Python使用ctypes调用C/C++的方法

下面是Python使用ctypes调用C/C++的方法的完整攻略。

什么是ctypes

ctypes是Python中一个重要的模块，它允许Python调用本地动态链接库中的C函数。使用ctypes，Python程序可以调用C语言编写的底层函数，加速程序的运行速度。

ctypes使用方法

1.导入ctypes模块

import ctypes

2.加载动态链接库

lib = ctypes.cdll.LoadLibrary('./foo.so') # foo.so为动态链接库文件名

3.设置参数和返回值类型

# 设置参数类型为整数类型
lib.add.argtypes = [ctypes.c_int, ctypes.c_int]

# 设置返回值类型为整数类型
lib.add.restype = ctypes.c_int

4.调用C/C++函数

# 调用add函数，返回两数之和
add_result = lib.add(1, 2)

调用C++函数的方法

如果需要调用C++函数，则需要通过extern "C"语法来告诉编译器该函数采用C++的调用约定。

例如，下面是一个C++函数的声明：

int add(int a, int b);

在头文件中添加以下代码：

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

int add(int a, int b);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

示例1

假设有一个C代码文件，名为foo.c，该文件中包含了一个名为add的函数，实现将两个整数相加并返回结果。

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

可以将该函数编译成动态链接库：

gcc -shared -o foo.so foo.c

然后，使用ctypes调用该函数：

import ctypes

# 加载动态链接库
lib = ctypes.cdll.LoadLibrary('./foo.so')

# 设置参数类型和返回值类型
lib.add.argtypes = [ctypes.c_int, ctypes.c_int]
lib.add.restype = ctypes.c_int

# 调用动态链接库中的add函数
result = lib.add(1, 2)

print(result) # 输出3

示例2

接下来我们使用C++编写一个动态库。假设有一个C++代码文件，名为bar.cpp，该文件中包含了一个名为add的函数，实现将两个整数相加并返回结果。

#include <iostream>

extern "C"
{
    int add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
}

同样可以将该函数编译成动态链接库：

g++ -shared -o bar.so bar.cpp

然后，使用ctypes调用该函数：

import ctypes

# 加载动态链接库
lib = ctypes.cdll.LoadLibrary('./bar.so')

# 设置参数类型和返回值类型
lib.add.argtypes = [ctypes.c_int, ctypes.c_int]
lib.add.restype = ctypes.c_int

# 调用动态链接库中的add函数
result = lib.add(1, 2)

print(result) # 输出3

至此，我们完成了使用ctypes调用C/C++的方法的介绍。