Python和Ctypes：將結構作為指針傳遞給函數以獲取數據

Question

我已經看過其他答案，但似乎無法讓這個工作。 我正在嘗試調用DLL中的函數來與SMBus設備進行通信。 該函數接受一個結構的指針，該結構有一個數組作為其中一個字段。 所以...

在C：

typedef struct _SMB_REQUEST
{
    unsigned char Address;
    unsigned char Command;
    unsigned char BlockLength;
    unsigned char Data[SMB_MAX_DATA_SIZE];
} SMB_REQUEST;

我想我必須在DLL填充數據數組時設置Address，Command和BlockLength的值。 需要此結構的函數將其作為指針

SMBUS_API int SmBusReadByte( SMBUS_HANDLE handle, SMB_REQUEST *request );

所以我在Python中設置了這樣的結構：

class SMB_REQUEST(ctypes.Structure):
    _fields_ = [("Address", c_char),
            ("Command", c_char),
            ("BlockLength", c_char),
            ("Data", type(create_string_buffer(SMB_MAX_DATA_SIZE))]

*注意：我也嘗試過數據類型的ctypes.c_char * SMB_MAX_DATA_SIZE *

要將指向此類型結構的指針傳遞給函數，我首先嘗試將其初始化，如下所示：

data = create_string_buffer(SMB_MAX_DATA_SIZE)
smb_request = SMB_REQUEST('\x53', \x00', 1, data)

這回應：

TypeError: expected string or Unicode object, c_char_Array_32 found

如果我嘗試省略數據數組，如下所示：

smb_request = SMB_REQUEST('\x53', \x00', 1)

不，錯誤。 但是，當我嘗試將此傳遞給函數時：

int_response =  smbus_read_byte(smbus_handle, smb_request))

我明白了：

ArgumentError: argument 2: <type 'exceptions.TypeError'>: expected LP_SMB_REQUES
T instance instead of SMB_REQUEST

我已經嘗試將它作為指針傳遞：

int_response =  smbus_read_byte(smbus_handle, ctypes.POINTER(smb_request))

我得到：

----> 1
      2
      3
      4
      5

TypeError: must be a ctypes type

這是我如何設置藝術類型：

smbus_read_byte.argtypes = (ctypes.c_void_p, ctypes.POINTER(SMB_REQUEST))

我已經嘗試過鑄造，但仍然沒有去。 任何人都可以為我闡明這一點嗎？

更新：

如果我首先初始化結構如下：

smb_request = SMB_REQUEST('\xA6', '\x00', chr(1), 'a test string')

然后通過參考低音：

int_response =  smbus_receive_byte(smbus_handle, ctypes.byref(smb_request))

我沒有錯。 但是，當函數返回“0”表示成功時，函數返回-1，對於失敗則返回非零值。 檢查smb_request.Data的值會返回'測試字符串'，因此不會有任何更改。 任何有關可能會發生什么的建議都將不勝感激。

謝謝

更新：

由於我已經得到了一些關於我的手柄是否正確的詢問，這就是我如何使用它。 DLL的頭文件聲明如下：

typedef void *SMBUS_HANDLE;

//
// This function call initializes the SMBus, opens the driver and 
// allocates the resources associated with the SMBus.
// All SMBus API calls are valid 
// after making this call except to re-open the SMBus.
//
SMBUS_API SMBUS_HANDLE OpenSmbus(void);

所以這就是我在python中這樣做的方式：

smbus_handle = c_void_p() # NOTE: I have also tried it without this line but same result

open_smbus = CDLL('smbus.dll').OpenSmbus
smbus_handle =  open_smbus()
print 'SMBUS_API SMBUS_HANDLE OpenSmbus(void): ' + str(smbus_handle)

我在調用smbus_read_byte（）之前調用它。 我試圖設置open_smbus.restype = c_void_p()但是我收到一個錯誤： TypeError: restype must be a type, a callable, or None

Answer 1

這是一個有效的例子。 看起來你將錯誤的類型傳遞給函數。

測試DLL代碼（Windows上的“cl / W4 / LD xc”）

#include <stdio.h>

#define SMBUS_API __declspec(dllexport)
#define SMB_MAX_DATA_SIZE 5

typedef void* SMBUS_HANDLE;

typedef struct _SMB_REQUEST
{
    unsigned char Address;
    unsigned char Command;
    unsigned char BlockLength;
    unsigned char Data[SMB_MAX_DATA_SIZE];
} SMB_REQUEST;

