ctypes 调用 dll

1. 加载 Windows API 和 C 运行库

先看例子

from ctypes import *
u32 = windll.LoadLibrary('user32.dll') #加载user32.dll
u32.MessageBoxW(0, u'内容', u'标题',0)
crt = cdll.LoadLibrary('msvcrt.dll')   #加载C运行库
crt.printf('hello world !\n')   

调用 C 库用 cdll，而调用 Windows API 用 windll。

之所以有 cdll 和 windll 的区别，是因为 Windows API 和 C 库函数的调用规范不一样，前者遵从的是 __stdcall，后者是 __cdecl。

__cdecl 是 C Declaration 的缩写，表示 C 编译器默认的函数调用规范，这种方式下由调用者负责清理参数栈。比如在VC中，如果函数前面不加任何修饰，默认的就是 __cdecl。

__stdcall 是 Standard Call 的缩写，这种方式下被调的函数自己负责清理参数栈。在 VC 中，如果函数前有 __stdcall 修饰的话，编译出来的就是这种类型。

Windows API 全部采用的是 __stdcall 。因为 Windows API 要被各种编译器下的各种语言调用，如果采用 __cdecl 的方式，由于各种编译器中使用的栈结构也许并不相同，所以就不敢保证其每种编译器都能正确清理 Windows API 产生的参数栈。而采用 __stdcall 的方式，由被调用者自己清理参数栈，就能避免了以上麻烦。

在 Windows 环境，LoadLibrary() 的参数可以不包括扩展名。还有一种更简短的写法，比如下面三个是等效的：

from ctypes import *
windll.LoadLibrary('user32.dll').MessageBoxW(0, u'内容', u'标题',0)
windll.LoadLibrary('user32').MessageBoxW(0, u'内容', u'标题',0)
windll.user32.MessageBoxW(0, u'内容', u'标题',0)

下面三个也一样

from ctypes import *
cdll.LoadLibrary('msvcrt.dll').printf('hello world !\n')
cdll.LoadLibrary('msvcrt').printf('hello world !\n')
cdll.msvcrt.printf('hello world !\n')

2. 隐式类型转换

int、str、unicode，这三种类型是可以直接作为参数传递的，不用指明对应的C类型

from ctypes import *
cdll.msvcrt.printf('%d, %s\n', 100, 'abc')

3. 显式类型转换

int、str、unicode 之外的类型在作为参数时要做显式类型转换，指出对应的C类型

from ctypes import *
cdll.msvcrt.printf('%.2f\n', c_double(3.14))

4. 指针和引用

byref() 可以引用内存地址，相当于 C 的 &

from ctypes import *
i = c_int(0)
cdll.msvcrt.sscanf('100', '%d', byref(i))
print i.value

pointer() 也可以达到相同的效果

from ctypes import *
i = c_int(0)
cdll.msvcrt.sscanf('100', '%d', pointer(i))
print i.value

二者的区别在于，pointer() 会构造一个指针对象，而 byref() 只是一个函数，所以 byref() 的开销较小。

如果只是用于传递参数，那么用 byref() 就足够了。

5. 字符串指针

直接用 create_string_buffer() 和 create_unicode_buffer()

from ctypes import *
s = create_string_buffer('abc') #初始值abc
cdll.msvcrt.sscanf('def', '%s', s)
print s.value #现在是def

6. 回调函数

为了测试回调函数，先编写一个 test.dll，下面是 C 代码

 #include <stdio.h> 
typedef void __stdcall (*MyCallback)(int);
__declspec(dllexport) void __stdcall TestMyCallback( int i, MyCallback mycallback)
{
    printf("TestMyCallback:%d\n", i);
    mycallback(i*10);
}

上面这个函数接受两个参数，第一个是整型变量 i，第二个是一个回调函数。

首先打印变量 i，然后再把 i*10 传给回调函数。

( __declspec(dllexport) 关键字用于从dll导出函数，详见这里 )

下面的Python代码中实现了回调函数，并传给了test.TestMyCallbackPython

from ctypes import *
def mycallback( i ):
    print 'mycallback:', i
c_mycallback = WINFUNCTYPE(None,         #返回值类型 None 代表 void
                           c_int         #第一个参数类型 int
                           )(mycallback) #括号内是需要被包装的Python函数
windll.test.TestMyCallback(100, c_mycallback)

WINFUNCTYPE 的用法实际包括两个步骤：

• 首先要声明一个 C 函数原型

  c_function_type = WINFUNCTYPE(返回值类型,第一个参数类型,第二个参数类型...)

• 然后再用这个原型包装 Python 函数

  c_function = c_function_type(Python函数)

WINFUNCTYPE 遵守 __stdcall 调用规范，对应的 __cdecl 版本是 CFUNCTYPE