"ctypes" --- Uma biblioteca de funções externas para Python
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**Código-fonte:** Lib/ctypes

======================================================================

"ctypes" é uma biblioteca de funções externas para Python. Ela fornece
tipos de dados compatíveis com C e permite funções de chamada em DLLs
ou bibliotecas compartilhadas. Ela pode ser usada para agrupar essas
bibliotecas em Python puro.

Este é um *módulo opcional*. Se ele estiver faltando na sua cópia do
CPython, procure a documentação do seu distribuidor (ou seja, quem lhe
forneceu o Python). Se você for o distribuidor, consulte Requisitos
para módulos opcionais.


Tutorial ctypes
===============

Nota: Os exemplos de código neste tutorial usam "doctest" para
garantir que eles realmente funcionem. Como algumas amostras de código
se comportam de maneira diferente no Linux, Windows ou macOS, elas
contêm diretrizes de doctest nos comentários.

Nota: Alguns exemplos de código fazem referência ao tipo ctypes
"c_int". Em plataformas onde "sizeof(long) == sizeof(int)" é um
apelido para "c_long". Então, você não deve ficar confuso se "c_long"
for impresso se você esperaria "c_int" --- eles são, na verdade, o
mesmo tipo.


Carregando bibliotecas de links dinâmicos
-----------------------------------------

"ctypes" exporta o *cdll* e, no Windows, os objetos *windll* e
*oledll* para carregar bibliotecas de vínculo dinâmico.

Você carrega bibliotecas acessando-as como atributos desses objetos.
*cdll* carrega bibliotecas que exportam funções usando a convenção de
chamada padrão "cdecl", enquanto bibliotecas *windll* chamam funções
usando a convenção de chamada "stdcall". *oledll* também usa a
convenção de chamada "stdcall" e assume que as funções retornam um
código de erro do Windows "HRESULT". O código de erro é usado para
levantar automaticamente uma exceção "OSError" quando a chamada da
função falha.

Alterado na versão 3.3: Erros do Windows costumavam levantar
"WindowsError", que agora é um apelido de "OSError".

Veja alguns exemplos para Windows. Note que "msvcrt" é a biblioteca C
padrão da MS que contém a maioria das funções C padrão e usa a
convenção de chamada "cdecl":

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

O Windows acrescenta automaticamente o sufixo de arquivo ".dll" usual.

Nota:

  Acessar a biblioteca padrão C por meio de "cdll.msvcrt" usará uma
  versão desatualizada da biblioteca que pode ser incompatível com a
  que está sendo usada pelo Python. Onde possível, use a
  funcionalidade nativa do Python ou então importe e use o módulo
  "msvcrt".

No Linux, é necessário especificar o nome do arquivo *incluindo* a
extensão para carregar uma biblioteca, então o acesso de atributo não
pode ser usado para carregar bibliotecas. O método "LoadLibrary()" dos
carregadores de dll deve ser usado, ou você deve carregar a biblioteca
criando uma instância de CDLL chamando o construtor:

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


Acessando funções de dlls carregadas
------------------------------------

Funções são acessadas como atributos de objetos dll:

   >>> 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
   >>>

Observe que DLLs de sistema do Win32, como "kernel32" e "user32",
frequentemente exportam versões ANSI e UNICODE de uma função. A versão
UNICODE é exportada com um "W" anexado ao nome, enquanto a versão ANSI
é exportada com um "A" anexado ao nome. A função "GetModuleHandle" do
Win32, que retorna um *identificador de módulo* para um determinado
nome de módulo, tem o seguinte protótipo em C, e uma macro é usada
para expor um deles como "GetModuleHandle", dependendo se UNICODE está
definido ou não:

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

*windll* não tenta selecionar um deles magicamente, você deve acessar
a versão necessária especificando "GetModuleHandleA" ou
"GetModuleHandleW" explicitamente e então chamá-lo com objetos bytes
ou string, respectivamente.

Às vezes, DLLs exportam funções com nomes que não são identificadores
Python válidos, como ""??2@YAPAXI@Z"". Nesse caso, você precisa usar
"getattr()" para recuperar a função:

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

No Windows, algumas dlls exportam funções não por nome, mas por
ordinal. Essas funções podem ser acessadas indexando o objeto dll com
o número ordinal:

   >>> 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
   >>>


Chamando funções
----------------

Você pode chamar essas funções como qualquer outro chamável do Python.
Este exemplo usa a função "rand()", que não aceita argumentos e
retorna um inteiro pseudoaleatório:

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

No Windows, você pode chamar a função "GetModuleHandleA()", que
retorna um identificador de módulo win32 (passando "None" como único
argumento para chamá-lo com um ponteiro "NULL"):

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

"ValueError" é gerado quando você chama uma função "stdcall" com a
convenção de chamada "cdecl", ou vice-versa:

   >>> 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)
   >>>

Para descobrir a convenção de chamada correta, você precisa consultar
o arquivo de cabeçalho C ou a documentação da função que deseja
chamar.

No Windows, "ctypes" usa o tratamento de exceções estruturado do win32
para evitar travamentos devido a falhas gerais de proteção quando
funções são chamadas com valores de argumentos inválidos:

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

No entanto, existem maneiras suficientes de travar o Python com
"ctypes", então você deve ter cuidado de qualquer maneira. O módulo
"faulthandler" pode ser útil na depuração de travamentos (por exemplo,
de falhas de segmentação produzidas por chamadas errôneas da
biblioteca C).

"None", inteiros, objetos bytes e strings (unicode) são os únicos
objetos nativos do Python que podem ser usados diretamente como
parâmetros nessas chamadas de função. "None" é passado como um
ponteiro "NULL" em C, objetos bytes e strings são passados como
ponteiros para o bloco de memória que contém seus dados (char* ou
wchar_t*). Inteiros em Python são passados como o tipo padrão da
plataforma em C int, e seu valor é mascarado para se encaixar no tipo
em C.

Antes de prosseguirmos com a chamada de funções com outros tipos de
parâmetros, precisamos aprender mais sobre os tipos de dados "ctypes".


Tipos de dados fundamentais
---------------------------

"ctypes" define uma série de tipos de dados primitivos compatíveis com
C:

+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| Tipo ctypes            | Tipo em C                                  | Tipo em Python               |
|========================|============================================|==============================|
| "c_bool"               | _Bool                                      | bool (1)                     |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_char"               | char                                       | objeto bytes de 1 caractere  |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_wchar"              | "wchar_t"                                  | string de 1 caractere        |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_byte"               | char                                       | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_ubyte"              | unsigned char                              | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_short"              | short                                      | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_ushort"             | unsigned short                             | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_int"                | int                                        | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_int8"               | "int8_t"                                   | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_int16"              | "int16_t"                                  | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_int32"              | "int32_t"                                  | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_int64"              | "int64_t"                                  | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_uint"               | unsigned int                               | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_uint8"              | "uint8_t"                                  | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_uint16"             | "uint16_t"                                 | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_uint32"             | "uint32_t"                                 | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_uint64"             | "uint64_t"                                 | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_long"               | long                                       | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_ulong"              | unsigned long                              | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_longlong"           | __int64 ou long long                       | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_ulonglong"          | unsigned __int64 ou unsigned long long     | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_size_t"             | "size_t"                                   | int                          |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_ssize_t"            | "ssize_t" ou 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* (finalizado com NUL)                 | objeto bytes ou "None"       |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_wchar_p"            | wchar_t* (finalizado com NUL)              | String ou "None"             |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+
| "c_void_p"             | void*                                      | int ou "None"                |
+------------------------+--------------------------------------------+------------------------------+