SMBUS_API int SmBusReadByte(SMBUS_HANDLE handle,SMB_REQUEST *request)
{
    unsigned char i;
    for(i = 0; i < request->BlockLength; i++)
        request->Data[i] = i;
    return request->BlockLength;
}

SMBUS_API SMBUS_HANDLE OpenSmbus(void)
{
    return (void*)0x12345678;
}

Python代碼

from ctypes import *
SMB_MAX_DATA_SIZE = 5
ARRAY5 = c_ubyte * SMB_MAX_DATA_SIZE

class SMB_REQUEST(Structure):
    _fields_ = [
        ("Address", c_ubyte),
        ("Command", c_ubyte),
        ("BlockLength", c_ubyte),
        ("Data", ARRAY5)]

smbus_read_byte = CDLL('x').SmBusReadByte
smbus_read_byte.argtypes = [c_void_p,POINTER(SMB_REQUEST)]
smbus_read_byte.restype = c_int
open_smbus = CDLL('x').OpenSmbus
open_smbus.argtypes = []
open_smbus.restype = c_void_p

handle = open_smbus()
print 'handle = %08Xh' % handle

smb_request = SMB_REQUEST(1,2,5)

print 'returned =',smbus_read_byte(handle,byref(smb_request))
print 'Address =',smb_request.Address
print 'Command =',smb_request.Command
print 'BlockLength =',smb_request.BlockLength
for i,b in enumerate(smb_request.Data):
    print 'Data[%d] = %02Xh' % (i,b)

產量

handle = 12345678h
returned = 5
Address = 1
Command = 2
BlockLength = 5
Data[0] = 00h
Data[1] = 01h
Data[2] = 02h
Data[3] = 03h
Data[4] = 04h

Answer 2

你快到了。 您應該使用c_char * SMB_MAX_DATA_SIZE作為Data定義的類型。 這適用於Mac OS X：

共享庫：

$ cat test.c
#include <stdio.h>

#define SMB_MAX_DATA_SIZE 16

typedef struct _SMB_REQUEST
{
  unsigned char Address;
  unsigned char Command;
  unsigned char BlockLength;
  unsigned char Data[SMB_MAX_DATA_SIZE];
} SMB_REQUEST;

int SmBusReadByte(void *handle, SMB_REQUEST *request)
{
  printf("SmBusReadByte: handle=%p request=[%d %d %d %s]\n", handle, 
      request->Address, request->Command, request->BlockLength, request->Data);
  return 13;
}

$ gcc test.c -fPIC -shared -o libtest.dylib

Python驅動程序：

$ cat test.py
import ctypes

SMB_MAX_DATA_SIZE = 16

class SMB_REQUEST(ctypes.Structure):
    _fields_ = [("Address", ctypes.c_ubyte),
                ("Command", ctypes.c_ubyte),
                ("BlockLength", ctypes.c_ubyte),
                ("Data", ctypes.c_char * SMB_MAX_DATA_SIZE)]

libtest = ctypes.cdll.LoadLibrary('libtest.dylib')

req = SMB_REQUEST(1, 2, 3, 'test')

result = libtest.SmBusReadByte(ctypes.c_voidp(0x12345678), ctypes.byref(req))

print 'result: %d' % result

$ python test.py
SmBusReadByte: handle=0x12345678 request=[1 2 3 test]
result: 13

---

UPDATE

您遇到問題是因為您需要將open_smbus的結果類型設置為void* 。 默認情況下，ctypes假定函數返回int 。 你需要這樣說：

open_smbus.restype = ctypes.c_void_p

您收到錯誤是因為您使用的是c_void_p() （請注意額外的括號）。 c_void_p和c_void_p()之間有一個重要的區別。 前者是一種類型 ，后者是一種類型的實例 。 c_void_p表示C類型void* ，而c_void_p()表示實際指針實例（默認值為0）。

Answer 3

嘗試改變

("Data", type(create_string_buffer(SMB_MAX_DATA_SIZE))

至

("Data", (c_char * SMB_MAX_DATA_SIZE)]