ctypes c_uint32从python错误地传递到Cpp

问题描述

我正在使用带有ctypes的python来调用C so文件。

C结构为：

typedef struct {
uint32_t var1;
uint32_t var2;
uint32_t var3;
uint8_t var4;
uint8_t var5
} struct1;


If I call C code where I set the variables of var1 to 0x050A,var2 to 0x102 and var3 to 0x203 build it and print out the values everything works perfectly.

in C
static struct1 mstruct;  
mstruct.var1=1290  
mstruct.var2=258  
mstruct.var3=515

然后我调用一个c.so 文件，打印出传递给它的结构的值。

printf("var1 %lx\n",mstruct.var1) # var1 050A  
printf("var2 %lx\n",mstruct.var2) # var2 102  
printf("var3 %lx\n",mstruct.var3) # var3 203

请注意，如果我只使用x而不是lx，它将无法构建并给出错误。
但是当从C调用时，所有内容都能正确打印
var1 050A
var2 102
var3 203

现在，如果我使用python初始化并调用相同的结构，则我将类定义为：

class struct1(ctypes.Structure):
   _fields_=[
             ('var1',ctypes.c_uint32),('var2',('var3',('var4',ctypes.c_uint8),('var5',ctypes.c_uint8)]

   def __init__(self):
         self.var1=1290
         self.var2=258
         self.var3=515

if __name__=='__main__':
    mstruct=struct1()
    print('var1 {}  type {}'.format(mstruct.var1,type(mstruct.var1)))
    clib=ctypes.CDLL('csofile.so')
    c_rtn=clib.print_c_struct(ctypes.byref(mstruct))

Var1值正确，并且类型被打印为类'int'（不是ctypes uint32）。
并在C.so 文件中打印出来
var1 1020000050a
var2 50a00000203
var3 20300000102

Var1的最低16位是正确的值。中间的16位填充有正确的零。但是在var1中应该有var 2应该有高32位。然后Var2从Var3中的值开始。

似乎有一个不匹配的地方，例如我的python并没有真正将其定义为32位，但是奇怪的是C实际将其读取为64位，我不知道这种情况如何。由于C结构将其定义为32位，因此我希望它仅占用32位，因此以某种方式它会通过python查看64位。

如果我将所有内容都更改为int，那么它在我的演示应用程序中就可以正常工作，但是真正的C.so 文件是由其他人创建的，因此我每两天就会得到一个新文件，因此我试图避免每次更改它。 >

当我在 init 中设置值时，我还尝试了强制类型转换，以为可能是我覆盖了类型，但似乎没有任何改变。

self.var1=(ctypes_c_uint32)(1290)

任何帮助将不胜感激。

标题：

#include <stdint.h>


typedef struct{
  uint32_t first;
  uint32_t second;
  int *marray;

} my_struct;

int call_c_function(int var1,int *var2,my_struct *mstruct );

C文件

#include <stdio.h>
#include <memory.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include "c_header.h"


int call_c_function(int var1,my_struct *mstruct ){
  
  
  printf("var1 %d \n",var1);
  printf("var2 %d \n",*var2);
  
  printf("mystruct first %ld \n",mstruct->first);
  printf("mystruct second %ld \n",mstruct->second);

  int *array_ptr;
  array_ptr = mstruct->marray;
  printf("C ADDR struct %p \n",mstruct);
  printf("C ADDR of pointer array_ptr %p \n",&array_ptr);
  printf("C ADDR  stored at array_ptr %p I need Python to match this!\n",array_ptr);
  printf("Value in Memory it points to %d \n",*array_ptr);
  
  printf("size of c int %ld\n",sizeof(int));
  
  for (int i=0;i<8;i++){
    printf(" %d ",array_ptr[i]);
    array_ptr[i]=8-i;
    }
    
printf("\n ");

  return 0;
}

使用g ++ -fPIC -shared -o clib.so c_file.cpp进行编译还有Python

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Tue Aug 18 13:16:52 2020

@author: kevin.johnson
"""
import ctypes as ctypes
import struct as struct



so_file='./clib.so'


class my_struct(ctypes.Structure):
    _fields_=[
              ('first',('second',('marray',ctypes.POINTER(ctypes.c_int))]
    def __init__(self,ma):
         self.first=1290
         self.second=258
         self.marray = ma
         
def so_attr(sofile):
    from subprocess import Popen,PIPE
    
    out = Popen(args='nm ./{}'.format(sofile),shell=True,stdout=PIPE).communicate()[0].decode("utf-8")

    attrs=[i.split(" ")[-1].replace("\r","")
        for i in out.split("\n") if " T " in i]
    functions = [i for i in attrs if hasattr(ctypes.CDLL(sofile),i)]
    print (functions)    

def arr2list(inp,length):
    outp=[inp[i] for i in range(length)]                
    
    return outp
    
if __name__ == '__main__':
    
    if 0:
        so_attr(so_file)
    else:
        mn = [i for i in range(8)]
        ms = ctypes.c_int*8
        ma = ms(*mn)
        print(type(ma))
        ma_p = ctypes.cast(ma,ctypes.POINTER(ctypes.c_int))
        ma_byref = ctypes.byref(ma)
    
        mstruct_inst=my_struct(ma_p)
        
        print ('size of python int {} '.format(ctypes.sizeof(ma)/len(ma)))
        
        print(mstruct_inst)
        print('var1 {} type {}'.format(mstruct_inst.first,type(mstruct_inst.first)))

        
        var1=ctypes.c_int(5)
        var2=ctypes.c_int(6)
        
        print(arr2list(ma,8))
        
        clib=ctypes.CDLL(so_file)
        print('ADDRESS: {}'.format(ctypes.byref(mstruct_inst)))
        print('by ref ma: {} I Need C to match this'.format(ma_byref))
        print('map: {}'.format(ma_p))
        print('map2: {}'.format(ctypes.cast(ctypes.byref(ma),ctypes.POINTER(ctypes.c_int))))
        
        funct_int=clib._Z15call_c_functioniPiP9my_struct(var1,ctypes.byref(var2),ctypes.byref(mstruct_inst))
    
        print ('C Function return {} '.format(funct_int))
        
        print(arr2list(ma,8))
    
    
    print('done')

解决方法

您系统上的

long是64位，如printf("%lx")打印64位整数所显示。正如我在注释中看到的那样，您的C代码uint32_t被定义为unsigned long，在该系统上是不正确的。

您的系统应具有stdint.h标头，该标头为您的操作系统正确定义了uint32_t。

c++ctypes python uint32