1. O construtor aceita qualquer objeto com um valor verdade.

Além disso, se a aritmética complexa compatível com IEC 60559 (Anexo
G) for suportada em C e "libffi", os seguintes tipos complexos estarão
disponíveis:

+------------------------------------+-----------------------------------+-------------------+
| Tipo ctypes                        | Tipo em C                         | Tipo em Python    |
|====================================|===================================|===================|
| "c_float_complex"                  | float complex                     | complexo          |
+------------------------------------+-----------------------------------+-------------------+
| "c_double_complex"                 | double complex                    | complexo          |
+------------------------------------+-----------------------------------+-------------------+
| "c_longdouble_complex"             | long double complex               | complexo          |
+------------------------------------+-----------------------------------+-------------------+

Todos esses tipos podem ser criados chamando-os com um inicializador
opcional do tipo e valor corretos:

   >>> c_int()
   c_long(0)
   >>> c_wchar_p("Olá, mundo")
   c_wchar_p(139878537078816)
   >>> c_ushort(-3)
   c_ushort(65533)
   >>>

Como esses tipos são mutáveis, seus valores também podem ser alterados
posteriormente:

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

Atribuir um novo valor a instâncias dos tipos de ponteiro "c_char_p",
"c_wchar_p" e "c_void_p" altera o *local de memória* para o qual eles
apontam, *não o conteúdo* do bloco de memória (claro que não, porque
objetos string do Python são imutáveis):

   >>> s = "Olá, mundo"
   >>> c_s = c_wchar_p(s)
   >>> print(c_s)
   c_wchar_p(139878542513936)
   >>> print(c_s.value)
   Olá, mundo
   >>> c_s.value = "Opa, beleza?"
   >>> print(c_s)              # o local da memória foi alterado
   c_wchar_p(139878536944240)
   >>> print(c_s.value)
   Opa, beleza?
   >>> print(s)                # primeiro objeto está inalterado
   Olá, mundo
   >>>

No entanto, tome cuidado para não passá-los para funções que esperam
ponteiros para memória mutável. Se precisar de blocos de memória
mutáveis, o ctypes possui uma função "create_string_buffer()" que os
cria de várias maneiras. O conteúdo do bloco de memória atual pode ser
acessado (ou alterado) com a propriedade "raw"; se quiser acessá-lo
como uma string terminada em NUL, use a propriedade "value":

   >>> from ctypes import *
   >>> p = create_string_buffer(3)            # cria um buffer de 3 bytes, inicializado para NUL bytes
   >>> print(sizeof(p), repr(p.raw))
   3 b'\x00\x00\x00'
   >>> p = create_string_buffer(b"Opa")       # cria um buffer contendo uma string terminando com NUL
   >>> print(sizeof(p), repr(p.raw))
   4 b'Opa\x00'
   >>> print(repr(p.value))
   b'Opa'
   >>> p = create_string_buffer(b"Oi", 10)    # cria um buffer de 10 bytes
   >>> print(sizeof(p), repr(p.raw))
   10 b'Oi\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00'
   >>> p.value = b"Oi"
   >>> print(sizeof(p), repr(p.raw))
   10 b'Oi\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00'
   >>>

A função "create_string_buffer()" substitui a antiga função
"c_buffer()" (que ainda está disponível como um apelido). Para criar
um bloco de memória mutável contendo caracteres Unicode do tipo C
"wchar_t", use a função "create_unicode_buffer()".


Chamando funções, continuação
-----------------------------

Observe que printf imprime no canal de saída padrão real, *não* em
"sys.stdout", então esses exemplos só funcionarão no prompt do
console, não de dentro do *IDLE* ou *PythonWin*:

   >>> 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>
   ctypes.ArgumentError: argument 2: TypeError: Don't know how to convert parameter 2
   >>>

Como mencionado anteriormente, todos os tipos do Python, exceto
inteiros, strings e objetos bytes, precisam ser encapsulados em seu
tipo correspondente de "ctypes", para que possam ser convertidos para
o tipo de dado C necessário:

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


Chamando funções variadas
-------------------------

Em muitas plataformas chamar funções variádicas por meio do ctypes é
exatamente o mesmo que chamar funções com um número fixo de
parâmetros. Em algumas plataformas, em particular no ARM64 para
plataformas Apple, a convenção de chamada para funções variádicas é
diferente daquela usada para funções regulares.

Nessas plataformas é necessário especificar o atributo "argtypes" para
os argumentos de função regulares (não variádicos):

   libc.printf.argtypes = [ctypes.c_char_p]

Já que especificar o atributo não impede a portabilidade, recomenda-se
sempre especificar o "argtypes" para todas as funções variádicas.


Chamando funções com seus próprios tipos de dados personalizados
----------------------------------------------------------------

Você também pode personalizar a conversão de argumentos do "ctypes"
para permitir que instâncias das suas próprias classes sejam usadas
como argumento de função. O "ctypes" procura um atributo
"_as_parameter_" e o utiliza como o argumento da função. O atributo
deve ser um inteiro, string, bytes, uma instância de "ctypes", ou um
objeto com um atributo "_as_parameter_":

   >>> 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
   >>>

Se você não quiser armazenar os dados da instância na variável de
instância "_as_parameter_", você pode definir  uma "property" que
disponibilize o atributo mediante solicitação.


Especificando os tipos de argumentos necessários (protótipos de função)
-----------------------------------------------------------------------

É possível especificar os tipos de argumentos necessários de funções
exportadas de DLLs definindo o atributo "argtypes".

"argtypes" deve ser uma sequência de tipos de dados C (a função
"printf()" provavelmente não é um bom exemplo nesse caso, pois ela
aceita um número variável e diferentes tipos de parâmetros dependendo
da string de formato; por outro lado, ela é bastante útil para
experimentar esse recurso):

   >>> 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
   >>>

Especificar um formato protege contra tipos de argumentos
incompatíveis (assim como um protótipo para uma função em C), e tenta
converter os argumentos para tipos válidos:

   >>> printf(b"%d %d %d", 1, 2, 3)
   Traceback (most recent call last):
     File "<stdin>", line 1, in <module>
   ctypes.ArgumentError: argument 2: TypeError: 'int' object cannot be interpreted as ctypes.c_char_p
   >>> printf(b"%s %d %f\n", b"X", 2, 3)
   X 2 3.000000
   13
   >>>

Se você definiu suas próprias classes que serão passadas em chamadas
de função, é necessário implementar um método de classe "from_param()"
para que elas possam ser usadas na sequência "argtypes". O método de
classe "from_param()" recebe o objeto Python passado para a chamada de
função; ele deve realizar um typecheck ou o que for necessário para
garantir que esse objeto seja aceitável, e então retornar o próprio
objeto, seu atributo "_as_parameter_" ou qualquer valor que você
queira passar como argumento da função C nesse caso. Novamente, o
resultado deve ser um inteiro, string, bytes, uma instância de
"ctypes" ou um objeto com um atributo "_as_parameter_".


Tipos de Retorno
----------------

Por padrão, as funções são presumidas como retornando o tipo C int.
Outros retornos podem ser especificados definindo o atributo "restype"
do objeto função.

