将数据从 C 缓冲区传输到 Python，以便在 Visual Studio 2019 中使用 Matplotlib 进行绘图

Posted 2023-02-16

【中文标题】将数据从 C 缓冲区传输到 Python，以便在 Visual Studio 2019 中使用 Matplotlib 进行绘图

【英文标题】：Transferring data from a C buffer to Python for plotting with Matplotlib in Visual Studio 2019

【发布时间】：2021-04-11 20:23:15

【问题描述】：

我有 C 代码在 Visual Studio 2019 中成功运行，它用来自 FPGA 的实时数据填充缓冲区。它被声明为...

无符号字符 *pBuffer;

...在 C 中。我可以在内存监视窗口中看到数据是正确的，位于 pBuffer 的地址。

我还在 Visual Studio 中安装了 Python 3.7，并使用 Python 数组中的 python.h 成功地使用 Matplotlib 进行绘图。

所以我的问题是如何将数据从 C 缓冲区传输到 python 数组进行绘图？？

我看过 ctypes，因为我的主要代码是用 C 编写的，所以从 C 转到 Python 然后再次调用 C 没有多大意义。我看过 bytes()、bytearray() 和 memoryview()。 Memoryview 对我很有吸引力，因为它不复制数据，而且这种绘图需要非常快，因为数据进来的速度非常快。 （想想示波器）但它似乎不是它使用的真实物理地址，而是某种与我的数据所在的任何内存位置都不对应的标识符。我只是想绘制我知道存在于特定地址的 C 缓冲区（一维数组）中的数据。 Python 似乎非常严格。

我似乎无法做我想做的事，因为 Python 显然不允许从某个特定的内存位置读取数据。在这种情况下，我想知道它如何检查内存以以任何方式显示内容，更不用说将内容传输到 Python 数组了。这是怎么做到的？是的，我是 Pythonic 新手。感谢您提供任何帮助或建议。

【参考方案1】：

我的第一个想法是在文件中传递数据。它会为交换增加几毫秒的时间，但在加载 Python 解释器和 matplotlib 模块后甚至可能察觉不到。

如果您需要更即时的响应，也许本地环回网络连接会很有用。这在 C 端比在 Python 端更麻烦，尤其是在 Windows 上。

至于直接从记忆中读取，你是对的。标准 Python 不会这样做。您可以使用基于 C 的模块从 C 主程序中执行您现在正在执行的任何操作，以从 FPGA 中获取数据。如果都是 Windows API 的股票，您可能想看看 Mark Hammond 的 PyWin32 模块。可以在提升的命令提示符下使用 pip install pywin32 从 Python 包索引安装它。它可能支持您需要的 API。如果是这样，那么您可能不需要单独的 C 程序来获取数据。

PS：进程间通信的另一个选项是命名管道。 Windows 命名管道可以用 PyWin32 打开。请参阅this SO question 的最高投票答案。

【讨论】：

感谢您的回复@mike 我认为通过文件传入和传出对于我需要的东西来说太慢了。我需要以微秒或更快的速度显示数据。我会考虑你的建议，但听起来 Python 和 matplotlib 可能无法做这个简单的事情。在没有 QT 或 gnuplot 一些安装和使用复杂的图形包的情况下，我没有找到一种在 C 中严格执行此操作的方法。

@user15606644 如果这是您的想法，那“几毫秒”是用于绘制整个数据集，而不是“每点”。主要在文件打开/关闭中。我认为任何情节都需要 很多 毫秒。