Python - 将字符串对象转换为 ctypes (unsigned char *)

Posted 2023-02-23

【中文标题】Python - 将字符串对象转换为 ctypes (unsigned char *)

【英文标题】：Python - converting a string object into a ctypes (unsigned char *)

【发布时间】：2013-03-11 08:21:52

【问题描述】：

我想使用具有以下签名的函数的 DLL 文件 -

bool isValid = isImageValid((unsigned char *) buff, const __uint32& buffLen, 
                            int imageW, int imageH, __uint32 requiredSize);

现在，buff 必须来自一个字符串，我得到的 python 包装器等效于

pyBuff = open(someimagefile, 'rb').read()

由于 pyBuff 很大（大部分），我不想分配一个新的 c uchar 数组并复制，而是要利用原始缓冲区。基本上，抓取 pyBuff 对象的 char 缓冲区并将其引用为 ctypes (c_ubyte *)。

我最接近它的是：

buff = cast(pyBuff, POINTER(c_ubyte))

但我不确定这是我想要的类型。无论如何，该函数给了我以下错误

WindowsError: exception: access violation writing 0x00000000

很高兴得到任何帮助..

另外 - 两个简短的问题：

下面的定义是否正确，因为在这个 DLL 的现有 C 包装器中（我正在使用它作为参考）调用（也）这个的函数具有签名：(const char * buff, const __uint32& buffLen)

byref(c_ulong(len(pyBuff)) 

CDLL 和 WinDLL 有什么区别，哪一种适合？

【问题讨论】：

这是 Python 2 还是 3？

2.5.必须使用这个版本

【参考方案1】：

如果您只有 Python 字符串并且您确定 isImageValid 不会修改其内容，那么您可以将 buff 参数声明为类型 c_char_p。缓冲区内容不会被复制。

c_char_p 的 _type_ 代码是“z”。在 setter 函数 _ctypes/cfield.c : z_set 的 2.5.4 源代码中，您会看到对于 str 对象，它只使用底层的 ob_sval 指针：

1309    if (PyString_Check(value)) 
1310        *(char **)ptr = PyString_AS_STRING(value);
1311        Py_INCREF(value);
1312        return value;

其中宏定义如下：

#define PyString_AS_STRING(op) (((PyStringObject *)(op))->ob_sval)

也就是说，如果您可以读取源文件，您可能更愿意将其读入可变缓冲区。以下是如何将内容读入 ctypes c_char 数组（在 2.5.4 中测试）：

创建要读取的测试文件：

>>> open('tmp.txt', 'w').write('''\
... This is a test.''')

在c_uint32 中获取文件大小，创建缓冲区，并读入文件内容：

>>> import os
>>> from ctypes import *
>>> buffLen = c_uint32()
>>> buffLen.value = os.path.getsize('tmp.txt')
>>> buff = (c_char * buffLen.value)()
>>> open('tmp.txt').readinto(buf)
15
>>> buff.value
'This is a test.'

关于你的另外两个问题，我会这样设置函数原型：

lib = CDLL(path_to_dll)
isImageValid = lib.isImageValid
isImageValid.argtypes = c_char_p, POINTER(c_uint32), c_int, c_int, c_uint32
isImageValid.restype = c_bool

ctypes 将自动通过引用传递buffLen 给定上述argtypes 定义。您也可以显式使用byref(buffLen)。

CDLL 用于 cdecl（C 声明）调用约定，其中 调用者 清理堆栈。这允许可变参数函数，例如printf。 WinDLL 用于 stdcall 约定，其中 callee 清理堆栈。 stdcall 主要由 32 位 Win32 API 使用，例如 Kernel32 函数。请参阅x86 calling conventions 上的***文章。

【讨论】：

非常感谢。我可能不清楚这一点，但我无权访问文件本身，只能访问读取后的字符串对象。我必须创建 C 数组并进行复制，还是可以使用已经为 Py 字符串分配的缓冲区？对于其他一切，非常感谢。

@UriElias：我用有关c_char_p 工作原理的更多信息修改了我的答案。我希望它有所帮助。