将 .h 文件中的常量导入 python

Question

我一直在寻找这个问题的简单答案，但似乎找不到。我宁愿远离任何尚未包含在 Python 2.⁶⁄₂.7 中的外部库。

我有 2 个类似于以下内容的 c 头文件：

 //constants_a.h
const double constant1 = 2.25;
const double constant2 = -0.173;
const int constant3 = 13;

…

 //constants_b.h
const double constant1 = 123.25;
const double constant2 = -0.12373;
const int constant3 = 14;

…

我有一个 python 类，我想将这些常量导入到：

 #pythonclass.py
class MyObject(object):
    def __init(self, mode):
        if mode is "a":
            # import from constants_a.h, like:
            # self.constant1 = constant1
            # self.constant2 = constant2
        elif mode is "b":
            # import from constants_b.h, like:
            # self.constant1 = constant1
            # self.constant2 = constant2

…

我也有使用常量的 C 代码，类似于：

 //computations.c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include "constants_a.h"

// do some calculations, blah blah blah

如何将头文件中的常量导入 Python 类？

头文件 constants_a.h 和 constants_b.h 的原因是我使用 python 来使用常量进行大部分计算，但有一次我需要使用 C 来进行更优化的计算。此时我正在使用 ctypes 将 c 代码包装到 Python 中。我想让常量远离代码，以防万一我需要更新或更改它们，并使我的代码更清晰。我不知道是否有助于注意我也在使用 NumPy，但除此之外，没有其他非标准 Python 扩展。我也愿意接受有关此程序的设计或架构的任何建议。

原文由 Manila Thrilla 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

我建议使用正则表达式（ re 模块）从文件中解析你想要的信息。

构建一个完整的 C 解析器将是巨大的，但如果您只使用变量并且文件相当简单/可预测/受控，那么您需要编写的内容很简单。

只需注意“陷阱”工件，例如注释掉的代码！

原文由 Emilio M Bumachar 发布，翻译遵循 CC BY-SA 3.0 许可协议

Answer 2

通常，在 C 头文件中 定义 变量是一种糟糕的风格。头文件应该只 声明 对象，将它们的定义留给适当的“.c”源代码文件。

您可能想要做的一件事是声明库全局常量，如 extern const whatever_type_t foo; 并在您的 C 代码中的某处定义（或“实现”）它们（即为它们赋值）（确保您这样做只有一次）。

无论如何，让我们忽略你是 如何 做到的。假设您已经定义了常量并使它们的符号在您的共享对象文件“libfoo.so”中可见。让我们假设您想要从 Python 代码访问 libfoo 中的符号 pi 定义为 extern const double pi = 3.1415926; 。

现在，您通常使用 ctypes 在 Python 中加载目标文件，如下所示：

 >>> import ctypes
>>> libfoo = ctypes.CDLL("path/to/libfoo.so")

但是你会看到 ctypes 认为 libfoo.pi 是一个函数，而不是常量数据的符号！

 >>> libfoo.pi
<_FuncPtr object at 0x1c9c6d0>

要访问它的值，您必须做一些相当尴尬的事情——将 ctypes 认为是一个函数的东西转换 回 一个数字。

 >>> pi = ctypes.cast(foo.pi, ctypes.POINTER(ctypes.c_double))
>>> pi.contents.value
3.1415926

在 C 术语中，这模糊地对应于发生的以下事情：你有一个 const double pi ，但有人强迫你只能通过函数指针使用它：

 typedef int (*view_anything_as_a_function_t)(void);
view_anyting_as_a_function_t pi_view = π

你如何处理指针 pi_view 以使用 pi 的值？您将其转换为 const double * 并取消引用它： *(const double *)(pi_view) 。

所以这一切都非常尴尬。也许我遗漏了一些东西，但我相信这是 ctypes 模块的设计——它主要用于进行 _外部函数调用_，而不是用于访问“外部”数据。在可加载库中导出纯数据符号可以说是很少见的。

如果常量只是 C 宏定义，这将不起作用。通常您无法从外部访问宏定义的数据。它们在编译时被宏扩展，在生成的库文件中没有留下可见的符号， 除非 您也在 C 代码中导出它们的宏值。

原文由 Cong Ma 发布，翻译遵循 CC BY-SA 3.0 许可协议