python使用ctypes调用C/C++

1. ctpes介绍

ctypes is a foreign function library for Python. It provides C compatible data types, and allows calling functions in DLLs or shared libraries. It can be used to wrap these libraries in pure Python.

官方文档地址： https://docs.python.org/3/library/ctypes.html

2.使用ctypes调用C语言

python对于标准C的兼容做的相当不错，调用起来相对比较简单，下面给大家上案例

1. 创建一个adder.c文件，代码如下:

    #include 

    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;
    }   

这是一个标准C编写的连个函数，用来计算两个整数相加和两个单精度浮点数相加
2. 编译生成.so文件供python程序调用
在linux环境下使用gcc对adder.c进行编译

命令： gcc adder.c -fPIC -shared -o adder.so

3.在python程序中调用.so
创建一个python文件，命令为adder.py，代码如下：

from ctypes import *

adder = CDLL("./adder.so")
res_int = adder.add_int(4,5)
print("result: " + str(res_int))

然后在终端里执行命令： python adder.py

执行命令之后就能获得到输出了。

3. 使用ctypes调用C++

与调用C语言不通，在调用C++代码时，需要在源文件中增加一个extern "C"的代码块
1.创建一个adder_plus.cpp文件，代码如下：

#include 
#include 

using namespace std;

int add_integer(int a , int b);
float add_float(float a, float b);

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

float add_float(float a, float b){
    return a + b;
}

extern "C"{
    int add_integer_plus(int a , int b){
        return add_integer(a, b);
    }

    float add_float_plus(float a, float b){
        return add_float(a ,b);
    }
}

在extern "C"里的代码是暴露给的python的接口，可以使用CDLL进行调用
2. 编译生成.so文件供python程序调用
在linux环境下使用gcc对adder.c进行编译

命令： gcc adder_plus.cpp -fPIC -shared -o adder_plus.so

3. 在python文件中调用.so
创建一个python文件，命名为adder_plus.py，代码如下：

from ctypes import *

add_plus = CDLL('./add_pluse.so')
sum = add_plus.add_integer_plus(4,5)
print("sum: " + str(sum))

# 使用float类型变量作为函数参数
a = c_float(5.5)
b = c_float(4.1)
add_float =  add_plus.add_float_plus
add_float.restype = c_float
sum_float = add_plus.add_float_plus(a,b)
print(sum_float)

然后在终端里执行命令： python adder_plus.py

以上是使用ctypes模块的基本用法，下面将为大家附上C语言数据类型与python数据类型的对应关系