ctypes

基本用法

ctypes

是一个方便

Python

调用本地已经编译好的外部库的模块。

from ctypes import util, CDLL

标准 C 库

使用

util

来找到标准

C

库：

libc_name = util.find_library('c')

# on WINDOWS

print libc_name

msvcr90.dll

使用

CDLL

来加载

C

库：

libc = CDLL(libc_name)

libc 包含

C

标准库中的函数：

libc.printf

<_FuncPtr object at 0x0000000003CEE048>

调用这个函数：

libc.printf("%s, %d\n", "hello", 5)

9

这里显示的

9

是

printf

的返回值表示显示的字符串的长度（包括结尾的

'\0'

），但是并没有显示结果，原因是

printf

函数默认是写在标准输出流上的，与

IPython

使用的输出流不一样，所以没有显示结果。

C 数学库

找到数学库：

libm_name = util.find_library('m')

print libm_name

msvcr90.dll

调用

atan2

函数：

libm = CDLL(libm_name)

libm.atan2(1.0, 2.0)

---------------------------------------------------------------------------

ArgumentError Traceback (most recent call last)

in ()

1 libm = CDLL(libm_name)

2

----> 3 libm.atan2(1.0, 2.0)

ArgumentError: argument 1: : Don't know how to convert parameter 1

调用这个函数出错，原因是我们需要进行一些额外工作，告诉

Python

函数的参数和返回值是什么样的：

from ctypes import c_double

libm.atan2.argtypes = [c_double, c_double]

libm.atan2.restype = c_double

libm.atan2(1.0, 2.0)

0.4636476090008061

与

Python

数学库中的结果一致：

from math import atan2

atan2(1.0, 2.0)

0.4636476090008061

Numpy 和 ctypes

假设我们有这样的一个函数：

float _sum(float *vec, int len) {

float sum = 0.0;

int i;

for (i = 0; i < len; i++) {

sum += vec[i];

}

return sum

}

并且已经编译成动态链接库，那么我们可以这样调用：

from ctypes import c_float, CDLL, c_int

from numpy import array, float32

from numpy.ctypeslib import ndpointer

x = array([1,2,3,4], dtype=float32)

lib = CDLL()

ptr = ndpointer(float32, ndim=1, flags='C')

lib._sum.argtypes = [ptr, c_int]

lib._sum.restype = c_float

result = lib._sum(x, len(x))