`ctypes` — A foreign function library for Python¶

Source code: Lib/ctypes

ctypes는 파이썬용 외부 함수(foreign function) 라이브러리입니다. C 호환 데이터형을 제공하며, DLL 또는 공유 라이브러리에 있는 함수를 호출할 수 있습니다. 이 라이브러리들을 순수 파이썬으로 감싸는 데 사용할 수 있습니다.

ctypes 자습서¶

Note: The code samples in this tutorial use doctest to make sure that they actually work. Since some code samples behave differently under Linux, Windows, or macOS, they contain doctest directives in comments.

참고: 일부 코드 예제는 ctypes c_int 형을 참조합니다. sizeof(long) == sizeof(int)인 플랫폼에서, 이는 c_long의 별칭입니다. 따라서 c_int를 기대할 때 c_long가 인쇄되더라도 혼란스러워하지 않아도 됩니다 — 이것들은 실제로 같은 형입니다.

동적 링크 라이브러리 로드하기¶

ctypes는 동적 링크 라이브러리 로드를 위해 cdll을, 그리고 윈도우에서는 windll 및 oledll 객체를, 노출합니다.

You load libraries by accessing them as attributes of these objects. cdll loads libraries which export functions using the standard cdecl calling convention, while windll libraries call functions using the stdcall calling convention. oledll also uses the stdcall calling convention, and assumes the functions return a Windows HRESULT error code. The error code is used to automatically raise an OSError exception when the function call fails.

버전 3.3에서 변경: 윈도우 에러는 WindowsError를 일으켜왔습니다. 이제는 OSError의 별칭입니다.

Here are some examples for Windows. Note that msvcrt is the MS standard C library containing most standard C functions, and uses the cdecl calling convention:

>>> from ctypes import *
>>> print(windll.kernel32)  
<WinDLL 'kernel32', handle ... at ...>
>>> print(cdll.msvcrt)      
<CDLL 'msvcrt', handle ... at ...>
>>> libc = cdll.msvcrt      
>>>

윈도우는 일반적인 .dll 파일 접미사를 자동으로 추가합니다.

참고

cdll.msvcrt를 통해 표준 C 라이브러리에 액세스하면 파이썬에서 사용되는 라이브러리와 호환되지 않는 오래된 라이브러리 버전이 사용됩니다. 가능하면 파이썬 자체의 기능을 사용하거나, msvcrt 모듈을 임포트 해서 사용하십시오.

On Linux, it is required to specify the filename including the extension to load a library, so attribute access can not be used to load libraries. Either the LoadLibrary() method of the dll loaders should be used, or you should load the library by creating an instance of CDLL by calling the constructor:

>>> cdll.LoadLibrary("libc.so.6")  
<CDLL 'libc.so.6', handle ... at ...>
>>> libc = CDLL("libc.so.6")       
>>> libc                           
<CDLL 'libc.so.6', handle ... at ...>
>>>

로드된 dll에서 함수에 액세스하기¶

함수는 dll 객체의 어트리뷰트로 액세스 됩니다:

>>> libc.printf
<_FuncPtr object at 0x...>
>>> print(windll.kernel32.GetModuleHandleA)  
<_FuncPtr object at 0x...>
>>> print(windll.kernel32.MyOwnFunction)     
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "ctypes.py", line 239, in __getattr__
    func = _StdcallFuncPtr(name, self)
AttributeError: function 'MyOwnFunction' not found
>>>

Note that win32 system dlls like kernel32 and user32 often export ANSI as well as UNICODE versions of a function. The UNICODE version is exported with a W appended to the name, while the ANSI version is exported with an A appended to the name. The win32 GetModuleHandle function, which returns a module handle for a given module name, has the following C prototype, and a macro is used to expose one of them as GetModuleHandle depending on whether UNICODE is defined or not:

/* ANSI version */
HMODULE GetModuleHandleA(LPCSTR lpModuleName);
/* UNICODE version */
HMODULE GetModuleHandleW(LPCWSTR lpModuleName);

windll는 마술적으로 이 중 하나를 선택하려고 하지 않으므로, GetModuleHandleA 나 GetModuleHandleW를 명시적으로 지정하여 필요한 버전에 액세스해야 하고, 그런 다음 각각 바이트열이나 문자열 객체로 호출해야 합니다.

때때로, dll은 "??2@YAPAXI@Z"와 같은 유효한 파이썬 식별자가 아닌 이름으로 함수를 내보냅니다. 이때는 getattr()를 사용하여 함수를 조회해야 합니다:

>>> getattr(cdll.msvcrt, "??2@YAPAXI@Z")  
<_FuncPtr object at 0x...>
>>>

윈도우에서, 일부 dll은 이름이 아니라 서수(ordinal)로 함수를 내보냅니다. 이 함수는 서수로 dll 객체를 인덱싱하여 액세스할 수 있습니다:

>>> cdll.kernel32[1]  
<_FuncPtr object at 0x...>
>>> cdll.kernel32[0]  
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "ctypes.py", line 310, in __getitem__
    func = _StdcallFuncPtr(name, self)
AttributeError: function ordinal 0 not found
>>>

함수 호출하기¶

You can call these functions like any other Python callable. This example uses the rand() function, which takes no arguments and returns a pseudo-random integer:

>>> print(libc.rand())  
1804289383

On Windows, you can call the GetModuleHandleA() function, which returns a win32 module handle (passing None as single argument to call it with a NULL pointer):

>>> print(hex(windll.kernel32.GetModuleHandleA(None)))  
0x1d000000
>>>

cdecl 호출 규칙을 사용하여 stdcall 함수를 호출하면 ValueError가 발생하고, 그 반대도 마찬가지입니다:

>>> cdll.kernel32.GetModuleHandleA(None)  
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: Procedure probably called with not enough arguments (4 bytes missing)
>>>

>>> windll.msvcrt.printf(b"spam")  
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: Procedure probably called with too many arguments (4 bytes in excess)
>>>

올바른 호출 규칙을 찾으려면 C 헤더 파일이나 호출할 함수에 대한 설명서를 살펴봐야 합니다.

윈도우에서, ctypes는 함수가 유효하지 않은 인자 값을 사용하여 호출될 때, 일반적인 보호 오류로 인한 충돌을 방지하기 위해 win32 구조적 예외 처리를 사용합니다:

>>> windll.kernel32.GetModuleHandleA(32)  
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: exception: access violation reading 0x00000020
>>>

그러나, ctypes로 파이썬을 충돌시킬 방법이 많으므로, 어쨌든 주의해야 합니다. faulthandler 모듈은 충돌을 디버깅하는 데 도움이 될 수 있습니다 (예를 들어, 오류가 있는 C 라이브러리 호출로 인한 세그먼트 오류).

None, integers, bytes objects and (unicode) strings are the only native Python objects that can directly be used as parameters in these function calls. None is passed as a C NULL pointer, bytes objects and strings are passed as pointer to the memory block that contains their data (char* or wchar_t*). Python integers are passed as the platforms default C int type, their value is masked to fit into the C type.

다른 매개 변수 형으로 함수를 호출하기 전에, ctypes 데이터형에 대해 더 알아야 합니다.

기본 데이터형¶

ctypes는 많은 기본적인 C 호환 데이터형을 정의합니다.:

ctypes 형	C 형	파이썬 형
`c_bool`	_Bool	bool (1)
`c_char`	char	1-문자 바이트열 객체
`c_wchar`	`wchar_t`	1-문자 문자열
`c_byte`	char	int
`c_ubyte`	unsigned char	int
`c_short`	short	int
`c_ushort`	unsigned short	int
`c_int`	int	int
`c_uint`	unsigned int	int
`c_long`	long	int
`c_ulong`	unsigned long	int
`c_longlong`	__int64 or long long	int
`c_ulonglong`	unsigned __int64 or unsigned long long	int
`c_size_t`	`size_t`	int
`c_ssize_t`	`ssize_t` or Py_ssize_t	int
`c_time_t`	`time_t`	int
`c_float`	float	float
`c_double`	double	float
`c_longdouble`	long double	float
`c_char_p`	char* (NUL terminated)	바이트열 객체나 `None`
`c_wchar_p`	wchar_t* (NUL terminated)	문자열이나 `None`
`c_void_p`	void*	int 나 `None`

생성자는 논릿값을 가진 모든 객체를 받아들입니다.

이 모든 형은 올바른 형과 값의 선택적 초기화자로 호출해서 만들어질 수 있습니다:

>>> c_int()
c_long(0)
>>> c_wchar_p("Hello, World")
c_wchar_p(140018365411392)
>>> c_ushort(-3)
c_ushort(65533)
>>>

이러한 형은 가변이므로, 값을 나중에 변경할 수도 있습니다:

>>> i = c_int(42)
>>> print(i)
c_long(42)
>>> print(i.value)
42
>>> i.value = -99
>>> print(i.value)
-99
>>>

c_char_p, c_wchar_p 및 c_void_p 포인터형의 인스턴스에 새 값을 대입하면 포인터가 가리키는 메모리 위치가 변경됩니다, 메모리 블록의 내용이 아닙니다 (당연히 아닙니다, 파이썬 바이트열 객체는 불변입니다):

>>> s = "Hello, World"
>>> c_s = c_wchar_p(s)
>>> print(c_s)
c_wchar_p(139966785747344)
>>> print(c_s.value)
Hello World
>>> c_s.value = "Hi, there"
>>> print(c_s)              # the memory location has changed
c_wchar_p(139966783348904)
>>> print(c_s.value)
Hi, there
>>> print(s)                # first object is unchanged
Hello, World
>>>

그러나, 이것들을 가변 메모리에 대한 포인터를 예상하는 함수에 전달하지 않도록 주의해야 합니다. 가변 메모리 블록이 필요하다면, ctypes에는 다양한 방법으로 이를 만드는 create_string_buffer() 함수가 있습니다. 현재 메모리 블록 내용은 raw 프로퍼티를 사용하여 액세스(또는 변경)할 수 있습니다; NUL 종료 문자열로 액세스하려면 value 프로퍼티를 사용하십시오:

>>> from ctypes import *
>>> p = create_string_buffer(3)            # create a 3 byte buffer, initialized to NUL bytes
>>> print(sizeof(p), repr(p.raw))
3 b'\x00\x00\x00'
>>> p = create_string_buffer(b"Hello")     # create a buffer containing a NUL terminated string
>>> print(sizeof(p), repr(p.raw))
6 b'Hello\x00'
>>> print(repr(p.value))
b'Hello'
>>> p = create_string_buffer(b"Hello", 10) # create a 10 byte buffer
>>> print(sizeof(p), repr(p.raw))
10 b'Hello\x00\x00\x00\x00\x00'
>>> p.value = b"Hi"
>>> print(sizeof(p), repr(p.raw))
10 b'Hi\x00lo\x00\x00\x00\x00\x00'
>>>

The create_string_buffer() function replaces the old c_buffer() function (which is still available as an alias). To create a mutable memory block containing unicode characters of the C type wchar_t, use the create_unicode_buffer() function.

