ctypes c_uint32 从 python 错误地传递给 Cpp

Question

我正在使用 python 和 ctypes 来调用 C so 文件。

C 结构是：

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，一切都会正确打印出来
var1 050A
var2 102
var3 203

现在，如果我用 python 初始化并调用相同的结构，我将 class 定义为：

class struct1(ctypes.Structure):
   _fields_=[
             ('var1',ctypes.c_uint32),
             ('var2',ctypes.c_uint32),
             ('var3',ctypes.c_uint32),
             ('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，类型打印为 class 'int'（不是 ctypes uint32）。
在 C so 文件中它打印出
var1 1020000050a
var2 50a00000203
var3 20300000102

Var1 的最低 16 位是正确的值。中间 16 位用正确的零填充。但是有一个高 32 位来自 var 2 应该在 var1 中的内容。 Var2 从 Var3 的值开始。

似乎不匹配，比如我的 python 并没有真正将其定义为 32 位，但奇怪的是 C 实际上将其读取为 64 位，我不明白如何可能是这样。由于 C 结构将它定义为 32 位，我希望它只占用 32 位，所以它以某种方式通过 python.

看到 64 位

如果我将所有内容都更改为 int，它在我的演示应用程序中可以完美运行，但真正的 C so 文件是由其他人创建的，我每隔几天就会得到一个新文件，所以我尽量避免每次都更改它。

当我在 init 中设置值时，我也尝试过转换，我想也许我正在覆盖类型，但这似乎没有改变任何东西。

self.var1=(ctypes_c_uint32)(1290)

如有任何帮助，我们将不胜感激。

header:

#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档

#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,int *var2, 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 编译并且 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',ctypes.c_uint32),
              ('second',ctypes.c_uint32),
              ('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')

Answer 1

long 在您的系统上是 64 位的，如 printf("%lx") 打印 64 位整数所示。正如我在评论中看到的那样，您的 C 代码 uint32_t 被定义为 unsigned long，这在该系统上是不正确的。

您的系统应该有一个 stdint.h header，它为您的操作系统正确定义了 uint32_t。

ctypes c_uint32 从 python 错误地传递给 Cpp

ctypes c_uint32 getting passed incorrectly from python to Cpp

c++

python

ctypes

uint32