Python调用C程序：结合动态库与结构体交互

本文主要介绍了如何在Python中调用C程序，通过使用Python的ctypes库来加载C编译生成的动态库，并展示了多种不同类型的参数传递方式。 Python调用C程序是通过Python的ctypes库实现的，ctypes是一个用于调用C动态链接库（DLL）和C函数的Python模块。它可以将Python对象转换为C数据类型，并将C函数的返回值转换回Python对象。以下是一些关键知识点： 1. ctypes库的使用： - `cdll.LoadLibrary()`：这是加载C动态库的关键函数，它需要动态库的路径作为参数。例如，`cdll.LoadLibrary("/lib/libc.so.6")` 加载了C标准库。 2. 函数调用： - 在加载库后，可以使用库名加函数名的方式直接调用C函数，如`lib_handle.printf("hehe%d",199)` 调用了C函数printf。 3. 函数指针与函数原型： - 在C程序中定义的函数，需要在Python中指定其返回类型和参数类型。例如，`Test = lib_handle.test`，其中`test`是C函数名，`Test`则是Python中的函数指针。 4. 数据类型转换： - 使用ctypes定义C数据类型，如`ctypes.c_int`、`ctypes.c_char_p`等，以便于Python与C之间的数据交换。 - `byref()` 函数用于将Python对象转换为C的指针，以便传递结构体等复杂类型。 5. 结构体的使用： - 定义Python类来表示C的结构体，如`class AA(ctypes.Structure): _fields_=[("a",ctypes.c_int),("b",ctypes.c_int)]`。 - 结构体成员可以通过类实例的属性访问，如`aa.a` 和 `aa.b`。 6. 返回值的处理： - 可以设置函数的`restype`属性来指定函数的返回类型，如`testB.restype=ctypes.c_char_p`，表示`testB`函数返回一个字符指针。 - 当函数返回的是可变字符串或结构体时，可能需要先设置`restype`，如`testE.restype=ctypes.c_char_p`。 7. 动态改变成员值： - Python对象的成员值可以动态修改，如`bb.pB=None`，这会改变C结构体成员的值。 8. 调用C函数： - 直接通过函数指针调用C函数，如`print(testF(ctypes.byref(bb)),bb.a,bb.pB,bb.c)`。 通过以上方法，Python能够灵活地调用C编写的函数，充分利用C的性能优势，同时利用Python的高级语言特性进行程序设计。这种混合编程方式在需要高性能计算或利用已有的C库时非常有用。