함수 호출하기, 계속¶

printf는 sys.stdout이 아니라 실제 표준 출력으로 인쇄하므로, 이 예제는 콘솔 프롬프트에서만 작동하고 IDLE 이나 PythonWin에서는 작동하지 않음에 유의하십시오:

>>> printf = libc.printf
>>> printf(b"Hello, %s\n", b"World!")
Hello, World!
14
>>> printf(b"Hello, %S\n", "World!")
Hello, World!
14
>>> printf(b"%d bottles of beer\n", 42)
42 bottles of beer
19
>>> printf(b"%f bottles of beer\n", 42.5)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ArgumentError: argument 2: TypeError: Don't know how to convert parameter 2
>>>

이전에 언급했듯이, 정수, 문자열 및 바이트열 객체를 제외한 모든 파이썬 형은 필요한 C 데이터형으로 변환될 수 있도록 해당하는 ctypes 형으로 래핑 되어야 합니다:

>>> printf(b"An int %d, a double %f\n", 1234, c_double(3.14))
An int 1234, a double 3.140000
31
>>>

Calling variadic functions¶

On a lot of platforms calling variadic functions through ctypes is exactly the same as calling functions with a fixed number of parameters. On some platforms, and in particular ARM64 for Apple Platforms, the calling convention for variadic functions is different than that for regular functions.

On those platforms it is required to specify the argtypes attribute for the regular, non-variadic, function arguments:

libc.printf.argtypes = [ctypes.c_char_p]

Because specifying the attribute does not inhibit portability it is advised to always specify argtypes for all variadic functions.

사용자 정의 데이터형을 사용하여 함수 호출하기¶

You can also customize ctypes argument conversion to allow instances of your own classes be used as function arguments. ctypes looks for an _as_parameter_ attribute and uses this as the function argument. The attribute must be an integer, string, bytes, a ctypes instance, or an object with an _as_parameter_ attribute:

>>> class Bottles:
...     def __init__(self, number):
...         self._as_parameter_ = number
...
>>> bottles = Bottles(42)
>>> printf(b"%d bottles of beer\n", bottles)
42 bottles of beer
19
>>>

If you don’t want to store the instance’s data in the _as_parameter_ instance variable, you could define a property which makes the attribute available on request.

필수 인자 형 (함수 프로토타입) 지정하기¶

It is possible to specify the required argument types of functions exported from DLLs by setting the argtypes attribute.

argtypes must be a sequence of C data types (the printf() function is probably not a good example here, because it takes a variable number and different types of parameters depending on the format string, on the other hand this is quite handy to experiment with this feature):

>>> printf.argtypes = [c_char_p, c_char_p, c_int, c_double]
>>> printf(b"String '%s', Int %d, Double %f\n", b"Hi", 10, 2.2)
String 'Hi', Int 10, Double 2.200000
37
>>>

포맷을 지정하면 호환되지 않는 인자 형으로부터 보호하고(C 함수의 프로토타입처럼), 유효한 형으로 인자를 변환하려고 시도합니다:

>>> printf(b"%d %d %d", 1, 2, 3)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ArgumentError: argument 2: TypeError: wrong type
>>> printf(b"%s %d %f\n", b"X", 2, 3)
X 2 3.000000
13
>>>

If you have defined your own classes which you pass to function calls, you have to implement a from_param() class method for them to be able to use them in the argtypes sequence. The from_param() class method receives the Python object passed to the function call, it should do a typecheck or whatever is needed to make sure this object is acceptable, and then return the object itself, its _as_parameter_ attribute, or whatever you want to pass as the C function argument in this case. Again, the result should be an integer, string, bytes, a ctypes instance, or an object with an _as_parameter_ attribute.

반환형¶

By default functions are assumed to return the C int type. Other return types can be specified by setting the restype attribute of the function object.

The C prototype of time() is time_t time(time_t *). Because time_t might be of a different type than the default return type int, you should specify the restype attribute:

>>> libc.time.restype = c_time_t

The argument types can be specified using argtypes:

>>> libc.time.argtypes = (POINTER(c_time_t),)

To call the function with a NULL pointer as first argument, use None:

>>> print(libc.time(None))  
1150640792

Here is a more advanced example, it uses the strchr() function, which expects a string pointer and a char, and returns a pointer to a string:

>>> strchr = libc.strchr
>>> strchr(b"abcdef", ord("d"))  
8059983
>>> strchr.restype = c_char_p    # c_char_p is a pointer to a string
>>> strchr(b"abcdef", ord("d"))
b'def'
>>> print(strchr(b"abcdef", ord("x")))
None
>>>

If you want to avoid the ord("x") calls above, you can set the argtypes attribute, and the second argument will be converted from a single character Python bytes object into a C char:

>>> strchr.restype = c_char_p
>>> strchr.argtypes = [c_char_p, c_char]
>>> strchr(b"abcdef", b"d")
b'def'
>>> strchr(b"abcdef", b"def")
Traceback (most recent call last):
ctypes.ArgumentError: argument 2: TypeError: one character bytes, bytearray or integer expected
>>> print(strchr(b"abcdef", b"x"))
None
>>> strchr(b"abcdef", b"d")
b'def'
>>>

You can also use a callable Python object (a function or a class for example) as the restype attribute, if the foreign function returns an integer. The callable will be called with the integer the C function returns, and the result of this call will be used as the result of your function call. This is useful to check for error return values and automatically raise an exception:

>>> GetModuleHandle = windll.kernel32.GetModuleHandleA  
>>> def ValidHandle(value):
...     if value == 0:
...         raise WinError()
...     return value
...
>>>
>>> GetModuleHandle.restype = ValidHandle  
>>> GetModuleHandle(None)  
486539264
>>> GetModuleHandle("something silly")  
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 3, in ValidHandle
OSError: [Errno 126] The specified module could not be found.
>>>

WinError는 윈도우 FormatMessage() api를 호출하여 에러 코드의 문자열 표현을 가져오고, 예외를 반환하는 함수입니다. WinError는 선택적 에러 코드 매개 변수를 취합니다, 제공하지 않으면 GetLastError()를 호출하여 에러 코드를 가져옵니다.

Please note that a much more powerful error checking mechanism is available through the errcheck attribute; see the reference manual for details.

포인터 전달하기 (또는: 참조로 매개 변수 전달하기)¶

때때로 C api 함수는 매개 변수로 데이터형을 가리키는 포인터를 기대합니다, 아마도 해당 위치에 쓰기 위해서, 또는 데이터가 너무 커서 값으로 전달할 수 없어서. 이것은 참조로 매개 변수 전달하기로 알려져 있기도 합니다.

ctypes는 매개 변수를 참조로 전달하는 데 사용되는 byref() 함수를 내보냅니다. 같은 효과를 pointer() 함수로도 얻을 수 있습니다. 하지만 pointer()는 실제 포인터 객체를 생성하기 때문에 더 많은 작업을 수행하므로, 파이썬 자체에서 포인터 객체가 필요하지 않으면 byref()를 사용하는 것이 더 빠릅니다.:

>>> i = c_int()
>>> f = c_float()
>>> s = create_string_buffer(b'\000' * 32)
>>> print(i.value, f.value, repr(s.value))
0 0.0 b''
>>> libc.sscanf(b"1 3.14 Hello", b"%d %f %s",
...             byref(i), byref(f), s)
3
>>> print(i.value, f.value, repr(s.value))
1 3.1400001049 b'Hello'
>>>

구조체와 공용체¶

Structures and unions must derive from the Structure and Union base classes which are defined in the ctypes module. Each subclass must define a _fields_ attribute. _fields_ must be a list of 2-tuples, containing a field name and a field type.

필드형은 c_int와 같은 ctypes 형이거나 다른 파생된 ctypes 형(구조체, 공용체, 배열, 포인터)이어야 합니다.

다음은 x 및 y라는 두 개의 정수가 포함된 POINT 구조체의 간단한 예제이며, 생성자에서 구조체를 초기화하는 방법도 보여줍니다:

>>> from ctypes import *
>>> class POINT(Structure):
...     _fields_ = [("x", c_int),
...                 ("y", c_int)]
...
>>> point = POINT(10, 20)
>>> print(point.x, point.y)
10 20
>>> point = POINT(y=5)
>>> print(point.x, point.y)
0 5
>>> POINT(1, 2, 3)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: too many initializers
>>>

그러나, 훨씬 복잡한 구조를 만들 수 있습니다. 구조체는 필드형으로 구조체를 사용하여 다른 구조체를 포함할 수 있습니다.

다음은 upperleft 및 lowerright라는 두 개의 POINT를 포함하는 RECT 구조체입니다:

>>> class RECT(Structure):
...     _fields_ = [("upperleft", POINT),
...                 ("lowerright", POINT)]
...
>>> rc = RECT(point)
>>> print(rc.upperleft.x, rc.upperleft.y)
0 5
>>> print(rc.lowerright.x, rc.lowerright.y)
0 0
>>>

중첩된 구조체는 여러 가지 방법으로 생성자에서 초기화할 수 있습니다:

>>> r = RECT(POINT(1, 2), POINT(3, 4))
>>> r = RECT((1, 2), (3, 4))

필드 디스크립터는 클래스에서 조회할 수 있습니다. 유용한 정보를 제공할 수 있으므로 디버깅에 유용합니다:

>>> print(POINT.x)
<Field type=c_long, ofs=0, size=4>
>>> print(POINT.y)
<Field type=c_long, ofs=4, size=4>
>>>

경고

ctypes는 비트 필드가 있는 공용체나 구조체를 값으로 함수에 전달할 수 없습니다. 32비트 x86에서 작동할 수 있지만, 일반적으로 작동은 라이브러리가 보증하지 않습니다. 비트 필드가 있는 공용체와 구조체는 항상 포인터로 함수에 전달되어야 합니다.

구조체/공용체 정렬과 바이트 순서¶

By default, Structure and Union fields are aligned in the same way the C compiler does it. It is possible to override this behavior by specifying a _pack_ class attribute in the subclass definition. This must be set to a positive integer and specifies the maximum alignment for the fields. This is what #pragma pack(n) also does in MSVC.

ctypes는 구조체와 공용체에 기본(native) 바이트 순서를 사용합니다. 기본이 아닌 바이트 순서로 구조체를 만들려면 BigEndianStructure, LittleEndianStructure, BigEndianUnion 및 LittleEndianUnion 베이스 클래스 중 하나를 사용할 수 있습니다. 이러한 클래스들은 포인터 필드를 포함할 수 없습니다.

구조체와 공용체의 비트 필드¶

It is possible to create structures and unions containing bit fields. Bit fields are only possible for integer fields, the bit width is specified as the third item in the _fields_ tuples:

>>> class Int(Structure):
...     _fields_ = [("first_16", c_int, 16),
...                 ("second_16", c_int, 16)]
...
>>> print(Int.first_16)
<Field type=c_long, ofs=0:0, bits=16>
>>> print(Int.second_16)
<Field type=c_long, ofs=0:16, bits=16>
>>>

배열¶

배열은 같은 형의 고정 된 수의 인스턴스를 포함하는 시퀀스입니다.