O protótipo C de "time()" é "time_t time(time_t *)". Porque "time_t"
pode ser de um tipo diferente do tipo de retorno padrão int, você deve
especificar o atributo "restype".

   >>> libc.time.restype = c_time_t

Os tipos de argumentos podem ser especificados usando "argtypes":

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

Para chamar uma função com um ponteiro "NULL" como primeiro argumento,
use "None":

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

Aqui está um exemplo mais avançado, ele usa a função "strchr()", que
espera um ponteiro de string e um char, e retorna um ponteiro para uma
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'
   >>>

Você também pode usar um objeto Python chamável (uma função ou uma
classe, por exemplo) como o atributo "restype", se a função externa
retornar um inteiro. O objeto chamável será chamado com o *inteiro*
que a função C retorna, e o resultado desta chamada será usado como o
resultado da sua chamada de função. Isso é útil para verificar valores
de retorno de erro e levantar uma exceção automaticamente:

   >>> 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.
   >>>

"WinError" é uma função que chamará a API "FormatMessage()" do Windows
para obter a representação em string de um código de erro, e *retorna*
uma exceção.  "WinError" aceita um parâmetro de código de erro
opcional, se nenhum for usado, ela chama "GetLastError()" para
recuperá-lo.

Por favor, repare que um mecanismo de checagem de erro muito mais
poderoso está disponível através do atributo "errcheck"; consulte o
manual de referência para mais detalhes.


Passando ponteiros (ou: passando parâmetros por referência)
-----------------------------------------------------------

Às vezes, uma função da API C espera um *ponteiro* para um tipo de
dado como parâmetro, provavelmente para escrever no local
correspondente, ou se os dados forem muito grandes para serem passados
por valor. Isso também é conhecido como *passar parâmetros por
referência*.

O "ctypes" exporta a função "byref()" que é usada para passar
parâmetros por referência. O mesmo efeito pode ser alcançado com a
função "pointer()", embora "pointer()" faça muito mais trabalho, já
que ela constrói um objeto ponteiro real, então é mais rápido usar
"byref()" se você não precisar do objeto ponteiro no próprio Python:

   >>> 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'
   >>>


Estruturas e uniões
-------------------

Estruturas e uniões devem derivar das classes base "Structure" e
"Union" que são definidas no módulo "ctypes". Cada subclasse deve
definir um atributo "_fields_". "_fields_" deve ser uma lista de
*tuplas de 2 itens*, contendo um *nome de campo* e um *tipo de campo*.

O tipo do campo deve ser um tipo "ctypes" como "c_int", ou qualquer
outro tipo "ctypes" derivado: estrutura, união, vetor, ponteiro.

Aqui está um exemplo simples de uma estrutura POINT, que contém dois
inteiros nomeados *x* e *y*, e também mostra como inicializar uma
estrutura no construtor:

   >>> 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
   >>>

Você pode, no entanto, construir estruturas muito mais complicadas.
Uma estrutura pode conter outras estruturas, usando uma estrutura como
um tipo de campo.

Aqui está uma estrutura RECT que contém dois POINTs nomeados
*upperleft* e *lowerright*:

   >>> 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
   >>>

Estruturas aninhadas também podem ser inicializadas no construtor de
várias maneiras:

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

Os *descritor*es de campo podem ser obtidos a partir da *classe*; são
úteis para depuração, pois podem fornecer informações úteis. Veja
"CField":

   >>> POINT.x
   <ctypes.CField 'x' type=c_int, ofs=0, size=4>
   >>> POINT.y
   <ctypes.CField 'y' type=c_int, ofs=4, size=4>
   >>>

Aviso:

  O "ctypes" não permite passar uniões ou estruturas com campos de
  bits para funções por valor. Embora isso possa funcionar em x86 de
  32 bits, a biblioteca não garante que funcione em geral. Uniões e
  estruturas com campos de bits devem sempre ser passadas para funções
  por ponteiro.


Layout, alinhamento e ordem de bytes de estrutura/união
-------------------------------------------------------

Por padrão, os campos de Structure e Union são dispostos da mesma
forma que o compilador do C o faz. É possível substituir este
comportamento inteiramente especificando um atributo de classe
"_layout_" na definição da subclasse; veja a documentação do atributo
para detalhes.

É possível especificar o alinhamento máximo para os campos e/ou para a
própria estrutura definindo os atributos de classe "_pack_" e/ou
"_align_" respectivamente. Veja a documentação do atributo para mais
detalhes.

"ctypes" usa a ordem de bytes nativa para estruturas e uniões. Para
construir estruturas com ordem de bytes não nativa, você pode usar
classes base "BigEndianStructure", "LittleEndianStructure",
"BigEndianUnion" e "LittleEndianUnion". Essas classes não podem conter
campos de ponteiros.


Campos de bit em estruturas e uniões
------------------------------------

É possível criar estruturas e uniões contendo campos de bits. Campos
de bits só são possíveis para campos de inteiros, a largura do bit é
especificada como o terceiro item nas tuplas "_fields_":

   >>> class Int(Structure):
   ...     _fields_ = [("first_16", c_int, 16),
   ...                 ("second_16", c_int, 16)]
   ...
   >>> print(Int.first_16)
   <ctypes.CField 'first_16' type=c_int, ofs=0, bit_size=16, bit_offset=0>
   >>> print(Int.second_16)
   <ctypes.CField 'second_16' type=c_int, ofs=0, bit_size=16, bit_offset=16>

É importante notar que a alocação e o layout de campos de bits na
memória não são definidos como um padrão C; sua implementação é
específica do compilador. Por padrão, o Python tentará corresponder ao
comportamento de um compilador "nativo" para a plataforma atual. Veja
o atributo "_layout_" para detalhes sobre o comportamento padrão e
como alterá-lo.


Vetores
-------

Vetores são sequências que contêm um número fixo de instâncias do
mesmo tipo.

A maneira recomendada de criar tipos vetor é multiplicando um tipo de
dado por um inteiro positivo:

   TenPointsArrayType = POINT * 10

Aqui está um exemplo de um tipo de dado um tanto artificial, uma
estrutura contendo 4 POINTs entre outras coisas:

   >>> 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
   >>>

Instâncias são criadas da maneira usual, chamando a classe:

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

O código acima exibe uma série de linhas "0 0", pois o conteúdo do
vetor é inicializado com zeros.

Inicializadores do tipo correto também podem ser especificados:

   >>> 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
   >>>


Ponteiros
---------

Instâncias de ponteiro são criadas chamando a função "pointer()" em um
tipo "ctypes":

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

Instâncias de ponteiros têm um atributo "contents" que retorna o
objeto para qual o ponteiro aponta, o objeto "i" acima:

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

Note que o "ctypes" não possui OOR (retorno de objeto original), ele
constrói um objeto novo e equivalente cada vez que você recupera um
atributo:

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

Atribuir outra instância "c_int" ao atributo do conteúdo do ponteiro
faria com que o ponteiro apontasse para o local de memória onde ela
está armazenada:

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

Instâncias de ponteiro também podem ser indexadas com inteiros:

   >>> pi[0]
   99
   >>>

Atribuir a um índice inteiro altera o valor apontado:

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

Também é possível usar índices diferentes de 0, mas você deve saber o
que está fazendo, assim como em C: Você pode acessar ou alterar locais
arbitrários da memória. Geralmente, você só usa este recurso se
receber um ponteiro de uma função C, e você *sabe* que o ponteiro na
verdade aponta para um vetor em vez de um único item.

