在 Python 中为面向对象编程包装 C

Question

我编写了一个C代码，用于与 Raspberry Pi 进行芯片通信，其中包括几个公共功能。

为了包装它以在Python使用，我将代码编译到so文件中并使用了ctypes ，因为这对我来说是最简单的方法。

但是，这种方法有两个缺陷：

1. Python 代码有时相当古怪。 例如，如果函数采用一个数组作为参数，Python 中的编码如下所示：

 MCP4728 = cdll.LoadLibrary("./MCP4728.so") multipleexternal = MCP4728.multipleexternal multipleexternal.restype = c_int multipleexternal.argtypes = [POINTER(c_float), c_bool] voltages=[0.5,1.5,2.5,2.5] floats = (c_float*4)(*voltages) multipleinternal(floats,False)

2. 我不知道如何将其转换为面向对象编程，因此可以同时连接两个不同的芯片。

3. 最后，我想将我的软件公开并发布到github 。 在这种情况下，也许首选其他包装方法。

我知道有包裹的许多其他方法C代码Python ，如所描述这里。 您能给我建议使用哪种方法，甚至是最合适的面向对象编程示例吗？

感谢帮助！

编辑：

这不仅是句法问题，也是概念问题。 C库中的函数可用于所有芯片，但每个芯片都需要在库中保存一组不同的变量。

所以我该怎么做？ 在 Python 中定义类，其中创建新对象意味着在连接到该对象的库中创建新struct ？ 或者也许为每个对象使用C库的新实例？ 或者在C库中创建类/对象？ 我完全一窍不通。

Answer 1

大概您在谈论 Microchip MCP4728。 这是一个 I2C 连接设备，因此它在 I2C 总线上有一个地址。 如果您在默认出厂条件下使用它，请访问地址 0b1100000。 因此，要拥有“两个不同的芯片”，您需要 2 个独立的 I2C 总线，或者利用 MCP4728 上的可重新编程寻址并将其中一个设置为 0b1100001（为此您需要控制 /LDAC 引脚在设备上），以便 2 个可以存在于一个 I2C 总线上。

无论哪种方式，您都需要某种可以传递给 C 函数的设备的“上下文”。 这可能只是总线编号或设备地址。

或者您可以发挥创意，并且（如评论中所暗示的）具有某种结构，其中包含设备地址或总线编号。 为此，您需要一个初始化程序，一个与构造函数等效的函数。 您可以将此结构传递到每个 C 函数中，就像 OI Sen 所描述的那样。 MCP4728 上有各种可用设置（如 VRef 选择、增益和电源状态），因此将这些设置的当前值存储在结构中也是个好主意。

==编辑==

Pygmalion (OP) 找到了一个有用答案的链接，这里Python ctypes pointer to struct as identifier without member access 。

此外，将整个内容包装在一个 python 类中可能会很方便，因此您可以使用__del__析构函数来确保自动进行清理。