배열형을 만드는 데 권장되는 방법은 데이터형에 양의 정수를 곱하는 것입니다:

TenPointsArrayType = POINT * 10

다음은 다소 인공적인 데이터형의 예입니다. 다른 항목들과 함께 4개의 POINT를 포함하는 구조체입니다:

>>> from ctypes import *
>>> class POINT(Structure):
...     _fields_ = ("x", c_int), ("y", c_int)
...
>>> class MyStruct(Structure):
...     _fields_ = [("a", c_int),
...                 ("b", c_float),
...                 ("point_array", POINT * 4)]
>>>
>>> print(len(MyStruct().point_array))
4
>>>

인스턴스는 클래스를 호출하는 일반적인 방법으로 만들어집니다:

arr = TenPointsArrayType()
for pt in arr:
    print(pt.x, pt.y)

위 코드는 배열 내용이 0으로 초기화되기 때문에, 일련의 0 0 줄을 인쇄합니다.

올바른 형의 초기화자를 지정할 수도 있습니다:

>>> from ctypes import *
>>> TenIntegers = c_int * 10
>>> ii = TenIntegers(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
>>> print(ii)
<c_long_Array_10 object at 0x...>
>>> for i in ii: print(i, end=" ")
...
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
>>>

포인터¶

포인터 인스턴스는 ctypes 형에 pointer() 함수를 호출해서 만듭니다:

>>> from ctypes import *
>>> i = c_int(42)
>>> pi = pointer(i)
>>>

포인터 인스턴스는 포인터가 가리키는 객체(위에서는 i 객체)를 반환하는 contents 어트리뷰트를 가집니다:

>>> pi.contents
c_long(42)
>>>

ctypes에는 OOR(원래 객체 반환, original object return)이 없다는 것에 유의하십시오. 어트리뷰트를 가져올 때마다 (동등하지만) 새로운 객체를 만듭니다:

>>> pi.contents is i
False
>>> pi.contents is pi.contents
False
>>>

다른 c_int 인스턴스를 포인터의 contents 어트리뷰트에 대입하면 포인터는 이 인스턴스가 저장되어있는 메모리 위치를 가리키게 됩니다:

>>> i = c_int(99)
>>> pi.contents = i
>>> pi.contents
c_long(99)
>>>

포인터 인스턴스는 정수로도 인덱싱할 수 있습니다.:

>>> pi[0]
99
>>>

정수 인덱스에 대입하면 가리키고 있는 값이 바뀝니다:

>>> print(i)
c_long(99)
>>> pi[0] = 22
>>> print(i)
c_long(22)
>>>

0이 아닌 인덱스를 사용할 수도 있지만, C에서와 마찬가지로 자신이 하는 일을 알아야 합니다: 임의의 메모리 위치를 액세스하거나 변경할 수 있습니다. 일반적으로 C 함수에서 포인터를 받고, 포인터가 실제로 단일 항목 대신 배열을 가리키는 것을 알 때만 이 기능을 사용합니다.

장막 뒤에서, pointer() 함수는 단순히 포인터 인스턴스를 만드는 것 이상을 수행합니다. 먼저 포인터 형을 만들어야 합니다. 이것은 임의의 ctypes 형을 받아들이고, 새로운 형을 반환하는 POINTER() 함수로 수행됩니다:

>>> PI = POINTER(c_int)
>>> PI
<class 'ctypes.LP_c_long'>
>>> PI(42)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: expected c_long instead of int
>>> PI(c_int(42))
<ctypes.LP_c_long object at 0x...>
>>>

인자 없이 포인터형을 호출하면 NULL 포인터가 만들어집니다. NULL 포인터는 False 논릿값을 갖습니다:

>>> null_ptr = POINTER(c_int)()
>>> print(bool(null_ptr))
False
>>>

ctypes는 포인터를 역참조(dereference)할 때 NULL인지 확인합니다 (하지만 NULL이 아닌 잘못된 포인터를 역참조하면 파이썬을 충돌시킵니다):

>>> null_ptr[0]
Traceback (most recent call last):
    ....
ValueError: NULL pointer access
>>>

>>> null_ptr[0] = 1234
Traceback (most recent call last):
    ....
ValueError: NULL pointer access
>>>

형 변환¶

Usually, ctypes does strict type checking. This means, if you have POINTER(c_int) in the argtypes list of a function or as the type of a member field in a structure definition, only instances of exactly the same type are accepted. There are some exceptions to this rule, where ctypes accepts other objects. For example, you can pass compatible array instances instead of pointer types. So, for POINTER(c_int), ctypes accepts an array of c_int:

>>> class Bar(Structure):
...     _fields_ = [("count", c_int), ("values", POINTER(c_int))]
...
>>> bar = Bar()
>>> bar.values = (c_int * 3)(1, 2, 3)
>>> bar.count = 3
>>> for i in range(bar.count):
...     print(bar.values[i])
...
1
2
3
>>>

In addition, if a function argument is explicitly declared to be a pointer type (such as POINTER(c_int)) in argtypes, an object of the pointed type (c_int in this case) can be passed to the function. ctypes will apply the required byref() conversion in this case automatically.

POINTER 형 필드를 NULL로 설정하려면, None을 대입할 수 있습니다:

>>> bar.values = None
>>>

때에 따라 호환되지 않는 형의 인스턴스가 있을 수 있습니다. C에서는, 한 형을 다른 형으로 강제 변환(cast)할 수 있습니다. ctypes는 같은 방식으로 사용할 수 있는 cast() 함수를 제공합니다. 위에 정의된 Bar 구조체는 values 필드에 대해 POINTER(c_int) 포인터나 c_int 배열을 받아들이지만 다른 형의 인스턴스는 허용하지 않습니다:

>>> bar.values = (c_byte * 4)()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: incompatible types, c_byte_Array_4 instance instead of LP_c_long instance
>>>

이럴 때, cast() 함수가 편리합니다.

cast() 함수는 ctypes 인스턴스를 다른 ctypes 데이터형에 대한 포인터로 변환하는 데 사용할 수 있습니다. cast()는 두 개의 매개 변수, 어떤 종류의 포인터로 변환될 수 있는 ctypes 객체와 ctypes 포인터형을 받아들입니다. 첫 번째 인자와 같은 메모리 블록을 참조하는 두 번째 인자의 인스턴스를 반환합니다:

>>> a = (c_byte * 4)()
>>> cast(a, POINTER(c_int))
<ctypes.LP_c_long object at ...>
>>>

따라서, cast()는 Bar 구조체의 values 필드에 대입하는 데 사용할 수 있습니다:

>>> bar = Bar()
>>> bar.values = cast((c_byte * 4)(), POINTER(c_int))
>>> print(bar.values[0])
0
>>>

불완전한 형¶

불완전한 형은 멤버가 아직 지정되지 않은 구조체, 공용체 또는 배열입니다. C에서, 이것들은 나중에 정의되는 전방 선언(forward declaration)으로 지정됩니다:

struct cell; /* forward declaration */

struct cell {
    char *name;
    struct cell *next;
};

ctypes 코드로 그대로 옮기면 이렇게 되지만, 작동하지는 않습니다:

>>> class cell(Structure):
...     _fields_ = [("name", c_char_p),
...                 ("next", POINTER(cell))]
...
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 2, in cell
NameError: name 'cell' is not defined
>>>

because the new class cell is not available in the class statement itself. In ctypes, we can define the cell class and set the _fields_ attribute later, after the class statement:

>>> from ctypes import *
>>> class cell(Structure):
...     pass
...
>>> cell._fields_ = [("name", c_char_p),
...                  ("next", POINTER(cell))]
>>>

해 봅시다. 우리는 두 개의 cell 인스턴스를 만들고, 서로를 가리키도록 한 다음, 마지막으로 포인터 체인을 몇 번 따라갑니다:

>>> c1 = cell()
>>> c1.name = b"foo"
>>> c2 = cell()
>>> c2.name = b"bar"
>>> c1.next = pointer(c2)
>>> c2.next = pointer(c1)
>>> p = c1
>>> for i in range(8):
...     print(p.name, end=" ")
...     p = p.next[0]
...
foo bar foo bar foo bar foo bar
>>>

콜백 함수¶

ctypes는 파이썬 콜러블로부터 C에서 호출 가능한 함수 포인터를 만들 수 있습니다. 이들은 때로 콜백 함수(callback functions)라고 불립니다.

먼저, 콜백 함수를 위한 클래스를 만들어야 합니다. 클래스는 호출 규칙, 반환형 및 이 함수가 받는 인자의 수와 형을 알고 있습니다.

CFUNCTYPE() 팩토리 함수는 cdecl 호출 규칙을 사용하여 콜백 함수의 형을 만듭니다. 윈도우에서, WINFUNCTYPE() 팩토리 함수는 stdcall 호출 규칙을 사용하여 콜백 함수 형을 만듭니다.

이러한 팩토리 함수는 모두 첫 번째 인자로 결과 형을, 나머지 인자로 콜백 함수가 기대하는 인자 형들로 호출됩니다.

I will present an example here which uses the standard C library’s qsort() function, that is used to sort items with the help of a callback function. qsort() will be used to sort an array of integers:

>>> IntArray5 = c_int * 5
>>> ia = IntArray5(5, 1, 7, 33, 99)
>>> qsort = libc.qsort
>>> qsort.restype = None
>>>

qsort() must be called with a pointer to the data to sort, the number of items in the data array, the size of one item, and a pointer to the comparison function, the callback. The callback will then be called with two pointers to items, and it must return a negative integer if the first item is smaller than the second, a zero if they are equal, and a positive integer otherwise.

따라서 콜백 함수는 정수에 대한 포인터들을 받고 정수를 반환해야 합니다. 먼저 콜백 함수를 위한 형을 만듭니다:

>>> CMPFUNC = CFUNCTYPE(c_int, POINTER(c_int), POINTER(c_int))
>>>

시작하기 위해, 전달된 값을 보여주는 간단한 콜백이 있습니다:

>>> def py_cmp_func(a, b):
...     print("py_cmp_func", a[0], b[0])
...     return 0
...
>>> cmp_func = CMPFUNC(py_cmp_func)
>>>

결과:

>>> qsort(ia, len(ia), sizeof(c_int), cmp_func)  
py_cmp_func 5 1
py_cmp_func 33 99
py_cmp_func 7 33
py_cmp_func 5 7
py_cmp_func 1 7
>>>

이제 실제로 두 항목을 비교하여 유용한 결과를 반환할 수 있습니다:

>>> def py_cmp_func(a, b):
...     print("py_cmp_func", a[0], b[0])
...     return a[0] - b[0]
...
>>>
>>> qsort(ia, len(ia), sizeof(c_int), CMPFUNC(py_cmp_func)) 
py_cmp_func 5 1
py_cmp_func 33 99
py_cmp_func 7 33
py_cmp_func 1 7
py_cmp_func 5 7
>>>

쉽게 확인할 수 있듯이, 배열은 이제 정렬되었습니다:

>>> for i in ia: print(i, end=" ")
...
1 5 7 33 99
>>>

함수 팩토리는 데코레이터 팩토리로 사용할 수 있으므로, 다음과 같이 작성할 수도 있습니다:

>>> @CFUNCTYPE(c_int, POINTER(c_int), POINTER(c_int))
... def py_cmp_func(a, b):
...     print("py_cmp_func", a[0], b[0])
...     return a[0] - b[0]
...
>>> qsort(ia, len(ia), sizeof(c_int), py_cmp_func)
py_cmp_func 5 1
py_cmp_func 33 99
py_cmp_func 7 33
py_cmp_func 1 7
py_cmp_func 5 7
>>>

참고

C 코드에서 사용되는 동안 CFUNCTYPE() 객체에 대한 참조를 유지해야 합니다. ctypes가 참조를 유지하지는 않으며, 여러분이 하지 않는다면 가비지 수집되어, 콜백이 발생할 때 프로그램이 충돌할 수 있습니다.

