如何使用ctypes将数组从C ++函数返回到Python

Question

我正在使用ctypes在Python中实现C ++函数。 C ++函数应该返回一个指向数组的指针。 不幸的是我还没弄明白，如何在Python中访问数组。 我试过numpy.frombuffer，但那不成功。 它只返回了一个任意数字的数组。 显然我没有正确使用它。 这是一个大小为10的数组的简单示例：

function.cpp的内容：

extern "C" int* function(){
int* information = new int[10];
for(int k=0;k<10;k++){
    information[k] = k;
}
return information;
}

wrapper.py的内容：

import ctypes
import numpy as np

output = ctypes.CDLL('./library.so').function()

ArrayType = ctypes.c_double*10
array_pointer = ctypes.cast(output, ctypes.POINTER(ArrayType))
print np.frombuffer(array_pointer.contents)

要编译我正在使用的C ++文件：

g++ -c -fPIC function.cpp -o function.o
g++ -shared -Wl,-soname,library.so -o library.so function.o

你有什么建议我在Python中访问数组值吗？

Answer 1

您的python代码将在一些小修改后工作：

import ctypes

f = ctypes.CDLL('./library.so').function
f.restype = ctypes.POINTER(ctypes.c_int * 10)
print [i for i in f().contents] # output: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

基本上有两个变化：

1. 删除与numpy相关的代码和ctypes.cast调用，因为我们不需要它们。

2. 将返回类型指定为ctypes.POINTER(ctypes.c_int * 10) 。

   默认情况下，假定外部函数返回C int类型，因此我们需要将其更改为所需的指针类型。

BTW，从C代码返回一个new ed数组到Python代码似乎不合适。 谁和什么时候会释放记忆？ 最好在Python代码中创建数组并将它们传递给C代码。 很明显，Python代码拥有数组并负责创建和回收它们的空间。

Answer 2

function.cpp返回一个int数组，而wrapper.py尝试将它们解释为双精度数。 将ArrayType更改为ctypes.c_int * 10 ，它应该可以工作。

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它可能更容易，只需使用np.ctypeslib而不是frombuffer自己。 这看起来应该是这样的

import ctypes
from numpy.ctypeslib import ndpointer

lib = ctypes.CDLL('./library.so')
lib.function.restype = ndpointer(dtype=ctypes.c_int, shape=(10,))

res = lib.function()