为 Python ctypes 中的结构实现 offsetof()

Posted 2023-03-06

【中文标题】为 Python ctypes 中的结构实现 offsetof()

【英文标题】：Implementing offsetof() for structures in Python ctypes

【发布时间】：2011-06-10 19:12:09

【问题描述】：

我似乎无法为 ctypes 中的结构实现 offsetof。我看过 FAQ for ctypes，但要么不起作用，要么 我无法弄清楚细节。

Python 2.6.4 (r264:75706, Dec 19 2010, 13:04:47) [C] on sunos5
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> from ctypes import *
>>> class Dog(Structure):
...   _fields_ = [('name', c_char_p), ('weight', c_int)]
...   def offsetof(self, field):
...     return addressof(field) - addressof(self)
... 
>>> d = Dog('max', 80)
>>> d.offsetof(d.weight)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 4, in offsetof
TypeError: invalid type
>>> d.offsetof(weight)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'weight' is not defined
>>> d.offsetof('weight')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 4, in offsetof
TypeError: invalid type

似乎addressof() 不适用于结构成员（例如d.weight）。我努力了 其他涉及pointer() 和byref() 的事情，但没有运气。

当然，我希望它适用于所有架构，无论指针大小如何， 并且不管填充的效果如何，所以请不要说只求和 sizeof() 对于所有以前的元素，除非您可以确保您正在使用任何填充 C 编译器添加考虑。

有什么想法吗？谢谢！

【参考方案1】：

class Dog(Structure):
    _fields_ = [('name', c_char_p), ('weight', c_int)]

Dog.name.offset
# 0
Dog.weight.offset
# 4 (on my 32-bit system)

将其转化为方法的任务留给读者 :)

【讨论】：

谢谢！天哪，这很容易。我在 ctypes 的文档中找不到它，但我会重新阅读它。

ctypes 的文档有些不完整——也许它丢失了。

@zhangyoufu：不清楚您所说的“不起作用”和“用于数组”是什么意思。你的意思是这不会为包含数组的结构产生正确的偏移量吗？为我工作：ideone.com/IT8iee

@SvenMarnach：对不起。我的代码有错误。它有效。

【参考方案2】：

问题是结构成员有时会作为普通的 python 类型返回。 例如

class Test(Structure):
    _fields_ = [('f1', c_char), ('f2', c_char * 0)]

type(Test().f1) is type(Test().f2) is str

【讨论】：

如果您使用类本身，而不是实例，则不是问题 - 如接受的答案：Test.f1, Test.f2 给出 , 。 （即 c_char 和 c_char_Array。）

@Andris：从中恢复类型的唯一方法是解析repr(Test.f1)，这非常难看

它看起来像gc.get_referents(Test.f1)[0] 做的工作，但它只是稍微不那么难看......