또한, 콜백 함수가 파이썬 제어 바깥에서 만들어진 스레드(예를 들어, 콜백을 호출하는 외부 코드)에서 호출되면, ctypes는 모든 호출에 대해 새로운 더미 파이썬 스레드를 만듭니다. 이 동작은 대부분 적합하지만, threading.local에 저장된 값은, 같은 C 스레드에서 호출되는 여러 콜백에서 살아남을 수 없음을 뜻합니다.

dll에서 내 보낸 값을 액세스하기¶

Some shared libraries not only export functions, they also export variables. An example in the Python library itself is the Py_Version, Python runtime version number encoded in a single constant integer.

ctypes can access values like this with the in_dll() class methods of the type. pythonapi is a predefined symbol giving access to the Python C api:

>>> version = ctypes.c_int.in_dll(ctypes.pythonapi, "Py_Version")
>>> print(hex(version.value))
0x30c00a0

포인터의 사용법도 보여주는 확장 예제는 파이썬이 내 보낸 PyImport_FrozenModules 포인터에 액세스합니다.

해당 값에 대한 문서를 인용하면:

This pointer is initialized to point to an array of _frozen records, terminated by one whose members are all NULL or zero. When a frozen module is imported, it is searched in this table. Third-party code could play tricks with this to provide a dynamically created collection of frozen modules.

따라서, 이 포인터를 조작하는 것이 유용할 수도 있습니다. 예제 크기를 제한하기 위해, ctypes로 이 테이블을 읽는 방법만 보여줍니다:

>>> from ctypes import *
>>>
>>> class struct_frozen(Structure):
...     _fields_ = [("name", c_char_p),
...                 ("code", POINTER(c_ubyte)),
...                 ("size", c_int),
...                 ("get_code", POINTER(c_ubyte)),  # Function pointer
...                ]
...
>>>

We have defined the _frozen data type, so we can get the pointer to the table:

>>> FrozenTable = POINTER(struct_frozen)
>>> table = FrozenTable.in_dll(pythonapi, "_PyImport_FrozenBootstrap")
>>>

table이 struct_frozen 레코드의 배열에 대한 포인터이므로, 이터레이션할 수 있습니다. 하지만 포인터는 크기가 없으므로 루프를 종료하는 방법이 필요합니다. 조만간 액세스 위반 등으로 인해 충돌이 발생할 수 있으므로, NULL 엔트리가 발견되자마자 루프에서 벗어나는 것이 좋습니다:

>>> for item in table:
...     if item.name is None:
...         break
...     print(item.name.decode("ascii"), item.size)
...
_frozen_importlib 31764
_frozen_importlib_external 41499
zipimport 12345
>>>

표준 파이썬이 프로즌 모듈과 프로즌 패키지(음수 size 멤버로 표시됨)를 가지고 있다는 사실은 잘 알려지지 않았으며, 테스트용으로만 사용됩니다. 예를 들어 import __hello__를 시도해보십시오.

의외의 것들¶

ctypes에는 여러분이 기대하는 것과 실제로 일어나는 것이 다른 가장자리가 있습니다.

다음 예제를 고려해보십시오:

>>> from ctypes import *
>>> class POINT(Structure):
...     _fields_ = ("x", c_int), ("y", c_int)
...
>>> class RECT(Structure):
...     _fields_ = ("a", POINT), ("b", POINT)
...
>>> p1 = POINT(1, 2)
>>> p2 = POINT(3, 4)
>>> rc = RECT(p1, p2)
>>> print(rc.a.x, rc.a.y, rc.b.x, rc.b.y)
1 2 3 4
>>> # now swap the two points
>>> rc.a, rc.b = rc.b, rc.a
>>> print(rc.a.x, rc.a.y, rc.b.x, rc.b.y)
3 4 3 4
>>>

흠. 아마도 마지막 문장이 3 4 1 2를 인쇄할 것으로 기대했을 겁니다. 어떻게 된 걸까요? 위의 rc.a, rc.b = rc.b, rc.a 줄의 단계는 다음과 같습니다:

>>> temp0, temp1 = rc.b, rc.a
>>> rc.a = temp0
>>> rc.b = temp1
>>>

temp0 과 temp1은 여전히 위의 rc 객체의 내부 버퍼를 사용하는 객체입니다. 따라서 rc.a = temp0를 실행하면 temp0의 버퍼 내용이 rc의 버퍼로 복사됩니다. 이것은, 결과적으로 temp1의 내용을 변경합니다. 따라서 마지막 대입인 rc.b = temp1은 기대하는 효과를 주지 못합니다.

Structure, Union 및 Array에서 서브 객체를 가져오는 것은 서브 객체를 복사하지 않고, 대신 루트 객체의 하부 버퍼에 액세스하는 래퍼 객체를 가져온다는 점에 유의하십시오.

예상과 다른 행동을 하는 또 다른 예는 다음과 같습니다:

>>> s = c_char_p()
>>> s.value = b"abc def ghi"
>>> s.value
b'abc def ghi'
>>> s.value is s.value
False
>>>

참고

c_char_p로 인스턴스를 만든 객체는 바이트열이나 정수로 설정된 value만 가질 수 있습니다.

False를 인쇄하는 이유는 무엇일까요? ctypes 인스턴스는 메모리 블록과 메모리 내용에 액세스하는 어떤 디스크립터를 포함하는 객체입니다. 메모리 블록에 파이썬 객체를 저장하면 객체 자체를 저장하지 않고, 대신 객체의 내용을 저장합니다. 내용에 다시 액세스하면 매번 새로운 파이썬 객체가 생성됩니다!

가변 크기 데이터형¶

ctypes는 가변 크기 배열과 구조체에 대한 일부 지원을 제공합니다.

resize() 함수는 기존 ctypes 객체의 메모리 버퍼 크기를 바꾸는 데 사용할 수 있습니다. 이 함수는 객체를 첫 번째 인자로 가져오고, 바이트 단위의 요청 된 크기를 두 번째 인자로 가져옵니다. 메모리 블록을 객체 형이 지정하는 원래 메모리 블록보다 작게 만들 수 없습니다. 시도하면 ValueError가 발생합니다:

>>> short_array = (c_short * 4)()
>>> print(sizeof(short_array))
8
>>> resize(short_array, 4)
Traceback (most recent call last):
    ...
ValueError: minimum size is 8
>>> resize(short_array, 32)
>>> sizeof(short_array)
32
>>> sizeof(type(short_array))
8
>>>

훌륭합니다, 하지만 이 배열에 포함된 추가 요소에 어떻게 액세스할 수 있습니까? 형은 여전히 4개의 요소만 알고 있으므로, 다른 요소에 액세스하면 에러가 발생합니다:

>>> short_array[:]
[0, 0, 0, 0]
>>> short_array[7]
Traceback (most recent call last):
    ...
IndexError: invalid index
>>>

ctypes에서 가변 크기 데이터형을 사용하는 또 다른 방법은, 파이썬의 동적 특성을 사용하고 필요한 크기가 이미 알려진 후 매번 데이터형을 (재) 정의하는 것입니다.

ctypes 레퍼런스¶

공유 라이브러리 찾기¶

컴파일 언어로 프로그래밍할 때, 공유 라이브러리는 프로그램을 컴파일/링크할 때와 프로그램을 실행할 때 액세스 됩니다.

The purpose of the find_library() function is to locate a library in a way similar to what the compiler or runtime loader does (on platforms with several versions of a shared library the most recent should be loaded), while the ctypes library loaders act like when a program is run, and call the runtime loader directly.

The ctypes.util module provides a function which can help to determine the library to load.

ctypes.util.find_library(name): 라이브러리를 찾아서 경로명을 반환하려고 시도합니다. name은 lib 같은 접두사, .so, .dylib 또는 버전 번호와 같은 접미사가 없는 라이브러리 이름입니다 (이것은 posix 링커 옵션 -l에 사용되는 양식입니다). 라이브러리를 찾을 수 없으면 None을 반환합니다.

정확한 기능은 시스템에 따라 다릅니다.

On Linux, find_library() tries to run external programs (/sbin/ldconfig, gcc, objdump and ld) to find the library file. It returns the filename of the library file.

버전 3.6에서 변경: 리눅스에서, 다른 수단으로 라이브러리를 찾을 수 없으면, 라이브러리 검색 시 환경 변수 LD_LIBRARY_PATH의 값이 사용됩니다.

여기 예제가 있습니다:

>>> from ctypes.util import find_library
>>> find_library("m")
'libm.so.6'
>>> find_library("c")
'libc.so.6'
>>> find_library("bz2")
'libbz2.so.1.0'
>>>

On macOS, find_library() tries several predefined naming schemes and paths to locate the library, and returns a full pathname if successful:

>>> from ctypes.util import find_library
>>> find_library("c")
'/usr/lib/libc.dylib'
>>> find_library("m")
'/usr/lib/libm.dylib'
>>> find_library("bz2")
'/usr/lib/libbz2.dylib'
>>> find_library("AGL")
'/System/Library/Frameworks/AGL.framework/AGL'
>>>

On Windows, find_library() searches along the system search path, and returns the full pathname, but since there is no predefined naming scheme a call like find_library("c") will fail and return None.

If wrapping a shared library with ctypes, it may be better to determine the shared library name at development time, and hardcode that into the wrapper module instead of using find_library() to locate the library at runtime.

공유 라이브러리 로드하기¶

공유 라이브러리를 파이썬 프로세스에 로드하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 한 가지 방법은 다음 클래스 중 하나의 인스턴스를 만드는 것입니다:

class ctypes.CDLL(name, mode=DEFAULT_MODE, handle=None, use_errno=False, use_last_error=False, winmode=None)¶

Instances of this class represent loaded shared libraries. Functions in these libraries use the standard C calling convention, and are assumed to return int.

