python動態調用鏈接庫（python 動態鏈接庫）

本文目錄一覽：

• 1、python 是否有能列出動態鏈接庫中有哪些方法的庫
• 2、請教python調用dll動態庫的傳參問題
• 3、python怎麼調用c的動態鏈接庫

python 是否有能列出動態鏈接庫中有哪些方法的庫

最近看了《Gray hat python》一書，這才知道為什麼python是黑客必學的編程語言。通過python的ctypes模塊，可以直接調用動態鏈接庫中的導出函數，而且甚至可以直接在python中構建出複雜的C結構體！！！使得python也具備了底層內存操作的能力，再配合python本身強大的表達能力，能不讓人激動么。

之前為了在python中調用動態鏈接庫導出的函數，你需要自行解析出這些導出函數的地址。而現在ctypes庫會替我們完成這個麻煩的過程，大大方便了我們直接在python中調用C函數的能力。

ctypes模塊中有三種不同的動態鏈接庫加載方式：cdll, windll, oledll。不同之處在於鏈接庫中的函數所遵從的函數調用方式（calling convention）以及返回方式有所不同。

cdll用於加載遵循cdecl標準函數調用約定的鏈接庫。windll則用於加載遵循stdcall調用約定的動態鏈接庫。oledll與windll完全相同，只是會默認其載入的函數會統一返回一個Windows HRESULT錯誤編碼。

先複習一下有關函數調用約定的知識：函數調用約定指的是函數參數入棧的順序、哪些參數入棧、哪些通過寄存器傳值、函數返回時棧幀的回收方式（是由調用者負責清理，還是被調用者清理）、函數名稱的修飾方法等等。基本上我們最常見的調用約定就是cdecl和stdcall兩種。在《程序員的自我修養–鏈接、裝載與庫》一書的第10章有對函數調用約定的更詳細介紹。

cdecl規定函數參數列表以從右到左的方式入棧，且由函數的調用者負責清除棧幀上的參數。stdcall的參數入棧方式與cdecl一致，但函數返回時是由被調用者自己負責清理棧幀。而且stdcall是Win32 API函數所使用的調用約定。OK，就這麼多，夠了。

測試一下在Linux平台和Windows平台下通過ctypes模塊導入C庫中函數的小例子:

Windows 下：

from ctypes import *

msvcrt = cdll.msvcrt

msg = “Hello world!\n”

msvcrt.printf(“Testing: %s”, msg)

Linux下：

from ctypes import *

libc = CDLL(“libc.so.6”)

msg = “Hello, world!\n”

libc.printf(“Testing: %s”, msg)

可以看到動態鏈接庫中的printf被直接導入到python中來調用了。

那麼，在python中怎麼表示C的類型？不用擔心，下面這張表就能搞定。

有了這個映射關係，多複雜的C類型也能在python中表達出來。

在C中定義一個聯合：

union

{

long barley_long;

int barley_int;

char barley_char[8];

}barley_amount;

而在python中同等的定義為：注意一下python中定義數組的方式。

class barley_amount(Union):

_fields_ = [

(“barley_long”, c_long),

(“barley_int”, c_int),

(“barley_char”, c_char * 8),

]

測試一下這個例子，在python中定義一個聯合體，為其賦值，再分別訪問其成員。

from ctypes import *

class barley_amount(Union):

_fields_ = [

(“barley_long”, c_long),

(“barley_int”, c_int),

(“barley_char”, c_char * 8),

]

value = raw_input(“Enter the amount of barley to put into the beer vat:”)

my_barley = barley_amount(int(value))

print “Barley amount as a long: %ld” % my_barley.barley_long

print “Barley amount as an int: %d” % my_barley.barley_int

print “Barley amount as a char: %s” % my_barley.barley_char

請教python調用dll動態庫的傳參問題

第一步，我先從簡單的調用出發，定義了一個簡單的函數，該函數僅僅實現一個整數加法求和：

LIBEXPORT_API int mySum(int a,int b){ return a+b;}

C# 導入定義：

public class RefComm

{

[DllImport(“LibEncrypt.dll”,

EntryPoint=” mySum “,

CharSet=CharSet.Auto,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern int mySum (int a,int b);

}

在C#中調用測試：

int iSum = RefComm.mySum(,);

運行查看結果iSum為5，調用正確。第一步試驗完成，說明在C#中能夠調用自定義的動態鏈接庫函數。

第二步，我定義了字符串操作的函數（簡單起見，還是採用前面的函數名），返回結果為字符串：

LIBEXPORT_API char *mySum(char *a,char *b){sprintf(b,”%s”,a); return a;}

C# 導入定義：

public class RefComm

{

[DllImport(“LibEncrypt.dll”,

EntryPoint=” mySum “,

CharSet=CharSet.Auto,

CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern string mySum (string a, string b);