Nos bastidores, a função "pointer()" faz mais do que simplesmente
criar instâncias de ponteiro, ela precisa criar *tipos* de ponteiro
primeiro. Isso é feito com a função "POINTER()", que aceita qualquer
tipo "ctypes", e retorna um novo tipo:

   >>> 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...>
   >>>

Chamar o tipo ponteiro sem um argumento cria um ponteiro "NULL".
Ponteiros "NULL" possuem o valor booleano "False":

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

O "ctypes" verifica por "NULL" ao desreferenciar ponteiros (mas
desreferenciar ponteiros inválidos que não sejam "NULL" travaria o
Python):

   >>> 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
   >>>


Segurança de thread (Thread safety) sem o GIL
---------------------------------------------

A partir do Python 3.13, o *GIL* pode ser desabilitado em compilações
(builds) *threads livres*. No ctypes, leituras e escritas concorrentes
em um único objeto são seguras, mas não entre múltiplos objetos:

      >>> number = c_int(42)
      >>> pointer_a = pointer(number)
      >>> pointer_b = pointer(number)

No exemplo acima, é seguro apenas para um objeto ler e escrever no
endereço simultaneamente se o GIL estiver desabilitado. Portanto,
"pointer_a" pode ser compartilhado e escrito entre múltiplas threads,
mas apenas se "pointer_b" não estiver também tentando fazer o mesmo.
Se isso for um problema, considere usar um "threading.Lock" para
sincronizar o acesso à memória:

      >>> import threading
      >>> lock = threading.Lock()
      >>> # Thread 1
      >>> with lock:
      ...    pointer_a.contents = 24
      >>> # Thread 2
      >>> with lock:
      ...    pointer_b.contents = 42


Conversão de Tipos
------------------

Normalmente, o ctypes faz uma verificação de tipos estrita. Isso
significa que, se você tiver "POINTER(c_int)" na lista "argtypes" de
uma função ou como o tipo de um campo membro em uma definição de
estrutura, apenas instâncias de exatamente o mesmo tipo são aceitas.
Existem algumas exceções a esta regra, onde o ctypes aceita outros
objetos. Por exemplo, você pode passar instâncias de vetor compatíveis
em vez de tipos de ponteiro. Assim, para "POINTER(c_int)", o ctypes
aceita um vetor de 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
   >>>

Além disso, se um argumento de função for explicitamente declarado
como um tipo ponteiro (como "POINTER(c_int)") em "argtypes", um objeto
do tipo apontado ("c_int" neste caso) pode ser passado para a função.
O ctypes aplicará a conversão "byref()" necessária neste caso
automaticamente.

Para definir um campo do tipo PONTEIRO como "NULL", você pode atribuir
"None":

   >>> bar.values = None
   >>>

Às vezes, você tem instâncias de tipos incompatíveis. Em C, você pode
converter um tipo em outro tipo. O "ctypes" fornece uma função
"cast()" que pode ser usada da mesma maneira. A estrutura "Bar"
definida acima aceita ponteiros "POINTER(c_int)" ou vetores "c_int"
para seu campo "values", mas não instâncias de outros tipos:

   >>> 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
   >>>

Para esses casos, a função "cast()" é útil.

A função "cast()" pode ser usada para converter uma instância ctypes
em um ponteiro para um diferente tipo de dado ctypes. "cast()" recebe
dois parâmetros, um objeto ctypes que é ou pode ser convertido para um
ponteiro de algum tipo, e um tipo ponteiro ctypes. Ela retorna uma
instância do segundo argumento, que referencia o mesmo bloco de
memória que o primeiro argumento:

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

Então, "cast()" pode ser usada para atribuir ao campo "values" da
estrutura "Bar":

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


Tipos Incompletos
-----------------

*Tipos Incompletos* são estruturas, uniões ou vetores, cujos membros
ainda não foram especificados. Em C, eles são especificados por
declarações antecipadas, que são definidas posteriormente:

   struct cell; /* forward declaration */

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

A tradução direta para código ctypes seria esta, mas não funciona:

   >>> 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
   >>>

por que a nova "class cell" não está disponível na própria declaração
da classe. Em "ctypes", podemos definir a classe "cell" e definir o
atributo "_fields_" posteriormente, após a declaração da classe:

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

Vamos tentar. Criamos duas instâncias de "cell", e deixamos que elas
apontem uma para a outra, e finalmente seguimos a cadeia de ponteiros
algumas vezes:

   >>> 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
   >>>


Funções Callbacks
-----------------

"ctypes" permite criar ponteiros de função C chamáveis a partir de
chamáveis Python. Estas são às vezes chamadas de *funções de retorno*.

Primeiro, você deve criar uma classe para função de retorno. A classe
sabe a convenção de chamada , o tipo de retorno, e o número e tipos de
argumentos que essa função irá receber.

A função de fábrica "CFUNCTYPE()" cria tipos para funções de retorno
usando a convenção de chamada "cdecl". No Windows, a função de fábrica
"WINFUNCTYPE()" cria tipos para funções de retorno usando a convenção
de chamada "stdcall".

Ambas estas funções de fábrica são chamadas com o tipo de resultado
como primeiro argumento, e os tipos de argumento esperados da função
de retorno como os argumentos restantes.

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
   >>>

A "qsort()" deve ser chamada com um ponteiro para os dados a serem
ordenados, o número de itens no vetor de dados, o tamanho de um item,
e um ponteiro para a função de comparação, a função de retorno
(callback). A função de retorno será então chamada com dois ponteiros
para itens, e ela deve retornar um inteiro negativo se o primeiro item
for menor que o segundo, um zero se eles forem iguais, e um inteiro
positivo caso contrário.

Então, nossa função de retorno (callback function) recebe ponteiros
para inteiros, e deve retornar um inteiro. Primeiro criamos o "type"
para a função de retorno:

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

Para começar, aqui está uma função de retorno (callback) simples que
mostra os valores que lhe são passados:

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

O resultado:

   >>> 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
   >>>

Agora podemos realmente comparar os dois itens e retornar um resultado
útil:

   >>> 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
   >>>

Como podemos verificar facilmente, nosso vetor está ordenado agora:

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

As fábricas de funções podem ser usadas como fábricas de decoradores,
então também podemos escrever:

   >>> @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
   >>>

Nota:

  Certifique-se de manter referências aos objetos "CFUNCTYPE()"
  enquanto eles forem usados a partir do código C. O "ctypes" não faz
  isso, e se você não o fizer, eles podem ser coletados pelo coletor
  de lixo, travando seu programa quando uma função de retorno é
  chamada.Além disso, note que se a função de retorno for chamada em
  uma thread criada fora do controle do Python (por exemplo, pelo
  código externo que chama a função de retorno), o ctypes cria uma
  nova thread Python "dummy" (fictícia) em cada invocação. Este
  comportamento é correto para a maioria dos propósitos, mas significa
  que os valores armazenados com "threading.local" *não* sobreviverão
  entre diferentes funções de retorno, mesmo quando essas chamadas são
  feitas a partir da mesma thread C.


Acessando valores exportados de dlls
------------------------------------

Algumas bibliotecas compartilhadas não exportam apenas funções, elas
também exportam variáveis. Um exemplo na própria biblioteca Python é a
"Py_Version", o número da versão de tempo de execução do Python
codificado em um único inteiro constante.

