引言

在Python語言中，可以使用ctypes模塊調(diào)用其它如C++語言編寫的動態(tài)鏈接庫DLL文件中的函數(shù)，在提高軟件運(yùn)行效率的同時，也可以充分利用目前市面上各種第三方的DLL庫函數(shù)，以擴(kuò)充Python軟件的功能及應(yīng)用領(lǐng)域，減少重復(fù)編寫代碼、重復(fù)造輪子的工作量，這也充分體現(xiàn)了Python語言作為一種膠水語言所特有的優(yōu)勢。

這次以具體的例子講一下在Python中，如何使用ctypes模塊調(diào)用DLL中的庫函數(shù)。本文的編程系統(tǒng)環(huán)境是win7 64位，Python使用的版本是python2.7.14。

由于DLL中函數(shù)中傳遞的參數(shù)類型比較多樣化，擬打算分三次講解這部分內(nèi)容，這次先講傳遞數(shù)值、指針與字符串參數(shù)的情況，后面再分兩次講解傳遞結(jié)構(gòu)體、數(shù)值數(shù)組等類型的情況。

DLL文件的加載

假定已經(jīng)有了一個DLL文件“MyDll.dll”，其函數(shù)約定的調(diào)用方式為C調(diào)用（cdecl）方式，則Python中加載該dll文件的代碼如下：

其中，第1行是引入ctypes模塊，第2行是采用C調(diào)用約定加載“MyDll.dll”文件，并將返回值賦給dll變量，后續(xù)調(diào)用該DLL文件中的函數(shù)時，會使用該變量定義要使用的具體函數(shù)。

另外，需要說明的是，若DLL函數(shù)的調(diào)用約定是標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用約定（stdcall）方式，則DLL文件的加載代碼改為如下：

dll = WinDLL(''MyDll.dll'')

DLL函數(shù)的調(diào)用——函數(shù)參數(shù)為數(shù)值情況

如對于“MyDll.dll”文件中的函數(shù)add，其函數(shù)聲明如下：

該函數(shù)有兩個int類型的輸入?yún)?shù)數(shù)x和y，返回的兩個數(shù)的和。其C語言的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

在Python中的調(diào)用方式如下：

這個函數(shù)應(yīng)該說是最簡單的一個函數(shù)了，在第17行，直接使用第一步加載DLL后返回的名稱dll，后面跟函數(shù)名字即可返回其值。

DLL函數(shù)的調(diào)用——函數(shù)參數(shù)為指針情況

對于上面的函數(shù)改進(jìn)為add2，其函數(shù)C語言的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

此時函數(shù)有三個指向int類型的指針參數(shù)x、y、z，z為x和y的和。

在Python中的調(diào)用方式如下：

其中，第20-22行定義了3個int型的變量x、y和z，初始值分別為2，3，0。第23行調(diào)用add2函數(shù)時，使用byref指明參數(shù)傳遞時為引用傳遞，對應(yīng)著C語言的指針傳遞。函數(shù)運(yùn)行后，使用z.value即可查看z的值。

也可以使用下面的代碼調(diào)用：

上面代碼中，第23-24行，在使用add2函數(shù)時，先將函數(shù)賦給一個變量add2，然后對其輸入輸出參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)聲明，使用POINTER聲明為這三個參數(shù)為指向int類型的指針變量。

DLL函數(shù)的調(diào)用——函數(shù)參數(shù)為字符串情況

例1：如對于下面的函數(shù)，返回一個輸入字符串的字節(jié)長度，其函數(shù)C語言的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

在Python中的調(diào)用代碼如下： 

 

   

其中，第33行使用c_char_p定義了一個指向char型的指針變量pStr，并賦初值為’abcdef’，第34行將其傳入GetStringLength函數(shù)返回其長度。

也可以使用下面代碼調(diào)用：

將GetStringLength函數(shù)的輸入輸出參數(shù)分別使用argtypes和restype單獨(dú)進(jìn)行聲明。

例2：如對于下面的函數(shù)，輸入輸出皆為字符串指針，函數(shù)的功能是對于輸入pStr1賦值為“StrIn”，對于輸出返回一個指向字符串常量“strOut”的指針，其函數(shù)C語言的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

在Python中的調(diào)用代碼如下：

在上面代碼中，同樣分別對輸入輸出參數(shù)進(jìn)行了聲明。對于輸入?yún)?shù)pStr，使用create_string_buffer函數(shù)定義了一個字符串緩沖區(qū)。對于返回值pChar，在打印輸出結(jié)果時，將其強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為c_char_p類型，取其value值即可。

完整的測試代碼

完整的測試代碼如下圖所示：

運(yùn)行結(jié)果如下圖所示：

總結(jié)

這次的例子基本涵蓋了在Python中通過ctypes模塊調(diào)用DLL函數(shù)時，傳遞數(shù)值、指針、字符串類型參數(shù)時的大部分情況。要注意的是，使用ctypes映射C語言中的數(shù)據(jù)類型時，兩者必須完全一致。下面是Python的ctypes模塊中數(shù)據(jù)類型與C語言中數(shù)據(jù)類型對照表：