Ctypes-字符串指针答案

【问题标题】：Ctypes-String pointersCtypes-字符串指针
【发布时间】：2018-02-28 12:49:15
【问题描述】：

此 python 代码调用一个 dll（在 LabVIEW 中创建），它返回作为参数传递的字符串的大小。每次我尝试传递不同大小的字符串时，它都会返回大小为“1”。我试过用 C、LabVIEW 等不同的编程语言调用 dll，效果很好。

dll文件下载链接：https://drive.google.com/open?id=1pnYI6-SfUY3Cn6EeD4mWUO6dlEBH3DmN

    import ctypes
    from ctypes import windll, cdll,\
        c_wchar, c_size_t, c_ulonglong, c_wchar_p, c_void_p,\
        sizeof,\
        WinError
    try:
        dllhandle = ctypes.CDLL("Strlen.dll")
        print("Library Loaded")
    except Exception as e:
        print("Can't open DLL:",e)
    dllhandle.Strlen.argtypes = [ctypes.c_wchar_p]
    dllhandle.Strlen.restype = ctypes.c_int32
    data = "Hello"
    data_ptr = ctypes.c_wchar_p(data)
    print("Data Pointer:",data_ptr)
    length = dllhandle.Strlen(data_ptr)
    print("Data:",data)
    print("String Length:",length)

谁能帮我解决这个问题？提前谢谢。

【问题讨论】：

SetExcursionFreeExecutionSetting 是做什么的？你也有函数标题吗？我知道它为什么会这样，但我想在公开之前进行测试。虽然我有点不情愿在我的PC 上执行未知代码。其他语言怎么调用func？

标签： python pointers dll ctypes

【解决方案1】：

注意事项：

.dll 不可用（它的 DllMain 在本例中为 LVDLLStatus，返回 0 - 触发 [MS.Docs]: LoadLibraryW function 失败并出现 ERROR_DLL_INIT_FAILED) 没有 LabVIEW 运行时引擎
我下载了[NI]: LabVIEW Run-Time Engine 2017 - (64-bit) - Windows - Windows 10/8.1 64-bit/7 (SP1) 64-bit/Server 2012 R2 64-bit/Server 2008 R2 64-bit，之后就可以加载了

我的猜测是正确的：该函数需要 char * (8bit)，而 wchar\t * 是 16bit。

测试代码（code.py）：

#!/usr/bin/env python3

import sys
from ctypes import CDLL,\
    c_int, c_char_p, c_wchar_p


WORDS = [
    "",
    "a",
    "q z",
    "asd\n",
    "12345",
    "qwertyuiop",
]


if __name__ == "__main__":
    print("Python {:s} on {:s}\n".format(sys.version, sys.platform))
    strlen_dll = CDLL("Strlen")
    strlen_func = strlen_dll.Strlen
    strlen_func.restype = c_int
    for word in WORDS:
        print("{:s}:\n    len: {:d}".format(repr(word), len(word)))
        strlen_func.argtypes = [c_char_p]
        print("    Strlen.Strlen(c_char_p): {:d}".format(strlen_func(word.encode())))
        strlen_func.argtypes = [c_wchar_p]
        print("    Strlen.Strlen(c_wchar_p): {:d}".format(strlen_func(word)))

输出：

(py35x64_test) E:\Work\Dev\StackOverflow\q049030000>"e:\Work\Dev\VEnvs\py35x64_test\Scripts\python.exe" code.py
Python 3.5.4 (v3.5.4:3f56838, Aug  8 2017, 02:17:05) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)] on win32

'':
    len: 0
    Strlen.Strlen(c_char_p): 0
    Strlen.Strlen(c_wchar_p): 0
'a':
    len: 1
    Strlen.Strlen(c_char_p): 1
    Strlen.Strlen(c_wchar_p): 1
'q z':
    len: 3
    Strlen.Strlen(c_char_p): 3
    Strlen.Strlen(c_wchar_p): 1
'asd\n':
    len: 4
    Strlen.Strlen(c_char_p): 4
    Strlen.Strlen(c_wchar_p): 1
'12345':
    len: 5
    Strlen.Strlen(c_char_p): 5
    Strlen.Strlen(c_wchar_p): 1
'qwertyuiop':
    len: 10
    Strlen.Strlen(c_char_p): 10
    Strlen.Strlen(c_wchar_p): 1

解释：

Win 使用 Wide Characters 时使用
wchar_t（或 unsigned short）。根据[MS.Docs]: Working with Strings

Windows 使用 UTF-16 编码表示 Unicode 字符，其中每个字符都被编码为 16 位值。
在 UTF-16 上进行 Google 搜索会产生很多结果，以下是其中的几个：
我们以字符 A（十六进制 0x41）为例。由于它是一个普通的 ASCII，它将被表示为一个 wchar_t，如下所示：
- 0x00 - 这个字节不是必需的，也没有代码页，你可以像填充字节一样查看它
- 0x41 - 值本身
如所见，wchar_t 的第 1^st 字节为 0，与 NULL相同> 字符终止符 ([Wikipedia]: Null-terminated string)。因此，在不知道的情况下，您传递了一个包含此类字符的字符串，并且当函数遇到第一个^st 时，它会停止
但为什么它返回 1（而不是 0 作为字符串中的 1^stwide char以 0x00 开头）？这是因为[Wikipedia]: Endianness（以及 Intel CPUs 和在其上运行的 OSes 是 很少 -字节序）。您还应该检查[SO]: Python struct.pack() behavior (@CristiFati's answer)（endianness 相关部分）

【讨论】：