如何将列表传递给python上的ctypes函数

Question

这是一个两部分的问题。为了提供一些背景知识，我有一个 C 代码，如下所示：

int c_func(const char* dir, float a, float b, float c, float d )
{
    printf("%s\n", dir);
    printf("%f\n",a);
    printf("%f\n",b);
    printf("%f\n",c);
    printf("%f\n",d);

    return 0;
}

这是一个简单的函数，它接受一个字符串和 4 个浮点数作为参数并将它们打印出来我正在尝试测试我的 phython/C 接口。我的python代码如下：

calling_function = ctypes.CDLL("/home/ruven/Documents/Sonar/C interface/Interface.so")  
calling_function.c_func("hello",1, 2, 3, 4])

现在既然这样有效，我想传递一个包含 4 个浮点数的列表，而不是传递 4 个单独的浮点数。我在网上尝试了不同的代码来编辑我的 C 函数，以便它接受一个列表作为它的参数之一，但我似乎无法弄清楚如何这样做，因为我是一个新程序员，而且我对 C 没有经验。

问题 1：如何编写 C 函数以接受列表作为其参数？

问题 2：这个包含四个浮点数的列表实际上来自我的 Python 代码中的列表列表。在对 C 函数进行编码后，我是否可以使用称为testfv2[0,:] C 函数输入的numpy 数组？testfv2[0,:]是一个 1x4 的维度列表，testfv2是一个 117x4 的维度列表。现在，我想一次进入 C 函数 1 行，这就是为什么我想使用testfv2[0,:].

Answer 1

如何编写 C 函数以接受列表作为其参数？

简短的回答，你不能。

长答案：C 没有列表，但有数组和指针。

那么你有几个选择：

int c_func(const char *dir, float abcd[4]) { // using an array with explicit size

int c_func(const char *dir, float abcd[]) { // Using an array (will decay to a pointer at compile-time)

int c_func(const char *dir, float *abcd) { // Using a pointer.

如果您只会收到 4 个浮点数，我建议使用第一种形式，它强制执行数组的大小，您的函数的任何用户（主要是您未来的自己）都知道只提供一个包含四个元素的数组。

从 Python 调用您的函数：

floats = [1.0, 2.0, 3.0, 4.0] # Or whatever values you want to pass, but be sure to give only 4
FloatArray4 = ctypes.c_float * 4 # Define a 4-length array of floats
parameter_array = FloatArray4(*floats) # Define the actual array to pass to your C function

我不知道传递超过 4 个浮点数是否FloatArray4会引发错误——我猜是这样，但我现在无法检查。

至于你的第二个问题，如果你想要动态大小的数组（超过 4 个元素），你必须为你的 C 函数提供另外两个配置文件之一，在这种情况下，我建议你int为大小添加一个额外的参数数组的：

int c_func(const char *dir, float floats[], int size) {

或者

int c_func(const char *dir, float *floats, int size) {

您也可以使用标准size_t而不是int，它就是为此而设计的。

我要传递一个多维数组，您添加另一对括号：

int c_func(const char *dir, float floats[][4]) { // Note the explicit size for second dimension

但请记住，对于 C 数组，对于除第一个维度之外的所有维度，必须明确指定维度。如果该值是常量，则不会有问题，但如果不是，则必须使用指针：

int c_func(const char *dir, float *floats[]) {

或者

int c_func(const char *dir, float **floats) {

这是两个相同的语法（数组将衰减为指针）。再一次，如果您的尺寸是动态的，我建议为尺寸添加参数。

如果您想要补充尺寸，只需重复最后一步。