在python中写入内存中的特定地址

Posted 2023-02-23

【中文标题】在python中写入内存中的特定地址

【英文标题】：Writing to particular address in memory in python

【发布时间】：2016-08-01 10:30:34

【问题描述】：

我知道 python 是一种高级语言，它可以自行管理内存分配等，用户/开发人员不需要像 c、c++ 等其他语言那样担心。

但是有没有办法让我们可以在 python 中的特定内存地址中写入一些值

我知道 id() ，如果转换为十六进制类型可以给出十六进制位置，但我们如何在一个位置写入。

【问题讨论】：

即使在 C 语言中，您也无法在硬代码内存位置上进行写入，除非您在某些可以绝对访问内存的系统上工作。 ***.com/questions/11207783/…

不是重复的，但请参阅此处的讨论：***.com/questions/8250625/…

【参考方案1】：

首先，正如 cmets 中所指出的，这是一个相当大的问题，为什么您会想要做这样的事情。您应该仔细考虑是否有其他选择。

话虽如此，但通过扩展很容易做到这一点。 Python 本身的构建使得extend it via C or C++ 很容易。通过Cython 更容易做到这一点。

以下概述了如何构建一个 Python 可调用函数，该函数采用整数 p 和 v。它将值v 写入数字地址为p 的内存地址。

注意再次请注意，这只是一个技术答案。整个操作以及其中的部分操作都值得商榷，您应该考虑您想要实现的目标。

创建一个文件modify.h，内容为：

void modify(int p, int v);

创建一个文件modify.c，内容为：

#include "modify.h"

void modify(int p, int v)

    *(int *)(p) = v;

创建一个文件modify.pyx，内容为：

cdef extern from "modify.h"
     void modify(int p, int v)

def py_modify(p, v):
    modify(p, v)

最后，创建setup.py，内容为：

from distutils.core import setup
from distutils.extension import Extension
from Cython.Distutils import build_ext

ext_modules = [Extension(
    name="modify",
    sources=["modify.pyx", "modify.c"])]

setup(
    name = 'modify',
    cmdclass = 'build_ext': build_ext,
    ext_modules = ext_modules,
    # ext_modules = cythonize(ext_modules)  ? not in 0.14.1
    # version=
    # description=
    # author=
    # author_email=
)

---

我希望您将此答案仅用于学习目的。

【讨论】：

此解决方案是否适用于以下用途：我想编写一个带有一些按钮作用于数据的 GUI，创建一个 .exe 程序并允许人们将其安装在他们的计算机上。所以我需要能够在启动时让程序调用以前保存在“某处”的数据并在每次启动时重用它

【参考方案2】：

在给定内存地址的情况下，您可以使用 ctypes 修改任何用户空间内存位置。

例如 numpy 数组公开了数组缓冲区的原始地址，因此您可以像这样访问/修改值：

import numpy as np
import ctypes

a=np.random.rand(2,3)
addr=a.__array_interface__['data'][0]
p=ctypes.c_void_p(addr)
pf=ctypes.cast(p, ctypes.POINTER(ctypes.c_double))
assert pf[0] == a[0,0]
assert pf[1] == a[0,1]
assert pf[3] == a[1,0]

但是你不能轻易地将这个技巧应用到像 int 这样的普通 python 变量，因为 id() 返回 python 对象的起始地址，而不是存储值的确切位置，请检查：

from ctypes import *
a=123456
p=cast(c_void_p(id(a)), POINTER(c_int))
print(p[:10])

从结果中我们可以看到该值实际上在偏移量 6*4=24

[1, 0, -1792371528, 127, 1, 0, 123456, 1, 1, 0]

【参考方案3】：

Python 本身不包含任何允许程序员直接访问内存的工具。这意味着遗憾（或高兴，取决于您的观点）您的问题的答案是“否”。

【讨论】：

AFAIK，“Python 本身”不允许 GPU 操作或套接字消息传递。它只允许通过扩展和库来这样做。所以答案可能是严格正确的，但您可以将其基本原理应用于实际使用 Python 的其他几个问题。

【参考方案4】：

我不知道怎么做，但我知道（一）为什么。直接写入寄存器允许设置特定的微控制器。例如，配置端口或外围设备。这通常在 C 中完成（更接近硬件），但如果您出于其他原因想使用 Python，这将是一个不错的功能。