如何在python中使用ctypes重载C库的弱声明函数？

我正在尝试建立一个测试环境来验证我正在使用的C库.该库嵌入在运行自定义linux的设备上.经过一番网上阅读后,我决定使用python和ctypes从python调用我的库函数.它几乎对我所有的函数都有效,但是在使用回调函数时会卡住.

我的回调函数在库中定义为“弱”.我想知道是否可以使用python ctypes重载弱C函数吗？

看看我尝试过的例子：

libtest.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "libtest.h"

int multiply(int a,int b)
{
    custom_callback(a);
    return a*b;
}

int __attribute__((weak)) custom_callback(int a)
{
    printf("Callback not redefined,a = %d\n",a);
    return 0;
}

main.py

from ctypes import *

lib = cdll.LoadLibrary("libtest.so")

CALLBACKFUNC = CFUNCTYPE(c_int,c_int)

def py_callback_func(a):
    print("py redifinition",a)
    return 0


lib.custom_callback = CALLBACKFUNC(py_callback_func)

lib.multiply(c_int(5),c_int(10))

然后我用python3运行main.py：

$python3 main.py 
Callback not redefined,a = 5

我希望输出是py redifition 5

我做错什么了吗？还是ctypes不能简单地重新定义一个弱声明的C函数？

最佳答案

您很困惑：弱符号在链接时处理,而您在运行时“操作”.链接器可能无法知道您的Python回调函数.尽管它不是官方消息,但请查看[Wikipedia]: Weak symbol以获取更多详细信息.另外,[Python 3]: ctypes – A foreign function library for Python.这是一个小演示.

libtest.c：

#include <stdio.h>


int __attribute__((weak)) custom_callback(int a) {
    printf("Callback not redefined,a);
    return 0;
}


int multiply(int a,int b) {
    custom_callback(a);
    return a * b;
}

callback.c：

#include <stdio.h>


int custom_callback(int a) {
    printf("C callback redefinition,a);
    return 0;
}

code.py：

#!/usr/bin/env python3

import sys
import ctypes


DLL_NAME = "./libtest.so"
CALLBACKFUNCTYPE = ctypes.CFUNCTYPE(ctypes.c_int,ctypes.c_int)


def py_callback_func(a):
    print("PY callback redefinition",a)
    return 0


def main(argv):
    dll_name = argv[0] if argv else DLL_NAME
    dll = ctypes.CDLL(dll_name)
    multiply = dll.multiply
    multiply.argtypes = [ctypes.c_int,ctypes.c_int]
    multiply.restype = ctypes.c_int
    #dll.custom_callback(3)
    #dll.custom_callback = CALLBACKFUNCTYPE(py_callback_func)
    #dll.custom_callback(3)
    res = multiply(5,10)


if __name__ == "__main__":
    print("Python {:s} on {:s}\n".format(sys.version,sys.platform))
    main(sys.argv[1:])
    print("Done.")

输出：

06003

如图所示,可见__attribute __((weak))效果.另外,关于注释的代码(尝试设置.dll函数)：它仅在ctypes代理级别运行,而不会更改.dll代码(这很荒谬).

关于您的问题,有两种解决方法.这是一个使用指针的指针,该指针具有这样的回调函数.可以通过设置函数从外部设置指针(也可以导出).

libtest.c：

#include <stdio.h>

#define EXEC_CALLBACK(X) \
    if (pCallback) { \
        pCallback(X); \
    } else { \
        fallbackCallback(X); \
    }


typedef int (*CustomCallbackPtr)(int a);

static CustomCallbackPtr pCallback = NULL;


static int fallbackCallback(int a) {
    printf("Callback not redefined,int b) {
    EXEC_CALLBACK(a);
    return a * b;
}


void setCallback(CustomCallbackPtr ptr) {
    pCallback = ptr;
}

code.py：

#!/usr/bin/env python3

import sys
import ctypes


DLL_NAME = "./libtest.so"
CALLBACKFUNCTYPE = ctypes.CFUNCTYPE(ctypes.c_int,a)
    return 0


def main():
    dll = ctypes.CDLL(DLL_NAME)
    multiply = dll.multiply
    multiply.argtypes = [ctypes.c_int,ctypes.c_int]
    multiply.restype = ctypes.c_int
    set_callback = dll.setCallback
    set_callback.argtypes = [CALLBACKFUNCTYPE]
    multiply(5,10)
    set_callback(CALLBACKFUNCTYPE(py_callback_func))
    multiply(5,10)
    set_callback(ctypes.cast(ctypes.c_void_p(),CALLBACKFUNCTYPE))
    multiply(5,sys.platform))
    main()
    print("Done.")

输出：

06006