python 调用c接口

注意调用ctypes时的名字冲突问题

ctypes是Python的一个外部库，提供和C语言兼容的数据类型，可以很方便地调用C DLL中的函数。

1. ctypes基本数据类型映射表
   参数类型预先设定好，或者在调用函数时再把参数转成相应的c_*类型。ctypes的类型对应如下:

4 | c_ubyte | unsigned char | int/long |
5 | c_bool | bool | bool |
6 | c_short | short | int/long |
7 | c_ushort | unsigned short | int/long |
8 | c_int | int | int/long |
9 | c_uint | unsigned int | int/long |
10 | c_long | long | int/long |
11 | c_ulong | unsigned long | int/long |
12 | c_longlong | int64 or longlong | int/long |
13 | c_ulonglong | unsigned int64 or unsigned long long| int/long |
14 | c_float | float | float |
15 | c_double | double | float |
16 | c_longdouble| long double float | float |
17 | c_char_p | char | string or None |
18 | c_wchar_p | wchar_t | unicode or None |
19 | c_void_p | void * | int/long or None |

1. 加载DLL

访问dll，首先需引入ctypes库
from ctypes import *
假设你已经有了一个的DLL（名字是add.dll)，且该DLL有一个符合cdecl（这里强调调用约定是因为，stdcall调用约定和cdecl调用约定声明的导出函数，在使用python加载时使用的加载函数是不同的，后面会有说明）调用约定的导出函数Add。
stdcall调用约定：两种加载方式

Objdll = ctypes.windll.LoadLibrary("dllpath")
Objdll = ctypes.WinDLL("dllpath")

cdecl调用约定：也有两种加载方式

Objdll = ctypes.cdll.LoadLibrary("dllpath")
Objdll = ctypes.CDLL("dllpath")

其实windll和cdll分别是WinDLL类和CDll类的对象。

1. 指针与引用

常用的通过调用ctypes类型的指针函数来创建指针实例：

from ctype import *
i = c_int(1)
pi = POINTER(i)

对指针实例赋值只会改变其指向的内存地址，而不是改变内存的内容，与其他语言类似，如需要可改变内容的字符串，可须使用create_string_buffer()

p = create_string_buffer("Hello", 10) # create a 10 byte buffer
print sizeof(p), repr(p.raw)

10 'Hello/x00/x00/x00/x00/x00'

不带参数的调用指针类型创建一个NULL指针， NULL指针有一个False布尔值

null_ptr = POINTER(c_int)()
print bool(null_ptr)

False

指针实例有一个contents属性，返回这个指针所指向的对象。
另外，byref()是用来传递引用参数，pointer()作为传参通常会创建一个实际的指针对象，当不需要实际指针对象时，则可使用byref()

1. 结构体类型处理

Structures和Unions必须继承Structure和Union基础类，它们都在ctypes模块中定义，每一个子类必须定义个 fields属性，fields是一个二维的tuples列表，包含着每个field的name及type，这field类型必须是一个 ctypes类型，如c_int，或者任何其他的继承ctypes的类型，如Structure, Union, Array, 指针等。
例如有一个简单结构，包含两个整型x和y，可如下初始化一个结构：

from ctypes import *
import types
class Test(Structure):
    _fields_ = [('x', c_int),
                ('y', c_char)]
test1 = Test(1, 2)

另外，如结构体用于链表操作，即包含指向结构体指针时，若直接定义：

from ctypes import *
import types
class Test(Structure):
    _fields_ = [('x', c_int),
                ('y', c_char),
                ('next', Test)]

则python会报错type未定义

from ctypes import *
import types
class Test(Structure):
    pass
Test._fields_ = [('x', c_int),
                ('y', c_char),
                ('next', POINTER(Test))]

1. 数组定义

数组包含一个固定数目的相同类型的实例，常用创建数组类型是对一个数据类型与一个正数相乘，例如：

ArrayType = Test * 10

初始化和使用数组：

from ctypes import *
TenIntegers = c_int * 10
ii = TenIntegers(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
print ii
<c_long_Array_10 object at 0x...>
for i in ii:
    print i,