Python和C语言的混合编程【windows系统】

ctypes是python标准库的一员，相当于为python与C语言之间假设了一道桥梁，使得二者之间的混合编程成为可能。

例如我们用C语言写一个希尔排序

//sort.h
#include 
void ShellSort(double *arr, int n);

//sort.c
#include "sort.h"

void ShellSort(double *arr, int n){
	double temp;
	int j;
	for(int nSub=n/2; nSub>0; nSub/=2)
		for(int i=nSub; i=0 && temp 
先写一个test.c做测试。
 
//test.c
#include "sort.h"
int main(){
	double arr[5] = {1,3,5,4,2};
	ShellSort(arr,5);
	for(int i=0; i<5; i++)
		printf("%lf ", arr[i]);
	return 0;
}
 
首先通过gcc -shared -o将sort.c变成sort.dll，再将sort.dll链接到test.c中，从而生成test.exe。gcc会自动将-l后面的sort识别为sort.dll。
 
>gcc -shared -o sort.dll sort.c
>gcc -o test.exe .test.c -L./ -lsort
>test.exe
1.000000 2.000000 3.000000 4.000000 5.000000
 
test.exe成功运行，说明我们这个函数是正确的。
 
接下来需要在python中通过ctypes进行调用。务必注意python和dll须有相同的数据位数。在windows下，如果用mingw中的gcc，只能编译32位程序，而若Python为64位，则会报出如下错误
 
>>> import ctypes
>>> dll = ctypes.CDLL("./sort.dll")
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
  File "C:Python310libctypes__init__.py", line 374, in __init__
    self._handle = _dlopen(self._name, mode)
OSError: [WinError 193] %1 不是有效的 Win32 应用程序。
 
为了解决这个问题，需要下载安装mingw-w64。
 
在正确安装并设置mingw-w64之后，进入python
 
>>> import ctypes
>>> dll = ctypes.CDLL("./sort.dll")
>>> tenValues = ctypes.c_double * 10    #新建一个长度位10的double型数组
>>> v = tenValues(1,3,5,7,9,8,6,4,2,10)
>>> dll.ShellSort(v,10)
0
>>> for i in v:print(i,end=' ')
...
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0
 
可见希尔排序的确起到了作用。