Python ctypes 返回的 c_char_p 已损坏答案

【问题标题】：Python ctypes returned c_char_p is corruptedPython ctypes 返回的 c_char_p 已损坏
【发布时间】：2021-11-06 10:35:06
【问题描述】：

我有一个包含以下内容的 C++ 接口：

extern "C"
{
     char const* getValForEntry(Entry e)
     {
         std::string no_val = "__err::no_val";
         if (handles.find(e) != handles.end())
         {
             std::string val = handles[e]->get_value();
             return val.c_str();
         }
         else
             return no_entry.c_str();
     }
}

我有一个 python 应用程序使用 ctypes 连接到这个接口，如下所示：

self.lib.getUpdateForEntry.restype = c_char_p
val = self.lib.getUpdateForEntry(e)

接口返回字符串：

{"RVC HR1":{"Mode":1,"Seq Num":162,"Home":7,"Time":"Thu Sep 01 10:00:00 2000","Flags":0,"Data Len":1024,"Data":[26, ... an array of 1024 values ... ,239]}}

python 应用看到的是：

p??"Mode":1,"Seq Num":162,"Home":7,"Time":"Thu Sep 01 10:00:00 2000","Flags":0,"Data Len":1024,"Data":[26, ... an array of 1024 values ... ,239]}}

消息应该是一个包含 2844 个字符的字符串，但在 python 中，前 12 个字符总是损坏，我看到消息：

'utf8' codec can't decode byte 0xb1 in position 1: invalid start byte

如果我将消息调整为数组中只有少数几个值（小于 10），那么消息很好，但是当我添加更多值时，消息的第一部分会损坏。有谁知道我为什么看到这个？是否有最大 c_char_p 长度，还是作为 ascii 返回并转换为 unicode？是别的吗？

【问题讨论】：

std::string val 是一个局部变量。当函数返回时，它将超出范围并变为无效。 return val.c_str(); 返回一个指向 val 拥有的缓冲区的指针，并且当函数返回时将与 val 的其余部分一起消失。它就在这里。
该问题与 python 无关，与 C++ 中的局部变量有关，其范围仅限于声明它们的块。如果调用者是 C++，则可能会观察到类似的行为。
@Austin -- 如果这是真的，为什么消息是正确的 -- 欢迎来到 C++ 和未定义行为的世界。无论您观察什么，代码都不正确。更改编译器、编译器设置等，可能会得到不同的结果（可能会崩溃）。
很难说为什么这个看起来很有效。也许是短字符串优化，并且在堆栈上的字符串的前几个字节上没有写入任何内容。也许系统正在保留一些动态分配的存储，因为它怀疑您很快就会再次需要它。任何可能的原因，这是未定义确切行为的重要原因之一。
另外，我建议您识别代码错误，并在返回字符数据时采用不同的方法。花费（IMO，浪费）时间来尝试对未定义的行为进行推理并不是对开发资源的良好利用。

标签： python c++ string character-encoding ctypes

【解决方案1】：

有关说明，请参见上面的 PaulMcKenzie 和 user4581301 cmets。局部变量 val 超出范围，导致未定义的行为。

【讨论】：