윈도우에서는 DLL 이름이 존재하더라도 CDLL 인스턴스 생성이 실패할 수 있습니다. 로드된 DLL의 종속 DLL을 찾을 수 없을 때, “[WinError 126] The specified module could not be found” 메시지로 OSError 에러가 발생합니다. 윈도우 API가 정보를 반환하지 않아서 이 에러 메시지에는 누락된 DLL의 이름이 포함되어 있지 않고, 이 에러를 진단하기 어렵게 만듭니다. 이 에러를 해결하고 찾을 수 없는 DLL을 확인하려면, 윈도우 디버깅과 추적 도구를 사용하여 종속 DLL 목록을 찾고 찾을 수 없는 DLL을 확인해야 합니다.

버전 3.12에서 변경: The name parameter can now be a path-like object.

Microsoft DUMPBIN tool – DLL 종속 항목을 찾는 도구.

class ctypes.OleDLL(name, mode=DEFAULT_MODE, handle=None, use_errno=False, use_last_error=False, winmode=None)¶: Instances of this class represent loaded shared libraries, functions in these libraries use the stdcall calling convention, and are assumed to return the windows specific HRESULT code. HRESULT values contain information specifying whether the function call failed or succeeded, together with additional error code. If the return value signals a failure, an OSError is automatically raised.

Availability: Windows

버전 3.3에서 변경: WindowsError used to be raised, which is now an alias of OSError.

버전 3.12에서 변경: The name parameter can now be a path-like object.

class ctypes.WinDLL(name, mode=DEFAULT_MODE, handle=None, use_errno=False, use_last_error=False, winmode=None)¶: Instances of this class represent loaded shared libraries, functions in these libraries use the stdcall calling convention, and are assumed to return int by default.

Availability: Windows

버전 3.12에서 변경: The name parameter can now be a path-like object.

파이썬 전역 인터프리터 록은, 이 라이브러리들이 내보낸 함수를 호출하기 전에 해제되고 나중에 다시 획득됩니다.

class ctypes.PyDLL(name, mode=DEFAULT_MODE, handle=None)¶

이 클래스의 인스턴스는 CDLL 인스턴스처럼 동작합니다. 단, 파이썬 GIL이 함수 호출 중에 릴리스 되지 않고, 함수 실행 후 파이썬 에러 플래그가 확인된다는 점만 다릅니다. 에러 플래그가 설정되면 파이썬 예외가 발생합니다.

따라서, 이것은 파이썬 C API 함수를 직접 호출하는 경우에만 유용합니다.

버전 3.12에서 변경: The name parameter can now be a path-like object.

All these classes can be instantiated by calling them with at least one argument, the pathname of the shared library. If you have an existing handle to an already loaded shared library, it can be passed as the handle named parameter, otherwise the underlying platforms dlopen() or LoadLibrary() function is used to load the library into the process, and to get a handle to it.

mode 매개 변수는 라이브러리가 로드되는 방법을 지정하는 데 사용될 수 있습니다. 자세한 내용은, dlopen(3) 매뉴얼 페이지를 참조하십시오. 윈도우에서는, mode가 무시됩니다. posix 시스템에서는 RTLD_NOW가 항상 추가되며 구성할 수 없습니다.

use_errno 매개 변수를 참으로 설정하면 시스템 errno 에러 번호에 안전하게 액세스할 수 있는 ctypes 메커니즘을 활성화합니다. ctypes는 시스템 errno 변수의 스레드 로컬 사본을 유지합니다; use_errno=True로 만든 외부 함수를 호출하면 함수 호출 전에 errno 값이 ctypes 내부 복사본과 스와프되며 함수 호출 직후에도 마찬가지 작업을 합니다.

ctypes.get_errno() 함수는 ctypes 내부 사본의 값을 반환하고, ctypes.set_errno() 함수는 ctypes 내부 사본을 새 값으로 변경하고 이전 값을 반환합니다.

The use_last_error parameter, when set to true, enables the same mechanism for the Windows error code which is managed by the GetLastError() and SetLastError() Windows API functions; ctypes.get_last_error() and ctypes.set_last_error() are used to request and change the ctypes private copy of the windows error code.

The winmode parameter is used on Windows to specify how the library is loaded (since mode is ignored). It takes any value that is valid for the Win32 API LoadLibraryEx flags parameter. When omitted, the default is to use the flags that result in the most secure DLL load, which avoids issues such as DLL hijacking. Passing the full path to the DLL is the safest way to ensure the correct library and dependencies are loaded.

버전 3.8에서 변경: winmode 매개 변수가 추가되었습니다.

ctypes.RTLD_GLOBAL: mode 매개 변수에 사용하는 플래그. 이 플래그를 사용할 수 없는 플랫폼에서는, 정수 0으로 정의됩니다.

ctypes.RTLD_LOCAL: mode 매개 변수에 사용하는 플래그. 이 플래그를 사용할 수 없는 플랫폼에서는, RTLD_GLOBAL과 같습니다.

ctypes.DEFAULT_MODE: 공유 라이브러리를 로드하는 데 사용되는 기본 모드. OSX 10.3에서는 RTLD_GLOBAL이고, 그렇지 않으면 RTLD_LOCAL과 같습니다.

이 클래스들의 인스턴스는 공개 메서드가 없습니다. 공유 라이브러리가 내보낸 함수는 어트리뷰트나 인덱스로 액세스할 수 있습니다. 어트리뷰트를 통해 함수에 액세스하면 결과가 캐시 되므로 반복적으로 액세스할 때 매번 같은 객체가 반환됨에 유의하십시오. 반면에 인덱스를 통해 액세스하면 매번 새로운 객체가 반환됩니다:

>>> from ctypes import CDLL
>>> libc = CDLL("libc.so.6")  # On Linux
>>> libc.time == libc.time
True
>>> libc['time'] == libc['time']
False

다음 공개 어트리뷰트를 사용할 수 있습니다. 내보낸 함수 이름과의 충돌을 피하고자 이름은 밑줄로 시작합니다:

PyDLL._handle¶: 라이브러리에 액세스하는 데 사용되는 시스템 핸들.

PyDLL._name¶: 생성자에서 전달된 라이브러리의 이름.

Shared libraries can also be loaded by using one of the prefabricated objects, which are instances of the LibraryLoader class, either by calling the LoadLibrary() method, or by retrieving the library as attribute of the loader instance.

class ctypes.LibraryLoader(dlltype)¶

공유 라이브러리를 로드하는 클래스. dlltype은 CDLL, PyDLL, WinDLL 또는 OleDLL 형 중 하나여야 합니다.

__getattr__() has special behavior: It allows loading a shared library by accessing it as attribute of a library loader instance. The result is cached, so repeated attribute accesses return the same library each time.

LoadLibrary(name)¶: 공유 라이브러리를 프로세스에 로드하고 반환합니다. 이 메서드는 항상 라이브러리의 새 인스턴스를 반환합니다.

다음과 같은 사전 작성된 로더를 사용할 수 있습니다:

ctypes.cdll: CDLL 인스턴스를 만듭니다.

ctypes.windll: Creates WinDLL instances.

Availability: Windows

ctypes.oledll: Creates OleDLL instances.

Availability: Windows

ctypes.pydll: PyDLL 인스턴스를 만듭니다.

C 파이썬 API에 직접 액세스하기 위해, 바로 사용할 수 있는 파이썬 공유 라이브러리 객체가 제공됩니다:

ctypes.pythonapi: An instance of PyDLL that exposes Python C API functions as attributes. Note that all these functions are assumed to return C int, which is of course not always the truth, so you have to assign the correct restype attribute to use these functions.

이러한 객체를 통해 라이브러리를 로드하면 라이브러리를 로드하는 데 사용된 이름인 name 문자열 인자로 감사 이벤트(auditing event) ctypes.dlopen을 발생시킵니다.

로드된 라이브러리에서 함수에 액세스하면 인자 library(라이브러리 객체)와 name(문자열이나 정수로 심볼의 이름)으로 감사 이벤트 ctypes.dlsym을 발생시킵니다.

객체 대신 라이브러리 핸들만 사용 가능한 경우, 함수에 액세스하면 인자 handle(원시 라이브러리 핸들)과 name으로 감사 이벤트 ctypes.dlsym/handle을 발생시킵니다.

외부 함수¶

As explained in the previous section, foreign functions can be accessed as attributes of loaded shared libraries. The function objects created in this way by default accept any number of arguments, accept any ctypes data instances as arguments, and return the default result type specified by the library loader.

They are instances of a private local class _FuncPtr (not exposed in ctypes) which inherits from the private _CFuncPtr class:

>>> import ctypes
>>> lib = ctypes.CDLL(None)
>>> issubclass(lib._FuncPtr, ctypes._CFuncPtr)
True
>>> lib._FuncPtr is ctypes._CFuncPtr
False

class ctypes._CFuncPtr¶

C 호출 가능한 외부 함수의 베이스 클래스.

외부 함수의 인스턴스는 C 호환 데이터형이기도 합니다; C 함수 포인터를 나타냅니다.

이 동작은 외부 함수 객체의 특수 어트리뷰트에 대입하여 사용자 정의할 수 있습니다.

restype¶

Assign a ctypes type to specify the result type of the foreign function. Use None for void, a function not returning anything.

It is possible to assign a callable Python object that is not a ctypes type, in this case the function is assumed to return a C int, and the callable will be called with this integer, allowing further processing or error checking. Using this is deprecated, for more flexible post processing or error checking use a ctypes data type as restype and assign a callable to the errcheck attribute.

argtypes¶

ctypes 형의 튜플을 대입하여 함수가 받아들이는 인자 형을 지정합니다. stdcall 호출 규칙을 사용하는 함수는 이 튜플의 길이와 같은 수의 인자로만 호출할 수 있습니다; C 호출 규칙을 사용하는 함수는 추가적인 지정되지 않은 인자도 허용합니다.

When a foreign function is called, each actual argument is passed to the from_param() class method of the items in the argtypes tuple, this method allows adapting the actual argument to an object that the foreign function accepts. For example, a c_char_p item in the argtypes tuple will convert a string passed as argument into a bytes object using ctypes conversion rules.

New: It is now possible to put items in argtypes which are not ctypes types, but each item must have a from_param() method which returns a value usable as argument (integer, string, ctypes instance). This allows defining adapters that can adapt custom objects as function parameters.

errcheck¶

이 어트리뷰트에 파이썬 함수나 다른 콜러블을 대입합니다. 콜러블은 3개 이상의 인자로 호출됩니다:

callable(result, func, arguments)

result is what the foreign function returns, as specified by the restype attribute.

func는 외부 함수 객체 자체이며, 같은 콜러블 객체를 재사용하여 여러 함수의 결과를 확인하거나 사후 처리할 수 있도록 합니다.

arguments는 원래 함수 호출에 전달된 매개 변수를 포함하는 튜플입니다. 사용된 인자에 따라 동작을 특수화할 수 있도록 합니다.

이 함수가 반환하는 객체는 외부 함수 호출에서 반환되지만, 결괏값을 확인하고 외부 함수 호출이 실패하면 예외를 발생시킬 수도 있습니다.

exception ctypes.ArgumentError¶: 외부 함수 호출이 전달된 인자 중 하나를 변환할 수 없을 때 발생하는 예외.

On Windows, when a foreign function call raises a system exception (for example, due to an access violation), it will be captured and replaced with a suitable Python exception. Further, an auditing event ctypes.set_exception with argument code will be raised, allowing an audit hook to replace the exception with its own.

