Python 对象作为 ctypes 回调函数中的用户数据

Posted 2023-02-23

【中文标题】Python 对象作为 ctypes 回调函数中的用户数据

【英文标题】：Python objects as userdata in ctypes callback functions

【发布时间】：2010-03-18 13:06:43

【问题描述】：

C 函数myfunc 对更大的数据块进行操作。结果以块的形式返回给回调函数：

int myfunc(const char *data, int (*callback)(char *result, void *userdata), void *userdata);

使用 ctypes，从 Python 代码调用 myfunc 并将结果返回给 Python 回调函数没有什么大不了的。这个回调工作正常。

myfunc = mylib.myfunc
myfunc.restype = c_int
myfuncFUNCTYPE = CFUNCTYPE(STRING, c_void_p)
myfunc.argtypes = [POINTER(c_char), callbackFUNCTYPE, c_void_p]

def mycb(result, userdata):
    print result
    return True

input="A large chunk of data."
myfunc(input, myfuncFUNCTYPE(mycb), 0)

但是，有没有办法将 Python 对象（比如列表）作为用户数据提供给回调函数？为了存储结果块，我想做例如：

def mycb(result, userdata):
    userdata.append(result)

userdata=[]

但我不知道如何将 Python 列表转换为 c_void_p，以便在调用 myfunc 时使用它。

我目前的解决方法是将链表实现为 ctypes 结构，这很麻烦。

【参考方案1】：

我猜你可以使用 Python C API 来做到这一点...也许你可以使用 PyObject 指针。

编辑：正如操作在 cmets 中指出的那样，ctypes 中已经有一个现成的 py_object 类型，因此解决方案是首先从 python 列表中创建一个 ctypes.py_object 对象，然后然后将其转换为 c_void_p 以将其作为参数传递给 C 函数（我认为这一步可能是不必要的，因为类型为 void* 的参数应该接受任何指针，并且只传递 byref 会更快)。在回调中，执行相反的步骤（从 void 指针转换为指向 py_object 的指针，然后获取内容的值）。

一种解决方法可能是为您的回调函数使用一个闭包，这样它就已经知道它必须在哪个列表中附加项目...

myfunc = mylib.myfunc
myfunc.restype = c_int
myfuncFUNCTYPE = CFUNCTYPE(STRING)
myfunc.argtypes = [POINTER(c_char), callbackFUNCTYPE]


def mycb(result, userdata):
    userdata.append(result)

input="A large chunk of data."
userdata = []
myfunc(input, myfuncFUNCTYPE(lambda x: mycb(x, userdata)))

【讨论】：

嗯，ctypes 的好处是一切都可以用纯 Python 完成。所以 Python C API 似乎退了一步。还是我错过了什么？

但我找到了我正在寻找的解决方案：cUserdata=ctypes.cast(pointer(ctypes.py_object(pyUserdata)), c_void_p) 并在回调中：pyUserdata=ctypes.cast(cUserdata,POINTER(ctypes.py_object)).contents.value。我猜这就是 Python C API 的初衷？

关于第一个问题，它可能与调用约定有关，通过检查发生的事情，我会说 Linux 中的参数应该在寄存器中和 Windows 中的堆栈中（并且因为它丢失，堆栈在某些时候损坏）。你的 Linux 是 64 位，你的 Windows 是 32 位吗？

关于第二个，这或多或少是我的建议，使用 Python 对象的 C 内部表示......幸运的是，ctypes 已经实现了它，你不必编写你的自己的包装器和一些 C 代码来获取实际的指针。

均为 32 位。但实际上Windows库使用的是WINFUNCTYPE，而Linux版本使用的是CFUNCTYPE。