Question

我有一个C库，它被编译为一个共享对象，并希望围绕它构建一个ctypes接口，以便从Python调用C函数。

一般来说它工作正常，但C库中有一个双数组的定义：

typedef double __attribute__ ((aligned (32))) double_array[512];

我发现无法直接访问此类型，所以我在Python中定义：

DoubleArray = ctypes.c_double * 512

虽然这在大多数情况下都有用，但有时C库会出现段错误，我想这是因为DoubleArray没有与32个字节对齐（可能是库需要这个因为数据传递给AVX）。

我该如何解决这个问题？

Answer 1

阵列最多对齐31个字节。要获得对齐的数组，请过度分配31个字节，然后，如果基址不对齐，请添加偏移量以使其对齐。这是一个通用函数：

def aligned_array(alignment, dtype, n):
    mask = alignment - 1
    if alignment == 0 or alignment & mask != 0:
        raise ValueError('alignment is not a power of 2')
    size = n * ctypes.sizeof(dtype) + mask
    buf = (ctypes.c_char * size)()
    misalignment = ctypes.addressof(buf) & mask
    if misalignment:
        offset = alignment - misalignment        
    else:
        offset = 0
    return (dtype * n).from_buffer(buf, offset)

例如：

>>> arr = aligned_array(2**4, ctypes.c_double, 512)
>>> hex(ctypes.addressof(arr))
'0x1754410'
>>> arr = aligned_array(2**8, ctypes.c_double, 512)
>>> hex(ctypes.addressof(arr))
'0x1755500'
>>> arr = aligned_array(2**12, ctypes.c_double, 512)
>>> hex(ctypes.addressof(arr))
'0x1757000'
>>> arr = aligned_array(2**16, ctypes.c_double, 512)
>>> hex(ctypes.addressof(arr))
'0x1760000'

Python ctypes对齐数据结构

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