외부 함수 호출을 일으키는 일부 방법은 인자 function pointer와 arguments로 감사 이벤트 ctypes.call_function를 발생시킬 수 있습니다.

함수 프로토타입¶

함수 프로토타입의 인스턴스를 만들어서 외부 함수를 만들 수도 있습니다. 함수 프로토타입은 C의 함수 프로토타입과 비슷합니다; 구현을 정의하지 않고 함수(반환형, 인자형, 호출 규칙)를 설명합니다. 팩토리 함수는 원하는 결과형과 함수의 인자형들로 호출되어야 하며, 데코레이터 팩토리로 사용되어 @wrapper 문법을 통해 함수에 적용될 수 있습니다. 예제는 콜백 함수를 참조하십시오.

ctypes.CFUNCTYPE(restype, *argtypes, use_errno=False, use_last_error=False)¶: 반환된 함수 프로토타입은 표준 C 호출 규칙을 사용하는 함수를 만듭니다. 이 함수는 호출 중에 GIL을 해제합니다. use_errno를 참으로 설정하면, 시스템 errno 변수의 ctypes 내부 복사본이 호출 전후에 실제 errno 값과 교환됩니다; use_last_error는 윈도우 에러 코드에 대해 같은 일을 합니다.

ctypes.WINFUNCTYPE(restype, *argtypes, use_errno=False, use_last_error=False)¶: The returned function prototype creates functions that use the stdcall calling convention. The function will release the GIL during the call. use_errno and use_last_error have the same meaning as above.

Availability: Windows

ctypes.PYFUNCTYPE(restype, *argtypes)¶: 반환된 함수 프로토타입은 파이썬 호출 규칙을 사용하는 함수를 만듭니다. 이 함수는 호출 도중 GIL을 해제하지 않습니다.

이러한 팩토리 함수로 만들어진 함수 프로토타입은 호출의 매개 변수 형과 수에 따라 다른 방법으로 인스턴스를 만들 수 있습니다:

prototype(address): 지정된 정수 주소에 있는 외부 함수를 반환합니다.

prototype(callable): 파이썬 callable로 C 호출 가능 함수(콜백 함수)를 만듭니다.

prototype(func_spec[, paramflags]): 공유 라이브러리가 내보낸 외부 함수를 반환합니다. func_spec은 2-튜플 (name_or_ordinal, library) 여야 합니다. 첫 번째 항목은 내보낸 함수의 문자열 이름이거나, 작은 정수로 표현된 내보낸 함수의 서수(ordinal)입니다. 두 번째 항목은 공유 라이브러리 인스턴스입니다.

prototype(vtbl_index, name[, paramflags[, iid]])

COM 메서드를 호출할 외부 함수를 반환합니다. vtbl_index는 가상 함수 테이블에 대한 인덱스이며, 작은 음이 아닌 정수입니다. name은 COM 메서드의 이름입니다. iid는 확장 에러 보고에 사용되는 인터페이스 식별자를 가리키는 선택적 포인터입니다.

COM methods use a special calling convention: They require a pointer to the COM interface as first argument, in addition to those parameters that are specified in the argtypes tuple.

선택적 paramflags 매개 변수는 위에 설명된 기능보다 훨씬 많은 기능을 갖는 외부 함수 래퍼를 만듭니다.

paramflags must be a tuple of the same length as argtypes.

이 튜플의 각 항목에는 매개 변수에 대한 추가 정보가 들어 있으며, 한 개, 두 개 또는 세 개의 항목이 들어있는 튜플이어야 합니다.

첫 번째 항목은 매개 변수의 방향 플래그 조합을 포함하는 정수입니다:

1
함수에 대한 입력 매개 변수를 지정합니다.

2
출력 매개 변수. 외부 함수가 값을 채웁니다.

4
기본값이 정수 0인 입력 매개 변수.

선택적인 두 번째 항목은 문자열 매개 변수 이름입니다. 이것이 지정되면, 이름있는 매개 변수로 외부 함수를 호출할 수 있습니다.

선택적 세 번째 항목은 이 매개 변수의 기본값입니다.

The following example demonstrates how to wrap the Windows MessageBoxW function so that it supports default parameters and named arguments. The C declaration from the windows header file is this:

WINUSERAPI int WINAPI
MessageBoxW(
    HWND hWnd,
    LPCWSTR lpText,
    LPCWSTR lpCaption,
    UINT uType);

다음은 ctypes로 래핑하는 방법입니다:

>>> from ctypes import c_int, WINFUNCTYPE, windll
>>> from ctypes.wintypes import HWND, LPCWSTR, UINT
>>> prototype = WINFUNCTYPE(c_int, HWND, LPCWSTR, LPCWSTR, UINT)
>>> paramflags = (1, "hwnd", 0), (1, "text", "Hi"), (1, "caption", "Hello from ctypes"), (1, "flags", 0)
>>> MessageBox = prototype(("MessageBoxW", windll.user32), paramflags)

이제 MessageBox 외부 함수를 다음과 같이 호출할 수 있습니다.:

>>> MessageBox()
>>> MessageBox(text="Spam, spam, spam")
>>> MessageBox(flags=2, text="foo bar")

두 번째 예제는 출력 매개 변수를 보여줍니다. win32 GetWindowRect 함수는 지정된 창의 크기를 조회하는데, 호출자가 제공해야 하는 RECT 구조체로 복사합니다. 다음은 C 선언입니다:

WINUSERAPI BOOL WINAPI
GetWindowRect(
     HWND hWnd,
     LPRECT lpRect);

다음은 ctypes로 래핑하는 방법입니다:

>>> from ctypes import POINTER, WINFUNCTYPE, windll, WinError
>>> from ctypes.wintypes import BOOL, HWND, RECT
>>> prototype = WINFUNCTYPE(BOOL, HWND, POINTER(RECT))
>>> paramflags = (1, "hwnd"), (2, "lprect")
>>> GetWindowRect = prototype(("GetWindowRect", windll.user32), paramflags)
>>>

출력 매개 변수가 있는 함수는, 하나뿐이면 자동으로 출력 매개 변숫값을 반환하고, 여러 개면 출력 매개 변숫값을 포함하는 튜플을 반환하므로, GetWindowRect 함수는 이제 호출되면 RECT 인스턴스를 반환합니다.

Output parameters can be combined with the errcheck protocol to do further output processing and error checking. The win32 GetWindowRect api function returns a BOOL to signal success or failure, so this function could do the error checking, and raises an exception when the api call failed:

>>> def errcheck(result, func, args):
...     if not result:
...         raise WinError()
...     return args
...
>>> GetWindowRect.errcheck = errcheck
>>>

If the errcheck function returns the argument tuple it receives unchanged, ctypes continues the normal processing it does on the output parameters. If you want to return a tuple of window coordinates instead of a RECT instance, you can retrieve the fields in the function and return them instead, the normal processing will no longer take place:

>>> def errcheck(result, func, args):
...     if not result:
...         raise WinError()
...     rc = args[1]
...     return rc.left, rc.top, rc.bottom, rc.right
...
>>> GetWindowRect.errcheck = errcheck
>>>

유틸리티 함수¶

ctypes.addressof(obj)¶

메모리 버퍼의 주소를 정수로 반환합니다. obj는 ctypes 형의 인스턴스여야 합니다.

인자 obj로 감사 이벤트 ctypes.addressof를 발생시킵니다.

ctypes.alignment(obj_or_type)¶: ctypes 형의 정렬 요구 사항을 반환합니다. obj_or_type는 ctypes 형이나 인스턴스여야 합니다.

ctypes.byref(obj[, offset])¶

obj에 대한 경량 포인터를 반환합니다. obj는 ctypes 형의 인스턴스여야 합니다. offset의 기본값은 0이며, 내부 포인터 값에 더해질 정수여야 합니다.

byref(obj, offset)는 이 C 코드에 해당합니다:

(((char *)&obj) + offset)

반환된 객체는 외부 함수 호출 매개 변수로만 사용할 수 있습니다. pointer(obj)와 비슷하게 동작하지만, 훨씬 빨리 만들어집니다.

ctypes.cast(obj, type)¶: 이 함수는 C의 형 변환 연산자와 유사합니다. obj와 같은 메모리 블록을 가리키는 type 형의 새 인스턴스를 반환합니다. type은 포인터형이어야 하며, obj는 포인터로 해석될 수 있는 객체여야 합니다.

ctypes.create_string_buffer(init_or_size, size=None)¶

이 함수는 가변 문자 버퍼를 만듭니다. 반환된 객체는 c_char의 ctypes 배열입니다.

init_or_size는 배열의 크기를 지정하는 정수거나 배열 항목을 초기화하는 데 사용될 바이트열 객체여야 합니다.

바이트열 객체가 첫 번째 인자로 지정되면, 버퍼의 길이는 이 객체의 길이보다 한 항목만큼 길어져서, 배열의 마지막 요소가 NUL 종료 문자가 됩니다. 두 번째 인자로 정수를 전달하면 바이트열의 길이를 사용하지 않고 배열의 크기를 지정할 수 있습니다.

init, size 인자로 감사 이벤트 ctypes.create_string_buffer를 발생시킵니다.

ctypes.create_unicode_buffer(init_or_size, size=None)¶

이 함수는 가변 유니코드 문자 버퍼를 만듭니다. 반환된 객체는 c_wchar의 ctypes 배열입니다.

init_or_size는 배열의 크기를 지정하는 정수거나 배열 항목을 초기화하는 데 사용될 문자열이어야 합니다.

문자열이 첫 번째 인자로 지정되면, 버퍼의 길이는 문자열의 길이보다 한 항목만큼 길어져서, 배열의 마지막 요소가 NUL 종료 문자가 됩니다. 두 번째 인자로 정수를 전달하면 문자열의 길이를 사용하지 않고 배열의 크기를 지정할 수 있습니다.

init, size 인자로 감사 이벤트 ctypes.create_unicode_buffer를 발생시킵니다.

ctypes.DllCanUnloadNow()¶: This function is a hook which allows implementing in-process COM servers with ctypes. It is called from the DllCanUnloadNow function that the _ctypes extension dll exports.

Availability: Windows

ctypes.DllGetClassObject()¶: This function is a hook which allows implementing in-process COM servers with ctypes. It is called from the DllGetClassObject function that the _ctypes extension dll exports.

Availability: Windows

ctypes.util.find_library(name)¶

라이브러리를 찾아서 경로명을 반환하려고 시도합니다. name은 lib 같은 접두사, .so, .dylib 또는 버전 번호와 같은 접미사가 없는 라이브러리 이름입니다 (이것은 posix 링커 옵션 -l에 사용되는 양식입니다). 라이브러리를 찾을 수 없으면 None을 반환합니다.

정확한 기능은 시스템에 따라 다릅니다.

ctypes.util.find_msvcrt()¶

Returns the filename of the VC runtime library used by Python, and by the extension modules. If the name of the library cannot be determined, None is returned.

