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C类型:结构,大小\u t字段

ctypes python

Grief · 技术社区 · 6 年前

我试图通过以下方式实现python到c的绑定 ctypes 对于 libnfc 。我有一个结构,这里有一个错误的变体:

class nfc_iso14443a_info(Structure):
    _fields_ = [
        ('abtAtqa',  c_uint8 * 2),
        ('btSak',    c_uint8),
        ('szUidLen', c_uint8 * 8),
        ('abtUid',   c_uint8 * 10),
        ...

在调试会话期间的某个时刻,它看起来如下所示:

问题是我想 szUidLen 为等于7的64位无符号整数。更准确地说,它必须匹配 size_t szUidLen; 从…起 nfc-types.h 。所以我尝试了一个明显的变体 c_uint8 * 8 到 c_size_t 但它不起作用:

class nfc_iso14443a_info(Structure):
    _fields_ = [
        ('abtAtqa',  c_uint8 * 2),
        ('btSak',    c_uint8),
        ('szUidLen', c_size_t),
        ('abtUid',   c_uint8 * 10),
        ...

我错过了什么?

2 回复 | 直到 6 年前

abarnert 6 年前

这里的问题是,您试图映射的C结构是打包的,正如 Structure/union alignment and byte order 文件部分:

默认情况下,结构字段和联合字段的对齐方式与C编译器相同。可以通过指定 _pack_ 子类定义中的class属性。这必须设置为正整数,并指定字段的最大对齐方式。这是什么 #pragma pack(n) 在MSVC中也是如此。

只有当您已经知道C中的打包和对齐时,这才有意义,但它并没有那么复杂。

默认情况下,C结构元素将对齐,以从良好的边界开始。例如,8位int后面的32位int不是从字节1-4运行,而是从字节4-7运行(字节1-3是未使用的填充)。所以 ctypes 遵循相同的规则。

这意味着 szUidLen 当它被定义为8位整数的数组时,从字节3-10运行;当它被定义为64位整数时,它与字节8-15(或4-11,取决于您的编译器)对齐。您可以通过打印 nfc_iso14443a_info.szUidLen.offset 。

第一个得到字节 7, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 ,即little endian int64 7 ,而第二个获取字节 0, 0, 0, a, b, c, d, e 哪里 abcde 是下一个字段的前5个字节,对于一些大的数字,它是小的endian int64(除非下一个字段恰好是0)。

当然,你不想仅仅猜测这就是问题所在。如果您基于 Structure 在 struct 对于C标头,只有当标头或编译标志指定一些非默认打包时,这才是真的,例如 #pragma pack(1) MSVC使用。如果您基于 结构 在类似RFC数据包描述的情况下,对齐甚至不符合C规则,而是在您正在阅读的文档中的某个地方定义的(尽管协议RFC几乎总是使用1字节对齐)。

无论如何,文档并没有很好地解释问题,但他们解释了解决方案:

class nfc_iso14443a_info(Structure):
    _pack_ = 1
    _fields_ = [
        ('abtAtqa',  c_uint8 * 2),
        ('btSak',    c_uint8),
        ('szUidLen', c_size_t),
        ('abtUid',   c_uint8 * 10),
        ...

现在 苏德伦 从字节3-10运行,但它被解释为64位int而不是8位int的数组。

-2

jno 6 年前

from ctypes import *
c_size_t = c_unit64

继续吧你也许需要指定 ._pack_=1 也是(如果编译器以这种方式生成代码) 之前决定性的 _fields_ 。

更新时间: 有现成的 c_size_t (和 c_ssize_t )输入 ctypes 。

注: (c_char * 8) 是不等于 c_int64 或 c_long 因为可能存在对齐问题( c_char 字段未对齐)。 ctypes.alignment(c_type) 可能会给你一个提示 c\U类型 已对齐:

In [7]: c.alignment(c.c_char * 8), c.alignment(c.c_size_t)
Out[7]: (1, 8)