以 Python ctypes 为例，从封装在 Ruby 中的 FFI 中的 C 库获取返回值的问题

如何解决以 Python ctypes 为例，从封装在 Ruby 中的 FFI 中的 C 库获取返回值的问题

编辑： Documentation for the relevant library methods!

完全披露 - 我对 C/C++ 几乎一无所知，对指针和缓冲区以及所有有趣的东西几乎一无所知。如果这是一个愚蠢的问题，我深表歉意，但我已经为此研究了几个小时，但还没有走多远。

所以我有一个从 Ruby 脚本引用的外部 C 库。我需要访问许多不同的功能，我有一些简单的功能可以工作，但我正在努力处理我需要工作的更复杂的功能。

好的部分 - 我有 Python 中的示例代码。

我面临的挑战是使用 FFI 的整个缓冲区方面的问题 - 我没有找到很多关于如何使这项工作起作用的相关示例，而且我有点挣扎。

这是我想使用 FFI 在 Ruby 中复制的函数：

def getActiveID32():
    """
    Will return a tuple consisting number of bits
    read and actual data. Minimum 8 byte of data will
    be returned.
    """
    rawData = ""
    buffer_size = ctypes.c_short(32);
    pcproxlib.GetActiveID32.restype = ctypes.c_short
    # create a buffer of given size to pass it
    # to get the raw data.
    raw_data_tmp = (ctypes.c_ubyte * buffer_size.value)()
    #as per documentation 250 millisecond sleep is required
    # to get the raw data.
    time.sleep(250/1000.0)
    nbBits = pcproxlib.GetActiveID32(raw_data_tmp,buffer_size)
    bytes_to_read = int((nbBits + 7) / 8) ;
    # will read at least 8 bytes
    if bytes_to_read < 8:
        bytes_to_read = 8

    for i in range(0,bytes_to_read):
        temp_buf = "%02X " % raw_data_tmp[i]
        rawData = temp_buf + rawData
    return (nbBits,rawData)

这是我为简单函数（例如 BeepNow 但不是这个更复杂的函数 getActiveID32）工作的示例代码。

包括的是我一直在玩的代码，但这显然过于简化了，而且不起作用。

require 'ffi'

module PCProxLib
  extend FFI::Library
  ffi_lib File.expand_path('lib/32/libhidapi-hidraw.so.0')
  ffi_lib File.expand_path('lib/32/libpcProxAPI.so')
  attach_function :usbConnect,[],:short
  attach_function :getPartNumberString,:string
  attach_function :getActiveID32,[:string,:int],:int
  attach_function :getActiveID,:int
  attach_function :BeepNow,[:int,:bool],:bool
end

puts PCProxLib.usbConnect()

puts PCProxLib.BeepNow(3,false)

sleep 0.25
buffer = ""
puts PCProxLib.getActiveID32(buffer,64)
puts buffer

感谢您的帮助:)

编辑：

根据@matt 的评论，我将代码修改为以下内容：

require 'ffi'

module PCProxLib
  extend FFI::Library
  ffi_lib File.expand_path('lib/32/libhidapi-hidraw.so.0')
  ffi_lib File.expand_path('lib/32/libpcProxAPI.so')
  attach_function :usbConnect,:short
  attach_function :USBDisconnect,:short
  attach_function :getActiveID32,[:pointer,:int
end

PCProxLib.usbConnect()

puts PCProxLib.getPartNumberString() // verifying connection to reader

def read_card
  sleep 0.5
  buffer = FFI::MemoryPointer.new(:uint8,32)
  bits_written = PCProxLib.getActiveID32(buffer,32)
  puts bits_written
  puts buffer.read_bytes(32)
end

20.times { read_card }

PCProxLib.USBDisconnect()

当我扫描卡片时（在代码循环时），bits_written 值从 0 跳到 32，这看起来不错。但是，buffer.read_bytes(32) 值始终为空。

我尝试了其他一些 MemoryPointer 方法（如 read、read_string 等，但得到了相同的结果。

如果我尝试 .inspect 对 buffer.read_bytes(32) 进行 "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00" ，我得到：

 SELECT  CASE 
            WHEN @condition=1 THEN 'if result'
            WHEN @condition=0 THEN 'elseif result'
            ELSE 'else result'
            END AS res;

...哪个有趣？无论我是否扫描卡片，这都是一样的。

解决方法

看起来函数 getActiveID32 的签名类似于

int getActiveID32(uint8_t *buffer,int size)

并且您可以通过首先创建一个缓冲区来使用它，然后在调用它时将指向该缓冲区的指针及其大小作为参数传递给它，例如：

// Define BUFFER_SIZE first.
uint8_t *buffer = malloc(BUFFER_SIZE);
int bits_written = getActiveID32(buffer,BUFFER_SIZE);
// There are now bits_written bits in buffer for you to use.
// You will need to call free on buffer when you are finished.

借助 Ruby 的 FFI，您可以使用 Pointer 执行此操作。首先声明函数接受一个指针（一个字符串就像一个指针，但在这种情况下我们需要直接使用一个指针）：

attach_function :getActiveID32,[:pointer,:int],:int

现在要调用它时，首先需要创建一个所需大小的MemoryPointer，并将其作为参数传递给函数。然后，FFI 会在调用 C 函数时将其转换为指向已分配内存的指针。

# Assuming you want a 32 byte buffer.
buffer = FFI::MemoryPointer.new(:uint8,32)
bits_written = PCProxLib.getActiveID32(buffer,32)

现在 buffer 将包含函数写入的数据。您可以使用 methods on MemoryPointer 访问此数据，例如，将该数据复制到您可以使用 buffer.read_bytes(32) 的 Ruby（二进制）字符串中。

MemoryPointer 还将在垃圾回收时处理释放分配的内存。