예를 들어, free(void *)에 대한 호출로 확장 모듈에 의해 할당된 메모리를 해제해야 하면, 메모리를 할당한 것과 같은 라이브러리에 있는 함수를 사용하는 것이 중요합니다.

Availability: Windows

ctypes.FormatError([code])¶: Returns a textual description of the error code code. If no error code is specified, the last error code is used by calling the Windows api function GetLastError.

Availability: Windows

ctypes.GetLastError()¶: Returns the last error code set by Windows in the calling thread. This function calls the Windows GetLastError() function directly, it does not return the ctypes-private copy of the error code.

Availability: Windows

ctypes.get_errno()¶

호출하는 스레드에서 시스템 errno 변수의 ctypes 내부 복사본의 현재 값을 반환합니다.

인자 없이 감사 이벤트 ctypes.get_errno를 발생시킵니다.

ctypes.get_last_error()¶

Returns the current value of the ctypes-private copy of the system LastError variable in the calling thread.

Availability: Windows

인자 없이 감사 이벤트 ctypes.get_last_error를 발생시킵니다.

ctypes.memmove(dst, src, count)¶: 표준 C memmove 라이브러리 함수와 같습니다: count 바이트를 src에서 dst로 복사합니다. dst 와 src는 정수이거나 포인터로 변환할 수 있는 ctypes 인스턴스여야 합니다.

ctypes.memset(dst, c, count)¶: 표준 C memset 라이브러리 함수와 같습니다: 주소 dst의 메모리 블록을 값 c의 count 바이트로 채웁니다. dst는 주소를 지정하는 정수거나 ctypes 인스턴스여야 합니다.

ctypes.POINTER(type, /)¶: Create and return a new ctypes pointer type. Pointer types are cached and reused internally, so calling this function repeatedly is cheap. type must be a ctypes type.

ctypes.pointer(obj, /)¶

Create a new pointer instance, pointing to obj. The returned object is of the type POINTER(type(obj)).

참고 사항: 객체에 대한 포인터를 단지 외부 함수 호출로 전달하려면 훨씬 빠른 byref(obj)를 사용해야 합니다.

ctypes.resize(obj, size)¶: 이 함수는 obj의 내부 메모리 버퍼의 크기를 조정합니다. obj는 ctypes 형의 인스턴스여야 합니다. sizeof(type(obj))로 주어지는 객체 형의 원래 크기보다 버퍼를 작게 만들 수는 없지만, 버퍼를 확대할 수 있습니다.

ctypes.set_errno(value)¶

호출 중인 스레드의 시스템 errno 변수의 ctypes 내부 복사본의 현재 값을 value로 설정하고 이전 값을 반환합니다.

인자 errno로 감사 이벤트 ctypes.set_errno를 발생시킵니다.

ctypes.set_last_error(value)¶

Sets the current value of the ctypes-private copy of the system LastError variable in the calling thread to value and return the previous value.

Availability: Windows

인자 error로 감사 이벤트 ctypes.set_last_error를 발생시킵니다.

ctypes.sizeof(obj_or_type)¶: ctypes 형이나 인스턴스 메모리 버퍼의 크기를 바이트 단위로 반환합니다. C sizeof 연산자와 같은 일을 합니다.

ctypes.string_at(ptr, size=-1)¶

Return the byte string at void *ptr. If size is specified, it is used as size, otherwise the string is assumed to be zero-terminated.

Raises an auditing event ctypes.string_at with arguments ptr, size.

ctypes.WinError(code=None, descr=None)¶: This function is probably the worst-named thing in ctypes. It creates an instance of OSError. If code is not specified, GetLastError is called to determine the error code. If descr is not specified, FormatError() is called to get a textual description of the error.

Availability: Windows

버전 3.3에서 변경: An instance of WindowsError used to be created, which is now an alias of OSError.

ctypes.wstring_at(ptr, size=-1)¶

Return the wide-character string at void *ptr. If size is specified, it is used as the number of characters of the string, otherwise the string is assumed to be zero-terminated.

Raises an auditing event ctypes.wstring_at with arguments ptr, size.

데이터형¶

class ctypes._CData¶

이 비공개 클래스는 모든 ctypes 데이터형의 공통 베이스 클래스입니다. 무엇보다도, 모든 ctypes 형 인스턴스에는 C 호환 데이터를 보관하는 메모리 블록이 포함됩니다; 메모리 블록의 주소는 addressof() 도우미 함수에 의해 반환됩니다. 다른 인스턴스 변수는 _objects로 노출됩니다; 여기에는 메모리 블록에 포인터가 포함되어있을 때, 살려둘 필요가 있는 다른 파이썬 객체가 포함되어 있습니다.

ctypes 데이터형의 공통 메서드, 이것들은 모두 클래스 메서드입니다 (정확히 말하면, 메타 클래스의 메서드입니다):

from_buffer(source[, offset])¶

이 메서드는 source 객체의 버퍼를 공유하는 ctypes 인스턴스를 반환합니다. source 객체는 쓰기 가능한 버퍼 인터페이스를 지원해야 합니다. 선택적 offset 매개 변수는 source 버퍼의 오프셋을 바이트 단위로 지정합니다; 기본값은 0입니다. source 버퍼가 충분히 크지 않으면 ValueError가 발생합니다.

인자 pointer, size, offset으로 감사 이벤트 ctypes.cdata/buffer를 발생시킵니다.

from_buffer_copy(source[, offset])¶

이 메서드는 읽을 수 있어야 하는 source 객체 버퍼에서 버퍼를 복사하여 ctypes 인스턴스를 만듭니다. 선택적 offset 매개 변수는 원본 버퍼의 오프셋을 바이트 단위로 지정합니다. 기본값은 0입니다. 소스 버퍼가 충분히 크지 않으면 ValueError가 발생합니다.

인자 pointer, size, offset으로 감사 이벤트 ctypes.cdata/buffer를 발생시킵니다.

from_address(address)¶

이 메서드는 정수 address로 지정된 메모리를 사용하여 ctypes 형 인스턴스를 반환합니다.

이 메서드와 이 메서드를 간접적으로 호출하는 다른 것들은 인자 address로 감사 이벤트 ctypes.cdata를 발생시킵니다.

from_param(obj)¶

This method adapts obj to a ctypes type. It is called with the actual object used in a foreign function call when the type is present in the foreign function’s argtypes tuple; it must return an object that can be used as a function call parameter.

모든 ctypes 데이터형은 이 클래스 메서드의 기본 구현을 갖는데, obj 가 이 형의 인스턴스면 obj 를 반환합니다. 일부 형은 다른 객체도 허용합니다.

in_dll(library, name)¶: 이 메서드는 공유 라이브러리가 내보낸 ctypes 형 인스턴스를 반환합니다. name은 데이터를 내보내는 심볼의 이름이고, library는 로드된 공유 라이브러리입니다.

ctypes 데이터형의 공통 인스턴스 변수:

_b_base_¶: 때로 ctypes 데이터 인스턴스는 포함하는 메모리 블록을 소유하지 않고, 베이스 객체의 메모리 블록의 일부를 공유합니다. _b_base_ 읽기 전용 멤버는 메모리 블록을 소유한 루트 ctypes 객체입니다.

_b_needsfree_¶: 이 읽기 전용 변수는 ctypes 데이터 인스턴스가 메모리 블록을 스스로 할당했을 때 참이고, 그렇지 않으면 거짓입니다.

_objects¶: 이 멤버는 None 이거나 메모리 블록 내용이 계속 유효하도록 유지되어야 하는 파이썬 객체를 포함하는 딕셔너리입니다. 이 객체는 디버깅을 위해서만 노출됩니다; 이 딕셔너리의 내용을 수정하지 마십시오.

기본 데이터형¶

class ctypes._SimpleCData¶

이 비공개 클래스는 모든 기본 ctypes 데이터형의 베이스 클래스입니다. 여기에는 기본 ctypes 데이터형의 공통 어트리뷰트가 들어 있으므로 여기에서 언급합니다. _SimpleCData는 _CData의 서브 클래스이므로, 메서드와 어트리뷰트를 상속받습니다. 포인터가 아니고 포인터를 포함하지 않는 ctypes 데이터형을 이제 피클 할 수 있습니다.

인스턴스에는 어트리뷰트가 하나 있습니다:

value¶

이 어트리뷰트는 인스턴스의 실제 값을 포함합니다. 정수형과 포인터형에서는 정수고, 문자형에서는 단일 문자 바이트열 객체나 문자열이고, 문자 포인터형에서는 파이썬 바이트열 객체나 문자열입니다.

ctypes 인스턴스에서 value 어트리뷰트를 조회하면, 대개 매번 새 객체가 반환됩니다. ctypes는 원래의 객체 반환을 구현하지 않습니다. 항상 새로운 객체가 만들어집니다. 다른 모든 ctypes 객체 인스턴스에서도 마찬가지입니다.

Fundamental data types, when returned as foreign function call results, or, for example, by retrieving structure field members or array items, are transparently converted to native Python types. In other words, if a foreign function has a restype of c_char_p, you will always receive a Python bytes object, not a c_char_p instance.

Subclasses of fundamental data types do not inherit this behavior. So, if a foreign functions restype is a subclass of c_void_p, you will receive an instance of this subclass from the function call. Of course, you can get the value of the pointer by accessing the value attribute.

다음은 기본 ctypes 데이터형입니다:

class ctypes.c_byte¶: Represents the C signed char datatype, and interprets the value as small integer. The constructor accepts an optional integer initializer; no overflow checking is done.

class ctypes.c_char¶: Represents the C char datatype, and interprets the value as a single character. The constructor accepts an optional string initializer, the length of the string must be exactly one character.

class ctypes.c_char_p¶: Represents the C char* datatype when it points to a zero-terminated string. For a general character pointer that may also point to binary data, POINTER(c_char) must be used. The constructor accepts an integer address, or a bytes object.

class ctypes.c_double¶: Represents the C double datatype. The constructor accepts an optional float initializer.

class ctypes.c_longdouble¶: Represents the C long double datatype. The constructor accepts an optional float initializer. On platforms where sizeof(long double) == sizeof(double) it is an alias to c_double.

class ctypes.c_float¶: Represents the C float datatype. The constructor accepts an optional float initializer.

class ctypes.c_int¶: Represents the C signed int datatype. The constructor accepts an optional integer initializer; no overflow checking is done. On platforms where sizeof(int) == sizeof(long) it is an alias to c_long.

class ctypes.c_int8¶: Represents the C 8-bit signed int datatype. Usually an alias for c_byte.

class ctypes.c_int16¶: Represents the C 16-bit signed int datatype. Usually an alias for c_short.

class ctypes.c_int32¶: Represents the C 32-bit signed int datatype. Usually an alias for c_int.

class ctypes.c_int64¶: Represents the C 64-bit signed int datatype. Usually an alias for c_longlong.

class ctypes.c_long¶: Represents the C signed long datatype. The constructor accepts an optional integer initializer; no overflow checking is done.

class ctypes.c_longlong¶: Represents the C signed long long datatype. The constructor accepts an optional integer initializer; no overflow checking is done.

class ctypes.c_short¶: Represents the C signed short datatype. The constructor accepts an optional integer initializer; no overflow checking is done.

class ctypes.c_size_t¶: C size_t 데이터형을 나타냅니다.

class ctypes.c_ssize_t¶: C ssize_t 데이터형을 나타냅니다.

