dll导出函数到ctypes

Question

背景

我有一些用 C++ 编写的函数，它们需要很高的实时性能。我想快速将这些函数导出为动态链接库以暴露给 Python，以便我可以进行一些高级编程。

在这些函数中，为了方便使用，我使用中的PyList_New来收集一些中间数据。但是我遇到了一些错误。

代码示例

我发现核心问题是我不能事件导出 python 对象。编译源码为dll并使用ctypes加载后，结果显示

OSError: exception: access violation reading 0x0000000000000008

C++ 代码：

#include <Python.h>


#ifdef _MSC_VER
#define DLL_EXPORT  __declspec( dllexport )
#else
#define DLL_EXPORT
#endif

#ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif

DLL_EXPORT PyObject *test3() {
    PyObject* ptr = PyList_New(10);
    return ptr;
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif

Python 测试代码：

if __name__ == "__main__":
    import ctypes

    lib = ctypes.cdll.LoadLibrary(LIB_DLL)
    
    test3 = lib.test3
    test3.argtypes = None
    test3.restype = ctypes.py_object
    
    print(test3())

环境配置

Clion with Microsoft Visual Studio 2019 Community，arch 是 amd64。

我知道，正确的方法是使用推荐的方法将使用 Python/C Api 的 C++ 源代码包装到模块中，但似乎我必须编写很多代码。有人可以帮忙吗？

Answer 1

ctypes 通常用于调用“常规”C 函数，而不是 Python C API 函数，但可以这样做。您必须使用PyDLL 来加载使用 Python 的函数，因为它不会释放使用 Python 函数时需要持有的 GIL（全局解释器锁）。但是，您显示的代码无效，因为它没有填充它创建的列表（使用 OP 代码作为 test.c）：

>>> from ctypes import *
>>> lib = PyDLL('./test')
>>> lib.test3.restype=py_object
>>> lib.test3()
[<NULL>, <NULL>, <NULL>, <NULL>, <NULL>, <NULL>, <NULL>, <NULL>, <NULL>, <NULL>]

相反，正常编写 C 或 C++ 函数：

test.cpp

#ifdef _MSC_VER
#define DLL_EXPORT  __declspec( dllexport )
#else
#define DLL_EXPORT
#endif

#ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif

DLL_EXPORT int* create(int n) {
    auto p = new int[n];
    for(int i = 0; i < n; ++i)
        p[i] = i;
    return p;
}

DLL_EXPORT void destroy(int* p) {
    delete [] p;
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif

test.py

from ctypes import *

lib = CDLL('./test')
lib.create.argtypes = c_int,
lib.create.restype = POINTER(c_int)
lib.destroy.argtypes = POINTER(c_int),
lib.destroy.restype = None

p = lib.create(5)
print(p) # pointer to int
print(p[:5]) # convert to list...pointer doesn't have length so slice.
lib.destroy(p) # free memory

输出：

<__main__.LP_c_long object at 0x000001E094CD9DC0>
[0, 1, 2, 3, 4]

Answer 2

我自己解决了。只需更改为 Release 即可解决所有问题。