Python调用C/C++动态链接库的方法详解

2019-11-25 18:18:53

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供稿：网友

本文以实例讲解了Python调用C/C++ DLL动态链接库的方法，具体示例如下：

示例一：

首先，在创建一个DLL工程(本例创建环境为VS 2005)，头文件：

//hello.h#ifdef EXPORT_HELLO_DLL#define HELLO_API __declspec(dllexport)#else#define HELLO_API __declspec(dllimport)#endifextern "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;}

这里有两个注意点：

（1）弄清楚编译的时候函数的调用约定采用的__cdecl还是__stdcall，因为根据DLL中函数调用约定方式，Python将使用相应的函数加载DLL。

（2）如果采用C++的工程，那么导出的接口需要extern "C"，这样python中才能识别导出的函数。

我的工程中采用__cdecl函数调用约定方式进行编译链接产生hello.dll，然后Python中采用ctypes库对hello.dll进行加载和函数调用：

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

至此，第一个小例子已经完成了，读者可以自己动手尝试一下运行效果。

示例二：

示例一只是一个"hello world"级别的程序，实际运用中更多的需要传递数据结构、字符串等，才能满足我们的需求。那么本示例将展示，如何传递数据结构参数，以及如何通过数据结构获取返回值。

首先编写DLL工程中的头文件：

//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 20struct 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这个函数通过传递一个StructTest类型的指针，然后对对象中的属性进行赋值，最后返回"just OK".

编写Python调用代码如下，首先在Python中继承Structure构造一个和C DLL中一致的数据结构StructTest，然后设置函数GetStructInfo的参数类型和返回值类型，最后创建一个StructTest对象，并将其转化为指针作为参数，调用函数GetStrcutInfo，最后通过输出数据结构的值来检查是否调用成功：

from ctypes import *ARRAY_NUMBER = 20;STR_LEN = 20;#define typeINTARRAY20 = c_int * ARRAY_NUMBER;CHARARRAY20 = c_char * STR_LEN;#define structclass StructTest(Structure):  _fields_ = [    ("number", c_int),    ("pChar", c_char_p),    ("str", CHARARRAY20),    ("iArray", INTARRAY20)        ]#load dll and get the function objectdll = cdll.LoadLibrary('hello.dll');GetStructInfo = dll.GetStructInfo;#set the return typeGetStructInfo.restype = c_char_p;#set the argtypesGetStructInfo.argtypes = [POINTER(StructTest)];objectStruct = StructTest();#invoke api GetStructInforetStr = GetStructInfo(byref(objectStruct));#check resultprint "number: ", objectStruct.number;print "pChar: ", objectStruct.pChar;print "str: ", objectStruct.str;for i,val in enumerate(objectStruct.iArray):  print 'Array[i]: ', val;print retStr;

总结:

1. 用64位的Python去加载32位的DLL会出错
2. 以上只是些测试程序，在编写Python过程中尽可能的使用"try Except"来处理异常
3. 注意在Python与C DLL交互的时候字节对齐问题
4. ctypes库的功能还有待继续探索

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