Added in version 3.2.

class ctypes.c_time_t¶: Represents the C time_t datatype.

Added in version 3.12.

class ctypes.c_ubyte¶: Represents the C unsigned char datatype, it interprets the value as small integer. The constructor accepts an optional integer initializer; no overflow checking is done.

class ctypes.c_uint¶: Represents the C unsigned int datatype. The constructor accepts an optional integer initializer; no overflow checking is done. On platforms where sizeof(int) == sizeof(long) it is an alias for c_ulong.

class ctypes.c_uint8¶: Represents the C 8-bit unsigned int datatype. Usually an alias for c_ubyte.

class ctypes.c_uint16¶: Represents the C 16-bit unsigned int datatype. Usually an alias for c_ushort.

class ctypes.c_uint32¶: Represents the C 32-bit unsigned int datatype. Usually an alias for c_uint.

class ctypes.c_uint64¶: Represents the C 64-bit unsigned int datatype. Usually an alias for c_ulonglong.

class ctypes.c_ulong¶: Represents the C unsigned long datatype. The constructor accepts an optional integer initializer; no overflow checking is done.

class ctypes.c_ulonglong¶: Represents the C unsigned long long datatype. The constructor accepts an optional integer initializer; no overflow checking is done.

class ctypes.c_ushort¶: Represents the C unsigned short datatype. The constructor accepts an optional integer initializer; no overflow checking is done.

class ctypes.c_void_p¶: Represents the C void* type. The value is represented as integer. The constructor accepts an optional integer initializer.

class ctypes.c_wchar¶: C wchar_t 데이터형을 나타내고, 값을 단일 문자 유니코드 문자열로 해석합니다. 생성자는 선택적 문자열 초기화자를 받아들입니다, 문자열의 길이는 정확히 한 문자여야 합니다.

class ctypes.c_wchar_p¶: Represents the C wchar_t* datatype, which must be a pointer to a zero-terminated wide character string. The constructor accepts an integer address, or a string.

class ctypes.c_bool¶: Represent the C bool datatype (more accurately, _Bool from C99). Its value can be True or False, and the constructor accepts any object that has a truth value.

class ctypes.HRESULT¶: Represents a HRESULT value, which contains success or error information for a function or method call.

Availability: Windows

class ctypes.py_object¶: Represents the C PyObject* datatype. Calling this without an argument creates a NULL PyObject* pointer.

The ctypes.wintypes module provides quite some other Windows specific data types, for example HWND, WPARAM, or DWORD. Some useful structures like MSG or RECT are also defined.

구조화된 데이터형¶

class ctypes.Union(*args, **kw)¶: 네이티브 바이트 순서의 공용체를 위한 추상 베이스 클래스.

class ctypes.BigEndianUnion(*args, **kw)¶: Abstract base class for unions in big endian byte order.

Added in version 3.11.

class ctypes.LittleEndianUnion(*args, **kw)¶: Abstract base class for unions in little endian byte order.

Added in version 3.11.

class ctypes.BigEndianStructure(*args, **kw)¶: 빅엔디안(big endian) 바이트 순서의 구조체를 위한 추상 베이스 클래스.

class ctypes.LittleEndianStructure(*args, **kw)¶: 리틀엔디안(little endian) 바이트 순서로의 구조체를 위한 추상 베이스 클래스.

Structures and unions with non-native byte order cannot contain pointer type fields, or any other data types containing pointer type fields.

class ctypes.Structure(*args, **kw)¶

네이티브 바이트 순서의 구조체를 위한 추상 베이스 클래스.

구상 구조체와 공용체 형은 이 형 중 하나를 서브 클래싱하고 적어도 _fields_ 클래스 변수를 정의해서 만들어야 합니다. ctypes는 직접 어트리뷰트 액세스로 필드를 읽고 쓸 수 있는 디스크립터를 만듭니다. 이것들은

_fields_¶

구조체 필드를 정의하는 시퀀스. 항목은 2-튜플이나 3-튜플이어야 합니다. 첫 번째 항목은 필드의 이름이고, 두 번째 항목은 필드의 형을 지정합니다; 모든 ctypes 데이터형이 될 수 있습니다.

c_int와 같은 정수형 필드에서는, 세 번째 선택적 항목을 지정할 수 있습니다. 필드의 비트 폭을 정의하는 작은 양의 정수여야 합니다.

필드 이름은 하나의 구조체나 공용체 내에서 고유해야 합니다. 이것은 검사되지 않습니다, 이름이 중복되면 하나의 필드만 액세스할 수 있습니다.

_fields_ 클래스 변수를, Structure 서브 클래스를 정의하는 클래스 문 뒤에서 정의할 수 있습니다. 직접 또는 간접적으로 자신을 참조하는 데이터형을 만들 수 있게 합니다:

class List(Structure):
    pass
List._fields_ = [("pnext", POINTER(List)),
                 ...
                ]

하지만, 형이 처음 사용되기 전에 _fields_ 클래스 변수를 정의해야 합니다 (인스턴스가 만들어지고, sizeof()가 호출되는 등의 일이 일어납니다). 나중에 _fields_ 클래스 변수에 대입하면 AttributeError가 발생합니다.

구조체 형의 서브-서브 클래스를 정의할 수 있습니다. 베이스 클래스의 필드를 상속하고, 여기에 서브-서브 클래스에 정의된 _fields_의 필드가 추가됩니다.

_pack_¶: An optional small integer that allows overriding the alignment of structure fields in the instance. _pack_ must already be defined when _fields_ is assigned, otherwise it will have no effect. Setting this attribute to 0 is the same as not setting it at all.

_anonymous_¶

이름 없는(익명) 필드의 이름을 나열하는 선택적 시퀀스. _fields_가 대입될 때 _anonymous_는 이미 정의되어 있어야 합니다. 그렇지 않으면 아무 효과가 없습니다.

이 변수에 나열된 필드는 구조체나 공용체 형 필드여야 합니다. ctypes는 구조체나 공용체 필드를 만들 필요 없이, 중첩된 필드에 직접 액세스할 수 있는 디스크립터를 구조체 형에 만듭니다.

다음은 예제 형입니다 (윈도우):

class _U(Union):
    _fields_ = [("lptdesc", POINTER(TYPEDESC)),
                ("lpadesc", POINTER(ARRAYDESC)),
                ("hreftype", HREFTYPE)]

class TYPEDESC(Structure):
    _anonymous_ = ("u",)
    _fields_ = [("u", _U),
                ("vt", VARTYPE)]

TYPEDESC 구조체는 COM 데이터형을 설명합니다. vt 필드는 공용체 필드 중 어느 것이 유효한지 지정합니다. u 필드가 익명 필드로 정의되었으므로, 이제 TYPEDESC 인스턴스에서 멤버에 직접 액세스할 수 있습니다. td.lptdesc와 td.u.lptdesc는 동등하지만, 앞에 있는 것이 임시 공용체 인스턴스를 만들 필요가 없으므로 더 빠릅니다:

td = TYPEDESC()
td.vt = VT_PTR
td.lptdesc = POINTER(some_type)
td.u.lptdesc = POINTER(some_type)

구조체 형의 서브-서브 클래스를 정의할 수 있으며, 베이스 클래스의 필드를 상속합니다. 서브 클래스 정의에 별도의 _fields_ 변수가 있으면, 여기에 지정된 필드가 베이스 클래스의 필드에 추가됩니다.

구조체와 공용체 생성자는 위치와 키워드 인자를 모두 받아들입니다. 위치 인자는 _fields_에 나타나는 순서대로 멤버 필드를 초기화하는 데 사용됩니다. 생성자의 키워드 인자는 어트리뷰트 대입으로 해석되므로, _fields_를 같은 이름으로 초기화하거나, _fields_에 없는 이름에 대한 새 어트리뷰트를 만듭니다.

배열과 포인터¶

class ctypes.Array(*args)¶

배열의 추상 베이스 클래스.

The recommended way to create concrete array types is by multiplying any ctypes data type with a non-negative integer. Alternatively, you can subclass this type and define _length_ and _type_ class variables. Array elements can be read and written using standard subscript and slice accesses; for slice reads, the resulting object is not itself an Array.

_length_¶: 배열의 요소 수를 지정하는 양의 정수. 범위를 벗어나는 서브 스크립트는 IndexError를 일으킵니다. len()에 의해 반환됩니다.

_type_¶: 배열의 각 요소 형을 지정합니다.

Array 서브 클래스 생성자는 요소를 순서대로 초기화하는 데 사용되는 위치 인자를 받아들입니다.

class ctypes._Pointer¶

포인터를 위한 내부 추상 베이스 클래스.

구상 포인터형은 가리킬 형으로 POINTER()를 호출해서 만들어집니다; 이것은 pointer()에 의해 자동으로 수행됩니다.

포인터가 배열을 가리키면, 그것의 요소는 표준 서브 스크립트 및 슬라이스 액세스를 사용하여 읽고 쓸 수 있습니다. 포인터 객체는 크기가 없으므로, len()는 TypeError를 발생시킵니다. 음수 서브 스크립트는 (C처럼) 포인터 앞의 메모리를 읽을 것이고, 범위를 벗어나는 서브 스크립트는 (운이 좋다면) 액세스 위반으로 인해 충돌을 일으킬 것입니다.

_type_¶: 가리키는 형을 지정합니다.

contents¶: 포인터가 가리키는 객체를 반환합니다. 이 어트리뷰트에 대입하면 대입된 객체를 가리키도록 포인터가 변경됩니다.

`ctypes` — A foreign function library for Python¶

ctypes 자습서¶

동적 링크 라이브러리 로드하기¶

로드된 dll에서 함수에 액세스하기¶

함수 호출하기¶

기본 데이터형¶

함수 호출하기, 계속¶

Calling variadic functions¶

사용자 정의 데이터형을 사용하여 함수 호출하기¶

필수 인자 형 (함수 프로토타입) 지정하기¶

반환형¶

포인터 전달하기 (또는: 참조로 매개 변수 전달하기)¶

구조체와 공용체¶

구조체/공용체 정렬과 바이트 순서¶

구조체와 공용체의 비트 필드¶

배열¶

포인터¶

형 변환¶

불완전한 형¶

콜백 함수¶

dll에서 내 보낸 값을 액세스하기¶

의외의 것들¶

가변 크기 데이터형¶

ctypes 레퍼런스¶

공유 라이브러리 찾기¶

공유 라이브러리 로드하기¶

외부 함수¶

함수 프로토타입¶

유틸리티 함수¶

데이터형¶

기본 데이터형¶

구조화된 데이터형¶

배열과 포인터¶

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로드된 dll에서 함수에 액세스하기¶

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사용자 정의 데이터형을 사용하여 함수 호출하기¶

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