पाइथन (ctypes) से C / C ++

मैंने पिछले लेख में C से पायथन को कॉल करने के तरीके के बारे में लिखा था, अब हम इसके बारे में बात करेंगे कि Python3 से C / C ++ को कैसे कॉल करें। एक बार जब मैंने इस बारे में लिखना शुरू किया, तो हम पूरे विषय को अंत तक प्रकट करेंगे। इसके अलावा, यहाँ कुछ भी जटिल नहीं है।

सी

यहां सब कुछ सरल है, अजगर बिना किसी समस्या के सी फ़ंक्शन को कॉल कर सकता है।

test.c:

#include "test.h" int a = 5; double b = 5.12345; char c = 'X'; int func_ret_int(int val) { printf("get func_ret_int: %d\n", val); return val; } double func_ret_double(double val) { printf("get func_ret_double: %f\n", val); return val; } char * func_ret_str(char *val) { printf("get func_ret_str: %s\n", val); return val; } char func_many_args(int val1, double val2, char val3, short val4) { printf("get func_many_args: int - %d, double - %f, char - %c, short - %d\n", val1, val2, val3, val4); return val3; } 

test.h:

 #ifndef _TEST_H_ #define _TEST_H_ #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif #include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h> int func_ret_int(int val); double func_ret_double(double val); char *func_ret_str(char *val); char func_many_args(int val1, double val2, char val3, short val4) #ifdef __cplusplus } #endif #endif /* _TEST_H_ */ 

कैसे संकलित करें:

 gcc -fPIC -shared -o libtest.so test.c 

स्रोत एक गतिशील पुस्तकालय में संकलित होता है और लड़ाई के लिए तैयार होता है।
हम पायथन को पास करते हैं। उदाहरण दिखाता है कि किसी फ़ंक्शन के लिए तर्क कैसे पारित करें, फ़ंक्शन का परिणाम प्राप्त करें, और वैश्विक चर के मूल्यों को कैसे प्राप्त करें और कैसे बदलें।

main.py:

 #!/usr/bin/python3 #-*- coding: utf-8 -*- import ctypes #   test = ctypes.CDLL('./objs/libtest.so') ## #    ## # ,    int test.func_ret_int.restype = ctypes.c_int # ,     int test.func_ret_int.argtypes = [ctypes.c_int, ] # ,    double test.func_ret_double.restype = ctypes.c_double # ,     double test.func_ret_double.argtypes = [ctypes.c_double] # ,    char * test.func_ret_str.restype = ctypes.c_char_p # ,     char * test.func_ret_str.argtypes = [ctypes.POINTER(ctypes.c_char), ] # ,    char test.func_many_args.restype = ctypes.c_char # ,     int, double. char, short test.func_many_args.argtypes = [ctypes.c_int, ctypes.c_double, ctypes.c_char, ctypes.c_short] print('ret func_ret_int: ', test.func_ret_int(101)) print('ret func_ret_double: ', test.func_ret_double(12.123456789)) #      ,       . print('ret func_ret_str: ', test.func_ret_str('Hello!'.encode('utf-8')).decode("utf-8") ) print('ret func_many_args: ', test.func_many_args(15, 18.1617, 'X'.encode('utf-8'), 32000).decode("utf-8")) print() ## #    ## # ,    int a = ctypes.c_int.in_dll(test, "a") print('ret a: ', a.value) #   . a.value = 22 a = ctypes.c_int.in_dll(test, "a") print('ret a: ', a.value) # ,    double b = ctypes.c_double.in_dll(test, "b") print('ret b: ', b.value) # ,    char c = ctypes.c_char.in_dll(test, "c") print('ret c: ', c.value.decode("utf-8")) 

सभी संभव डेटा प्रकार और उनके पदनाम पायथन प्रलेखन में पाए जा सकते हैं।

संरचनाओं के साथ काम करें

सी - टेस्ट में संरचना की घोषणा।

 typedef struct test_st_s test_st_t; struct test_st_s { int val1; double val2; char val3; }; 

हमारी संरचना के साथ काम करने के लिए कार्य:

 test_st_t * func_ret_struct(test_st_t *test_st) { if (test_st) { printf("C get test_st: val1 - %d, val2 - %f, val3 - %c\n", test_st->val1, test_st->val2, test_st->val3); } return test_st; } 

अजगर:

 import sys import struct #    Python   C class test_st_t(ctypes.Structure): _fields_ = [('val1', ctypes.c_int), ('val2', ctypes.c_double), ('val3', ctypes.c_char)] # ,    test_st_t * test.func_ret_struct.restype = ctypes.POINTER(test_st_t) # ,     void * test.func_ret_struct.argtypes = [ctypes.c_void_p] #   test_st = test_st_t(19, 3.5, 'Z'.encode('utf-8')) # Python None == Null C ret = test.func_ret_struct(None) print('ret func_ret_struct: ', ret) #   None,      ret = test.func_ret_struct(ctypes.byref(test_st)) #    C print('ret val1 = {}\nret val2 = {}\nret val3 = {}'.format(ret.contents.val1, ret.contents.val2, ret.contents.val3.decode("utf-8"))) 

