Ctypes
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Das Dokument beschreibt ctypes, eine Python-Bibliothek, die es ermöglicht, C-Bibliotheken zu verwenden und C-kompatible Python-Objekte zu erstellen. Es behandelt das Laden von Bibliotheken, verschiedene Datentypen, den Umgang mit Funktionen sowie die automatische Codegenerierung. Abschließend werden Quellen für weitere Informationen zu ctypes bereitgestellt.
![3.3 Arrays Arraytyp erzeugen: FiveIntArray = c_int * 5 Instanzierung: array1 = FiveIntArray() array2 = FiveIntArray(1, 2, 3, 4, 5) Zugriff: >>> array1[2] 0 >>> array2[2] 3](https://image.slidesharecdn.com/techtalk-ctypes-1233161015794354-1/85/Ctypes-8-320.jpg)
![3.4 Strukturierte Datentypen ctypes stellt Union und Structure als Objekte zur Verfügung Alle C-Strukturen erben hiervon Aufbau der Struktur wird in Attribut _fields_ bestimmt => Liste von 2-Tupeln mit Name und Typ Einfache Initialisierung: Constructor weist übergebene Werte der Reihe nach zu oder direkte Angabe als Key-Value-Paar >>> from ctypes import * >>> class POINT(Structure): ... _fields_ = [("x", c_int), ("y", c_int)] >>> point = POINT(10, 20) >>> print point.x, point.y 10 20](https://image.slidesharecdn.com/techtalk-ctypes-1233161015794354-1/85/Ctypes-9-320.jpg)
Ctypes
- 1. ctypes from C import * Steven Mohr <steven.mohr@dlr.de> TechTalk, DLR Köln, 27. Januar 2009
- 2. Gliederung Was ist CTypes ? Libraries Datentypen Einfache Datentypen Pointer Arrays Strukturierte Datentypen Funktionen Automatische Codegenerierung Quellen
- 3. 1. Was ist ctypes? Erlaubt es C-Bibliotheken zu laden und zu benutzen (Foreign function interface) Erstellung „C-kompatibler“ Pythonobjekte Gehört zur Python-Standardbibliothek
- 4. 2. Bibliotheken Laden der Bibliotheken: Erstellen eines CDLL oder WinDLL-Objektes libc = cdll.LoadLibrary(„libc.so.6“) libc = CDLL(„libc.so.6“) Art des Ladens: now: alle Symbole werden sofort aufgelöst lazy: alle Symbole werden bei Bedarf aufgelöst global: die Symbole stehen zur Auflösung von Symbolen anderer Bibliotheken bereit local: die Symbole stehen nicht zur Auflösung bereit
- 6. 3.1 Einfache Datentypen ctypes bietet Objekte für alle C-Standarddatentypen Bespiele: Python-Typ C-Typ ctypes Datentyp float float c_float int unsigned int c_uint int short c_short 1-character string char c_char
- 7. 3.2 Pointer Erzeugung von Pointern: Mittels der pointer-Funktion i = c_int(42) pi = pointer(i) Zugriff auf Werte: >>> pi.contents c_int(42) Ändern der Referenz: >>> pi.contents = c_int(60) >>> pi.contents c_int(42)
- 8. 3.3 Arrays Arraytyp erzeugen: FiveIntArray = c_int * 5 Instanzierung: array1 = FiveIntArray() array2 = FiveIntArray(1, 2, 3, 4, 5) Zugriff: >>> array1[2] 0 >>> array2[2] 3
- 9. 3.4 Strukturierte Datentypen ctypes stellt Union und Structure als Objekte zur Verfügung Alle C-Strukturen erben hiervon Aufbau der Struktur wird in Attribut _fields_ bestimmt => Liste von 2-Tupeln mit Name und Typ Einfache Initialisierung: Constructor weist übergebene Werte der Reihe nach zu oder direkte Angabe als Key-Value-Paar >>> from ctypes import * >>> class POINT(Structure): ... _fields_ = [("x", c_int), ("y", c_int)] >>> point = POINT(10, 20) >>> print point.x, point.y 10 20
- 10. 4. Funktionen Zugriff auf Funktionen: Funktionen sind Elemente des Bibliotheken-Objektes libc.printf(„Ich bin eine C-Funktion“) None, integers, longs, byte strings und unicode strings können direkt an C-Funktionen übergeben werden Übergabe von Parametern: Python- oder ctypes-Objekte By reference: Pointer-Objekt oder über byref() Über das Attribut argtypes können die erlaubten Übergabewerte gesetzt werden
- 11. 4. Funktionen Rückgabewerte: Standard: int Sonst: Setzen über das Attribut restype des Funktionsobjektes restype kann auch eine Pythonfunktion sein Bedingung: eigentlicher Rückgabewert: Integer Funktionen mit Pythonobjekten aufrufen: Ctypes sucht ein Atrribut namens _as_parameter_ und nutzt dieses
- 12. 5. Automatische Codegenerierung CTypesLib mit GCCXML 2 Skripte: h2xml.py und xml2py.py Generieren das Python-Wrappermodul Python-orientierte Wrapper sind vielfach sinnvoll Nachteile: CTypesLib stark an einzelne GCCXML-Versionen gekoppelt Konfiguration dieser Toolchain sehr komplex bzw. undurchsichtig alledings: CTypesLib noch in der Entwicklung, frühes Stadium
- 13. 6. Quellen ctypes-Doku: http://docs.python.org/library/ctypes.html#module-ctypes Guy K. Kloß: Automatic C Library Wrapping - Ctypes from the Trenches The Python Papers, Vol. 3, No. 3 (2008) http://ojs.pythonpapers.org/index.php/tpp/issue/view/10