python的 高级ctypes数据类型—字符串数组

2023-12-19 19:18

本文主要是介绍python的 高级ctypes数据类型—字符串数组,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

字符串数组在ctypes中的行为更接近于C语言中的字符串数组,其需要采用二维数组的形式来实现,而不是Python中的一维数组。首先,需要通过c_char类型乘上一个数,得到一个字符串类型,而后将此类型再乘上一个数,就能得到可以包含多个字符串的字符串数组。例:
((c_char * 10) * 3)()
上例即实例化了一个3字符串数组,每个字符串最大长度为10。对于C语言而言,上述的字符串数组实例可直接当做字符串指针传入C函数,其行为等同于在C中声明的char (*)[10]指针。下详细讨论Python中对此对象的处理。首先,字符串数组也是可迭代对象,可通过for循环迭代取值,对于上例的对象,其for循环得到的每一个值,都是一个10个长度的字符串对象。这样的字符串对象有两个重要属性:value和raw。value属性得到是普通字符串,即忽略了字符串终止符号(即C中的\0)以后的所有内容的字符串,而raw字符串得到的是当前对象的全部字符集合,包括终止符号。也就是说,对于10个长度的字符串对象,其raw的结果就一定是一个10个长度的字符串。例:

for i in ((c_char * 10) * 3)():

print(i.value)

print(i.raw)

上述代码中,i.value的输出全为空字符串(b’’),而对于i.raw,其输出则为b’\x00\x00…’,总共十个\x00。也就是说,value会忽略字符串终止符号后的所有字符,是最常用的取值方式,而raw得到不忽略终止字符的字符串。接下来讨论ctypes中对字符串对象的赋值方法。由于ctypes的字符串对象通过某个固定长度的字符串类实例化得到,故在赋值时,这样的字符串对象只可以接受等同于其声明长度的字符串对象作为替代值,这是普通Python字符串做不到的。要得到这样的定长字符串,需要用到ctypes的create_string_buffer函数。create_string_buffer函数用于创建固定长度的带缓冲字符串。其接受两个参数,第一参数为字符串,第二参数为目标长度,返回值即为被创建的定长度字符串对象,可以赋值给字符串数组中的某个对象。注意,create_string_buffer函数必须接受字节字符串作为其第一参数,在Python2中,普通的字符串就是字节字符串,而在Python3中,所有的字符串默认为Unicode字符串,故可以通过字符串的encode、decode方法进行编码方式的转化。encode方法可将Python3的str转为bytes,其中的encoding参数默认就是UTF-8,故无需给出任何参数即可调用。同理,bytes可通过decode方法,以默认参数将bytes转化为Python3的str,对于Python2而言,无需考虑此问题。例:

charList = ((c_char * 10) * 3)()
strList = ['aaa', 'bbb', 'ccc']
for i in range(3):   charList[i] = 								        create_string_buffer(strList[i].encode(), 10)for i in charList:   print(i.value)

上述代码的核心在于,通过create_string_buffer函数创建了一个10长度的带缓冲字符串,其第二参数10用作指定长度,而其第一参数为一个通过encode方法转化成的bytes字符串,这样得到的对象即可赋值给一个10长度的字符串对象。注意,通过create_string_buffer函数创建的字符串对象,其长度必须严格等同于被赋值的字符串对象的声明长度,即如果声明的是10长度字符串,那么create_string_buffer的第二参数就必须也是10,否则代码将抛出TypeError异常,提示出现了类型不一致。
在字符串数组的初始化过程中,这样的字符串对象也可作为初始化的参数。例:

strList = ['aaa', 'bbb', 'ccc']
charList = ((c_char * 10) *3)(*[create_string_buffer(i.encode(), 10) for i in strList])
for i in charList:   print(i.value.decode())

上述代码将实例化与初始化合并,通过列表推导式得到了3个10长度的缓冲字符串,并使用星号展开,作为实例化的参数。则这样得到的charList效果等同于上例中通过依次赋值得到的字符串数组对象。最后通过for循环输出字符串对象的value属性(一个bytes字符串),且通过decode方法将bytes转化为str。

实践:

传一个const *char 指针:

stu_path = ((c_char * 80))()
stu_path_1="/home/hc-test/LNAMJAB3XM5S00072_20220219144738_3_11_edr_packed.bin"

stu_path = create_string_buffer(stu_path_1.encode(), 80)

        

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