Warum gibt meine C-Funktion falsche Werte zurück, wenn sie von Python aus mit ctypes aufgerufen wird?

Eine von Python über ctypes aufgerufene C-Funktion gibt einen falschen Wert zurück

Eine über Python mit dem ctypes-Modul aufgerufene C-Funktion kann trotzdem einen falschen Wert zurückgeben funktioniert ordnungsgemäß, wenn es direkt in C aufgerufen wird. Diese Ungleichheit kann bei bestimmten Konfigurationsproblemen auftreten übersehen.

Argument- und Rückgabewerttypen

Um eine genaue Wertkonvertierung zwischen Python und C sicherzustellen, ist es wichtig, die Argument- und Rückgabewerttypen korrekt anzugeben. In Python wird dies mithilfe von ctypes erreicht durch:

• argtypes: Eine Folge von CTypes-Typen, die jedes Argument der Funktion darstellen, angeordnet in der Reihenfolge, in der sie in der Funktionsdeklaration erscheinen . Für ein einzelnes Argument ist eine Ein-Element-Sequenz erforderlich.
• restype: Ein einzelner CTypes-Typ, der den Rückgabetyp der Funktion darstellt.

Argumenttypen falsch konfigurieren

Ein Fehler, der häufig beim Aufruf einer C-Funktion aus Python über ctypes auftritt, ist die Fehlkonfiguration von Argumenttypen. Beispielsweise kann die Angabe aller Argumenttypen als int (Standard) für Funktionen, die andere Datentypen erwarten, zu undefiniertem Verhalten und falschen Ergebnissen führen.

Beispiel

Stellen Sie sich eine C-Funktion vor Potenz, die eine gegebene Zahl potenziert berechnet. Der erwartete C-Funktionsprototyp ist:

float power(float x, int exponent);

Die entsprechende Python-Implementierung mit ctypes wäre:

from ctypes import *

so_file = '/Users/.../test.so'
functions = CDLL(so_file)

functions.power.argtypes = [c_float, c_int]
functions.power.restype = c_float

print(functions.power(5, 3))

In diesem Beispiel werden die Argumenttypen und der Rückgabetyp ordnungsgemäß angegeben, um Genauigkeit zu gewährleisten Wertumrechnung.

Korrektur des Fehlers

Um das im Problem beschriebene Problem zu beheben, wo Wenn die Funktion einen falschen Wert zurückgibt, muss unbedingt sichergestellt werden, dass die Argument- und Rückgabewerttypen im Python-Code korrekt angegeben sind. Insbesondere verhindert die Überprüfung, dass die argtypes- und restype-Attribute des Funktionsobjekts mit den richtigen CTypes-Typen festgelegt sind, Fehlberechnungen und undefiniertes Verhalten.

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