सी ++

यह यहाँ थोड़ा अधिक जटिल है, क्योंकि ctypes केवल C फ़ंक्शन के साथ काम कर सकता है । यह हमारे लिए कोई समस्या नहीं है, बस C, C ++ कोड को बाँध देगा।

C ++ वर्ग विधियाँ और C बाइंडिंग:

 #include "test.hpp" /* *   */ std::string test::ret_str(std::string val) { std::cout << "get ret_str: " << val << std::endl; return val; } int test::ret_int(int val) { std::cout << "get ret_int: " << val << std::endl; return val; } double test::ret_double(double val) { std::cout << "get ret_double: " << val << std::endl; return val; } /* *  C    C++ */ //   test,     . test *test_new() { return new test(); } //   test. void test_del(test *test) { delete test; } /* *   . */ //    ret_str char *test_ret_str(test *test, char *val) { // char *  std::string std::string str = test->ret_str(std::string(val)); // std::string  char * char *ret = new char[str.length() + 1]; strcpy(ret, str.c_str()); return ret; } //    ret_int int test_ret_int(test *test, int val) { return test->ret_int(val); } //    ret_double double test_ret_double(test *test, double val) { return test->ret_double(val); } /* *   . */ //    a int test_get_a(test *test) { return test->a; } //    b double test_get_b(test *test) { return test->b; } //    c char test_get_c(test *test) { return test->c; } 

लेकिन वहाँ एक चेतावनी है, बाध्यकारी को बाहरी सी के रूप में घोषित किया जाना चाहिए । ताकि ++ कंपाइलर बाध्यकारी फ़ंक्शन नामों को अधिभार न डालें। यदि वह करता है, तो हम ctypes के माध्यम से अपने कार्यों के साथ काम नहीं कर पाएंगे।
test.hpp:

 #include <iostream> #include <string.h> class test { public: int a = 5; double b = 5.12345; char c = 'X'; std::string ret_str(std::string val); int ret_int(int val); double ret_double(double val); }; #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif test *test_new(); void test_del(test *test); char *test_ret_str(test *test, char *val); int test_ret_int(test *test, int val); double test_ret_double(test *test, double val); int test_get_a(test *test); double test_get_b(test *test); char test_get_c(test *test); #ifdef __cplusplus } #endif 

कैसे संकलित करें:
g ++ -fPIC -sared -o libtestpp.so test.cpp

अजगर उतना ही आसान है।

 #   testpp = ctypes.CDLL('./objs/libtestpp.so') # ,     testpp.test_new.restype = ctypes.c_void_p #   test test = testpp.test_new() ## #    ## # ,    char * testpp.test_ret_str.restype = ctypes.c_char_p # ,     void *  char * testpp.test_ret_str.argtypes = [ctypes.c_void_p, ctypes.c_char_p] # ,    int testpp.test_ret_int.restype = ctypes.c_int # ,     void *  int testpp.test_ret_int.argtypes = [ctypes.c_void_p, ctypes.c_int] # ,    double testpp.test_ret_double.restype = ctypes.c_double # ,     void *  double testpp.test_ret_double.argtypes = [ctypes.c_void_p, ctypes.c_double] print('  :') #   1-       print('ret test_ret_str: ', testpp.test_ret_str(test, 'Hello!'.encode('utf-8')).decode("utf-8")) print('ret test_ret_int: ', testpp.test_ret_int(test, 123)) print('ret test_ret_double: ', testpp.test_ret_double(test, 9.87654321)) ## #    ## # ,    int testpp.test_get_a.restype = ctypes.c_int # ,     void * testpp.test_get_a.argtypes = [ctypes.c_void_p] # ,    double testpp.test_get_b.restype = ctypes.c_double # ,     void * testpp.test_get_b.argtypes = [ctypes.c_void_p] # ,    char testpp.test_get_c.restype = ctypes.c_char # ,     void * testpp.test_get_c.argtypes = [ctypes.c_void_p] print('\n  :') print('ret test_get_a: ', testpp.test_get_a(test)) print('ret test_get_b: ', testpp.test_get_b(test)) print('ret test_get_c: ', testpp.test_get_c(test).decode("utf-8")) # ,     void * testpp.test_del.argtypes = [ctypes.c_void_p] #   testpp.test_del(test) 

Ctypes के पेशेवरों और विपक्षों

पेशेवरों :

• आप किसी भी पहले से संकलित सी लाइब्रेरी को कनेक्ट कर सकते हैं

विपक्ष :

• पायथन में, आपको यह वर्णन करने की आवश्यकता है कि सी फ़ंक्शन क्या लौटाता है और तर्क के रूप में स्वीकार करता है।

कोड ने स्पष्ट रूप से टिप्पणी करने की कोशिश की, यहाँ कम लिखने के लिए)

मुझे उम्मीद है कि यह उपयोगी होगा।

धन्यवाद

उसकी मदद के लिए DollaR84 ।
मिली त्रुटियों के लिए पालिच 239 ।

संदर्भ

• उदाहरण के लिए स्रोत कोड
• CFFI, pybind11 के माध्यम से विधि
• सी एपीआई के माध्यम से विधि
• C से अजगर