python调用dll文件接口

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在Python中某些时候需要C做效率上的补充，在实际应用中，需要做部分数据的交互。使用python中的ctypes模块可以很方便的调用windows的dll（也包括linux下的so等文件），下面将详细的讲解这个模块（以windows平台为例子），当然我假设你们已经对windows下怎么写一个DLL是没有问题的。
  
引入ctypes库 

 from ctypes import *

假设你已经有了一个的DLL（名字是add.dll)，且该DLL有一个符合cdecl（这里强调调用约定是因为，stdcall调用约定和cdecl调用约定声明的导出函数，在使用python加载时使用的加载函数是不同的，后面会有说明）调用约定的导出函数Add。
建立一个Python文件DllCall.py测试： 

 from ctypes import *
 dll = CDLL("add.dll")
 print dll.Add(1, 102)

结果：103 
  
上面是一个简单的例子。下面简单聊一下调用流程： 
1、加载DLL 
上面已经说过，加载的时候要根据你将要调用的函数是符合什么调用约定的。 
stdcall调用约定：两种加载方式 

 Objdll = ctypes.windll.LoadLibrary("dllpath")
 Objdll = ctypes.WinDLL("dllpath")

cdecl调用约定：也有两种加载方式 

 Objdll = ctypes.cdll.LoadLibrary("dllpath")
 Objdll = ctypes.CDLL("dllpath")
 "font-family:Microsoft YaHei;">其实windll和cdll分别是WinDLL类和CDll类的对象。

dll函数的_stdcall 和 _cdecl， stdcall是被调用者来进行栈的处理， cdecl是调用者进行栈的处理。

cdecl中每个调用者都要嵌入处理的代码，所以代码量会大一些。

但为什么不都用stdcall。像printf这样的函数，事先不知道需要的栈大小，需要用cdecl来处理

所以需要使用cdecl来调用  

2、调用dll中的方法 
在1中加载dll的时候会返回一个DLL对象（假设名字叫Objdll），利用该对象就可以调用dll中的方法。 
e.g.如果dll中有个方法名字叫Add（注意如果经过stdcall声明的方法，如果不是用def文件声明的导出函数或者extern “C” 声明的话，编译器会对函数名进行修改，这个要注意，我想你们懂的。）
调用：nRet = Objdll.Add(12, 15) 即完成一次调用。 
  
看起来调用似乎很简单，不要只看表象，呵呵，这是因为Add这个函数太简单了，现在假设函数需要你传入一个int类型的指针（int*），可以通过库中的byref关键字来实现，假设现在调用的函数的第三个参数是个int类型的指针。

 intPara = c_int(9)
 dll.sub(23, 102, byref(intPara))
 print intPara.value

如果是要传入一个char缓冲区指针，和缓冲区长度，方法至少有四种： 

 # 方法1
 szPara = create_string_buffer('/0'*100)
 dll.PrintInfo(byref(szPara), 100);
 print szPara.value

 # 方法2
 sBuf = 'aaaaaaaaaabbbbbbbbbbbbbb'
 pStr = c_char_p( )
 pStr.value = sBuf
 #pVoid = ctypes.cast( pStr, ctypes.c_void_p ).value
 dll.PrintInfo(pStr, len(pStr.value))
 print pStr.value

 # 方法3
 strMa = "/0"*20
 FunPrint  = dll.PrintInfo
 FunPrint.argtypes = [c_char_p, c_int]
 #FunPrint.restypes = c_void_p
 nRst = FunPrint(strMa, len(strMa))
 print strMa,len(strMa)

 # 方法4
 pStr2 = c_char_p("/0")
 print pStr2.value
 #pVoid = ctypes.cast( pStr, ctypes.c_void_p ).value
 dll.PrintInfo(pStr2, len(pStr.value))
 print pStr2.value

  
3、C基本类型和ctypes中实现的类型映射表 
ctypes数据类型          C数据类型 
c_char                          char 
c_short                         short 
c_int                             int 
c_long                          long 
c_ulong                        unsign long 
c_float                          float 
c_double                      double 
c_void_p                       void 
对应的指针类型是在后面加上"_p"，如int*是c_int_p等等。 
在python中要实现c语言中的结构，需要用到类。 
  
4、DLL中的函数返回一个指针。 
虽然这不是个好的编程方法，不过这种情况的处理方法也很简单，其实返回的都是地址，把他们转换相应的python类型，再通过value属性访问。 

 pchar = dll.getbuffer()
 szbuffer = c_char_p(pchar)
 print szbuffer.value

  
5、处理C中的结构体类型 
为什么把这个单独提出来说呢，因为这个是最麻烦也是最复杂的，在python里面申明一个类似c的结构体，要用到类，并且这个类必须继承自Structure。 
先看一个简单的例子： 
C里面dll的定义如下： 

 typedef struct _SimpleStruct
 {
     int    nNo;
     float  fVirus;
     char   szBuffer[512];
 } SimpleStruct, *PSimpleStruct;
 typedef const SimpleStruct*  PCSimpleStruct;

 extern "C"int  __declspec(dllexport) PrintStruct(PSimpleStruct simp);
 int PrintStruct(PSimpleStruct simp)
 {
     printf ("nMaxNum=%f, szContent=%s", simp->fVirus, simp->szBuffer);
 return simp->nNo;
 }

  
Python的定义： 

 from ctypes import *
 class SimpStruct(Structure):
     _fields_ = [ ("nNo", c_int),
               ("fVirus", c_float),
               ("szBuffer", c_char * 512)]

 dll = CDLL("AddDll.dll")
 simple = SimpStruct();
 simple.nNo = 16
 simple.fVirus = 3.1415926
 simple.szBuffer = "magicTong/0"
 print dll.PrintStruct(byref(simple))

