python的ctypes模块详解数组_python中使⽤C类型的数组以及
ctypes的⽤法
Python 在 ctypes 中为我们提供了类似C语⾔的数据类型，
它的⽤途（我理解的）可能是：
（1） 与 其他语⾔（如 C、Delphi 等）写的动态连接库DLL 进⾏交换数据，因为 python 的 数据与 DLL难以进⾏数据交换。
(2) python 的字符串⼀旦形成，是不可变的，为了算法的需要，我们有时需要对字符串进⾏原位操作 ( in place ),⽽不想浪费另外的内存空间。
(3) python 具有很简明的语法，⼈们乐于使⽤。在解决实际问题时，字符串的处理占据了很⼤的开发量。
互联⽹上有很多有⽤的算法可以帮助我们解决问题，如果我们能⽤python 写类似于 C 语⾔的程序，就不需要⽤其他语去写扩展了。
有⼈会问，既然如此，⽤C语⾔，不就好了吗？
当然可作这种选择，在⽤ python 的优势在于：既⽤使⽤了C语⾔的优点，也使⽤了Python的最⼤优点： 垃圾⾃动回收，代码简洁等。
⼀、 导⼊ C 类型 库
from ctypes import *
⼆、 常⽤的C 类型
(1) c_int 、 c_long 、c_int32
C 类型的long int ，这两个类型完全相同。
python ⽤ int 与之相应 ， 但c_int的取值范围是 32 bit 的整数 。
占⽤ 4 字节内存
(2) c_int64
64 bit 整数，占⽤ 8 字节内存 ， python ⽤ int 与之相应
(2) c_double 、c_float
C 类型的 double , 这两个名字（ c_double 、c_float 完全相同 ）
占⽤ 8 字节内存
python ⽤ float 与之相应
(3) c_byte
C 类型 的 byte , python ⽤ int 与之相应
占⽤1字节内存
(4) c_char
C 的 8 bit 字符型
(5) c_wchar
C 的 unicode 字符
【注】
ctypes模块
C类型 Python类型 ctypes 类型
char 1-character/string c_char
wchar_t 1-character/Unicode、string c_wchar
char int/long c_byte
char int/long c_ubyte
short int/long c_short
unsigned short int/long c_ushort
int int/long C_int
unsigned int int/long c_uint
long int/long c_long
unsigned long int/long c_ulong
long long int/long c_longlong
unsigned long long int/long c_ulonglong
float float c_float
double float c_double
char *(NULL terminated) string or none c_char_p
wchar_t *(NULL terminated) unicode or none c_wchar_p void * int/long or none c_void_p
当⼀个函数期望⼀个指针作为参数时，可以像这样调⽤
function_main( byref(parameter) ). //
struct例⼦
下⾯的例⼦是定义⼀个结构
C语⾔例⼦
struct beer_recipe
{
int amt_barley;
int amt_water;
};
Python例⼦
class beer_recipe(Structure):
_fields_ = [
("amt_barley", c_int),
("amt_water", c_int),
]
Union结构例⼦
C语⾔例⼦
union {
long barley_long;
int barley_int;
char barley_char[8];
}barley_amount;
Python例⼦
class barley_amount(Union):
_fields_ = [
("barley_long", c_long),
("barley_int", c_int),
("barley_char", c_char * 8),
]
三、 ⽣成类似C的数组
⽬的：初值化⼀个具有 10 个元素 的数组，每个元素初值为0的(⼀） python 原⽣数组 list
>>> a = [ 0 ] * 10
>>> for i in range(0, len(a)):
print( a[i], end=" ")
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
>>>
（⼆） ⽣成 10 元素的 c_int 类型的数组：
格式⼀：
>>> from ctypes import *
>>> a = ( c_int * 10) ()
>>> for i in range(0, len(a)):
print( a[i], end=" ")
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
>>>
格式⼆：
>>> from ctypes import *python获取数组长度
>>> M = 10
>>> a = ( c_int * M ) ()
>>> for i in range(0, len(a)):
print( a[i], end=" ")
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
格式三：
>>> from ctypes import *
>>> myArr10 = c_int * 10
>>> a = myArr10( )
>>> for i in range(0, len(a)):
print( a[i], end=" ")
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
c_double 的数组定义与上⾯相似。
四、如何使⽤ C 类型的数组 ?
例 1 ， 对整数数组倒序的程序
#coding=gbk
from ctypes import *
# 定义 具有10个 c_int 元素的数组
# 编写⼀维数组的 倒序的程序
# 说明 ： 本算法参照 ⽹上基于指针的算法改写⽽成。def outPut( A ):
for i in range(0,N):
print( A[i], end=" ")
print ( "\n")
def arrReverse( A ， N):
i = 0 ; j = N-1
while i
A[i], A[j] = A[j], A[i]
# 相当于 T =A[i]; A[i]=A[j]; A[j]=T
i = i+1; j=j-1
#测试程序
N = 10
a = (c_int * N )()
for i in range(0,N):
a[i] = i;
print ( "原数组：")
outPut( a )
arrReverse( a ，len(a) )
print ("倒序数组：")
outPut( a )
--- 结果 ---
原数组：
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
倒序数组：
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
例2 求倒序字符串
#coding=gbk
from ctypes import *
# 编写求字符串的倒序字符串
def arrReverse( A , N ):
i = 0 ; j = N-1
while i
A[i], A[j] = A[j], A[i]
# 相当于 T =A[i]; A[i]=A[j]; A[j]=T
i = i+1; j=j-1
#测试程序
a = create_unicode_buffer( "张三买了⼀头⼩⽑驴，花了1024.05元钱。")
print ( "原字符：")
print ( a.value )
arrReverse( a , len( a ) -1 )
print ("倒序字符串：")
print ( a.value )
-- 结果 --
原字符：
张三买了⼀头⼩⽑驴，花了1024.05元钱。
倒序字符串：
。钱元50.4201了花，驴⽑⼩头⼀了买三张
解说
(1) create_unicode_buffer（ python的字符串 ）
是创建⼀个 c_wchar 的数组，其长度是 字符串的长度 +1 , 因为 C 的字符串是以 NULL 结尾的所以要多出⼀个元素才⾏。c_wchar 是 unicode 字符。

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