在python中某些时候需要C做效率上的补充,在实际应用中,需要做部分数据的交互。使用python中的ctypes模块可以很方便的调用windows的dll(也包括linux下的so等文件),下面将详细的讲解这个模块(以windows平台为例子),当然我假设你们已经对windows下怎么写一个DLL是没有问题的。
引入ctypes库
假设你已经有了一个的DLL(名字是add.dll),且该DLL有一个符合cdecl(这里强调调用约定是因为,stdcall调用约定和cdecl调用约定声明的导出函数,在使用python加载时使用的加载函数是不同的,后面会有说明)调用约定的导出函数Add。
建立一个Python文件DllCall.py测试:
- from ctypes import *
- dll = CDLL("add.dll")
- print dll.Add(1, 102)
结果:103
上面是一个简单的例子。下面简单聊一下调用流程:
1、加载DLL
上面已经说过,加载的时候要根据你将要调用的函数是符合什么调用约定的。
stdcall调用约定:两种加载方式
- Objdll = ctypes.windll.LoadLibrary("dllpath")
- Objdll = ctypes.WinDLL("dllpath")
cdecl调用约定:也有两种加载方式
- Objdll = ctypes.cdll.LoadLibrary("dllpath")
- Objdll = ctypes.CDLL("dllpath")
- /*其实windll和cdll分别是WinDLL类和CDll类的对象。*/
2、调用dll中的方法
在1中加载dll的时候会返回一个DLL对象(假设名字叫Objdll),利用该对象就可以调用dll中的方法。
e.g.如果dll中有个方法名字叫Add(注意如果经过stdcall声明的方法,如果不是用def文件声明的导出函数或者extern “C” 声明的话,编译器会对函数名进行修改,这个要注意,我想你们懂的。)
调用:nRet = Objdll.Add(12, 15) 即完成一次调用。
看起来调用似乎很简单,不要只看表象,呵呵,这是因为Add这个函数太简单了,现在假设函数需要你传入一个int类型的指针(int*),可以通过库中的byref关键字来实现,假设现在调用的函数的第三个参数是个int类型的指针。
- intPara = c_int(9)
- dll.sub(23, 102, byref(intPara))
- print intPara.value
如果是要传入一个char缓冲区指针,和缓冲区长度,方法至少有四种:
- szPara = create_string_buffer(‘/0‘*100)
- dll.PrintInfo(byref(szPara), 100);
- print szPara.value
-
- sBuf = ‘aaaaaaaaaabbbbbbbbbbbbbb‘
- pStr = c_char_p( )
- pStr.value = sBuf
- dll.PrintInfo(pStr, len(pStr.value))
- print pStr.value
-
- strMa = "/0"*20
- FunPrint = dll.PrintInfo
- FunPrint.argtypes = [c_char_p, c_int]
- nRst = FunPrint(strMa, len(strMa))
- print strMa,len(strMa)
-
- pStr2 = c_char_p("/0")
- print pStr2.value
- dll.PrintInfo(pStr2, len(pStr.value))
- print pStr2.value
3、C基本类型和ctypes中实现的类型映射表
ctypes数据类型 C数据类型
c_char char
c_short short
c_int int
c_long long
c_ulong unsign long
c_float float
c_double double
c_void_p void
对应的指针类型是在后面加上"_p",如int*是c_int_p等等。
在python中要实现c语言中的结构,需要用到类。
4、DLL中的函数返回一个指针。
虽然这不是个好的编程方法,不过这种情况的处理方法也很简单,其实返回的都是地址,把他们转换相应的python类型,再通过value属性访问。
- pchar = dll.getbuffer()
- szbuffer = c_char_p(pchar)
- print szbuffer.value
5、处理C中的结构体类型
为什么把这个单独提出来说呢,因为这个是最麻烦也是最复杂的,在python里面申明一个类似c的结构体,要用到类,并且这个类必须继承自Structure。
先看一个简单的例子:
C里面dll的定义如下:
- typedef struct _SimpleStruct
- {
- int nNo;
- float fVirus;
- char szBuffer[512];
- } SimpleStruct, *PSimpleStruct;
- typedef const SimpleStruct* PCSimpleStruct;
-
- extern "C"int __declspec(dllexport) PrintStruct(PSimpleStruct simp);
