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python 是否有能列出动态链接库中有哪些方法的库
最近看了《Gray hat python》一书,这才知道为什么python是黑客必学的编程语言。通过python的ctypes模块,可以直接调用动态链接库中的导出函数,而且甚至可以直接在python中构建出复杂的C结构体!!!使得python也具备了底层内存操作的能力,再配合python本身强大的表达能力,能不让人激动么。
之前为了在python中调用动态链接库导出的函数,你需要自行解析出这些导出函数的地址。而现在ctypes库会替我们完成这个麻烦的过程,大大方便了我们直接在python中调用C函数的能力。
ctypes模块中有三种不同的动态链接库加载方式:cdll, windll, oledll。不同之处在于链接库中的函数所遵从的函数调用方式(calling convention)以及返回方式有所不同。
cdll用于加载遵循cdecl标准函数调用约定的链接库。windll则用于加载遵循stdcall调用约定的动态链接库。oledll与windll完全相同,只是会默认其载入的函数会统一返回一个Windows HRESULT错误编码。
先复习一下有关函数调用约定的知识:函数调用约定指的是函数参数入栈的顺序、哪些参数入栈、哪些通过寄存器传值、函数返回时栈帧的回收方式(是由调用者负责清理,还是被调用者清理)、函数名称的修饰方法等等。基本上我们最常见的调用约定就是cdecl和stdcall两种。在《程序员的自我修养--链接、装载与库》一书的第10章有对函数调用约定的更详细介绍。
cdecl规定函数参数列表以从右到左的方式入栈,且由函数的调用者负责清除栈帧上的参数。stdcall的参数入栈方式与cdecl一致,但函数返回时是由被调用者自己负责清理栈帧。而且stdcall是Win32 API函数所使用的调用约定。OK,就这么多,够了。
测试一下在Linux平台和Windows平台下通过ctypes模块导入C库中函数的小例子:
Windows 下:
from ctypes import *
msvcrt = cdll.msvcrt
msg = "Hello world!\n"
msvcrt.printf("Testing: %s", msg)
Linux下:
from ctypes import *
libc = CDLL("libc.so.6")
msg = "Hello, world!\n"
libc.printf("Testing: %s", msg)
可以看到动态链接库中的printf被直接导入到python中来调用了。
那么,在python中怎么表示C的类型?不用担心,下面这张表就能搞定。
有了这个映射关系,多复杂的C类型也能在python中表达出来。
在C中定义一个联合:
union
{
long barley_long;
int barley_int;
char barley_char[8];
}barley_amount;
而在python中同等的定义为:注意一下python中定义数组的方式。
class barley_amount(Union):
_fields_ = [
("barley_long", c_long),
("barley_int", c_int),
("barley_char", c_char * 8),
]
测试一下这个例子,在python中定义一个联合体,为其赋值,再分别访问其成员。
from ctypes import *
class barley_amount(Union):
_fields_ = [
("barley_long", c_long),
("barley_int", c_int),
("barley_char", c_char * 8),
]
value = raw_input("Enter the amount of barley to put into the beer vat:")
my_barley = barley_amount(int(value))
print "Barley amount as a long: %ld" % my_barley.barley_long
print "Barley amount as an int: %d" % my_barley.barley_int
print "Barley amount as a char: %s" % my_barley.barley_char
请教python调用dll动态库的传参问题
第一步,我先从简单的调用出发,定义了一个简单的函数,该函数仅仅实现一个整数加法求和:
LIBEXPORT_API int mySum(int a,int b){ return a+b;}
C# 导入定义:
public class RefComm
{
[DllImport("LibEncrypt.dll",
EntryPoint=" mySum ",
CharSet=CharSet.Auto,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]
public static extern int mySum (int a,int b);
}
在C#中调用测试:
int iSum = RefComm.mySum(,);
运行查看结果iSum为5,调用正确。第一步试验完成,说明在C#中能够调用自定义的动态链接库函数。
第二步,我定义了字符串操作的函数(简单起见,还是采用前面的函数名),返回结果为字符串:
LIBEXPORT_API char *mySum(char *a,char *b){sprintf(b,"%s",a); return a;}
C# 导入定义:
public class RefComm
{
[DllImport("LibEncrypt.dll",
EntryPoint=" mySum ",
CharSet=CharSet.Auto,
CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]
public static extern string mySum (string a, string b);
}
在C#中调用测试:
string strDest="";
