如何使用ctypes將數組從Go [lang]返回到Python？

Question

我正在嘗試編寫一些在GoLang中創建數組的代碼，並將其返回到python腳本ctypes（和一些numpy）。 到目前為止我所做的並不起作用，我無法弄清楚為什么......我會感激任何幫助！

我的Go代碼是這樣的：

func Function(physics_stuff... float64,  N int ) []float64{
    result := make([]float64, N)
    for i:= 0; i< N; i++{
        result[i] =  blah....
    }
    return result;
}

我目前正在嘗試使用以下方法將此功能導入python：

from ctypes import c_double, cdll, c_int
from numpy.ctypeslib import ndpointer

lib = cdll.LoadLibrary("./go/library.so")
lib.Function.argtypes = [c_double]*6 + [c_int]

def lovely_python_function(stuff..., N):
    lib.Function.restype = ndpointer(dtype = c_double, shape = (N,))
    return lib.Function(stuff..., N)

這個python函數永遠不會返回。 來自同一個庫的其他函數工作正常，但它們都返回一個float64（python中的c_double）。

Answer 1

在您的代碼中， restype期望_ndtpr類型，請參閱：

lib.Function.restype = ndpointer(dtype = c_double, shape = (N,))

在numpy文件中也看到了：

def ndpointer（dtype = None，ndim = None，shape = None，flags = None）

[其他文本]

返回

klass：ndpointer類型對象

一個類型對象，它是一個包含的_ndtpr實例
dtype，ndim，shape和flags信息。

[其他文本]

這樣， lib.Function.restype是指針類型，在Golang中適當的類型必須是unsafe.Pointer 。

但是，您需要一個需要作為指針傳遞的切片：

func Function(s0, s1, s2 float64, N int) unsafe.Pointer {
    result := make([]float64, N)
    for i := 0; i < N; i++ {
        result[i] = (s0 + s1 + s2)
    }
    return unsafe.Pointer(&result)//<-- pointer of result
}

這會導致在Go和C之間傳遞指針的規則中出現問題。

2. 調用返回后，C代碼可能無法保留Go指針的副本。

資料來源： https ： //github.com/golang/proposal/blob/master/design/12416-cgo-pointers.md

所以你必須將unsafe.Pointer轉換為uintptr golang類型。

func Function(s0, s1, s2 float64, N int) uintptr {
    result := make([]float64, N)
    for i := 0; i < N; i++ {
        result[i] = (s0 + s1 + s2)
    }
    return uintptr(unsafe.Pointer(&result[0]))//<-- note: result[0]
}

這樣你就可以正常工作！

注意： C中切片的結構由typedef struct { void *data; GoInt len; GoInt cap; } GoSlice; typedef struct { void *data; GoInt len; GoInt cap; } GoSlice; ，但C只期望數據，因為這需要結果只有void *data （第一個字段，或字段[0]）。

PoC： https ： //github.com/ag-studies/stackoverflow-pointers-ref-in-golang