Question

我正在尝试为旧的C程序创建一个Python包装器，它将输入作为指针。此时，我可以让程序运行，但无法弄清楚如何在指定的指针处取回值。

这是一个简化的C脚本：

#include <stdlib.h>

void cprogram(double *wts, double *res, int *kks, int n, double *ex) {
  int m;
  m=n+1;
  res[0]=1.0;
  kks[0]=1.0;}

这是我简化的Python代码：

from ctypes import *
import sys

libc = CDLL("src/program.so")  

class CONTEXT(Structure):
  _fields_ = [
                ("wts", POINTER(c_double)), //tried just to see if it would work
                ("res", c_double),
                ("kks", c_int),
                ("n", c_int),
                ("ex", c_double)]

def runner():
    kk = (1,2,3)
    n = 3
    mm = n + 1
    wts = (c_double * n)(1, 1, 1)
    res = (c_double * mm)(0)
    kks = (c_int * len(kk))(*kk)
    n = c_int(n)
    ex = c_double(0)

    libc.cprogram.restype = POINTER(CONTEXT)

    tmp = libc.cprogram(wts, res, kks, n, ex)

runner()

我尝试过print tmp[1].wts[1]和print tmp[2]这样的命令，但这只打印了内存地址而不是值（或者像2.15880221124e-314这样不可思议的小值）。我希望能够返回wts值的列表。

Answer 1

您的C函数返回void，而不是CONTEXT *。因此，您的代码只是将随机未初始化的内存转换为CONTEXT *，然后尝试解除它。

最重要的是，即使通过引用返回CONTEXT对象，tmp[1]也会尝试在之后解析内存对象，所以仍然是垃圾。

当你尝试将随机内存解释为双精度时，如果你很幸运，你会得到像2.15880221124e-314这样的段错误或值 - 如果你运气不好，你会看起来正确但仍然随机值，如0.0。

同时，由于你的C函数修改了它的参数，你不需要在这里做任何花哨的事情。只需使用您传入的变量。

所以：

def runner(): kk = (1,2,3) n = 3 mm = n + 1 wts = (c_double * n)(1, 1, 1) res = (c_double * mm)(0) kks = (c_int * len(kk))(*kk) n = c_int(n) ex = c_double(0) libc.cprogram.restype = None libc.cprogram(wts, res, kks, n, ex) print wts[1]

这样可行，并打印出1.0。

如果您的C函数返回与您的CONTEXT声明匹配的ctypes结构数组，那么这一切都可以正常工作。例如：

#include <stdlib.h> typedef struct { double *wts; double res; int kks; int n; double ex; } CONTEXT; CONTEXT *cprogram(double *wts, double *res, int *kks, int n, double *ex) { int m; m=n+1; res[0]=1.0; kks[0]=1.0; CONTEXT *contexts = malloc(sizeof(CONTEXT) * 4); for (int i=0; i!=4; ++i) { double *wtsses = malloc(sizeof(double) * 5); for (int j=0; j!=4; ++j) { wtsses[j] = i + j; } CONTEXT context = { wtsses, *res, *kks, m, *ex }; contexts[i] = context; } return contexts; }

编译它，使用添加的print tmp[1].wts[1]运行现有的Python脚本，它将打印出2.0。

最后，对于您的跟进，首先让我们更改C代码以int *n，其中*n是输入：

void cprogram(double *wts, double *res, int *kks, int *n, double *ex) { int m; m=*n+1; res[0]=1.0; kks[0]=1.0;}

现在，要从Python调用它，您必须创建一个c_int并传递指向它的指针。因为你已经在前半部分（之前没有必要 - 只需设置argtypes而不是......但现在这是必要的，这很方便），它只是一个单行改变：

libc.cprogram(wts, res, kks, pointer(n), ex)

如果n是输入输出参数，这甚至有效。

但实际上，你根本不需要从Python看到指针对象;你正在做的唯一事情就是创建它以传递给函数，然后让它被收集。要在不创建ctypes指针对象的情况下传递C指针（即使n是一个输入输出参数，它也能正常工作），请使用byref：

libc.cprogram(wts, res, kks, byref(n), ex)

使用ctypes访问内存地址处的数据

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