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linux:python:使用swig连接python与c

这是本文档旧的修订版!


====== 使用swig连接python与c ======

注:仅示例python3

swig官方文档:http://www.swig.org/Doc3.0/SWIGDocumentation.html#SWIG_nn3, 目前swig的最新版本已经到了4.0

1. python端发送bytes数据到c

通过python发一组数据到C,C调用底层硬件完成数据收尾操作,数据主要是char *的形式到c,python这边需要使用bytes对其相连。

<code python> from binascii import b2a_hex, a2b_hex

b = b’\x78\x79\x86\x88\xfa\x33\x45’ #以byte表示的bytes, binascii.a2b_hex之后的 print(f’b.hex() = {b.hex()}')

print(f’binascii.b2a_hex(b) = {binascii.b2a_hex(b)}')

b2a = b’78798688fa3345’ #以字符串形式表示的bytes, binascii.b2a_hex之后的 a2b = binascii.a2b_hex(b2a) print(f’binascii.a2b_hex(b2a) = {binascii.a2b_hex(b2a)}')

io.py2c_test(a2b,7) #以c的交互需要使用以byte(a2b)表示的bytes,不能是binascii.b2a_hex之后的。 </code>

在swig的.i文件中需要加入以下内容(仅支持python3),表示c char*之间与python bytes相对而不是采用unicode。这一点相当重要,在python中不要使用字符串与C之间传递,而应该用bytes来传递,简单可行,不会发生字符转换规则以及check等等问题(latin-1转换>0x80的字符时有问题,utf8本身也不是属于byte0-255之间的字符定义)。 <code swig>

%begin %{ #define SWIG_PYTHON_STRICT_BYTE_CHAR %}

</code>

c侧程序示例如下: 注:参数只能写成 char * ,不能写成unsigned char*, 但是可以在c内部通过强制转换将其转换成unsigned char *。 <code c> void py2c_test(char * tdi_bytes, int bytes_size) {

int i;
printf("mpsse.c:: python to c bytes_size = %0d\n", bytes_size);
for (i=0;i<bytes_size; i++) {
    printf("mpsse.c:: python to c (unsigned char ) = %0x tdi_bytes = %0x\n", (unsigned char )tdi_bytes[i], tdi_bytes[i]);
}

} </code>

2. c返回bytes数据给python

如果直接用c的char *传数据的话,会在遇到0时,自动把数据截止掉。举个例子:

c原来要返回的数据是0x55001233, python端会收到0x1233这个bytes数据,因为后面遇到0x00,被截止掉。

所以C端返回这样的数据需要使用到struct, c端建立以下的struct:

<code c> typedef struct swig_bytes_data {

    int size;
    char *bytes;

} swig_bytes_data;

</code>

c端要返回给python的数据,指定好正确的bytes和size之后,python端即能接收到正常的数据。

然后在xxx.i文件中,指定typemap(out)

<code>

%typemap(out) swig_bytes_data {

    $result = PyBytes_FromStringAndSize($1.bytes, $1.size);
    free($1.bytes);

}

</code>

2.1 语法参考

2.2 相关function

<code c> PyObject* PyBytes_FromStringAndSize(const char *v, Py_ssize_t len) //Return value: New reference. //Return a new bytes object with a copy of the string v as value and length len on success, and NULL on failure. If v is NULL, the contents of the bytes object are uninitialized.

PyObject* PyByteArray_FromStringAndSize(const char *string, Py_ssize_t len) //Return value: New reference. //Create a new bytearray object from string and its length, len. On failure, NULL is returned.

PyObject* PyUnicode_FromStringAndSize(const char *u, Py_ssize_t size) //Return value: New reference. //Create a Unicode object from the char buffer u. The bytes will be interpreted as being UTF-8 encoded. The buffer is copied into the new object. If the buffer is not NULL, the return value might be a shared object, i.e. modification of the data is not allowed.

//If u is NULL, this function behaves like PyUnicode_FromUnicode() with the buffer set to NULL. This usage is deprecated in favor of PyUnicode_New(). </code>

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