使用ctypes访问内存地址处的数据

我正在尝试为旧的C程序创建一个 Python包装器,它将输入作为指针.此时,我可以让程序运行但无法弄清楚如何在指定的指针处取回值.

这是一个简化的C脚本：

#include <stdlib.h>

void cprogram(double *wts,double *res,int *kks,int n,double *ex) {
  int m;
  m=n+1;
  res[0]=1.0;
  kks[0]=1.0;}

这是我简化的Python代码：

from ctypes import *
import sys

libc = CDLL("src/program.so")  

class CONTEXT(Structure):
  _fields_ = [
                ("wts",POINTER(c_double)),//tried just to see if it would work
                ("res",c_double),("kks",c_int),("n",("ex",c_double)]

def runner():
    kk = (1,2,3)
    n = 3
    mm = n + 1
    wts = (c_double * n)(1,1,1)
    res = (c_double * mm)(0)
    kks = (c_int * len(kk))(*kk)
    n = c_int(n)
    ex = c_double(0)

    libc.cprogram.restype = POINTER(CONTEXT)

    tmp = libc.cprogram(wts,res,kks,n,ex)

runner()

我尝试过像print tmp [1] .wts [1]和print tmp [2]这样的命令,但是这只打印内存地址而不是值(或者像2.15880221124e-314那样不可思议的小值).我希望能够返回wts值的列表.

解决方法

您的C函数返回void,而不是CONTEXT *.因此,您的代码只是将随机未初始化的内存转换为CONTEXT *,然后尝试解除它.

最重要的是,即使它确实通过引用返回了一个CONTEXT对象,tmp [1]也会尝试在该对象之后对内存进行deref,因此它仍然是垃圾.

当你试图将随机内存解释为double时,如果你运气好的话,你会得到像2.15880221124e-314这样的段错误或值 – 如果你运气不好,你会得到正确的但仍然是随机的值,如0.0 .

同时,由于你的C函数修改了它的参数,你不需要在这里做任何花哨的事情.只需使用您传入的变量即可.

所以：

def runner():
    kk = (1,1)
    res = (c_double * mm)(0)
    kks = (c_int * len(kk))(*kk)
    n = c_int(n)
    ex = c_double(0)

    libc.cprogram.restype = None

    libc.cprogram(wts,ex)

    print wts[1]

这样可以打印出1.0.

如果您的C函数确实返回了与您的ctypes声明匹配的CONTEXT结构数组,那么这一切都可以正常工作.例如：

#include <stdlib.h>

typedef struct {
  double *wts;
  double res;
  int kks;
  int n;
  double ex;
} CONTEXT;

CONTEXT *cprogram(double *wts,double *ex) {
  int m;
  m=n+1;
  res[0]=1.0;
  kks[0]=1.0;

  CONTEXT *contexts = malloc(sizeof(CONTEXT) * 4);
  for (int i=0; i!=4; ++i) {
    double *wtsses = malloc(sizeof(double) * 5);
    for (int j=0; j!=4; ++j) {
      wtsses[j] = i + j;
    }
    CONTEXT context = { wtsses,*res,*kks,m,*ex };
    contexts[i] = context;
  }
  return contexts;
}

编译它,使用添加的打印tmp [1] .wts [1]运行现有的Python脚本,它将打印出2.0.

最后,对于你的后续工作,首先让我们改变C代码以获取int * n,其中* n是输入：

void cprogram(double *wts,int *n,double *ex) {
  int m;
  m=*n+1;
  res[0]=1.0;
  kks[0]=1.0;}

现在,要从Python调用它,您必须创建一个c_int并传递指向它的指针.因为你已经在前半部分做了(之前没有必要 – 只需设置argtypes ……但现在这是必要的,这很方便),它只是一个单行改变：

libc.cprogram(wts,pointer(n),ex)

如果n是输入输出参数,这甚至可以工作.

但实际上,您根本不需要从Python中看到指针对象;你正在做的唯一事情就是创建它以传递给函数,然后让它被收集.要在不创建ctypes指针对象的情况下传递C指针(即使n是输入输出参数,它也会起作用),请使用byref：

libc.cprogram(wts,byref(n),ex)

使用ctypes访问内存地址处的数据

解决方法

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