利用python3的ctypes库实现动态库so的调用

admin 2022-5-26 27420

本文来源:

https://blog.csdn.net/qqyuanhao163/article/details/103608716

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核心关注点在于通过python来处理C函数的入参与出参

 

动态库和调用的系统版本要匹配:

dll动态库需要在windows环境下运行,32bit的so动态库需要在32bit的linux环境下面调用,64bit的so动态库需要在64bit的linux环境下面调用

否则,报错: 

Traceback (most recent call last):
  File "cdll_so_s1ap_initialUE.py", line 85, in <module>
    sotest = cdll.LoadLibrary(os.getcwd()+ "/look.so")
  File "/usr/local/lib/python3.6/ctypes/__init__.py", line 426, in LoadLibrary
    return self._dlltype(name)
  File "/usr/local/lib/python3.6/ctypes/__init__.py", line 348, in __init__
    self._handle = _dlopen(self._name, mode)
OSError: /home/look.so.so: wrong ELF class: ELFCLASS32


原因:

Python 的 ctypes 要使用 C 函数,需要先将 C 编译成动态链接库的形式,即 Windows 下的 .dll 文件,或者 Linux 下的 .so 文件。先来看一下 ctypes 怎么使用 C 标准库。

Windows 系统下的 C 标准库动态链接文件为 msvcrt.dll (一般在目录 C:\Windows\System32 和 C:\Windows\SysWOW64 下分别对应 32-bit 和 64-bit,使用时不用刻意区分,Python 会选择合适的)

Linux 系统下的 C 标准库动态链接文件为 libc.so.6 (以 64-bit Ubuntu 系统为例, 在目录 /lib/x86_64-linux-gnu 下

 

一、动态库编译(C语言):

#ifdef _WIN_
#define DllExport   __declspec( dllexport )
#else
#define DllExport   __attribute ((visibility("default")))
#endif
DllExport int lookup(BYTE *in, WORD in_len, DWORD dwStartBit, BYTE *out, DWORD *out_len, BYTE bDir,  CHAR *key)


二、导出符号表(eg:Linux):

nm -D look.so

在符号表中,可以看到第一步中C语言的导出函数。


三、出参处理(BYTE *out):

Python 默认的 string 是不可变的,所以不能传递 string 到一个 C 函数去改变它的内容,所以需要使用 create_string_buffer,对应 Unicode 字符串,要使用 create_unicode_buffer,

C常规参数类型与ctypes、python类型对应关系表如下:



四、实例源码:

#! /usr/bin/env/python
# _*_ encoding : utf-8 _*_
 
from ctypes import *
import platform
import os, re
 
 
def getSpace(level):
    space='\n'
    for i in range(level):
        space=space+'    '
    return space
 
# 格式化 XML 字符串#
def printXml(xml_str):
    
    #xml_list=xml_str.split('([>])')
    new_xml_list=""
    # head=xml_str[0:9]
    # xml_str=xml_str[9:]
    xml_list=re.split(r'([>])',xml_str)
    xml_list = ["".join(i) for i in zip(xml_list[0::2],xml_list[1::2])]
    level=0
    for node in xml_list:
        if(re.match(r'<\?xml .*version.*\?>',node)):
            new_xml_list=new_xml_list+new_xml_list+node
            continue
        elif(re.match(r'<[^\?^/].*[^/]>',node)):
            new_xml_list=new_xml_list+getSpace(level)+node
            level=level+1
            continue
        elif(re.match(r'</.*[^/]>',node)):
            level=level-1
            new_xml_list=new_xml_list+getSpace(level)+node
            continue
        elif(re.match(r'<[^/].*/>',node)):
            new_xml_list=new_xml_list+getSpace(level)+node
        elif(re.match(r'.+</.*[^/]>',node)):
            new_xml_list=new_xml_list+node
            level=level-1
        else:
            print(node)
 
    # print(new_xml_list)
    return new_xml_list
 
 
def writeXML(outputstrt, xmlFileName):
fileHandle = open(xmlFileName, 'w',encoding="utf_8_sig")
fileHandle.write('')
fileHandle.close()
 
fileHandle = open(xmlFileName, 'a',encoding="utf_8_sig")
fileHandle.write(outputstrt + '\n\n')
fileHandle.close()
 
 
 
if __name__ == '__main__':
    # key = "123456789" # 暂时随便写一个
    # key_str = "E7 AB 8B E6 B0 91 E5 9B BD E4 BB AC E6 88 91 E4 B8 AD E4 BA BA E4 B8 BA E4 BA 86 E5 BB BA E4 B8" # 暂时随便写一个
    key_str = '07 41 01 08 49 06 11 99 09 20 00 00 05 F3 72 40 30 00 00 05 52 00 D0 11 D1'
    bitstream_Str = '01 00 01 38 00 00 00 00 12 00 30 10 80 08 64 10 91 99 00 32 11 F2 02 01 05 83 01 01'
 
