Python 调用动态链接库

linux操作系统中动态链接库为so文件。
python调用so文件使用动态方式加载，python中使用ctypes库
ctypes是Python调用c的动态链接库的一个内置模块。

环境说明

操作系统:linux
python: python3

构建动态链接库

项目结构

├── CMakeLists.txt   # cmake构建配置文件
├── hello.cc            # 动态链接库源文件
└── hello.h         # 动态链接库头文件

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.1)      # 设置cmake最小版本
project(hello)                  # 设置项目名称
set(src_h hello.h)              # 设置头文件
set(src_c hello.c)              # 设置源文件
add_library( hello SHARED ${src_h} ${src_c})    # 生成libhello.so库文件。

hello.h

#ifdef __cplusplus
extern "C"{#endif#ifndef _HELLO_H_
#define _HELLO_H_// -------------- so基础调用 -------------
void say_hello();               // 基础调用，无参数调用
void say_hello2(int iNum);          // 传递int类型参数
void say_hello3(const char *str);       // 传递char * 字符串
int  say_hello4(int iNum1,int Num2);        // 传递两个参数，并且带返回值。// -------------- so结构体调用 -------------
struct POINT{int x;int y;
};
struct POINT get_mouse_position();      // 返回结构体
struct POINT *get_position();           // 返回结构体指针
void release_point(struct POINT * ptrData); // 将结构指针作为参数// -------------- so 回调函数 -------------
typedef void (callback)();
typedef int (callback2)(int);
void send_message(int a, callback funcPtr); // 无参数的回调函数
int send_message2(int a, callback2 funcPtr);    // 带参数，带返回值的回调函数#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

hello.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "hello.h"
void say_hello(){printf("hello\r\n");
}void say_hello2(int iNum){printf("hello2 num:%d\r\n",iNum);
}void say_hello3(const char *str){printf("hello3 str:%s\r\n",str);
}int  say_hello4(int iNum1,int iNum2){int res = iNum1 + iNum2;printf("hello4 res:%d\r\n",res);return res;
}
struct POINT get_mouse_position(){struct POINT temp;temp.x = 12;temp.y = 13;return temp;
}
struct POINT *get_position(){struct  POINT *temp =NULL;temp = (struct POINT *)malloc(sizeof(struct POINT));temp->x = 10;temp->y = 20;return temp;
}void release_point(struct POINT * ptrData){if(NULL != ptrData){free(ptrData);ptrData = NULL;   }
}
void send_message(int a, callback  funcPtr){printf("send_message a:%d\r\n",a);if(funcPtr != NULL)funcPtr();
}int send_message2(int a, callback2 funcPtr){printf("send_message2 a:%d\r\n",a);if(funcPtr != NULL){int res= funcPtr(6);printf("回调函数的执行结果为：%d\r\n",res);}return 5;
}

构建步骤，如果生成libhello.so文件那么就构建成功了

mkdir build
cd build
cmake ..
make

python动态链接库基础调用

将so文件拷贝到py文件的同级目录
运行命令：

python3 main.py

目录结构如下：

├── libhello.so
└── main.py

main.py

import ctypes
from ctypes import *
solib =  ctypes.CDLL('./libhello.so')func_say_hello = solib.say_hello
func_say_hello()
print("func_say_hello 执行完毕!")
print("============================")func_say_hello2 = solib.say_hello2
func_say_hello2(2)
print("func_say_hello2 执行完毕!")
print("============================")func_say_hello3 = solib.say_hello3
str = "I love you"
func_say_hello3(str.encode("UTF-8"))
print("func_say_hello3 执行完毕!")
print("============================")func_say_hello4 = solib.say_hello4
res = func_say_hello4(5,6)
print("func_say_hello3 执行完毕!结果为：",res)
print("============================")

执行结果如下：

hello
func_say_hello 执行完毕!
============================
hello2 2
func_say_hello2 执行完毕!
============================
hello3 I love you
func_say_hello3 执行完毕!
============================
hello4 11
func_say_hello3 执行完毕!结果为： 11
============================

python动态链接库结构体调用

main.py

import ctypes
from ctypes import *class PyPointStruct(Structure):_fields_ = [("x", c_int),("y", c_int),]solib =  ctypes.CDLL('./libhello.so')func_get_mouse_position = solib.get_mouse_position
func_get_mouse_position.restype = PyPointStruct # 设置函数返回结果的类型为结构体
resp = func_get_mouse_position()
print("res2:",resp.x)
print("res2:",resp.y)
print("============================")func_get_position = solib.get_position
func_get_position.restype = POINTER(PyPointStruct) # 设置函数返回结果的类型为结构体指针
resb = func_get_position()
print("res3:",resb.contents.x)
print("res3:",resb.contents.y)
print("============================")

执行结果如下：

res2: 12
res2: 13
============================
res3: 10
res3: 20
============================

python动态链接库回调函数

main.py

import ctypes
from ctypes import *solib =  ctypes.CDLL('./libhello.so')    # 加载动态链接库def cb_sayhello():                     # 无参数的回调函数print("python hello")def cb_sayhello2(res):                 # 带参数有返回值的回调函数。print("python hello2,res:",res)return 1024solib =  ctypes.CDLL('./libhello.so')   func_send_message = solib.send_message
# CFUNCTYPE定义方法的签名，第一参数表示方法的返回类型，后面开始编译参数的类型
funcStruct =  CFUNCTYPE(None)
solib.send_message(10,funcStruct(cb_sayhello))
print("============================")send_message2 = solib.send_message2
# CFUNCTYPE定义方法的签名，第一参数表示方法的返回值，后面开始编译参数的类型
funcStruct2 =  CFUNCTYPE(c_int,c_int)
send_message2(10,funcStruct2(cb_sayhello2))
print("============================")

执行结果：

send_message a:10
python hello
============================
send_message2 a:10
python hello2,res: 6
回调函数的执行结果为：1024
============================

Note:在一个项目中，我使用python调用动态库，发现奔溃的现象。
具体问题如下，
我将python中的回调函数传递给so调用，但是so的程序中使用了多线程调用回调函数，由于python的回调函数时通过构造对象的方式调的send_message2(10,funcStruct2(cb_sayhello2)) 其中,funcStruct2(cb_sayhello2)是一个对象，因此在这个函数执行完成后会释放这个对象，在so的程序中多线程函数执行回调函数对象就已经被释放了，因此照成回调函数调用崩溃的情况。

代码下载地址
https://download.csdn.net/download/arv002/33253778

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