类型。如何通过引用传递结构？

Posted 2023-02-23

【中文标题】类型。如何通过引用传递结构？

【英文标题】：Ctypes. How to pass struct by reference?

【发布时间】：2020-03-25 04:48:31

【问题描述】：

我尝试使用 ctypes 为 C 库编写 Python 包装器。 到目前为止，我有：

C.h

    typedef struct
    
        int erorrCode;
        char * Key;

     A;

    #ifdef __cplusplus
    extern "C" 
    #endif

    EXPORT void __stdcall DestroyA(A &input);

    #ifdef __cplusplus
    
    #endif

C.cpp

    EXPORT void __stdcall DestroyA(A &input)
    
        delete []input.Key;
    

Python.py

    import sys
    import ctypes

    class A(ctypes.Structure):
        _fields_ = [
            ("erorrCode", ctypes.c_int),
            ("Key", ctypes.c_char_p)]


    try:
      libapi = ctypes.cdll.LoadLibrary('./lib.so')
    except OSError:
      print("Unable to load RAPI library")
      sys.exit()

    DestroyA = libapi.DestroyA
    libapi.DestroyA.argtypes = [ctypes.POINTER(A)]
    libapi.DestroyA.restype = None

    a = A(1,b'random_string')

    DestroyA(ctypes.byref(a)) #!!!here is segmentation fault 

那么，我该如何解决分段错误错误？

注意：只要有办法在 Python 端修复它，我就无法更改 C++ 端的代码。

【问题讨论】：

为什么你的函数是__stdcall？

您确定要拨打DestroyA吗？因为您在这里a = A(1,b'random_string') 在Python 中分配c_char_p。因此 Python 应该为其分配的对象处理内存。这意味着您的库函数不管理它应该“删除”的地址并给您一个分段错误。

另一件事是您正试图调用一个标记为__stdcall 的函数。但是您的库加载为 CDLL ctypes.cdll.LoadLibrary，这意味着 dll 导出应该有 __cdecl（请参阅此处 docs.python.org/3/library/…）。

【参考方案1】：

上市[Python.Docs]: ctypes - A foreign function library for Python。

您在此处未定义行为 (UB)。

Python 为其对象（包括 CTypes 对象）内置了内存管理。 所以，每当一个对象（PyObject 基本上是任何东西 - 包括一个 Python int），Python 在后台调用 malloc 函数系列之一以分配内存。相反，当对象被销毁（手动或通过GC）时，free 被调用。

发生了什么：

您创建了对象（在幕后，Python 分配了一些内存） 你在Python分配的对象上调用了free（这是错误的，更何况你还越过了.dll边界）

您需要调用 free 仅在您分配的指针上。一个这样的例子：[SO]: python: ctypes, read POINTER(c_char) in python (@CristiFati's answer)。

如果你想摆脱对象（从而释放它使用的内存），让 Python 为你做：

del a

补充说明：

您将 __stdcall 函数与 ctypes.CDLL 一起使用。同样，这是 UB（在 32 位 上）。使用“常规”调用约定 (__cdecl)

您正在传递一个引用。这是 C++ 特定的（虽然它只是一个 const ptr）。要与 C 兼容，请使用：

EXPORT void destroyA(A *pInput);