【轉】Python調用C語言動態鏈接庫

轉自：https://www.cnblogs.com/fariver/p/6573112.html

動態鏈接庫在Windows中為.dll文件，在linux中為.so文件。以linux平台為例說明python調用.so文件的使用方法。
本例中默認讀者已經掌握動態鏈接庫的生成方法，如果不太清楚的可以參考動態鏈接庫的使用
調用上例動態鏈接庫的使用中的sum.so

import ctypes
so = ctypes.CDLL('./sum.so') print "so.sum(50) = %d" % so.sum(50) so.display("hello world!") print "so.add() = %d" % so.add(ctypes.c_float(2), ctypes.c_float(2010)) 

output

so.sum(50) = 1275 hello world! so.add() = 2012 

注意：

• 如果python在調用C函數內部出現了問題，系統不會提示具體出現什么問題，只會提示"segmentation fault"。所以最好是先用C語言調用該動態庫驗證沒有問題了再提供給python調用。
• python傳參給C函數時，可能會因為python傳入實參與C函數形參類型不一致會出現問題( 一般int, string不會有問題，float要注意 )。這時需要在python調用時傳入的實參做一個類型轉換(見so.add(float, float)函數的調用)。轉換方式見下表：

數組的傳入傳出

如果將python中list傳入C函數數組，則需要提前轉換。

import ctypes pyarray = [1, 2, 3, 4, 5] carrary = (ctypes.c_int * len(pyarray))(*pyarray) //有點類似malloc的方式生成carray print so.sum_array(carray, len(pyarray)) 

refer

如果如果需要將C array返回python，需要提前把array傳入，然后在C函數中修改，返回時再把c array轉換為np.array

pyarray = [1,2,3,4,5,6,7,8] carray = (ctypes.c_int*len(pyarray))(*pyarray) so.modify_array(carray, len(pyarray)) print np.array(carray) 

output

[10 20 30 40 50 60 70 80] 

也可以用形參方式提前定義函數接口，然后再傳入numpy結構

import ctypes import numpy as np from numpy.ctypeslib import ndpointer so = ctypes.CDLL('./sum.so') pyarray = np.array([1,2,3,4,5,6,7,8], dtype="int32") fun = so.modify_array fun.argtypes = [ndpointer(ctypes.c_int), ctypes.c_int] fun.restype = None fun(pyarray, len(pyarray)) print np.array(pyarray) 

注意：numpy中的數據類型指定很重要，即dtype的設定

圖片的傳入傳出

轉遞數據域

背景知識：
python中的opencv圖片是用numpy的方式保存的，而opencv3 C語言的圖片數據結構為cvMat (IplImage已經逐棄用)
所以需要把python中numpy圖片轉換為ctypes.POINTER(ctypes.c_ubyte)的指針轉入其數據域，再將其行列信息傳入，就可以在C中從最底層初始化一個CvMat，如果要初始化一個別數據結構的圖片也是同理(如darknet的image,caffe的blob)
python numpy image 轉換為 C pointer的方法

python_frm.ctypes.data_as(C.POINTER(ctypes.c_ubyte)) 

注意：傳入numpy image前一定要確保numpy image是numpy array數據類型
比如我遇到的bug

image = cv2.imread("xxx.jpg"); 

image傳入ctypes_so.fun之中圖片是有效的，但

image = whl_img[y1:y2, x1:x2] 

這時候進入ctypes_so.fun的圖片會變成一個亂碼
即，crop之后的numpy image的type雖然也為numpy array，但實際傳入的image data卻不正確
解決方法：
無論是何種方式得到的numpy image，都強行轉換為numpy array，再傳入ctypes_so.fun

image = numpy.array(image) 

可以解決這個bug
refence

如果使用opencv2 可以考慮直接將numpy image轉換為IplImage

opencv3 python已經不支持cv2.cv的函數了
但Opencv2可能還可以嘗試以下方法
numpy image to iplimage

python調用C++中的類

因為python不能直接調用C++中的類，所以必須把C++中的類轉換為C的接口
轉換原則

• 所有的C++關鍵字及其特有的使用方式均不能出現在.h文件里，.h中僅有C函數的包裝函數聲明
• 在class.cpp中實現對類的成員函數接口轉換的函數，包括對類內成員的讀寫函數get() and set()
• 如果要在包裝函數中要實例化對象，盡量用new constructor()的將對象的內存實例化在堆中，否則對象會被析構
• 記得在所有包含函數聲明的文件中加入以下關鍵字，聲明該函數為C函數，否則該函數的符號不會記錄在二進制文件中

#ifdef __cplusplus extern "C" { #endif xxxxxx function declaration xxxxx #ifdef __cplusplus } #endif 

code
refer
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