Python C API，发送一个python函数指针到c并执行它

Question

我想在 python 中创建一个函数，将它的函数指针传递给 c 并在那里执行它。

所以我的 python 文件：

import ctypes
import example

def tester_print():
   print("Hello")

my_function_ptr = ctypes.CFUNCTYPE(None)(tester_print)
example.pass_func(my_function_ptr)

这是我在 c 中的函数：

typedef void (*MyFunctionType)(void);

PyObject* pass_func(PyObject *self, PyObject* args)
{
    PyObject* callable_object;
    if (!PyArg_ParseTuple(args, "O", &callable_object))
        return NULL;

    if (!PyCallable_Check(callable_object)) 
    {
        PyErr_SetString(PyExc_TypeError, "The object is not a callable function.");
        return NULL;
    }

    PyObject* function_pointer = PyCapsule_New(callable_object, "my_function_capsule", NULL);

    if (function_pointer == NULL) return NULL;

    MyFunctionType my_function = (MyFunctionType) PyCapsule_GetPointer(function_pointer, "my_function_capsule");

    if (my_function == NULL) return NULL;

    my_function(); // Or (*my_function)() Both same result.

    // PyCapsule_Free(function_pointer);

    Py_RETURN_NONE;
}

这样做会导致 my_function() 调用出现段错误。 我怎样才能做到这一点？

Answer 1

如果您只是想将 Python 函数传递给 C 扩展，请直接传递它（不要使用 ctypes）并使用 PyObject_Call 来调用它：

example.pass_func(tester_print)

和

PyObject_CallNoArgs(callable_object);

如果出于某种原因需要一个真正的 C 函数指针，通常的方法是编写一个 C 包装器，将可调用对象作为参数：

void callable_wrapper(PyObject *func) {
    PyObject_CallNoArgs(func);
    // plus whatever other code you need (e.g. reference counting, return value handling)
}

大多数采用回调函数的合理 C API 还提供了一种向可调用对象（“用户数据”）添加任意参数的方法； 例如，对于 pthreads：

result = pthread_create(&tid, &attr, callable_wrapper, callable_object);

确保正确处理引用计数：在将可调用对象的引用传递给 C API 之前递增它，并在不再需要时递减引用（例如，如果回调仅被调用一次，则 callable_wrapper 可以在返回之前递减） .

使用线程时，您还需要确保在调用任何 Python 代码时持有 GIL； 有关详细信息和代码示例，请参阅https://docs.python.org/3/c-api/init.html#non-python-created-threads 。

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您当前的代码正在做的是接收指向 ctypes CFUNCTYPE 对象的指针作为callable_object ，将该指针放入胶囊中，再次将其取出，然后将其调用为 C 函数指针。 这是行不通的，因为它有效地尝试调用 CFUNCTYPE 对象，就好像它是 C 函数一样（胶囊的东西最终变得无用）。 当您使用 Python C API 时，几乎不需要 Python 中的 ctypes，因为 C API 可以直接与 Python 对象交互。