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Python調(diào)用C語(yǔ)言的方法【基于ctypes模塊】

更新時(shí)間：2018年01月22日 09:40:45 作者：Lovephysics

這篇文章主要介紹了Python調(diào)用C語(yǔ)言的方法,涉及Python基于ctypes模塊調(diào)用C語(yǔ)言編譯后的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件相關(guān)操作技巧,需要的朋友可以參考下

本文實(shí)例講述了Python調(diào)用C語(yǔ)言的方法。分享給大家供大家參考，具體如下：

Python中的ctypes模塊可能是Python調(diào)用C方法中最簡(jiǎn)單的一種。ctypes模塊提供了和C語(yǔ)言兼容的數(shù)據(jù)類型和函數(shù)來(lái)加載dll文件，因此在調(diào)用時(shí)不需對(duì)源文件做任何的修改。也正是如此奠定了這種方法的簡(jiǎn)單性。

示例如下

實(shí)現(xiàn)兩數(shù)求和的C代碼，保存為add.c

//sample C file to add 2 numbers - int and floats
#include <stdio.h>
int add_int(int, int);
float add_float(float, float);
int add_int(int num1, int num2){
  return num1 + num2;
}
float add_float(float num1, float num2){
  return num1 + num2;
}

接下來(lái)將C文件編譯為.so文件(windows下為DLL)。下面操作會(huì)生成adder.so文件

#For Linux
$ gcc -shared -Wl,-soname,adder -o adder.so -fPIC add.c
#For Mac
$ gcc -shared -Wl,-install_name,adder.so -o adder.so -fPIC add.c
#For windows
$
gcc -shared -Wl,-soname,adder -o adder.dll -fPIC add.c

現(xiàn)在在你的Python代碼中來(lái)調(diào)用它

from ctypes import *
#load the shared object file
adder = CDLL('./adder.so')
#Find sum of integers
res_int = adder.add_int(4,5)
print "Sum of 4 and 5 = " + str(res_int)
#Find sum of floats
a = c_float(5.5)
b = c_float(4.1)
add_float = adder.add_float
add_float.restype = c_float
print "Sum of 5.5 and 4.1 = ", str(add_float(a, b))

輸出如下

Sum of 4 and 5 = 9
Sum of 5.5 and 4.1 = 9.60000038147

在這個(gè)例子中，C文件是自解釋的，它包含兩個(gè)函數(shù)，分別實(shí)現(xiàn)了整形求和和浮點(diǎn)型求和。

在Python文件中，一開(kāi)始先導(dǎo)入ctypes模塊，然后使用CDLL函數(shù)來(lái)加載我們創(chuàng)建的庫(kù)文件。這樣我們就可以通過(guò)變量adder來(lái)使用C類庫(kù)中的函數(shù)了。當(dāng)adder.add_int()被調(diào)用時(shí)，內(nèi)部將發(fā)起一個(gè)對(duì)C函數(shù)add_int的調(diào)用。ctypes接口允許我們?cè)谡{(diào)用C函數(shù)時(shí)使用原生Python中默認(rèn)的字符串型和整型。

而對(duì)于其他類似布爾型和浮點(diǎn)型這樣的類型，必須要使用正確的ctype類型才可以。如向adder.add_float()函數(shù)傳參時(shí), 我們要先將Python中的十進(jìn)制值轉(zhuǎn)化為c_float類型，然后才能傳送給C函數(shù)。這種方法雖然簡(jiǎn)單，清晰，但是卻很受限。例如，并不能在C中對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作。

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希望本文所述對(duì)大家Python程序設(shè)計(jì)有所幫助。

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