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python - 在 python 代码中处理来自 C 库的对象

问题描述

我想将一个 C/C++ 库从一个文件实现为 Python 脚本，以控制HBM 称为 ClipX.dll的 I/O 设备（以防将来有人需要帮助）。

制造商提供了一个示例 C 实现和一个示例 C++ 实现。在 C 示例中，Connect() 函数返回一些指针，该指针用于后续的读/写函数。在 C++ 示例中，ClipX 类用于建立连接，而读/写函数是该类中的方法。出于这个问题的目的，我已经简化了代码。

基本上，我想使用connect()该设备，然后再read()使用它。从我读过的内容来看，Cython 似乎是包装connect()和read()作为单独函数并将它们作为模块导入 Python 的好方法。我的问题是：

  1. 对于 C 实现，我是否能够在连接后将 MHandle 指针传回 Python 以供以后使用（即调用 read 函数）？指针是否有任何意义，稍后在不同的函数调用中使用？

  2. 对于 C++ 实现，是否可以将 dev 对象传递给 Python 代码，以便稍后传回Read()? 你可以用任意对象做到这一点吗？

我是一名机械工程师，如果这是胡言乱语或完全不了解情况，请见谅。非常感谢任何指导。

C代码：

/*From .h file*/
----------------------------------------------------
struct sClipX {
void *obj;
};

typedef struct sClipX * MHandle;
ClipX_API MHandle __stdcall Connect(const char *);
----------------------------------------------------
/*End .h file*/

int main()
{
    const char * IP = "172.21.104.76";
    MHandle m=Connect(IP);
    Read(m, 0x4428);
}

C++ 代码：

int main(){
    ClipX  dev = ClipX();
    dev.Connect("172.21.104.76");
    dev.Read(0x4428);

标签： pythonc++cythonporting

解决方案

如果将 C++ 函数声明为 extern "C". 这与名称修饰有关

Python 解释器可以使用 C 函数进行扩展。仔细阅读扩展和嵌入 Python 解释器一章。

小心 C++ 异常。您不希望它们跨越 Python 解释器代码。因此，从 Python 调用的任何extern "C" C++ 函数都应该处理和捕获内部例程引发的异常。

最后，注意内存管理和垃圾收集。P.Wilson 关于单处理器垃圾收集技术的旧论文是相关的，至少对于术语和见解而言。或阅读GC 手册。Python 使用引用计数方案并特别处理弱引用。小心循环引用。

当然要注意 Python 中的GIL。粗略地说，你不能让多个线程在没有预防措施的情况下做 Python 的事情。

设备相关数据的序列化也是一个问题，但您可能不需要它。

最重要的是，记录好您的代码。

像doxygen这样的工具可能会有所帮助（可能使用LaTeX或DocBook）。

当然使用足够好的版本控制系统。我推荐git。也是一个很好的构建自动化工具。

我的建议是将您的 C++ 代码作为开源发布，例如在github或gitlab上。然后，您可以获得有用的代码审查和反馈。

如果您的硬件 + 软件系统对安全至关重要，请考虑使用静态程序分析技术，例如使用Frama-C或Clang 静态分析器或使用您自己的GCC 插件。几个月后（2020 年底），您可能会尝试Bismon（另请阅读此报告草案）。

我肯定有偏见，但我确实建议尝试一些Linux 发行版（例如Ubuntu或Debian）作为您的交叉开发平台。请注意，许多设备（包括RaspBerryPi）都在运行一些嵌入式 Linux 系统，因此学习努力是有意义的。然后阅读高级 Linux 编程

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