收藏-Python调用windows下DLL详解

 
在python中某些时候需要C做效率上的补充，在实际应用中，需要做部分数据的交互。使用python中的ctypes模块可以很方便的调用windows的dll（也包括linux下的so等文件），下面将详细的讲解这个模块（以windows平台为例子），当然我假设你们已经对windows下怎么写一个DLL是没有问题的。
引入ctypes库
from ctypes import *

假设你有了一个符合cdecl（这里强调调用约定是因为，stdcall调用约定和cdecl调用约定声明的导出函数，在用python加载使用的加载函数是不同的，后面会说明）调用约定的DLL（名字是add.dll)，且有一个导出函数Add。
建立一个Python文件DllCall.py测试：

 

Python代码
from ctypes import *  

  
dll = CDLL("add.dll")  

  
print dll.Add(1, 102)  

结果：103
上面是一个简单的例子。

1、加载DLL

上面已经说过，加载的时候要根据你将要调用的函数是符合什么调用约定的。

stdcall调用约定：两种加载方式

Python代码
Objdll = ctypes.windll.LoadLibrary("dllpath")  

  
Objdll = ctypes.WinDLL("dllpath")  

cdecl调用约定：也有两种加载方式

Python代码
Objdll = ctypes.cdll.LoadLibrary("dllpath")  

  
Objdll = ctypes.CDLL("dllpath")  

其实windll和cdll分别是WinDLL类和CDll类的对象。

2、调用dll中的方法

在1中加载dll的时候会返回一个DLL对象（假设名字叫Objdll），利用该对象就可以调用dll中的方法。

e.g.如果dll中有个方法名字叫Add（注意如果经过stdcall声明的方法，如果不是用def文件声明的导出函数的话，编译器会对函数名进行修改，这个要注意）

调用：nRet = Objdll.Add(12, 15) 即完成一次调用。

看起来调用似乎很简单，不要只看表象，呵呵，这是因为Add这个函数太简单了，现在假设函数需要你传入一个int类型的指针（int*），可以通过库中的byref关键字来实现，假设现在调用的函数的第三个参数是个int类型的指针。

Python代码
intPara = c_int(9)  

  
dll.sub(23, 102, byref(intPara))  

  
print intPara.value  

如果是要传入一个char缓冲区指针，和缓冲区长度，方法至少有四种：

Python代码
# char* – 1  

  
szPara = create_string_buffer(‘\0′*100)  

  
dll.PrintInfo(byref(szPara), 100);  

  
print szPara.value  

  
# char* – 2  

  
sBuf = ‘aaaaaaaaaabbbbbbbbbbbbbb’  

  
pStr = c_char_p( )  
  
pStr.value = sBuf  
  
#pVoid = ctypes.cast( pStr, ctypes.c_void_p ).value  

  
dll.PrintInfo(pStr, len(pStr.value))  
  
print pStr.value  

  
# char* – 3  

  
strMa = "\0"*20  

  
FunPrint  = dll.PrintInfo  
  
FunPrint.argtypes = [c_char_p, c_int]  
  
#FunPrint.restypes = c_void_p  

  
nRst = FunPrint(strMa, len(strMa))  
  
print strMa,len(strMa)  

  
# char* – 4  

  
pStr2 = c_char_p("\0")  

  
print pStr2.value  

  
#pVoid = ctypes.cast( pStr, ctypes.c_void_p ).value  

  
dll.PrintInfo(pStr2, len(pStr.value))  
  
print pStr2.value  

3、C基本类型和ctypes中实现的类型映射表

ctypes数据类型  C数据类型

c_char           char

c_short          short

c_int             int

c_long          long

c_ulong       unsign long

c_float         float

c_double     double

c_void_p     void

对应的指针类型是在后面加上"_p"，如int*是c_int_p等等。

在python中要实现c语言中的结构，需要用到类。

4、DLL中的函数返回一个指针。

虽然这不是个好的编程方法，不过这种情况的处理方法也很简单，其实返回的都是地址，把他们转换相应的python类型，在通过value属性访问。

Python代码
pchar = dll.getbuffer()  
  
