Python调用C语言?ctypes的5分钟之旅
off999 2024-09-29 16:07 21 浏览 0 评论
ctypes是一个内置的Python模块，使我们能够在Python中调用C语言库的功能。这篇文章将介绍ctypes基本框架，以开始使用Python调用C库的函数。
首先，创建目录（例如ctypes_example），包含3个部分：
- clib.c（我们的C库）
- clib.py（我们的Python脚本）
- 生成文件
您的目录应按以下方式组织：
让我们来详细了解每个部分的内容。
1. C库（clib.c）
该文件是我们的C库，这是一个非常简单的文件，包含一个简单的hello函数：stdout“ Hello，Python。我是C！”
请注意，此函数采用单个输入，times输入指定该短语将重复多少次。这使我们能够演示如何将Python中的值传递给C。
2. Python脚本（clib.py）
有3个主要部分需要重点理解，如下：
a. 将C库加载到Python中
C_library = ctypes.CDLL（"clib.so"）我们通过加载C库（clib.c）：ctypes.CDLL(<libpath>)，其中<libpath>是指向共享库文件clib.so的相对指针。不要惊慌！该文件尚不存在，当我们运行Makefile时，将从clib.c生成该文件，详细信息见后文。
注意：clib.c中定义的所有函数均已成为C_library对象的方法。因此，我们可以通过Python调用C函数，如下所示：
b. 指定功能签名
Python是一种动态类型的语言，而C是静态类型的语言。如果您正在阅读这篇文章，我将假定您熟悉这种区别。如果不是，请先了解一些Python和C语言的语法差别。
Python和C之间的这种差异非常重要，因为我们通常希望在Python和C之间传递信息，ctypes将尝试推断数据类型。types允许我们显式指定函数签名（即与给定函数的输入和输出值关联的数据类型）。即我们可以这样做：
现在，我们可以指定函数的签名：
我们明确地告诉ctypes，发送给C函数的单个值是整数类型。
如果我们的函数返回一个值，我们还将指定返回的数据类型。以后的文章将对此进行详细介绍，但是就目前而言，例如，如果我们的功能say_hello是返回浮点数，则我们将指定预期输出值的数据类型，如下所示：
c. 调用C函数
hello_fxn很不错，您可以像使用其他任何Python函数一样使用它：
这会调用say_hello C 函数，即打印“ Hello，Python。我是C！” 5次。
3. Makefile
Makefile非常有用，出于我们的目的，我们只需要确保Makefile编译clib.c文件并生成clib.so，即ctypes要求的共享库文件。
因此，我们的Makefile非常简单，唯一要做的就是编写它。
要运行Makefile，我们只需导航到Makefile所在的ctypes_example目录，然后键入make 即可。
成功！现在，我们的clib.so文件已创建，并且我们的旅程即将结束。
4. 最后的步骤。
就像运行其他任何python脚本一样，只需运行我们的clib.py脚本，即可发现python clib.py的美妙之处：
您现在已经成功地用Python调用了一个C库，更多用法，可以参看ctypes官方文档。
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