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Python調(diào)用C/C++動(dòng)態(tài)鏈接庫的方法詳解

更新時(shí)間：2014年07月22日 10:34:41 投稿：shichen2014

這篇文章主要介紹了Python調(diào)用C/C++動(dòng)態(tài)鏈接庫的方法,需要的朋友可以參考下

本文以實(shí)例講解了Python調(diào)用C/C++ DLL動(dòng)態(tài)鏈接庫的方法，具體示例如下：

示例一：

首先，在創(chuàng)建一個(gè)DLL工程(本例創(chuàng)建環(huán)境為VS 2005)，頭文件：

//hello.h
#ifdef EXPORT_HELLO_DLL
#define HELLO_API __declspec(dllexport)
#else
#define HELLO_API __declspec(dllimport)
#endif
extern "C"
{
 HELLO_API int IntAdd(int , int);
}

CPP文件：

//hello.cpp
#define EXPORT_HELLO_DLL
#include "hello.h"
HELLO_API int IntAdd(int a, int b)
{
 return a + b;
}

這里有兩個(gè)注意點(diǎn)：

（1）弄清楚編譯的時(shí)候函數(shù)的調(diào)用約定采用的__cdecl還是__stdcall，因?yàn)楦鶕?jù)DLL中函數(shù)調(diào)用約定方式，Python將使用相應(yīng)的函數(shù)加載DLL。

（2）如果采用C++的工程，那么導(dǎo)出的接口需要extern "C"，這樣python中才能識別導(dǎo)出的函數(shù)。

我的工程中采用__cdecl函數(shù)調(diào)用約定方式進(jìn)行編譯鏈接產(chǎn)生hello.dll，然后Python中采用ctypes庫對hello.dll進(jìn)行加載和函數(shù)調(diào)用：

from ctypes import *
dll = cdll.LoadLibrary('hello.dll');
ret = dll.IntAdd(2, 4);
print ret;

至此，第一個(gè)小例子已經(jīng)完成了，讀者可以自己動(dòng)手嘗試一下運(yùn)行效果。

示例二：

示例一只是一個(gè)"hello world"級別的程序，實(shí)際運(yùn)用中更多的需要傳遞數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、字符串等，才能滿足我們的需求。那么本示例將展示，如何傳遞數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)，以及如何通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)獲取返回值。

首先編寫DLL工程中的頭文件：

//hello.h
#ifdef EXPORT_HELLO_DLL
#define HELLO_API __declspec(dllexport)
#else
#define HELLO_API __declspec(dllimport)
#endif

#define ARRAY_NUMBER 20
#define STR_LEN 20

struct StructTest
{
 int number;
 char* pChar;
 char str[STR_LEN];
 int iArray[ARRAY_NUMBER];
};

extern "C"
{
 //HELLO_API int IntAdd(int , int);
 HELLO_API char* GetStructInfo(struct StructTest* pStruct);
}

CPP文件如下：

//hello.cpp
#include <string.h>
#define EXPORT_HELLO_DLL
#include "hello.h"

HELLO_API char* GetStructInfo(struct StructTest* pStruct)
{
 for (int i = 0; i < ARRAY_NUMBER; i++)
 pStruct->iArray[i] = i;
 pStruct->pChar = "hello python!";
 strcpy (pStruct->str, "hello world!");
 pStruct->number = 100;
 return "just OK";
}

GetStructInfo這個(gè)函數(shù)通過傳遞一個(gè)StructTest類型的指針，然后對對象中的屬性進(jìn)行賦值，最后返回"just OK".

編寫Python調(diào)用代碼如下，首先在Python中繼承Structure構(gòu)造一個(gè)和C DLL中一致的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)StructTest，然后設(shè)置函數(shù)GetStructInfo的參數(shù)類型和返回值類型，最后創(chuàng)建一個(gè)StructTest對象，并將其轉(zhuǎn)化為指針作為參數(shù)，調(diào)用函數(shù)GetStrcutInfo，最后通過輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的值來檢查是否調(diào)用成功：

from ctypes import *
ARRAY_NUMBER = 20;
STR_LEN = 20;
#define type
INTARRAY20 = c_int * ARRAY_NUMBER;
CHARARRAY20 = c_char * STR_LEN;
#define struct
class StructTest(Structure):
  _fields_ = [
    ("number", c_int),
    ("pChar", c_char_p),
    ("str", CHARARRAY20),
    ("iArray", INTARRAY20)
        ]
#load dll and get the function object
dll = cdll.LoadLibrary('hello.dll');
GetStructInfo = dll.GetStructInfo;
#set the return type
GetStructInfo.restype = c_char_p;
#set the argtypes
GetStructInfo.argtypes = [POINTER(StructTest)];
objectStruct = StructTest();
#invoke api GetStructInfo
retStr = GetStructInfo(byref(objectStruct));
#check result
print "number: ", objectStruct.number;
print "pChar: ", objectStruct.pChar;
print "str: ", objectStruct.str;
for i,val in enumerate(objectStruct.iArray):
  print 'Array[i]: ', val;
print retStr;

總結(jié):

1. 用64位的Python去加載32位的DLL會出錯(cuò)
2. 以上只是些測試程序，在編寫Python過程中盡可能的使用"try Except"來處理異常
3. 注意在Python與C DLL交互的時(shí)候字節(jié)對齊問題
4. ctypes庫的功能還有待繼續(xù)探索

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