- int PrintStruct(PSimpleStruct simp)
- {
- printf ("nMaxNum=%f, szContent=%s", simp->fVirus, simp->szBuffer);
- return simp->nNo;
- }
Python的定义:
- from ctypes import *
- class SimpStruct(Structure):
- _fields_ = [ ("nNo", c_int),
- ("fVirus", c_float),
- ("szBuffer", c_char * 512)]
-
- dll = CDLL("AddDll.dll")
- simple = SimpStruct();
- simple.nNo = 16
- simple.fVirus = 3.1415926
- simple.szBuffer = "magicTong/0"
- print dll.PrintStruct(byref(simple))
上面例子结构体很简单,但是如果结构体里面有指针,甚至是指向结构体的指针,处理起来会复杂很多,不过Python里面也有相应的处理方法,下面这个例子来自网上,本来想自己写个,懒得写了,能说明问题就行:
C代码如下:
- typedef struct
-
- {
-
- char words[10];
-
- }keywords;
-
-
-
- typedef struct
-
- {
-
- keywords *kws;
-
- unsigned int len;
-
- }outStruct;
-
- extern "C"int __declspec(dllexport) test(outStruct *o);
-
- int test(outStruct *o)
-
- {
-
- unsigned int i = 4;
-
- o->kws = (keywords *)malloc(sizeof(unsigned char) * 10 * i);
-
- strcpy(o->kws[0].words, "The First Data");
-
- strcpy(o->kws[1].words, "The Second Data");
-
-
-
- o->len = i;
-
- return 1;
-
- }
Python代码如下:
- class keywords(Structure):
-
- _fields_ = [(‘words‘, c_char *10),]
-
-
-
- class outStruct(Structure):
-
- _fields_ = [(‘kws‘, POINTER(keywords)),
-
- (‘len‘, c_int),]
-
- o = outStruct()
-
- dll.test(byref(o))
-
-
-
- print o.kws[0].words;
-
- print o.kws[1].words;
-
- print o.len
6、例子
说得天花乱坠,嘿嘿,还是看两个实际的例子。
例子1:
这是一个GUID生成器,其实很多第三方的python库已经有封装好的库可以调用,不过这得装了那个库才行,如果想直接调用一些API,对于python来说,也要借助一个第三方库才行,这个例子比较简单,就是用C++调用win32 API来产生GUID,然后python通过调用C++写的dll来获得这个GUID。
C++代码如下:
- extern "C"__declspec(dllexport) char* newGUID();
-
- char* newGUID()
-
- {
-
- static char buf[64] = {0};
-
- statc GUID guid;
-
- if (S_OK == ::CoCreateGuid(&guid))
-
- {
-
- _snprintf(buf, sizeof(buf),
-
- "%08X-%04X-%04X-%02X%02X-%02X%02X%02X%02X%02X%02X",
-
- guid.Data1,
-
- guid.Data2,
-
- guid.Data3,
-
- guid.Data4[0], guid.Data4[1],
-
- guid.Data4[2], guid.Data4[3],
-
- guid.Data4[4], guid.Data4[5],
-
- guid.Data4[6], guid.Data4[7]
-
- );
-
- ::MessageBox(NULL, buf, "GUID", MB_OK);
-
- }
-
- return (char*)buf;
-
- }
Python代码如下:
- def CreateGUID():
-
-
-
- try:
-
-
-
- strDllPath = sys.path[0] + str(os.sep) + "createguid.dll"
-
- dll = CDLL(strDllPath)
-
- b = dll.newGUID()
-
- a = c_char_p(b)
-
- except Exception, error:
-
- print error
-
- return ""
-
- return a.value
Python调用windows下DLL详解 - ctypes库的使用
原文:https://www.cnblogs.com/hookjc/p/13178683.html