"ctypes" pode acessar valores como este com os métodos de classe
"in_dll()" do tipo. *pythonapi* é um símbolo predefinido que dá acesso
à API C do Python:

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

Um exemplo estendido que também demonstra o uso de ponteiros acessa o
ponteiro "PyImport_FrozenModules" exportado pelo Python.

Citando a documentação para esse valor:

   Este ponteiro é inicializado para apontar para um vetor de
   registros de "_frozen", terminado por um cujos membros são todos
   "NULL" ou zero. Quando um módulo congelado é importado, ele é
   pesquisado nesta tabela. O código de terceiros pode fazer truques
   com isso para fornecer uma coleção criada dinamicamente de módulos
   congelados.

Então, manipular este ponteiro pode até ser útil. Para restringir o
tamanho do exemplo, mostramos apenas como esta tabela pode ser lida
com "ctypes":

   >>> 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
   ...                ]
   ...
   >>>

Nós definimos tipo de dado "_frozen", para que possamos obter o
ponteiro para a tabela:

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

Como "table" é um "pointer" para o vetor de registros "struct_frozen",
nós podemos iterar sobre ele, mas só temos que nos certificar de que
nosso loop termine, porque ponteiros não têm tamanho. Cedo ou tarde,
ele provavelmente travaria com uma violação de acesso ou algo assim,
então é melhor sair do loop quando atingirmos a entrada "NULL":

   >>> 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
   >>>

O fato de que o Python padrão tem um módulo congelado e um pacote
congelado (indicado pelo membro "size" negativo) não é bem conhecido,
é usado apenas para testes. Experimente com "import __hello__" por
exemplo.


Surpresas
---------

Existem algumas pontos limites no "ctypes" onde você pode esperar algo
diferente do que realmente ocorre.

Considere o exemplo a seguir:

   >>> 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
   >>>

Hm. Nós com certeza esperávamos que a última instrução exibisse "3 4 1
2". O que aconteceu? Aqui estão os passos da linha "rc.a, rc.b = rc.b,
rc.a" acima:

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

Observe que "temp0" e "temp1" ainda são objetos que utilizam o buffer
interno do objeto "rc" acima. Portanto, executar "rc.a = temp0" copia
o conteúdo do buffer de "temp0" para o buffer de "rc". Isso, por sua
vez, altera o conteúdo de "temp1". Assim, a última atribuição "rc.b =
temp1" não produz o efeito esperado.

Tenha em mente que obter sub-objetos de estruturas, uniões e vetores
não copia o sub-objeto; em vez disso, recupera um objeto de
encapsulamento (wrapper) que acessa o buffer subjacente do objeto
raiz.

Outro exemplo que pode se comportar de maneira diferente do que alguém
poderia esperar é o seguinte:

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

Nota:

  Objetos instanciados a partir de "c_char_p" só podem ter seu valor
  definido para bytes ou inteiros.

Por que está imprimindo "False"? Instâncias de ctypes são objetos que
contêm um bloco de memória, além de alguns *descriptor*s que acessam o
conteúdo dessa memória. Armazenar um objeto Python no bloco de memória
não armazena o próprio objeto; em vez disso, armazena-se o seu
atributo "contents". Acessar o contents novamente constrói um novo
objeto Python a cada vez!


Tipos de dados de tamanho variável
----------------------------------

O "ctypes" fornece algum suporte para vetores e estruturas de tamanhos
variável.

A função "resize()" pode ser usada para redimensionar o buffer de
memória de um objeto ctypes existente. A função recebe o objeto como
primeiro argumento, e o tamanho solicitado em bytes como o segundo
argumento. O bloco de memória não pode ser tornado menor do que o
bloco de memória natural especificado pelo tipo do objeto, um
"ValueError" é levantado se isso for tentado:

   >>> 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
   >>>

Isso é bom e funcional, mas como alguém acessaria os elementos
contidos neste vetor? Já que o tipo ainda sabe apenas sobre 4
elementos, obtemos erros ao acessar outros elementos:

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

Outra maneira de usar tipos de dados de tamanho variável com o
"ctypes" é usar a natureza dinâmica do Python, e (re)definir o tipo de
dados  depois que o tamanho necessário já for conhecido, caso a caso.


Referência ctypes
=================


Encontrando bibliotecas compartilhadas
--------------------------------------

Ao programar em uma linguagem compilada, bibliotecas compartilhadas
são acessadas ao compilar/linkar (compiling/linking) um programa, e
quando o programa é executado.

O propósito da função "find_library()" é localizar uma biblioteca de
forma semelhante ao que o compilador ou o carregador de tempo de
execução (runtime loader) faz (em plataformas com várias versões de
uma biblioteca compartilhada, a mais recente deve ser carregada),
enquanto os carregadores de biblioteca do ctypes agem como quando um
programa é executado, e chamam o carregador de tempo de execução
diretamente.

O módulo "ctypes.util" fornece uma função que pode ajudar a determinar
a biblioteca a ser carregada.

ctypes.util.find_library(name)

   Try to find a library and return a pathname.  *name* is the library
   name without any prefix like *lib*, suffix like ".so", ".dylib" or
   version number (this is the form used for the posix linker option
   "-l").  If no library can be found, returns "None".

The exact functionality is system dependent.

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.

Note that if the output of these programs does not correspond to the
dynamic linker used by Python, the result of this function may be
misleading.

Alterado na versão 3.6: On Linux, the value of the environment
variable "LD_LIBRARY_PATH" is used when searching for libraries, if a
library cannot be found by any other means.

Veja alguns exemplos:

   >>> 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 and Android, "find_library()" uses the system's standard
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.


Listing loaded shared libraries
-------------------------------

When writing code that relies on code loaded from shared libraries, it
can be useful to know which shared libraries have already been loaded
into the current process.

The "ctypes.util" module provides the "dllist()" function, which calls
the different APIs provided by the various platforms to help determine
which shared libraries have already been loaded into the current
process.

The exact output of this function will be system dependent. On most
platforms, the first entry of this list represents the current process
itself, which may be an empty string. For example, on glibc-based
Linux, the return may look like:

   >>> from ctypes.util import dllist
   >>> dllist()
   ['', 'linux-vdso.so.1', '/lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6', '/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6', ... ]


Loading shared libraries
------------------------

There are several ways to load shared libraries into the Python
process.  One way is to instantiate one of the following classes:

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.

   On Windows creating a "CDLL" instance may fail even if the DLL name
   exists. When a dependent DLL of the loaded DLL is not found, a
   "OSError" error is raised with the message *"[WinError 126] The
   specified module could not be found".* This error message does not
   contain the name of the missing DLL because the Windows API does
   not return this information making this error hard to diagnose. To
   resolve this error and determine which DLL is not found, you need
   to find the list of dependent DLLs and determine which one is not
   found using Windows debugging and tracing tools.

   Alterado na versão 3.12: The *name* parameter can now be a *path-
   like object*.

Ver também: Microsoft DUMPBIN tool -- A tool to find DLL dependents.

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

   Instâncias desta classe representam bibliotecas compartilhadas
   carregadas, funções nessas bibliotecas usam a convenção de chamada
   "stdcall" e é presumido que retornam o código "HRESULT" específico
   do Windows. Valores "HRESULT" contêm informações especificando se a
   chamada da função falhou ou foi bem-sucedida, juntamente com um
   código de erro adicional. Se o valor de retorno sinalizar uma
   falha, um "OSError" é automaticamente levantado.

