是否可以通过 Ctypes 调用带有指向 3dim 数组的指针的 C DLL？

如何解决是否可以通过 Ctypes 调用带有指向 3dim 数组的指针的 C DLL？

问题
是否可以通过 Ctypes 调用带有指向 3dim 数组的指针的 C DLL？

进展
首先，我对 C 和 DLL 还很陌生，所以我可能不知道/没有监督过一些琐碎的事情。
我让它用一个指向 1dim 数组的指针运行。然而，能够使用 3dim 数组真的很好，因为我想操作 RGB 图像数据，这确实需要重复边缘。

Python 代码

#include <math.h>

float * RGB2BW(const float * matrixIn,int size)
{
    float * matrixOut = (float *)malloc(sizeof(float)*size);
    for(int i = 0; i < size; i++)
    {
        matrixOut[i] = matrixIn[i];
    }
    return matrixOut;
}

C 代码

    appBar: AppBar(
      toolbarHeight: 110,// Set this height
      flexibleSpace: Container(
        color: Colors.blue,child: Column(children: <Widget>[
          Row(children: <Widget>[
            SizedBox(width: 15),Icon(Icons.menu,color: Colors.white),SizedBox(width: 10),Text("Demo",style: TextStyle(fontSize: 23,color: Colors.white))
          ]),SizedBox(height: 8),Container(
              height: 40,margin: EdgeInsets.symmetric(horizontal: 20,vertical: 5),child: TextField(
                textAlign: TextAlign.center,controller: search,decoration: InputDecoration(
                    contentPadding:
                        EdgeInsets.symmetric(vertical: 10,horizontal: 10),filled: true,fillColor: Colors.white,prefixIcon: Icon(Icons.search,color: Colors.black),border: OutlineInputBorder(
                        borderRadius:
                            BorderRadius.all(Radius.circular(40))),hintStyle: new TextStyle(color: Colors.black38),hintText: "Search"),)),]),),)

替代方案
如果通过 Ctypes 调用 DLL 不能使用 3dim 指针，那么在内部将 1dim 数组转换为 3dim 数组是否可行？

不确定性
我也不确定 numpy 数组是如何存储在内存中的。会不会是因为底层的 numpy 数组并没有真正存储为 3dim，所以我传递一个指向 3dim 数组的指针的努力没有成功？

解决方法

Numpy 数组默认存储在与 C 数组相同的内存方向。在 Python 方面，您可以使用 3D 数组，但在 C 方面更容易将其视为一维数组并进行数学运算以访问行和列。

下面的示例需要一个 3D numpy 数组作为参数，但传递维度以便 C 代码可以访问元素。 C 代码就地修改数组：

test.c

#include <stdio.h>

__declspec(dllexport)
void RGB2BW(float* matrix,int x,int y,int z)
{
    for(int i = 0; i < x; ++i)
        for(int j = 0; j < y; ++j)
            for(int k = 0; k < z; ++k)
            {
                int index = i * y * z + j * z + k;
                printf("matrix[%d][%d][%d] = %f\n",i,j,k,matrix[index]);
                matrix[index] *= 2;
            }
}

test.py

import numpy as np
from ctypes import *

dll = CDLL('./test')
dll.RGB2BW.argtypes = np.ctypeslib.ndpointer(dtype=np.float32,ndim=3),c_int,c_int
dll.RGB2BW.restype = None

a = np.arange(0,2.4,.1,dtype=np.float32).reshape(2,3,4)
dll.RGB2BW(a,*a.shape)
print(a)

输出：

matrix[0][0][0] = 0.000000
matrix[0][0][1] = 0.100000
matrix[0][0][2] = 0.200000
matrix[0][0][3] = 0.300000
matrix[0][1][0] = 0.400000
matrix[0][1][1] = 0.500000
matrix[0][1][2] = 0.600000
matrix[0][1][3] = 0.700000
matrix[0][2][0] = 0.800000
matrix[0][2][1] = 0.900000
matrix[0][2][2] = 1.000000
matrix[0][2][3] = 1.100000
matrix[1][0][0] = 1.200000
matrix[1][0][1] = 1.300000
matrix[1][0][2] = 1.400000
matrix[1][0][3] = 1.500000
matrix[1][1][0] = 1.600000
matrix[1][1][1] = 1.700000
matrix[1][1][2] = 1.800000
matrix[1][1][3] = 1.900000
matrix[1][2][0] = 2.000000
matrix[1][2][1] = 2.100000
matrix[1][2][2] = 2.200000
matrix[1][2][3] = 2.300000
[[[0.        0.2       0.4       0.6      ]
  [0.8       1.        1.2       1.4      ]
  [1.6       1.8000001 2.        2.2      ]]

 [[2.4       2.6000001 2.8       3.       ]
  [3.2       3.4       3.6000001 3.8      ]
  [4.        4.2000003 4.4       4.6      ]]]