}

在C#中調用測試：

string strDest=””;

string strTmp= RefComm.mySum(“45”, strDest);

運行查看結果 strTmp 為”45″，但是strDest為空。我修改動態鏈接庫實現，返回結果為串b：

LIBEXPORT_API char *mySum(char *a,char *b){sprintf(b,”%s”,a) return b;}

修改 C# 導入定義，將串b修改為ref方式：

public class RefComm

{

[DllImport(“LibEncrypt.dll”,

EntryPoint=” mySum “,

CharSet=CharSet.Auto,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern string mySum (string a, ref string b);

}

在C#中再調用測試：

string strDest=””;

string strTmp= RefComm.mySum(“45”, ref strDest);

運行查看結果 strTmp 和 strDest 均不對，含不可見字符。再修改 C# 導入定義，將CharSet從Auto修改為Ansi：

public class RefComm

{

[DllImport(“LibEncrypt.dll”,

EntryPoint=” mySum “,

CharSet=CharSet.Ansi,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern string mySum (string a, string b);

}

在C#中再調用測試：

string strDest=””;

string strTmp= RefComm. mySum(“45”, ref strDest);

運行查看結果 strTmp 為”45″，但是串 strDest 沒有賦值。第二步實現函數返回串，但是在函數出口參數中沒能進行輸出。再次修改 C# 導入定義，將串b修改為引用（ref）：

public class RefComm

{

[DllImport(“LibEncrypt.dll”,

EntryPoint=” mySum “,

CharSet=CharSet.Ansi,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern string mySum (string a, ref string b);

}

運行時調用失敗，不能繼續執行。

第三步，修改動態鏈接庫實現，將b修改為雙重指針：

LIBEXPORT_API char *mySum(char *a,char **b){sprintf((*b),”%s”,a); return *b;}

C#導入定義：

public class RefComm

{

[DllImport(“LibEncrypt.dll”,

EntryPoint=” mySum “,

CharSet=CharSet.Ansi,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern string mySum (string a, ref string b);

}

在C#中調用測試：

string strDest=””;

string strTmp= RefComm. mySum(“45”, ref strDest);

運行查看結果 strTmp 和 strDest 均為”45″，調用正確。第三步實現了函數出口參數正確輸出結果。

第四步，修改動態鏈接庫實現，實現整數參數的輸出：

LIBEXPORT_API int mySum(int a,int b,int *c){ *c=a+b; return *c;}

C#導入的定義：

public class RefComm

{

[DllImport(“LibEncrypt.dll”,

EntryPoint=” mySum “,

CharSet=CharSet.Ansi,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]

public static extern int mySum (int a, int b,ref int c);

}

在C#中調用測試：

int c=0;

int iSum= RefComm. mySum(,, ref c);

運行查看結果iSum 和c均為5，調用正確。

經過以上幾個步驟的試驗，基本掌握了如何定義動態庫函數以及如何在 C# 定義導入，有此基礎，很快我實現了變長加密函數在 C# 中的調用，至此目標實現。

三、結論

在 C# 中調用 C++ 編寫的動態鏈接庫函數，如果需要出口參數輸出，則需要使用指針，對於字符串，則需要使用雙重指針，對於 C# 的導入定義，則需要使用引用（ref）定義。

對於函數返回值，C# 導入定義和 C++ 動態庫函數聲明定義需要保持一致，否則會出現函數調用失敗。定義導入時，一定注意 CharSet 和 CallingConvention 參數，否則導致調用失敗或結果異常。運行時，動態鏈接庫放在 C# 程序的目錄下即可，我這裡是一個 C# 的動態鏈接庫，兩個動態鏈接庫就在同一個目錄下運行。

python怎麼調用c的動態鏈接庫

Python調用C/C++動態鏈接庫的需求

在自動化測試過程中，難免會遇到語言混合使用的情況，這不，我們也遇到了。初步決定採用Robot Framework作為自動化測試框架後，其支持Java和Python，而Python作為主流的語言，怎麼能放棄使用它的機會^_^。 然而產品採用是古老90年代開發的C/S結構，因為古老，當時也沒有考慮到對產品的測試進行自動化，Client端並沒有預留CLI(Command Line interface)形式的接口，真是雪上加霜啊。

那怎麼自動化？採用AutoIT來對客戶端界面進行自動化測試？可惜AutoIT對當初開發採用的控件識別不是很好，如果採用控件所在位置來進行控制的方式，又會導致自動化測試並不是很穩定。那麼！！！只有自己開發接口了，目前在Client端開發出CLI形式的接口，將其封裝為DLL，然後在Robot FrameWork框架中採用Python對DLL進行調用。任務艱巨哪！