    # 输入码流的预处理
    input_len = len(bitstream_Str.replace(" ", '')) // 2
    bitstream_list = bitstream_Str.split(' ')
    input = (c_char * input_len)()
    for i in range(input_len):
        input[i] = int(bytes(bitstream_list[i], encoding='utf-8'),16)
        print(int(bytes(bitstream_list[i], encoding='utf-8'),16))
    in_p = bytes(bytearray(input))
 
    key_len = len(key_str.replace(" ", '')) // 2
    key_list = key_str.split(' ')
    key = (c_char * key_len)()
    for i in range(key_len):
        key[i] = int(bytes(key_list[i], encoding='utf-8'),16)
        print(int(bytes(key_list[i], encoding='utf-8'),16))
    key_p = bytes(bytearray(key))
 
 
 
    # 打开 .so 文件
    sotest = cdll.LoadLibrary(os.getcwd()+ "/XML.so")
    sotest.argtypes = [c_char_p, c_ushort, c_uint, c_ubyte, c_uint, c_ubyte, c_ubyte, c_ubyte, c_char_p, c_char_p, c_ubyte, c_char_p] # 声明C函数的所有入参
    sotest.restype=[c_int]                # 声明C函数的返回值类型
    buffer  = create_string_buffer(8000000) # 创建可用于修改的出参
    buffer_len = c_int()                  # 定义出参的长度变量
 
    print("\n--------------------------------so打印结果输出-------------------------------------\n")
    result = sotest.PubDecode(in_p,        #BYTE *in
                        input_len,            #WORD in_len
                        0,                    #DWORD dwStartBit+
                        9,                    #BYTE bModType
                        1325056,              #DWORD msgType             
                        3,                    #BYTE msgVersion                     
                        0,                    #BYTE bDir       1 - receive      0 - send
                        0,                    #BYTE bNetType
                        buffer,               #BYTE *out
                        byref(buffer_len),    # DWORD *out_len
                        0,                    #BYTE isAnony
                        key_p)                #CHAR *key
 
    print("\n--------------------------------py调试结果输出-------------------------------------\n")
    print(os.getcwd()+ "/XML.so")
    print("\n******--------input--------******")
    print("input_len: " + str(input_len))
    print("bitstream_Str: " + bitstream_Str.replace(" ", ''))
    print(in_p)
    print(bitstream_list)
    print("\n******--------result--------******")
    print("result: %d    0-ok 1-failed" % result)
    print("\n******--------output--------******")
    print("out_len: " + str(buffer_len.value))
    print("\n------------------")
    print(str(buffer.value).replace(r'\n', '').replace(r'\r', '').split("'")[1])
    print("\n--------------------------------结果输出到文件-------------------------------------\n")
    writeXML(printXml(str(buffer.value).replace(r'\n', '').replace(r'\r', '').split("'")[1]), 'xmlpcode.txt')

 

五、reference:

python调用第三方动态库(附代码) - 官方文档

https://blog.csdn.net/chongtong/article/details/81566868

Python调用DLL动态链接库——ctypes使用

https://www.cnblogs.com/FHC1994/p/11421229.html

Python调用c/c++动态库(一)

https://blog.csdn.net/giveaname/article/details/89811783

python调用C/C++程序出现的32位和64位的问题

https://blog.csdn.net/budding0828/article/details/89344888

Python利用ctypes实现按引用传参

https://www.cnblogs.com/douzujun/p/10822031.html

Python实例浅谈之三Python与C/C++相互调用

https://www.cnblogs.com/apexchu/p/5015961.html

python在 linux上调用.so文件

https://blog.csdn.net/python_tty/article/details/44495659

python关于ctypes使用char指针与bytes相互转换的问题

https://www.cnblogs.com/hjbf/p/11969521.html

Python中bytes与字符串的相互转化

https://www.cnblogs.com/haitaoli/p/10587257.html

Python工作笔记-往dll中传入char*类型的参数并且如何接收char*的值 - 利用了ctypes库中的string_at

https://blog.csdn.net/qq78442761/article/details/83058756

使用 ctypes 进行 Python 和 C 的混合编程

https://www.cnblogs.com/gaowengang/p/7919219.html

将博客搬至CSDN —— python 调用 so 库 需要注意的地方

https://blog.csdn.net/github_37157365/article/details/80494733

通过ctype由python向C语言传递char *,获取新结果

https://blog.csdn.net/weixin_38825407/article/details/101709466

python调用c/c++ (入参出参为指针)

https://www.cnblogs.com/taurusfy/p/9321883.html

https://www.cnblogs.com/kgtone/p/9601918.html

任务备忘(已经完成):用python写一个格式化xml字符串的程序

Python字符串前面加u,r,b的含义

https://blog.csdn.net/winfred_hua/article/details/86079353

格式化XML字符串

https://www.cnblogs.com/kgtone/p/9601918.html


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