string strTmp= RefComm.mySum("45", strDest);
运行查看结果 strTmp 为"45",但是strDest为空。我修改动态链接库实现,返回结果为串b:
LIBEXPORT_API char *mySum(char *a,char *b){sprintf(b,"%s",a) return b;}
修改 C# 导入定义,将串b修改为ref方式:
public class RefComm
{
[DllImport("LibEncrypt.dll",
EntryPoint=" mySum ",
CharSet=CharSet.Auto,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]
public static extern string mySum (string a, ref string b);
}
在C#中再调用测试:
string strDest="";
string strTmp= RefComm.mySum("45", ref strDest);
运行查看结果 strTmp 和 strDest 均不对,含不可见字符。再修改 C# 导入定义,将CharSet从Auto修改为Ansi:
public class RefComm
{
[DllImport("LibEncrypt.dll",
EntryPoint=" mySum ",
CharSet=CharSet.Ansi,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]
public static extern string mySum (string a, string b);
}
在C#中再调用测试:
string strDest="";
string strTmp= RefComm. mySum("45", ref strDest);
运行查看结果 strTmp 为"45",但是串 strDest 没有赋值。第二步实现函数返回串,但是在函数出口参数中没能进行输出。再次修改 C# 导入定义,将串b修改为引用(ref):
public class RefComm
{
[DllImport("LibEncrypt.dll",
EntryPoint=" mySum ",
CharSet=CharSet.Ansi,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]
public static extern string mySum (string a, ref string b);
}
运行时调用失败,不能继续执行。
第三步,修改动态链接库实现,将b修改为双重指针:
LIBEXPORT_API char *mySum(char *a,char **b){sprintf((*b),"%s",a); return *b;}
C#导入定义:
public class RefComm
{
[DllImport("LibEncrypt.dll",
EntryPoint=" mySum ",
CharSet=CharSet.Ansi,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]
public static extern string mySum (string a, ref string b);
}
在C#中调用测试:
string strDest="";
string strTmp= RefComm. mySum("45", ref strDest);
运行查看结果 strTmp 和 strDest 均为"45",调用正确。第三步实现了函数出口参数正确输出结果。
第四步,修改动态链接库实现,实现整数参数的输出:
LIBEXPORT_API int mySum(int a,int b,int *c){ *c=a+b; return *c;}
C#导入的定义:
public class RefComm
{
[DllImport("LibEncrypt.dll",
EntryPoint=" mySum ",
CharSet=CharSet.Ansi,CallingConvention=CallingConvention.StdCall)]
public static extern int mySum (int a, int b,ref int c);
}
在C#中调用测试:
int c=0;
int iSum= RefComm. mySum(,, ref c);
运行查看结果iSum 和c均为5,调用正确。
经过以上几个步骤的试验,基本掌握了如何定义动态库函数以及如何在 C# 定义导入,有此基础,很快我实现了变长加密函数在 C# 中的调用,至此目标实现。
三、结论
在 C# 中调用 C++ 编写的动态链接库函数,如果需要出口参数输出,则需要使用指针,对于字符串,则需要使用双重指针,对于 C# 的导入定义,则需要使用引用(ref)定义。
对于函数返回值,C# 导入定义和 C++ 动态库函数声明定义需要保持一致,否则会出现函数调用失败。定义导入时,一定注意 CharSet 和 CallingConvention 参数,否则导致调用失败或结果异常。运行时,动态链接库放在 C# 程序的目录下即可,我这里是一个 C# 的动态链接库,两个动态链接库就在同一个目录下运行。
python怎么调用c的动态链接库
Python调用C/C++动态链接库的需求
在自动化测试过程中,难免会遇到语言混合使用的情况,这不,我们也遇到了。初步决定采用Robot Framework作为自动化测试框架后,其支持Java和Python,而Python作为主流的语言,怎么能放弃使用它的机会^_^。 然而产品采用是古老90年代开发的C/S结构,因为古老,当时也没有考虑到对产品的测试进行自动化,Client端并没有预留CLI(Command Line interface)形式的接口,真是雪上加霜啊。
那怎么自动化?采用AutoIT来对客户端界面进行自动化测试?可惜AutoIT对当初开发采用的控件识别不是很好,如果采用控件所在位置来进行控制的方式,又会导致自动化测试并不是很稳定。那么!!!只有自己开发接口了,目前在Client端开发出CLI形式的接口,将其封装为DLL,然后在Robot FrameWork框架中采用Python对DLL进行调用。任务艰巨哪!