   Disponibilidade: Windows

   Alterado na versão 3.3: Costumava-se levantar "WindowsError", que
   agora é um apelido de "OSError".

   Alterado na versão 3.12: 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)

   Instâncias desta classe representam bibliotecas compartilhadas
   carregadas, as funções nessa biblioteca usam a convenção de chamada
   "stdcall" e, por padrão, é presumido que retornam int.

   Disponibilidade: Windows

   Alterado na versão 3.12: The *name* parameter can now be a *path-
   like object*.

The Python *global interpreter lock* is released before calling any
function exported by these libraries, and reacquired afterwards.

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

   Instâncias desta classe se comportam como instâncias "CDLL", exceto
   que o GIL do Python *não* é liberado durante a chamada da função e,
   após a execução da função, o sinalizador de erro do Python é
   verificado. Se o sinalizador de erro estiver definido, uma exceção
   Python é levantada.

   Portanto, isso só é útil para chamar funções da api C do Python
   diretamente.

   Alterado na versão 3.12: The *name* parameter can now be a *path-
   like object*.

Todas essas classes podem ser instanciadas chamando-as com pelo menos
um argumento, o nome do caminho da biblioteca compartilhada. Se você
tiver um identificador existente para uma biblioteca compartilhada já
carregada, ele pode ser passado como o parâmetro nomeado "handle".
Caso contrário, a função "dlopen()" ou "LoadLibrary()" da plataforma
subjacente é usada para carregar a biblioteca no processo e para obter
um identificador para ela.

O parâmetro *mode* pode ser utilizado para especificar como a
biblioteca é carregada. Para detalhes, consulte a página de manual
*dlopen(3)*. No Windows, *mode* é ignorado. Em sistemas posix,
RTLD_NOW é sempre adicionado e, não é configurável.

The *use_errno* parameter, when set to true, enables a ctypes
mechanism that allows accessing the system "errno" error number in a
safe way. "ctypes" maintains a thread-local copy of the system's
"errno" variable; if you call foreign functions created with
"use_errno=True" then the "errno" value before the function call is
swapped with the ctypes private copy, the same happens immediately
after the function call.

The function "ctypes.get_errno()" returns the value of the ctypes
private copy, and the function "ctypes.set_errno()" changes the ctypes
private copy to a new value and returns the former value.

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.

Alterado na versão 3.8: Added *winmode* parameter.

ctypes.RTLD_GLOBAL

   Flag to use as *mode* parameter.  On platforms where this flag is
   not available, it is defined as the integer zero.

ctypes.RTLD_LOCAL

   Flag to use as *mode* parameter.  On platforms where this is not
   available, it is the same as *RTLD_GLOBAL*.

ctypes.DEFAULT_MODE

   The default mode which is used to load shared libraries.  On OSX
   10.3, this is *RTLD_GLOBAL*, otherwise it is the same as
   *RTLD_LOCAL*.

Instances of these classes have no public methods.  Functions exported
by the shared library can be accessed as attributes or by index.
Please note that accessing the function through an attribute caches
the result and therefore accessing it repeatedly returns the same
object each time.  On the other hand, accessing it through an index
returns a new object each time:

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

The following public attributes are available, their name starts with
an underscore to not clash with exported function names:

PyDLL._handle

   The system handle used to access the library.

PyDLL._name

   The name of the library passed in the constructor.

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)

   Class which loads shared libraries.  *dlltype* should be one of the
   "CDLL", "PyDLL", "WinDLL", or "OleDLL" types.

   "__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)

      Load a shared library into the process and return it.  This
      method always returns a new instance of the library.

These prefabricated library loaders are available:

ctypes.cdll

   Creates "CDLL" instances.

ctypes.windll

   Creates "WinDLL" instances.

   Disponibilidade: Windows

ctypes.oledll

   Creates "OleDLL" instances.

   Disponibilidade: Windows

ctypes.pydll

   Creates "PyDLL" instances.

For accessing the C Python api directly, a ready-to-use Python shared
library object is available:

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.

Carregar uma biblioteca através de qualquer um desses objetos levanta
um evento de auditoria "ctypes.dlopen" com o argumento string "name",
o nome usado para carregar a biblioteca.

Accessing a function on a loaded library raises an auditing event
"ctypes.dlsym" with arguments "library" (the library object) and
"name" (the symbol's name as a string or integer).

In cases when only the library handle is available rather than the
object, accessing a function raises an auditing event
"ctypes.dlsym/handle" with arguments "handle" (the raw library handle)
and "name".


Foreign functions
-----------------

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

   Base class for C callable foreign functions.

   Instances of foreign functions are also C compatible data types;
   they represent C function pointers.

   This behavior can be customized by assigning to special attributes
   of the foreign function object.

   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

      Assign a tuple of ctypes types to specify the argument types
      that the function accepts.  Functions using the "stdcall"
      calling convention can only be called with the same number of
      arguments as the length of this tuple; functions using the C
      calling convention accept additional, unspecified arguments as
      well.

      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

      Assign a Python function or another callable to this attribute.
      The callable will be called with three or more arguments:

      callable(result, func, arguments)

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

         *func* is the foreign function object itself, this allows
         reusing the same callable object to check or post process the
         results of several functions.

         *arguments* is a tuple containing the parameters originally
         passed to the function call, this allows specializing the
         behavior on the arguments used.

      The object that this function returns will be returned from the
      foreign function call, but it can also check the result value
      and raise an exception if the foreign function call failed.

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.

Some ways to invoke foreign function calls as well as some of the
functions in this module may raise an auditing event
"ctypes.call_function" with arguments "function pointer" and
"arguments".


Function prototypes
-------------------

Foreign functions can also be created by instantiating function
prototypes. Function prototypes are similar to function prototypes in
C; they describe a function (return type, argument types, calling
convention) without defining an implementation.  The factory functions
must be called with the desired result type and the argument types of
the function, and can be used as decorator factories, and as such, be
applied to functions through the "@wrapper" syntax. See Funções
Callbacks for examples.

ctypes.CFUNCTYPE(restype, *argtypes, use_errno=False, use_last_error=False)

   The returned function prototype creates functions that use the
   standard C calling convention.  The function will release the GIL
   during the call.  If *use_errno* is set to true, the ctypes private
   copy of the system "errno" variable is exchanged with the real
   "errno" value before and after the call; *use_last_error* does the
   same for the Windows error code.

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.

   Disponibilidade: Windows

ctypes.PYFUNCTYPE(restype, *argtypes)

   The returned function prototype creates functions that use the
   Python calling convention.  The function will *not* release the GIL
   during the call.

Function prototypes created by these factory functions can be
instantiated in different ways, depending on the type and number of
the parameters in the call:

prototype(address)

   Returns a foreign function at the specified address which must be
   an integer.

prototype(callable)

   Create a C callable function (a callback function) from a Python
   *callable*.

prototype(func_spec[, paramflags])

   Returns a foreign function exported by a shared library.
   *func_spec* must be a 2-tuple "(name_or_ordinal, library)". The
   first item is the name of the exported function as string, or the
   ordinal of the exported function as small integer.  The second item
   is the shared library instance.

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

   Returns a foreign function that will call a COM method.
   *vtbl_index* is the index into the virtual function table, a small
   non-negative integer. *name* is name of the COM method. *iid* is an
   optional pointer to the interface identifier which is used in
   extended error reporting.