szbuffer = c_char_p(pchar)  
  
print szbuffer.value  

5、处理C中的结构体类型

为什么把这个单独提出来说呢，因为这个是最麻烦也是最复杂的，在python里面申明一个类似c的结构体，要用到类，并且这个类必须继承自Structure。

先看一个简单的例子：

C里面dll的定义如下：

C++代码
typedef struct _SimpleStruct  

  
{  
  
    int    nNo;  

  
    float  fVirus;   

  
    char   szBuffer[512];  

  
} SimpleStruct, *PSimpleStruct;  
  
typedef const SimpleStruct*  PCSimpleStruct;  

  
extern "C"int  __declspec(dllexport) PrintStruct(PSimpleStruct simp);  

  
int PrintStruct(PSimpleStruct simp)  

  
{   
  
    printf ("nMaxNum=%f, szContent=%s", simp->fVirus, simp->szBuffer);  

  
return simp->nNo;  

  
}  

Python的定义：

Python代码
from ctypes import *  

  
class SimpStruct(Structure):  

  
    _fields_ = [ ("nNo", c_int),  

  
              ("fVirus", c_float),  

  
              ("szBuffer", c_char * 512)]  

  
dll = CDLL("AddDll.dll")  

  
simple = SimpStruct();  
  
simple.nNo = 16  

  
simple.fVirus = 3.1415926  

  
simple.szBuffer = "magicTong\0"  

  
print dll.PrintStruct(byref(simple))  

上面例子结构体很简单，如果结构体里面有指针，甚至是指向结构体的指针，python里面也有相应的处理方法。

下面这个例子来自网上，本来想自己写个，懒得写了，能说明问题就行：

C代码如下：

C++代码
typedef struct   

  
{  
  
char words[10];  

  
}keywords;  
  
typedef struct   

  
{  
  
keywords *kws;  
  
unsigned int len;  

  
}outStruct;  
  
extern "C"int __declspec(dllexport) test(outStruct *o);  

  
int test(outStruct *o)  

  
{  
  
unsigned int i = 4;  

  
o->kws = (keywords *)malloc(sizeof(unsigned char) * 10 * i);  

  
strcpy(o->kws[0].words, "The First Data");  

  
strcpy(o->kws[1].words, "The Second Data");  

  
o->len = i;  
  
return 1;  

  
}  

Python代码如下：

Python代码
class keywords(Structure):  

  
        _fields_ = [('words', c_char *10),]  

  
class outStruct(Structure):  

  
        _fields_ = [('kws', POINTER(keywords)),  

  
                    ('len', c_int),]  

  
o = outStruct()  
  
dll.test(byref(o))  
  
print o.kws[0].words;  

  
print o.kws[1].words;  

  
print o.len  

6、例子

说得天花乱坠，嘿嘿，还是看两个实际的例子。

例子一：

这 是一个GUID生成器，其实很多第三方的python库已经有封装好的库可以调用，不过这得装了那个库才行，如果想直接调用一些API，对于python 来说，也要借助一个第三方库才行，这个例子比较简单，就是用C++调用win32 API来产生GUID，然后python通过调用c++写的dll来获 得这个GUID

C++代码如下：

 

 

C++代码
extern "C"__declspec(dllexport) char* newGUID();  

  
char* newGUID()  

  
{  
  
static char buf[64] = {0};  

  
statc GUID guid;  
  
if (S_OK == ::CoCreateGuid(&guid))  

  
{  
  
// "%08X-%04X-%04X-%02X%02X-%02X%02X%02X%02X%02X%02X"  