上面例子结构体很简单，但是如果结构体里面有指针，甚至是指向结构体的指针，处理起来会复杂很多，不过Python里面也有相应的处理方法，下面这个例子来自网上，本来想自己写个，懒得写了，能说明问题就行：
C代码如下： 

 typedef struct

 {

 char words[10];

 }keywords;



 typedef struct

 {

 keywords *kws;

 unsigned int len;

 }outStruct;

 extern "C"int __declspec(dllexport) test(outStruct *o);

 int test(outStruct *o)

 {

 unsigned int i = 4;

 o->kws = (keywords *)malloc(sizeof(unsigned char) * 10 * i);

 strcpy(o->kws[0].words, "The First Data");

 strcpy(o->kws[1].words, "The Second Data");



 o->len = i;

 return 1;

 }

Python代码如下： 

 class keywords(Structure):

         _fields_ = [('words', c_char *10),]



 class outStruct(Structure):

         _fields_ = [('kws', POINTER(keywords)),

                     ('len', c_int),]

 o = outStruct()

 dll.test(byref(o))



 print o.kws[0].words;

 print o.kws[1].words;

 print o.len

  
6、例子 
说得天花乱坠，嘿嘿，还是看两个实际的例子。 
例子1： 
这是一个GUID生成器，其实很多第三方的python库已经有封装好的库可以调用，不过这得装了那个库才行，如果想直接调用一些API，对于python来说，也要借助一个第三方库才行，这个例子比较简单，就是用C++调用win32 API来产生GUID，然后python通过调用C++写的dll来获得这个GUID。
C++代码如下： 

 extern "C"__declspec(dllexport) char* newGUID();

 char* newGUID()

 {

      static char buf[64] = {0};

      statc GUID guid;

      if (S_OK == ::CoCreateGuid(&guid))

      {

        _snprintf(buf, sizeof(buf),

 "%08X-%04X-%04X-%02X%02X-%02X%02X%02X%02X%02X%02X",

 guid.Data1,

 guid.Data2,

 guid.Data3,

 guid.Data4[0], guid.Data4[1],

 guid.Data4[2], guid.Data4[3],

 guid.Data4[4], guid.Data4[5],

 guid.Data4[6], guid.Data4[7]

 );

        ::MessageBox(NULL, buf, "GUID", MB_OK);

       }

      return (char*)buf;

 }

Python代码如下： 

 def CreateGUID():

     """

     创建一个全局唯一标识符

     类似：E06093E2-699A-4BF2-A325-4F1EADB50E18

     NewVersion

     """

     try:

         # dll path

         strDllPath = sys.path[0] + str(os.sep) + "createguid.dll"

         dll = CDLL(strDllPath)

         b = dll.newGUID()

         a = c_char_p(b)

     except Exception, error:

         print error

         return ""

     return a.value

  
例子2： 
这个例子是调用kernel32.dll中的createprocessA函数来启动一个记事本进程 

 #  -*- coding:utf-8 -*-

 from ctypes import *



 # 定义_PROCESS_INFORMATION结构体

 class _PROCESS_INFORMATION(Structure):

     _fields_ = [('hProcess', c_void_p),

                 ('hThread', c_void_p),

                 ('dwProcessId', c_ulong),

                 ('dwThreadId', c_ulong)]



 # 定义_STARTUPINFO结构体

 class _STARTUPINFO(Structure):

     _fields_ = [('cb',c_ulong),

                 ('lpReserved', c_char_p),

                 ('lpDesktop', c_char_p),

                 ('lpTitle', c_char_p),

                 ('dwX', c_ulong),

                 ('dwY', c_ulong),

                 ('dwXSize', c_ulong),

                 ('dwYSize', c_ulong),

                 ('dwXCountChars', c_ulong),

                 ('dwYCountChars', c_ulong),

                 ('dwFillAttribute', c_ulong),

                 ('dwFlags', c_ulong),

                 ('wShowWindow', c_ushort),

                 ('cbReserved2', c_ushort),

                 ('lpReserved2', c_char_p),

                 ('hStdInput', c_ulong),

                 ('hStdOutput', c_ulong),

                 ('hStdError', c_ulong)]



 NORMAL_PRIORITY_CLASS = 0x00000020 #定义NORMAL_PRIORITY_CLASS

 kernel32 = windll.LoadLibrary("kernel32.dll")  #加载kernel32.dll

 CreateProcess = kernel32.CreateProcessA   #获得CreateProcess函数地址

 ReadProcessMemory = kernel32.ReadProcessMemory #获得ReadProcessMemory函数地址

 WriteProcessMemory = kernel32.WriteProcessMemory #获得WriteProcessMemory函数地址

 TerminateProcess = kernel32.TerminateProcess



 # 声明结构体

 ProcessInfo = _PROCESS_INFORMATION()

 StartupInfo = _STARTUPINFO()

 fileName = 'c:/windows/notepad.exe'       # 要进行修改的文件

 address = 0x0040103c        # 要修改的内存地址

 strbuf = c_char_p("_")        # 缓冲区地址

 bytesRead = c_ulong(0)       # 读入的字节数

 bufferSize =  len(strbuf.value)     # 缓冲区大小



 # 创建进程

 CreateProcess(fileName, 0, 0, 0, 0, NORMAL_PRIORITY_CLASS,0, 0, byref(StartupInfo), byref(ProcessInfo))