   If *iid* is not specified, an "OSError" is raised if the COM method
   call fails. If *iid* is specified, a "COMError" is raised instead.

   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.

   Disponibilidade: Windows

The optional *paramflags* parameter creates foreign function wrappers
with much more functionality than the features described above.

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

Each item in this tuple contains further information about a
parameter, it must be a tuple containing one, two, or three items.

The first item is an integer containing a combination of direction
flags for the parameter:

   1
      Specifies an input parameter to the function.

   2
      Output parameter.  The foreign function fills in a value.

   4
      Input parameter which defaults to the integer zero.

The optional second item is the parameter name as string.  If this is
specified, the foreign function can be called with named parameters.

The optional third item is the default value for this parameter.

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);

Here is the wrapping with "ctypes":

   >>> 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)

The "MessageBox" foreign function can now be called in these ways:

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

A second example demonstrates output parameters.  The win32
"GetWindowRect" function retrieves the dimensions of a specified
window by copying them into "RECT" structure that the caller has to
supply.  Here is the C declaration:

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

Here is the wrapping with "ctypes":

   >>> 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)
   >>>

Functions with output parameters will automatically return the output
parameter value if there is a single one, or a tuple containing the
output parameter values when there are more than one, so the
GetWindowRect function now returns a RECT instance, when called.

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
   >>>


Funções utilitárias
-------------------

ctypes.addressof(obj)

   Returns the address of the memory buffer as integer.  *obj* must be
   an instance of a ctypes type.

   Levanta um evento de auditoria "ctypes.addressof" com o argumento
   "obj".

ctypes.alignment(obj_or_type)

   Returns the alignment requirements of a ctypes type. *obj_or_type*
   must be a ctypes type or instance.

ctypes.byref(obj[, offset])

   Returns a light-weight pointer to *obj*, which must be an instance
   of a ctypes type.  *offset* defaults to zero, and must be an
   integer that will be added to the internal pointer value.

   "byref(obj, offset)" corresponds to this C code:

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

   The returned object can only be used as a foreign function call
   parameter. It behaves similar to "pointer(obj)", but the
   construction is a lot faster.

ctypes.CopyComPointer(src, dst)

   Copies a COM pointer from *src* to *dst* and returns the Windows
   specific "HRESULT" value.

   If *src* is not "NULL", its "AddRef" method is called, incrementing
   the reference count.

   In contrast, the reference count of *dst* will not be decremented
   before assigning the new value. Unless *dst* is "NULL", the caller
   is responsible for decrementing the reference count by calling its
   "Release" method when necessary.

   Disponibilidade: Windows

   Adicionado na versão 3.14.

ctypes.cast(obj, type)

   This function is similar to the cast operator in C. It returns a
   new instance of *type* which points to the same memory block as
   *obj*.  *type* must be a pointer type, and *obj* must be an object
   that can be interpreted as a pointer.

ctypes.create_string_buffer(init, size=None)
ctypes.create_string_buffer(size)

   This function creates a mutable character buffer. The returned
   object is a ctypes array of "c_char".

   If *size* is given (and not "None"), it must be an "int". It
   specifies the size of the returned array.

   If the *init* argument is given, it must be "bytes". It is used to
   initialize the array items. Bytes not initialized this way are set
   to zero (NUL).

   If *size* is not given (or if it is "None"), the buffer is made one
   element larger than *init*, effectively adding a NUL terminator.

   If both arguments are given, *size* must not be less than
   "len(init)".

   Aviso:

     If *size* is equal to "len(init)", a NUL terminator is not added.
     Do not treat such a buffer as a C string.

   Por exemplo:

      >>> bytes(create_string_buffer(2))
      b'\x00\x00'
      >>> bytes(create_string_buffer(b'ab'))
      b'ab\x00'
      >>> bytes(create_string_buffer(b'ab', 2))
      b'ab'
      >>> bytes(create_string_buffer(b'ab', 4))
      b'ab\x00\x00'
      >>> bytes(create_string_buffer(b'abcdef', 2))
      Traceback (most recent call last):
         ...
      ValueError: byte string too long

   Levanta um evento de auditoria "ctypes.create_string_buffer" com os
   argumentos "init", "size".

ctypes.create_unicode_buffer(init, size=None)
ctypes.create_unicode_buffer(size)

   This function creates a mutable unicode character buffer. The
   returned object is a ctypes array of "c_wchar".

   The function takes the same arguments as "create_string_buffer()"
   except *init* must be a string and *size* counts "c_wchar".

   Levanta um evento de auditoria "ctypes.create_unicode_buffer" com
   os argumentos "init", "size".

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.

   Disponibilidade: 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.

   Disponibilidade: Windows

ctypes.util.find_library(name)

   Try to find a library and return a pathname.  *name* is the library
   name without any prefix like "lib", suffix like ".so", ".dylib" or
   version number (this is the form used for the posix linker option
   "-l").  If no library can be found, returns "None".

   The exact functionality is system dependent.

   See Encontrando bibliotecas compartilhadas for complete
   documentation.

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.

   If you need to free memory, for example, allocated by an extension
   module with a call to the "free(void *)", it is important that you
   use the function in the same library that allocated the memory.

   Disponibilidade: Windows

ctypes.util.dllist()

   Try to provide a list of paths of the shared libraries loaded into
   the current process.  These paths are not normalized or processed
   in any way.  The function can raise "OSError" if the underlying
   platform APIs fail. The exact functionality is system dependent.

   On most platforms, the first element of the list represents the
   current executable file. It may be an empty string.

   Disponibilidade: Windows, macOS, iOS, glibc, BSD libc, musl

   Adicionado na versão 3.14.

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()".

   Disponibilidade: 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.

   Disponibilidade: Windows

ctypes.get_errno()

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

   Levanta um evento de auditoria "ctypes.get_errno" sem argumentos.

ctypes.get_last_error()

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

   Disponibilidade: Windows

   Levanta um evento de auditoria "ctypes.get_last_error" sem
   argumentos.

ctypes.memmove(dst, src, count)

   Same as the standard C memmove library function: copies *count*
   bytes from *src* to *dst*. *dst* and *src* must be integers or
   ctypes instances that can be converted to pointers.

ctypes.memset(dst, c, count)

   Same as the standard C memset library function: fills the memory
   block at address *dst* with *count* bytes of value *c*. *dst* must
   be an integer specifying an address, or a ctypes instance.

ctypes.POINTER(type, /)

   Create or return a ctypes pointer type. Pointer types are cached
   and reused internally, so calling this function repeatedly is
   cheap. *type* must be a ctypes type.

   **Detalhes da implementação do CPython:** The resulting pointer
   type is cached in the "__pointer_type__" attribute of *type*. It is
   possible to set this attribute before the first call to "POINTER"
   in order to set a custom pointer type. However, doing this is
   discouraged: manually creating a suitable pointer type is difficult
   without relying on implementation details that may change in future
   Python versions.

ctypes.pointer(obj, /)

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

   Note: If you just want to pass a pointer to an object to a foreign
   function call, you should use "byref(obj)" which is much faster.

ctypes.resize(obj, size)

   This function resizes the internal memory buffer of *obj*, which
   must be an instance of a ctypes type.  It is not possible to make
   the buffer smaller than the native size of the objects type, as
   given by "sizeof(type(obj))", but it is possible to enlarge the
   buffer.

ctypes.set_errno(value)

   Set the current value of the ctypes-private copy of the system
   "errno" variable in the calling thread to *value* and return the
   previous value.