  
_snprintf(buf, sizeof(buf),  

  
"%08X-%04X-%04X-%02X%02X-%02X%02X%02X%02X%02X%02X",  

  
guid.Data1,  
  
guid.Data2,  
  
guid.Data3,  
  
guid.Data4[0], guid.Data4[1],  
  
guid.Data4[2], guid.Data4[3],  
  
guid.Data4[4], guid.Data4[5],  
  
guid.Data4[6], guid.Data4[7]  
  
);  
  
::MessageBox(NULL, buf, "GUID", MB_OK);  

  
}  
  
return (char*)buf;  

  
}  

Python代码如下：

 

Python代码

def CreateGUID():  

   
    """ 
  
    创建一个全局唯一标识符 
  
    类似：E06093E2-699A-4BF2-A325-4F1EADB50E18 

  
    NewVersion 
  
    """  
   
    try:  

   
        # dll path  

   
        strDllPath = sys.path[0] + str(os.sep) + "createguid.dll"  

   
        dll = CDLL(strDllPath)  
   
        b = dll.newGUID()  
   
        a = c_char_p(b)                      
   
    except Exception, error:  

   
        print error  

   
        return ""   

   
    return a.value  

   
   

例子二：

这个例子是调用kernel32.dll中的createprocessA函数来启动一个记事本进程。

Python代码
# -*- coding:utf-8 -*-  

  
  
from ctypes import *  

  
  
# 定义_PROCESS_INFORMATION结构体  

  
lass _PROCESS_INFORMATION(Structure):  
  
_fields_ = [('hProcess', c_void_p),  

  
('hThread', c_void_p),  

  
('dwProcessId', c_ulong),  

  
('dwThreadId', c_ulong)]  

  
  
# 定义_STARTUPINFO结构体  
  
class _STARTUPINFO(Structure):  

  
_fields_ = [('cb',c_ulong),  

  
('lpReserved', c_char_p),  

  
('lpDesktop', c_char_p),  

  
('lpTitle', c_char_p),  

  
('dwX', c_ulong),  
  
('dwY', c_ulong),  
  
('dwXSize', c_ulong),  

  
('dwYSize', c_ulong),  

  
('dwXCountChars', c_ulong),  

  
('dwYCountChars', c_ulong),  

  
('dwFillAttribute', c_ulong),  

  
('dwFlags', c_ulong),  

  
('wShowWindow', c_ushort),  

  
('cbReserved2', c_ushort),  

  
('lpReserved2', c_char_p),  

  
('hStdInput', c_ulong),  

  
('hStdOutput', c_ulong),  

  
('hStdError', c_ulong)]  

  
  
  
NORMAL_PRIORITY_CLASS = 0×00000020 # 定义NORMAL_PRIORITY_CLASS  

  
kernel32 = windll.LoadLibrary("kernel32.dll") # 加载kernel32.dll  

  
CreateProcess = kernel32.CreateProcessA # 获得CreateProcess函数地址  

  
ReadProcessMemory = kernel32.ReadProcessMemory # 获得ReadProcessMemory函数地址  

  
WriteProcessMemory = kernel32.WriteProcessMemory # 获得WriteProcessMemory函数地址  

  
TerminateProcess = kernel32.TerminateProcess  
  
  
# 声明结构体  
  
ProcessInfo = _PROCESS_INFORMATION()  
  
StartupInfo = _STARTUPINFO()  
  
fileName = ‘c:/windows/notepad.exe’ # 要进行修改的文件  

  
address = 0x0040103c # 要修改的内存地址  

  
strbuf = c_char_p("_") # 缓冲区地址  

  
bytesRead = c_ulong(0) # 读入的字节数  

  
bufferSize = len(strbuf.value) # 缓冲区大小  

  
  
# 创建进程  
  
CreateProcess(fileName, 0, 0, 0, 0, NORMAL_PRIORITY_CLASS,0, 0, byref(StartupInfo), byref(ProcessIn  

文章转自：http://www.bonashen.com/archives/258