Python調用DLL例子

示例一

首先，在創建一個DLL工程(本人是在VS 2005中創建)，頭文件：

[cpp] view plain copy 在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片//hello.h

#ifdef EXPORT_HELLO_DLL

#define HELLO_API __declspec(dllexport)

#else

#define HELLO_API __declspec(dllimport)

#endif

extern “C”

{

HELLO_API int IntAdd(int , int);

}

CPP文件：

[cpp] view plain copy 在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片//hello.cpp

#define EXPORT_HELLO_DLL

#include “hello.h”

HELLO_API int IntAdd(int a, int b)

{

return a + b;

}

這裡有兩個注意點：

（1）弄清楚編譯的時候函數的調用約定採用的__cdecl還是__stdcall，因為根據DLL中函數調用約定方式，Python將使用相應的函數加載DLL。

（2）如果採用C++的工程，那麼導出的接口需要extern “C”，這樣python中才能識別導出的函數。

我的工程中採用__cdecl函數調用約定方式進行編譯鏈接產生hello.dll，然後Python中採用ctypes庫對hello.dll進行加載和函數調用：

[python] view plain copy 在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片from ctypes import *

dll = cdll.LoadLibrary(‘hello.dll’);

ret = dll.IntAdd(2, 4);

print ret;

OK，一個小例子已經完成了，如果你感興趣，但還沒試過，那就嘗試一下吧。

示例二

示例一隻是一個”hello world”級別的程序，實際運用中更多的需要傳遞數據結構、字符串等，才能滿足我們的需求。那麼這個示例將展示，如何傳遞數據結構參數，以及如何通過數據結構獲取返回值。

首先編寫DLL工程中的頭文件：

[cpp] view plain copy 在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片//hello.h

#ifdef EXPORT_HELLO_DLL

#define HELLO_API __declspec(dllexport)

#else

#define HELLO_API __declspec(dllimport)

#endif

#define ARRAY_NUMBER 20

#define STR_LEN 20

struct StructTest

{

int number;

char* pChar;

char str[STR_LEN];

int iArray[ARRAY_NUMBER];

};

extern “C”

{

//HELLO_API int IntAdd(int , int);

HELLO_API char* GetStructInfo(struct StructTest* pStruct);}

CPP文件如下：

[cpp] view plain copy 在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片//hello.cpp

#include string.h

#define EXPORT_HELLO_DLL

#include “hello.h”

HELLO_API char* GetStructInfo(struct StructTest* pStruct){

for (int i = 0; i ARRAY_NUMBER; i++)

pStruct-iArray[i] = i;

pStruct-pChar = “hello python!”;

strcpy (pStruct-str, “hello world!”);

pStruct-number = 100;

return “just OK”;

}

GetStructInfo這個函數通過傳遞一個StructTest類型的指針，然後對對象中的屬性進行賦值，最後返回”just OK”.

編寫Python調用代碼如下，首先在Python中繼承Structure構造一個和C DLL中一致的數據結構StructTest，然後設置函數GetStructInfo的參數類型和返回值類型，最後創建一個StructTest對象，並將其轉化為指針作為參數，調用函數GetStrcutInfo，最後通過輸出數據結構的值來檢查是否調用成功：

[python] view plain copy 在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片from ctypes import *

ARRAY_NUMBER = 20;

STR_LEN = 20;

#define type

INTARRAY20 = c_int * ARRAY_NUMBER;

CHARARRAY20 = c_char * STR_LEN;

#define struct

class StructTest(Structure):

_fields_ = [

(“number”, c_int),

(“pChar”, c_char_p),

(“str”, CHARARRAY20),

(“iArray”, INTARRAY20)

]

#load dll and get the function object

dll = cdll.LoadLibrary(‘hello.dll’);

GetStructInfo = dll.GetStructInfo;

#set the return type

GetStructInfo.restype = c_char_p;

#set the argtypes

GetStructInfo.argtypes = [POINTER(StructTest)];objectStruct = StructTest();

#invoke api GetStructInfo

retStr = GetStructInfo(byref(objectStruct));#check result

print “number: “, objectStruct.number;

print “pChar: “, objectStruct.pChar;

print “str: “, objectStruct.str;

for i,val in enumerate(objectStruct.iArray):

print ‘Array[i]: ‘, val;

print retStr;

總結

1. 用64位的Python去加載32位的DLL會出錯

2. 以上只是些測試程序，在編寫Python過程中儘可能的使用”try Except”來處理異常3. 注意在Python與C DLL交互的時候字節對齊問題4. ctypes庫的功能還有待繼續探索