如何 map 視頻 memory 從 python 到 Z4A8A08F09D37B73795649038408B5F3

Question

我一直在Python中玩弄一些簡單的圖形東西，但是為了提高性能，我想在C中做一些事情。

我知道如何來回傳輸 arrays 和東西。 這沒什么大不了的。 But I thought it might be beneficial if I could just create a windows with a canvas, pass a pointer to the video memory (of course not the physical video memory) and then let Python take care of just putting that memory to the screen, while rest 在 C 中完成。 可能是異步的，但我不知道這是否重要。

這可能嗎，這有意義嗎？ 還是我走錯了路？

到目前為止我的努力：

# graphics.py

import ctypes
import pygame

screen = pygame.display.set_mode((300,200))

f = ctypes.CDLL('/path/to/engine.so')

f.loop(screen._pixels_address)

和

// engine.c

#include <stdint.h>

void loop(void *mem) {
    while(1) {
        uint8_t *p = (uint8_t*) mem;
      
        // Was hoping this would make some pixels change
        for(int i=0; i<20000; i++)
            *p=127;
    }
}

這沒有用，最終導致崩潰。 我並不感到驚訝，但是，這就是我到目前為止所得到的。

並非絕對必須使用 Python。 但我確實想使用 C。 而且我也知道，在大多數情況下，我的方法並不是最好的方法，但我確實喜歡在 C 中編碼並做一些老派的事情。

Answer 1

本質上，您希望與 Python 應用程序共享一個緩沖區。 有一個緩沖區協議就是為了這個目的而存在的。 本質上，您共享一個具有buf和len字段的Py_buffer object。 （我沒有通讀全文，但您可以了解更多信息。）

事實證明， Surface.get_buffer()已經返回了這樣一個緩沖區 object。 換句話說，您可以直接將其傳遞給您的外部 function：

import pygame

background_colour = (255,255,255) # For the background color of your window
(width, height) = (300, 200) # Dimension of the window

screen = pygame.display.set_mode((width, height))

import engine # engine.so

b_running = True
while b_running:
    # Quit when 'X' button is pressed.
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            b_running = False

    # Add some amount of delay.
    pygame.time.wait(50)

    # Give the buffer object to C.
    engine.paint_gray(screen.get_buffer())
    pygame.display.flip()

這里的關鍵是：

engine.paint_gray(screen.get_buffer())

這不完全是您所做的，但我認為您應該在 Python 應用程序中保留循環以便能夠處理事件。 因此，這個 function 只是在緩沖區上繪制。 這是在 C 中實現的方式：

// Related: https://docs.python.org/3/extending/extending.html

#define PY_SSIZE_T_CLEAN
#include <Python.h>

#include <stdint.h>
#include <assert.h>

static PyObject* engine_paint_gray(PyObject *self, PyObject *args)
{
    Py_buffer buffer;

    if (!PyArg_ParseTuple(args, "s*", &buffer))
        assert(0);

    uint8_t *raw_buffer = buffer.buf;
    for (int index=0; index<buffer.len; ++index)
        raw_buffer[index] = 127;

    return Py_None;
}

static PyMethodDef EngineMethods[] = {
    {"paint_gray", engine_paint_gray, METH_VARARGS, NULL},
    {NULL, NULL, 0, NULL} /* sentinel */
};

static struct PyModuleDef enginemodule = {
    PyModuleDef_HEAD_INIT,
    "engine",
    NULL,
    -1,
    EngineMethods
};

PyMODINIT_FUNC
PyInit_engine(void)
{
    return PyModule_Create(&enginemodule);
}

請注意，我也在調用pygame.display.flip() 。 這是必要的，因為 pygame 保留了兩個緩沖區，一個在屏幕上繪制的前緩沖區和一個可以修改的后緩沖區。

Answer 2

大多數 GUI 工具包和游戲庫將提供一種或另一種訪問像素緩沖區的方法。

一個簡單的入門方法是使用 pygame。 pygame 的Surface的get_buffer().raw數組可以傳入 C 程序。

import pygame

background_colour = (255,255,255) # For the background color of your window
(width, height) = (300, 200) # Dimension of the window

screen = pygame.display.set_mode((width, height))

f = CDLL('engine.so')
f.loop(screen.get_buffer().raw)