Python Ctypes - 字符串到 c_char_p 到 c_void_p 并返回

Question

我无法使用 Ctypes 在 Python 中创建某些 C 数据结构，然后正确读取它们。 考虑以下：

设置：

from ctypes import Structure, c_void_p, c_char_p, POINTER, cdll, cast

class GSLIST(Structure):
    """GLib's GSList."""
    pass

GSLIST._fields_ = [
    ('data', c_void_p),
    ('next', POINTER(GSLIST))
]

lib = cdll.LoadLibrary('/path/to/mylib.o')

lib.g_slist_prepend.argtypes = [POINTER(GSLIST), c_char_p]
lib.g_slist_prepend.restype = POINTER(GSLIST)

例子：

py_str_in = bytes('hi', 'ascii')

agslist_ptr = POINTER(GSLIST)()  # NULL
agslist_ptr = lib.g_slist_prepend(agslist_ptr, c_char_p(py_str_in))

print(cast(agslist_ptr.contents.data, c_char_p).value.decode())
# 'hi'

这个例子可能比它需要的复杂一点，但很难在较小的规模上复制。

该示例所做的是将“hi”字符串保存在 GSList（GLib 库中最常见的列表类型）的第一个元素的数据字段中。 该字段的类型为void* ，因此它可以支持任何类型。 因此，首先我们转换为c_char_p以使其与void*兼容，然后将其读回我们cast()它。

所示示例按预期工作。 如果我们这样做，它会中断：

agslist_ptr = lib.g_slist_prepend(agslist_ptr, c_char_p(bytes('hi', 'ascii')))

简单地跳过对py_str_in变量的赋值只会导致''用于输出。

此外，如果我使用任何单个字符而不是'hi' ，它也可以正常工作。

我无法真正解释发生了什么，文档也没有深入。 如果我不得不猜测，那就是字符串文字或垃圾收集。 但它也可能只是错误的代码。

感谢您的任何见解。

Answer 1

失败的第二个实例是由于c_char_p(bytes('hi', 'ascii')是对该对象的唯一引用。Python 不知道 C 保存了该指针，因此在该行执行后对象被销毁并且C 保存的指针现在无效。引用它是未定义的行为。

在第一种情况下， py_str_in引用仍然存在，因此保存的指针 C 仍然有效。