Python调用DLL例子
示例一
首先,在创建一个DLL工程(本人是在VS 2005中创建),头文件:
[cpp] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片//hello.h
#ifdef EXPORT_HELLO_DLL
#define HELLO_API __declspec(dllexport)
#else
#define HELLO_API __declspec(dllimport)
#endif
extern "C"
{
HELLO_API int IntAdd(int , int);
}
CPP文件:
[cpp] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片//hello.cpp
#define EXPORT_HELLO_DLL
#include "hello.h"
HELLO_API int IntAdd(int a, int b)
{
return a + b;
}
这里有两个注意点:
(1)弄清楚编译的时候函数的调用约定采用的__cdecl还是__stdcall,因为根据DLL中函数调用约定方式,Python将使用相应的函数加载DLL。
(2)如果采用C++的工程,那么导出的接口需要extern "C",这样python中才能识别导出的函数。
我的工程中采用__cdecl函数调用约定方式进行编译链接产生hello.dll,然后Python中采用ctypes库对hello.dll进行加载和函数调用:
[python] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片from ctypes import *
dll = cdll.LoadLibrary('hello.dll');
ret = dll.IntAdd(2, 4);
print ret;
OK,一个小例子已经完成了,如果你感兴趣,但还没试过,那就尝试一下吧。
示例二
示例一只是一个"hello world"级别的程序,实际运用中更多的需要传递数据结构、字符串等,才能满足我们的需求。那么这个示例将展示,如何传递数据结构参数,以及如何通过数据结构获取返回值。
首先编写DLL工程中的头文件:
[cpp] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片//hello.h
#ifdef EXPORT_HELLO_DLL
#define HELLO_API __declspec(dllexport)
#else
#define HELLO_API __declspec(dllimport)
#endif
#define ARRAY_NUMBER 20
#define STR_LEN 20
struct StructTest
{
int number;
char* pChar;
char str[STR_LEN];
int iArray[ARRAY_NUMBER];
};
extern "C"
{
//HELLO_API int IntAdd(int , int);
HELLO_API char* GetStructInfo(struct StructTest* pStruct);}
CPP文件如下:
[cpp] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片//hello.cpp
#include string.h
#define EXPORT_HELLO_DLL
#include "hello.h"
HELLO_API char* GetStructInfo(struct StructTest* pStruct){
for (int i = 0; i ARRAY_NUMBER; i++)
pStruct-iArray[i] = i;
pStruct-pChar = "hello python!";
strcpy (pStruct-str, "hello world!");
pStruct-number = 100;
return "just OK";
}
GetStructInfo这个函数通过传递一个StructTest类型的指针,然后对对象中的属性进行赋值,最后返回"just OK".
编写Python调用代码如下,首先在Python中继承Structure构造一个和C DLL中一致的数据结构StructTest,然后设置函数GetStructInfo的参数类型和返回值类型,最后创建一个StructTest对象,并将其转化为指针作为参数,调用函数GetStrcutInfo,最后通过输出数据结构的值来检查是否调用成功:
[python] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片from ctypes import *
ARRAY_NUMBER = 20;
STR_LEN = 20;
#define type
INTARRAY20 = c_int * ARRAY_NUMBER;
CHARARRAY20 = c_char * STR_LEN;
#define struct
class StructTest(Structure):
_fields_ = [
("number", c_int),
("pChar", c_char_p),
("str", CHARARRAY20),
("iArray", INTARRAY20)
]
#load dll and get the function object
dll = cdll.LoadLibrary('hello.dll');
GetStructInfo = dll.GetStructInfo;
#set the return type
GetStructInfo.restype = c_char_p;
#set the argtypes
GetStructInfo.argtypes = [POINTER(StructTest)];objectStruct = StructTest();
#invoke api GetStructInfo
retStr = GetStructInfo(byref(objectStruct));#check result
print "number: ", objectStruct.number;
print "pChar: ", objectStruct.pChar;
print "str: ", objectStruct.str;
for i,val in enumerate(objectStruct.iArray):
print 'Array[i]: ', val;
print retStr;
总结
1. 用64位的Python去加载32位的DLL会出错
2. 以上只是些测试程序,在编写Python过程中尽可能的使用"try Except"来处理异常3. 注意在Python与C DLL交互的时候字节对齐问题4. ctypes库的功能还有待继续探索