清风徐来
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Python调用windows下DLL详解 - ctypes库的使用[转]

来源:http://blog.csdn.net/magictong/article/details/3075478

在python中某些时候需要C做效率上的补充,在实际应用中,需要做部分数据的交互。使用python中的ctypes模块可以很方便的调用windows的dll(也包括linux下的so等文件),下面将详细的讲解这个模块(以windows平台为例子),当然我假设你们已经对windows下怎么写一个DLL是没有问题的。

引入ctypes库 from ctypes import *

假设你已经有了一个的DLL(名字是add.dll),且该DLL有一个符合cdecl(这里强调调用约定是因为,stdcall调用约定和cdecl调用约定声明的导出函数,在使用python加载时使用的加载函数是不同的,后面会有说明)调用约定的导出函数Add。 建立一个Python文件DllCall.py测试: from ctypes import * dll = CDLL(“add.dll”) print dll.Add(1, 102)

结果:103

上面是一个简单的例子。下面简单聊一下调用流程: 1、加载DLL 上面已经说过,加载的时候要根据你将要调用的函数是符合什么调用约定的。 stdcall调用约定:两种加载方式 Objdll = ctypes.windll.LoadLibrary(“dllpath”) Objdll = ctypes.WinDLL(“dllpath”) 

cdecl调用约定:也有两种加载方式 Objdll = ctypes.cdll.LoadLibrary(“dllpath”) Objdll = ctypes.CDLL(“dllpath”) 其实windll和cdll分别是WinDLL类和CDll类的对象。

2、调用dll中的方法 在1中加载dll的时候会返回一个DLL对象(假设名字叫Objdll),利用该对象就可以调用dll中的方法。 e.g.如果dll中有个方法名字叫Add(注意如果经过stdcall声明的方法,如果不是用def文件声明的导出函数或者extern “C” 声明的话,编译器会对函数名进行修改,这个要注意,我想你们懂的。) 调用:nRet = Objdll.Add(12, 15) 即完成一次调用。

看起来调用似乎很简单,不要只看表象,呵呵,这是因为Add这个函数太简单了,现在假设函数需要你传入一个int类型的指针(int*),可以通过库中的byref关键字来实现,假设现在调用的函数的第三个参数是个int类型的指针。

如果是要传入一个char缓冲区指针,和缓冲区长度,方法至少有四种:

方法2

sBuf = ‘aaaaaaaaaabbbbbbbbbbbbbb’ pStr = c_char_p( ) pStr.value = sBuf #pVoid = ctypes.cast( pStr, ctypes.c_void_p ).value dll.PrintInfo(pStr, len(pStr.value)) print pStr.value

方法3

strMa = “/0”*20 FunPrint = dll.PrintInfo FunPrint.argtypes = [c_char_p, c_int] #FunPrint.restypes = c_void_p nRst = FunPrint(strMa, len(strMa)) print strMa,len(strMa)

方法4

pStr2 = c_char_p("/0") print pStr2.value #pVoid = ctypes.cast( pStr, ctypes.c_void_p ).value dll.PrintInfo(pStr2, len(pStr.value)) print pStr2.value

3、C基本类型和ctypes中实现的类型映射表 ctypes数据类型 C数据类型 c_char char c_short short c_int int c_long long c_ulong unsign long c_float float c_double double c_void_p void 对应的指针类型是在后面加上"_p",如int*是c_int_p等等。 在python中要实现c语言中的结构,需要用到类。

4、DLL中的函数返回一个指针。 虽然这不是个好的编程方法,不过这种情况的处理方法也很简单,其实返回的都是地址,把他们转换相应的python类型,再通过value属性访问。

5、处理C中的结构体类型 为什么把这个单独提出来说呢,因为这个是最麻烦也是最复杂的,在python里面申明一个类似c的结构体,要用到类,并且这个类必须继承自Structure。 先看一个简单的例子: C里面dll的定义如下

extern “C"int __declspec(dllexport) PrintStruct(PSimpleStruct simp); int PrintStruct(PSimpleStruct simp) { printf (“nMaxNum=%f, szContent=%s”, simp->fVirus, simp->szBuffer); return simp->nNo; }

Python的定义:

dll = CDLL(“AddDll.dll”) simple = SimpStruct(); simple.nNo = 16 simple.fVirus = 3.1415926 simple.szBuffer = “magicTong/0” print dll.PrintStruct(byref(simple))

上面例子结构体很简单,但是如果结构体里面有指针,甚至是指向结构体的指针,处理起来会复杂很多,不过Python里面也有相应的处理方法,下面这个例子来自网上,本来想自己写个,懒得写了,能说明问题就行: C代码如下:

{

char words[10];

