《人生苦短，我用python·十三》python通过ctype方式对C++的dll进行函数调用、返回字符串、使用指针、结构体参数和处理异常使用

基本概念
CDLL：用于加载标准C的动态链接库（DLL）。
argtypes：定义函数参数类型的元组。
restype：定义函数返回值类型。

1. 简单函数调用
假设我们有一个简单的C++ DLL，包含一个函数add，用来计算两个整数的和。

C++ 代码

// mylib.cpp
extern "C" __declspec(dllexport) int add(int a, int b) {return a + b;
}

编译生成mylib.dll。

Python 代码

import ctypes# 加载DLL
mylib = ctypes.CDLL('mylib.dll')# 定义函数原型
mylib.add.argtypes = (ctypes.c_int, ctypes.c_int)
mylib.add.restype = ctypes.c_int# 调用函数
result = mylib.add(5, 3)
print(f"Result of add(5, 3): {result}")

2. 函数返回字符串
假设我们有一个C++函数返回一个字符串。

C++ 代码

// mylib.cpp
extern "C" __declspec(dllexport) const char* greet() {return "Hello from C++!";
}

编译生成mylib.dll。

Python 代码

import ctypes# 加载DLL
mylib = ctypes.CDLL('mylib.dll')# 定义函数原型
mylib.greet.restype = ctypes.c_char_p# 调用函数
message = mylib.greet()
print(f"Greet message: {message.decode('utf-8')}")

3. 使用指针
假设我们有一个C++函数使用指针来修改传入的值。

C++ 代码

// mylib.cpp
extern "C" __declspec(dllexport) void increment(int* value) {(*value)++;
}

编译生成mylib.dll。

Python 代码

import ctypes# 加载DLL
mylib = ctypes.CDLL('mylib.dll')# 定义函数原型
mylib.increment.argtypes = (ctypes.POINTER(ctypes.c_int),)
mylib.increment.restype = None# 创建一个整数值并传递指针
value = ctypes.c_int(10)
print(f"Before increment: {value.value}")mylib.increment(ctypes.byref(value))
print(f"After increment: {value.value}")

4. 结构体作为参数
假设我们有一个C++函数使用结构体作为参数。

C++ 代码

// mylib.cpp
struct Point {int x;int y;
};extern "C" __declspec(dllexport) void set_point(Point* point, int x, int y) {point->x = x;point->y = y;
}

编译生成mylib.dll。

Python 代码

import ctypes# 定义结构体
class Point(ctypes.Structure):_fields_ = [("x", ctypes.c_int),("y", ctypes.c_int)]# 加载DLL
mylib = ctypes.CDLL('mylib.dll')# 定义函数原型
mylib.set_point.argtypes = (ctypes.POINTER(Point), ctypes.c_int, ctypes.c_int)
mylib.set_point.restype = None# 创建结构体实例
point = Point()
mylib.set_point(ctypes.byref(point), 5, 10)
print(f"Point coordinates: ({point.x}, {point.y})")

5. 函数抛出异常
假设我们有一个C++函数可能抛出异常。

C++ 代码

// mylib.cpp
#include <stdexcept>extern "C" __declspec(dllexport) void may_throw(int condition) {if (condition == 0) {throw std::runtime_error("Condition is zero");}
}

编译生成mylib.dll。

Python 代码

import ctypes# 加载DLL
mylib = ctypes.CDLL('mylib.dll')# 定义函数原型
mylib.may_throw.argtypes = (ctypes.c_int,)
mylib.may_throw.restype = None# 调用函数并捕获异常
try:mylib.may_throw(0)
except OSError as e:print(f"Caught an exception: {e}")

总结
通过以上示例，我们展示了如何使用Python的ctypes库调用C++的DLL接口。无论是简单的函数调用、返回字符串、使用指针、结构体参数还是处理异常，ctypes都能提供灵活的方式与C++代码进行交互。