3.Python调用C语言之使用指针

本文介绍了如何在Python中调用C语言的指针,通过byref和POINTER两个关键函数,理解它们在传递参数和处理返回值时的作用。在示例中,详细解析了DLL代码的使用,探讨了遇到的问题及其解决方案,揭示了指针在Python和C交互中的重要性。

之前讲了Python调用C语言的基本方法,但是只能进行最简单的操作。现在我们就来讲讲如何Python如何操作C语言指针。

掌握调用指针的方法,我们首先要了解2个函数byref和POINTER,还是先看看他们的doc吧

1.byref


2.POINTER(这一定是个不合格的程序员写的,没有留doc尴尬)


好吧,byref翻译过来就是:返回一个C语言的指针,只能用作函数的参数,和C语言传入参数时使用&差不多的意思(个人理解哈)。POINTER没写doc,不过个人理解是将事物指针化,和C语言中初始化变量时使用 * 相当,不过不能用作参数。如果这部分有错请留言!!!

 接下来我们看个实例吧。

Example 1:


首先附上DLL代码,代码中参数和返回值均指针化了

#include "stdafx.h"
#inc
### 如何在 Python调用 C DLL 并正确传递指针参数 #### 使用 `ctypes` 模块加载和调用 DLL 函数 为了在 Python调用 C 的动态链接库 (DLL),可以使用标准库中的 `ctypes` 模块。此模块提供了与 C 兼容的数据类型以及函数原型声明的功能,允许开发者轻松地加载 Windows 动态链接库或共享对象文件,并调用其中定义的过程。 ```python import ctypes from ctypes import byref, POINTER, c_int, c_float ``` #### 加载 DLL 文件 通过 `cdll.LoadLibrary()` 或者更常用的 `windll.LoadLibrary()` 方法指定路径来加载目标平台上的本地库实例: ```python my_dll = ctypes.windll.LoadLibrary('path_to_your.dll') ``` #### 定义函数签名 对于每一个要使用的外部函数,在调用之前应当设置其 argtypes 和 restype 属性以确保数据类型的匹配性和安全性[^1]。 假设有一个简单的 C 函数接受整数指针作为输入并修改它所指向的内容,则可以在 Python 端这样描述该行为: ```c // C code within the DLL void increment_by_one(int *value); ``` 对应的 Python 代码如下所示: ```python # Define argument types and return type of the function. my_dll.increment_by_one.argtypes = [POINTER(c_int)] my_dll.increment_by_one.restype = None ``` #### 创建可变对象用于传递给 C 函数 当需要向 C 函数发送一个能够被更改的数值时,应该创建相应的 `ctypes` 类型的对象而不是直接提供基本 Python 数字。这可以通过构造器完成,比如 `c_int(value)` 将会生成一个新的带有初始值 value 的 C 整形变量副本。 如果希望接收来自 C 函数内部的变化,那么还需要利用 `byref()` 来获得原始对象内存位置的一个引用,从而让底层实现可以直接操作这些存储单元内的实际内容而不仅仅是复制一份临时拷贝[^2]。 下面是一个完整的例子展示怎样把 Python 变量转换成适合于跨语言交互的形式再交给原生层处理之后取回更新过的版本: ```python def call_increment_function(): num = c_int(5) # Create a mutable integer object with initial value 5 my_dll.increment_by_one(byref(num)) print(f"The new number is {num.value}") # Accessing updated value after modification from C side ``` 以上过程展示了如何准备必要的组件以便成功建立两个不同编程环境之间的桥梁——即从高级别的解释性脚本语言到低级别的编译型系统级构建块之间高效且安全的信息交换机制[^3]。
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