}keywords;

typedef struct

{

keywords *kws;

unsigned int len;

}outStruct;

extern “C"int __declspec(dllexport) test(outStruct *o);

int test(outStruct *o)

{

unsigned int i = 4;

o->kws = (keywords *)malloc(sizeof(unsigned char) * 10 * i);

strcpy(o->kws[0].words, “The First Data”);

strcpy(o->kws[1].words, “The Second Data”);

o->len = i;

return 1;

}

Python代码如下:

    _fields_ = [('words', c_char *10),]

class outStruct(Structure):

    _fields_ = [('kws', POINTER(keywords)),

                ('len', c_int),]

o = outStruct()

dll.test(byref(o))

print o.kws[0].words;

print o.kws[1].words;

print o.len

6、例子 说得天花乱坠,嘿嘿,还是看两个实际的例子。 例子1: 这是一个GUID生成器,其实很多第三方的python库已经有封装好的库可以调用,不过这得装了那个库才行,如果想直接调用一些API,对于python来说,也要借助一个第三方库才行,这个例子比较简单,就是用C++调用win32 API来产生GUID,然后python通过调用C++写的dll来获得这个GUID。 C++代码如下:

char* newGUID()

{

 static char buf[64] = {0};

 statc GUID guid;

 if (S_OK == ::CoCreateGuid(&guid)) 

 {

   _snprintf(buf, sizeof(buf),

“%08X-%04X-%04X-%02X%02X-%02X%02X%02X%02X%02X%02X”,

guid.Data1,

guid.Data2,

guid.Data3,

guid.Data4[0], guid.Data4[1],

guid.Data4[2], guid.Data4[3],

guid.Data4[4], guid.Data4[5],

guid.Data4[6], guid.Data4[7]

);

   ::MessageBox(NULL, buf, "GUID", MB_OK); 

  }

 return (char*)buf;

}

Python代码如下:

"""

创建一个全局唯一标识符

类似:E06093E2-699A-4BF2-A325-4F1EADB50E18

NewVersion

"""

try:

    # dll path

    strDllPath = sys.path[0] + str(os.sep) + "createguid.dll"

    dll = CDLL(strDllPath)

    b = dll.newGUID()

    a = c_char_p(b)

except Exception, error:

    print error

    return ""

return a.value

例子2: 这个例子是调用kernel32.dll中的createprocessA函数来启动一个记事本进程

from ctypes import *

定义_PROCESS_INFORMATION结构体

class _PROCESS_INFORMATION(Structure):

_fields_ = [('hProcess', c_void_p),

            ('hThread', c_void_p),

            ('dwProcessId', c_ulong),

            ('dwThreadId', c_ulong)]

定义_STARTUPINFO结构体

class _STARTUPINFO(Structure):

_fields_ = [('cb',c_ulong),

            ('lpReserved', c_char_p),

            ('lpDesktop', c_char_p),

            ('lpTitle', c_char_p),

            ('dwX', c_ulong),

            ('dwY', c_ulong),

            ('dwXSize', c_ulong),

            ('dwYSize', c_ulong),

            ('dwXCountChars', c_ulong),

            ('dwYCountChars', c_ulong),

            ('dwFillAttribute', c_ulong),

            ('dwFlags', c_ulong),

            ('wShowWindow', c_ushort),

            ('cbReserved2', c_ushort),

            ('lpReserved2', c_char_p),

            ('hStdInput', c_ulong),

            ('hStdOutput', c_ulong),

            ('hStdError', c_ulong)]

NORMAL_PRIORITY_CLASS = 0x00000020 #定义NORMAL_PRIORITY_CLASS

kernel32 = windll.LoadLibrary(“kernel32.dll”) #加载kernel32.dll

CreateProcess = kernel32.CreateProcessA #获得CreateProcess函数地址

ReadProcessMemory = kernel32.ReadProcessMemory #获得ReadProcessMemory函数地址

WriteProcessMemory = kernel32.WriteProcessMemory #获得WriteProcessMemory函数地址

TerminateProcess = kernel32.TerminateProcess

声明结构体

ProcessInfo = _PROCESS_INFORMATION()

StartupInfo = _STARTUPINFO()

fileName = ‘c:/windows/notepad.exe’ # 要进行修改的文件

address = 0x0040103c # 要修改的内存地址

strbuf = c_char_p("_") # 缓冲区地址

bytesRead = c_ulong(0) # 读入的字节数

bufferSize = len(strbuf.value) # 缓冲区大小

创建进程

CreateProcess(fileName, 0, 0, 0, 0, NORMAL_PRIORITY_CLASS,0, 0, byref(StartupInfo), byref(ProcessInfo))


最后修改于 2013-10-30