从Python调用C++函数

Question

从Python调用C++函数

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我遇到了一个问题，这个dll文件可以被java或php成功调用，但是当我使用python调用时出现访问冲突错误。

我想知道是否c++ char*映射到ctypes c_char_p中有误，以及如何使用python ctypes映射c++ char*。

c++ dll定义

#define Health_API extern "C" __declspec(dllexport)
Health_API unsigned long Initialization(int m_type,char * m_ip,int m_port)
Health_API int GetRecordCount(unsigned long m_handle)

Python 代码

from ctypes import *

lib = cdll.LoadLibrary(r"./Health.dll")

inita = lib.Initialization
inita.argtype = (c_int, c_char_p, c_int)
inita.restype = c_ulong

getcount = lib.GetRecordCount
getcount.argtype = c_ulong
getcount.retype = c_int
# here call
handle = inita(5, '127.0.0.1'.encode(), 4000)
print(handle)
result = getcount(handle)

错误信息：

2675930080 
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/JayTam/PycharmProjects/DecoratorDemo/demo.py", line 14, in <module>
    print(getcount(handle))
OSError: exception: access violation reading 0x000000009F7F73E0

修改后

我发现如果不定义restype=long，它会返回负数，这是一个值得注意的问题，但我将restype=u_int64更改后，它也无法连接。

令人高兴的是，我的校友在她的计算机（win7 x64）上调用相同的dll成功，并使用以下简单代码：

from ctypes import *

lib = cdll.LoadLibrary("./Health.dll")
handle = lib.Initialization(5, '127.0.0.1'.encode(), 4000)
lib.GetRecordList(handle, '')

我使用的是win10 x64操作系统，python环境是anaconda，我和我的同学使用相同的环境和代码，但仍然返回相同的错误。

Python vs Java

虽然我知道应该是环境引起的问题，但我真的想知道到底是什么导致了这个问题？

Python

每次运行handle时都会得到不规则的数字，而我的同学的电脑得到的是规则的数字。

例如：288584672、199521248、1777824736、-607161376（我没有设置restype）

这是使用Python调用dll，在端口4000上无法连接

Java

也得到了规律的数字，但没有负数。

例如：9462886128、9454193200、9458325520、9451683632

这是Java调用dll

所以我认为应该是这段代码导致了错误，但在其他电脑上没有问题，这太神奇了。

handle = lib.Initialization(5, '127.0.0.1'.encode(), 4000)

c++ dll:

Health_API unsigned long Initialization(int m_type,char* m_ip,int m_port)
{
    CHandleNode* node;
    switch(m_type)
    {
    case BASEINFO:
        {
            CBaseInfo* baseInfo = new CBaseInfo;
            baseInfo->InitModule(m_ip,m_port);
            node = m_info.AddMCUNode((unsigned long)baseInfo);
            node->SetType(m_type);
            return (unsigned long)baseInfo;
        }
        break;
    case BASEINFO_ALLERGENS:
        {
            CBaseInfo_Allergens* baseInfo_Allergens = new CBaseInfo_Allergens;
            baseInfo_Allergens->InitModule(m_ip,m_port);
            node = m_info.AddMCUNode((unsigned long)baseInfo_Allergens);
            node->SetType(m_type);
            return (unsigned long)baseInfo_Allergens;
        }
        break;
    . (case too many, ... represent them)
    .
    .
    }
    return -1;
}


Health_API int GetRecordList(unsigned long m_handle,char* m_index)
{
    CHandleNode* node = m_info.GetMCUNode(m_handle);
    if( node == NULL)
    {
        return -1;
    }
    switch(node->GetType())
    {
    case BASEINFO:
        {
            CBaseInfo* baseInfo = (CBaseInfo*)m_handle;
            return baseInfo->GetRecordList(m_index);
        }
        break;
    case BASEINFO_ALLERGENS:
        {
            CBaseInfo_Allergens* baseInfo_Allergens = (CBaseInfo_Allergens *)m_handle;
            return baseInfo_Allergens->GetRecordList(m_index);
        }
        break;
    . (case too many, ... represent them)
    .
    .
    }
    return -1;
}

- JayTam

Java返回64位值（请注意返回数字的大小）。在Python中，如果您没有指定restype，则默认为“int”，这是有符号整数，因此您会看到负数。在Python中，您必须使用c_void_p，正如我已经解释过的那样，您还应该修复DLL的代码。 - benjarobin

在Python ctypes中，据我所知，不存在u_int64类型。正如我已经解释过的那样，即使C函数原型是整数，您也应该使用c_void_p。 - benjarobin

你同学的代码有问题，她只是运气好，指针适合在32位整数中。 - benjarobin

谢谢，我很快会修改它。 - JayTam

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- benjarobin · Accepted Answer

可能有C++的源代码会有所帮助，但我可以猜测一些。

我不认为这与此相关，但：

getcount.retype缺少一个s，它应该是restype。
我总是将argtype定义为数组而不是元组，并且如果只有一个参数，我仍然使用一个包含一个元素的数组。

如果char*是以null结尾的字符串，则确实需要使用c_char_p。在这种情况下，强烈建议在m_ip参数中添加const。

如果char*是指向原始缓冲区（由调用函数填充或未填充）的指针（这里不是这种情况），则需要使用POINTER(c_char)而不是c_char_p

根据错误消息，您的handle是一个指针，您应该在C++代码中使用正确的类型： void*。在python中，您应该使用c_void_p

这是64位代码吗？使用哪个工具链/编译器来构建DLL？该工具链中无符号长整型的大小是多少？

编辑：这是您问题的原因：Python的ctypes.c_long在64位系统上是否为64位？

handle是您DLL中的一个指针，并且肯定是使用long为64位的编译器构建的，但是对于Windows上的python 64位，long为32位，无法存储您的指针。您确实应该使用void*

首先，您可以尝试在python中使用c_void_p来处理句柄，而不修改源代码，具体取决于所使用的编译器是否可行。但是，由于任何标准都没有定义long类型的大小，可能无法存储指针，因此您确实应该在C++代码中使用void*或uintptr_t

编辑2：如果您正在使用Visual Studio而不是GCC，则长整型的大小仅为32位（x64平台上长整型与int的大小），因此您必须修复DLL的代码。