Python`ctypes` - 如何将C函数返回的缓冲区复制到字节数组中

C函数（以下代码中的image_data变量）返回指向类型为POINTER(c_ubyte)的缓冲区的指针。我希望这些数据由Python管理，因此我想将它复制到bytearray。这里的函数调用Python`ctypes` - 如何将C函数返回的缓冲区复制到字节数组中

image_data = stb_image.stbi_load(filename_cstr, byref(width), 
           byref(height), byref(num_channels), 
           c_int(expected_num_channels))

我们得到了只有电话后知道图像的width和height，所以不能预先分配bytearray。

我会用

array_type = c.c_ubyte * (num_channels.value * width.value * height.value) 

image_data_bytearray = bytearray(cast(image_data, array_type))

但类型cast到必须是一个指针，而不是数组，所以我得到一个错误。

TypeError: cast() argument 2 must be a pointer type, not c_ubyte_Array_262144

我该怎么办？

来源

2017-06-04 soumik

你会发现这个有用：https://stackoverflow.com/questions/4355524/getting-data-from-ctypes-array-into-numpy - NumPy的是一个很好的图书馆数据处理的类型。 –

您可以有一个指向数组的指针，例如'ptype = POINTER（c_ubyte *（num_channels.value * width.value * height.value））'。通过使用'from_buffer'复制源指针的地址来获取实例，然后解引用以获取可传递给'bytearray'的数组，例如'image_data_bytearray = bytearray（ptype.from_buffer（image_data）[0]）''。 – eryksun

好的，阅读评论中链接到的问题的答案（谢谢，@“John Zwinck”和@“eryksun”），有两种存储数据的方式，可以是bytearray或numpy.array。在所有这些片段，image_data是POINTER(c_ubyte)型的，我们有array_type定义为 -

array_type = c_ubyte * num_channels * width * height

我们可以先创建循环的ByteArray上，并设置字节

arr_bytes = bytearray(array_size) 
for i in range(array_size): 
    arr_bytes[i] = image_data[i]

或者更好的方法是使用from_address创建一个C数组实例，然后用它初始化一个bytearray -

image_data_carray = array_type.from_address(addressof(image_data.contents)) 

# Copy into bytearray 
image_data_bytearray = bytearray(image_data_carray)

和写入图像（没有问这个问题，只是分享的完整性），我们可以得到指针这样的字节组数据，并给它stbi_write_png

image_data_carray = array_type.from_buffer(image_data_bytearray) 
image_data = cast(image_data_carray, POINTER(c_ubyte))

中 -

做的numpy基于方式是回答在链接的问题

address = addressof(image_data.contents) 
image_data = np.ctypeslib.as_array(array_type.from_address(address))

仅此一项但只有PO整数到由C函数返回的内存。我们可以通过创建一个numpy的数组作为

image_data_numpy = np.array(image_data_numpy)

复制要确认我曾经做过一个assert all(arr_np == arr_bytes)那里。并且arr_np.dtype是uint8。

和写入图像期间，我们可以得到一个指向numpy的阵列的数据是这样

image_data = image_data_numpy.ctypes.data_as(POINTER(c_ubyte))

来源

2017-06-04 12:00:32 soumik

你的变量ARRAY_TYPE甚至不应该这样叫，因为它其实不是一个初始化数组c也不任何类型的类型，但为做数组初始化准备的Python对象。那么，初始化数组也不应该这样调用。：d

你应该在做有的等效：

unsigned char array[channels*width*height];

在C.然后阵列是一个指向N *类型无符号字符指向阵列的第一个字节。（index 0） cast（）应该得到一个指针来查看数据的类型。这样做：

array = (c.c_ubyte*(channels*width*height))()

应该做的伎俩。但是你不需要额外分配的内存。所以你可以按照评论中的建议创建一个指针。

但我建议你使用：

image_data = bytearray(c.string_at(image_data))

它应该工作，假设，当然，这返回的图像是空值终止。那么，这也意味着使用签名的字符，但它不一定是。如果您编写了C部分，只需将一个额外的字节分配给将包含声明/转换为包含无符号字符并将最后一项设置为0的映像的内存。然后让算法像以前一样工作。如果你不终止它，你仍然会得到整个图像string_at（），但会有3个字节或更多的内存泄漏。非常不受欢迎。

我在C模块中使用了这个技巧进行色彩空间转换。它的工作速度非常快，因为没有循环，没有任何额外的。 string_at（）只是拉入缓冲区并在其周围创建Python字符串包装。然后，您可以使用numpy.fromstring（...）或array.array（“B”，image_data）或使用像上面的bytearray（）等

否则，我刚才看到你的答案。你也可以这样写，但我认为我的诡计更好（当然，如果你可以改变C代码）。

P.S.哎呦！我刚刚在doc字符串中看到string_at（）可以具有可选的参数大小。也许使用它会完全忽略终止，并且不会有任何泄漏。我现在在问自己，为什么我没有在我的项目中使用它，却与空终止相混淆。也许出于懒惰。使用大小不应该要求对C代码进行任何修改。因此，这将是：

image_data = bytearray(c.string_at(image_data, channels*width*height))

来源

2017-06-06 13:30:32 Dalen

Python`ctypes` - 如何将C函数返回的缓冲区复制到字节数组中

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