CPPYY/CTYPES 将字符串数组作为 char* args[] 传递

Question

我最近才开始使用cppyy 和ctypes，所以这可能是一个有点愚蠢的问题。我有以下 C++ 函数：

float method(const char* args[]) {
    ...
}

在 Python 中，我想将 args 作为字符串列表传递，即：

args = *magic*
x = cppyy.gbl.method(args)

之前找过this，所以用了

def setParameters(strParamList):
    numParams    = len(strParamList)
    strArrayType = ct.c_char_p * numParams
    strArray     = strArrayType()
    for i, param in enumerate(strParamList):
        strArray[i] = param
    lib.SetParams(numParams, strArray)

来自 Python：

args = setParameters([b'hello', b'world'])

c_types.c_char_p 需要一个字节数组。但是，当调用x = cppyy.gbl.method(args) 时，我得到了

TypeError: could not convert argument 1 (could not convert argument to buffer or nullptr)

我不完全确定为什么这是错误的，因为 args 是 <__main__.c_char_p_Array_2> 对象，我认为应该将其转换为 const char* args[]。

Answer 1

ctypes 没有可从 C/C++ 用于扩展编写者的公共 API，因此 cppyy 对 ctypes 的处理必然有些笨拙。出了什么问题，const char* 生成的 ctypes 数组的类型是 const char*[2] 而不是 const char*[] 并且由于 cppyy 对 ctypes 类型进行直接类型匹配，所以失败了。

按原样，某处的某些代码需要将 Python 字符串转换为低级 C 字符串，并在调用期间保留该内存。就我个人而言，我会使用一个小的 C++ 包装器，而不必在 Python 方面考虑问题。关键是 std::vector<std::string> 可以处理必要的转换（例如，不需要 bytes 类型，但如果您愿意，当然可以使用）并且它可以保存临时内存。

所以，如果给你一些像这样的第 3 方接口（将其内联为 cppyy 只是为了示例）：

import cppyy

cppyy.cppdef("""
    float method(const char* args[], int len) {
        for (int i = 0; i < len; ++i)
            std::cerr << args[i] << " ";
        std::cerr << std::endl;
        return 42.f;
    }
""")

然后我会生成一个包装器：

# write a C++ wrapper to hide C code
cppyy.cppdef("""
    namespace MyCppAPI {
       float method(const std::vector<std::string>& args) {
           std::vector<const char*> v;
           v.reserve(args.size());
           for (auto& s : args) v.push_back(s.c_str());
           return ::method(v.data(), v.size());
       }
    }
""")

然后用C++版本替换原来的C API：

# replace C version with C++ one for all Python users
cppyy.gbl.method = cppyy.gbl.MyCppAPI.method

对于下游的任何其他人来说，事情都会如预期的那样：

# now use it as expected
cppyy.gbl.method(["aap", "noot", "mies"])

说了这么多，显然 cppyy 没有理由不能自动进行这一位包装。我创建了这个问题：https://bitbucket.org/wlav/cppyy/issues/235/automatically-convert-python-tuple-of

Answer 2

为了有一个具体的例子，我将使用它作为.cpp 文件：

#include <cstdlib>

extern "C"
float method(const char* args[]) {
    float sum = 0.0f;
    const char **p = args;
    while(*p) {
        sum += std::atof(*p++);
    }
    return sum;
}

我假设它是用g++ method.cpp -fPIC -shared -o method.so 编译的。鉴于这些假设，下面是一个如何从 Python 中使用它的示例：

#!/usr/bin/env python3

from ctypes import *

lib = CDLL("./method.so")
lib.method.restype = c_float
lib.method.argtypes = (POINTER(c_char_p),)

def method(args):
    return lib.method((c_char_p * (len(args) + 1))(*args))

print(method([b'1.23', b'45.6']))

我们创建一个 C 数组来保存 Python 参数。 len(args) + 1 确保空指针哨兵有空间。