.cpp

#include <stdint.h>

#ifdef _WIN32
#   define API __declspec(dllexport)
#else
#   define API
#endif

typedef struct contain_t
{
    uint8_t id;
    uint16_t ele1;
    uint16_t ele2;
    uint16_t ele3;
    uint16_t ele4;
    float ele5;
} mycontain;

mycontain all_contain[5];

extern "C"
API mycontain* get_result(void *context, int r, int c, unsigned char* rawdata) {
    for(int i = 0; i < 50; ++i) {
        all_contain[i].id = i;
        all_contain[i].ele1 = i*2;
        all_contain[i].ele2 = i*3;
        all_contain[i].ele3 = i*4;
        all_contain[i].ele4 = i*5;
        all_contain[i].ele5 = i * 1.01;
    }
    return all_contain;
}

test.py

from ctypes import *

class mycontain(Structure):
    _fields_ = [('id', c_uint8),    # use correct types
                ('ele1',c_uint16),
                ('ele2', c_uint16),
                ('ele3', c_uint16),
                ('ele4', c_uint16), 
                ('ele5', c_float) ]

    # Make a display representation for easy viewing
    def __repr__(self):
        return f'mycontain(id={self.id}, ele1={self.ele1}, ..., ele5={self.ele5:.2f})'

dll = CDLL('./test')
dll.get_result.argtypes = c_void_p, c_int, c_int, c_char_p
dll.get_result.restype = POINTER(mycontain)

res = dll.get_result(None, 300, 300, None)
print(res[:5])  # slice to appropriate size to get list of elements

输出：

[mycontain(id=0, ele1=0, ..., ele5=0.00), mycontain(id=1, ele1=2, ..., ele5=1.01), mycontain(id=2, ele1=4, ..., ele5=2.02), mycontain(id=3, ele1=6, ..., ele5=3.03), mycontain(id=4, ele1=8, ..., ele5=4.04)]