   Levanta um evento de auditoria "ctypes.set_errno" com o argumento
   "errno".

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.

   Disponibilidade: Windows

   Levanta um evento de auditoria "ctypes.set_last_error" com o
   argumento "error".

ctypes.sizeof(obj_or_type)

   Returns the size in bytes of a ctypes type or instance memory
   buffer. Does the same as the C "sizeof" operator.

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.

   Levanta um evento de auditoria "ctypes.string_at" com os argumentos
   "ptr", "size".

ctypes.WinError(code=None, descr=None)

   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.

   Disponibilidade: Windows

   Alterado na versão 3.3: 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.

   Levanta um evento de auditoria "ctypes.wstring_at" com os
   argumentos "ptr", "size".

ctypes.memoryview_at(ptr, size, readonly=False)

   Return a "memoryview" object of length *size* that references
   memory starting at *void *ptr*.

   If *readonly* is true, the returned "memoryview" object can not be
   used to modify the underlying memory. (Changes made by other means
   will still be reflected in the returned object.)

   This function is similar to "string_at()" with the key difference
   of not making a copy of the specified memory. It is a semantically
   equivalent (but more efficient) alternative to "memoryview((c_byte
   * size).from_address(ptr))". (While "from_address()" only takes
   integers, *ptr* can also be given as a "ctypes.POINTER" or a
   "byref()" object.)

   Raises an auditing event "ctypes.memoryview_at" with arguments
   "address", "size", "readonly".

   Adicionado na versão 3.14.


Data types
----------

class ctypes._CData

   This non-public class is the common base class of all ctypes data
   types. Among other things, all ctypes type instances contain a
   memory block that hold C compatible data; the address of the memory
   block is returned by the "addressof()" helper function. Another
   instance variable is exposed as "_objects"; this contains other
   Python objects that need to be kept alive in case the memory block
   contains pointers.

   Common methods of ctypes data types, these are all class methods
   (to be exact, they are methods of the *metaclass*):

   from_buffer(source[, offset])

      This method returns a ctypes instance that shares the buffer of
      the *source* object.  The *source* object must support the
      writeable buffer interface.  The optional *offset* parameter
      specifies an offset into the source buffer in bytes; the default
      is zero.  If the source buffer is not large enough a
      "ValueError" is raised.

      Levanta um evento de auditoria "ctypes.cdata/buffer" com os
      argumentos "pointer", "size", "offset".

   from_buffer_copy(source[, offset])

      This method creates a ctypes instance, copying the buffer from
      the *source* object buffer which must be readable.  The optional
      *offset* parameter specifies an offset into the source buffer in
      bytes; the default is zero.  If the source buffer is not large
      enough a "ValueError" is raised.

      Levanta um evento de auditoria "ctypes.cdata/buffer" com os
      argumentos "pointer", "size", "offset".

   from_address(address)

      This method returns a ctypes type instance using the memory
      specified by *address* which must be an integer.

      Este método, e outros que indiretamente chamam este método,
      levantam um evento de auditoria "ctypes.cdata" com o argumento
      "address".

   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.

      All ctypes data types have a default implementation of this
      classmethod that normally returns *obj* if that is an instance
      of the type.  Some types accept other objects as well.

   in_dll(library, name)

      This method returns a ctypes type instance exported by a shared
      library. *name* is the name of the symbol that exports the data,
      *library* is the loaded shared library.

   Common class variables of ctypes data types:

   __pointer_type__

      The pointer type that was created by calling "POINTER()" for
      corresponding ctypes data type. If a pointer type was not yet
      created, the attribute is missing.

      Adicionado na versão 3.14.

   Common instance variables of ctypes data types:

   _b_base_

      Sometimes ctypes data instances do not own the memory block they
      contain, instead they share part of the memory block of a base
      object.  The "_b_base_" read-only member is the root ctypes
      object that owns the memory block.

   _b_needsfree_

      This read-only variable is true when the ctypes data instance
      has allocated the memory block itself, false otherwise.

   _objects

      This member is either "None" or a dictionary containing Python
      objects that need to be kept alive so that the memory block
      contents is kept valid.  This object is only exposed for
      debugging; never modify the contents of this dictionary.


Tipos de dados fundamentais
---------------------------

class ctypes._SimpleCData

   This non-public class is the base class of all fundamental ctypes
   data types. It is mentioned here because it contains the common
   attributes of the fundamental ctypes data types.  "_SimpleCData" is
   a subclass of "_CData", so it inherits their methods and
   attributes. ctypes data types that are not and do not contain
   pointers can now be pickled.

   Instances have a single attribute:

   value

      This attribute contains the actual value of the instance. For
      integer and pointer types, it is an integer, for character
      types, it is a single character bytes object or string, for
      character pointer types it is a Python bytes object or string.

      When the "value" attribute is retrieved from a ctypes instance,
      usually a new object is returned each time.  "ctypes" does *not*
      implement original object return, always a new object is
      constructed.  The same is true for all other ctypes object
      instances.

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.

These are the fundamental ctypes data types:

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_double_complex

   Represents the C double complex datatype, if available.  The
   constructor accepts an optional "complex" initializer.

   Adicionado na versão 3.14.

class ctypes.c_float_complex

   Represents the C float complex datatype, if available.  The
   constructor accepts an optional "complex" initializer.

   Adicionado na versão 3.14.

class ctypes.c_longdouble_complex

   Represents the C long double complex datatype, if available.  The
   constructor accepts an optional "complex" initializer.

   Adicionado na versão 3.14.

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.  It is 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

   Represents the C "size_t" datatype.

class ctypes.c_ssize_t

   Represents the C "ssize_t" datatype.

   Adicionado na versão 3.2.

class ctypes.c_time_t

   Represents the C "time_t" datatype.

   Adicionado na versão 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.  It is 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

   Represents the C "wchar_t" datatype, and interprets the value as a
   single character unicode string.  The constructor accepts an
   optional string initializer, the length of the string must be
   exactly one character.

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.

   Disponibilidade: Windows

class ctypes.py_object

   Represents the C PyObject* datatype.  Calling this without an
   argument creates a "NULL" PyObject* pointer.

   Alterado na versão 3.14: "py_object" is now a *generic type*.

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.


Tipos de dados estruturados
---------------------------

class ctypes.Union(*args, **kw)

   Classe base abstrata para uniões em ordem de bytes nativa.

   Uniões partilham atributos e comportamentos comuns com estruturas;
   veja a documentação da "Structure" para mais detalhes.

class ctypes.BigEndianUnion(*args, **kw)

   Abstract base class for unions in *big endian* byte order.

   Adicionado na versão 3.11.

class ctypes.LittleEndianUnion(*args, **kw)

   Abstract base class for unions in *little endian* byte order.

   Adicionado na versão 3.11.

class ctypes.BigEndianStructure(*args, **kw)

   Abstract base class for structures in *big endian* byte order.

class ctypes.LittleEndianStructure(*args, **kw)

   Abstract base class for structures in *little endian* byte order.

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)

   Abstract base class for structures in *native* byte order.

   Concrete structure and union types must be created by subclassing
   one of these types, and at least define a "_fields_" class
   variable. "ctypes" will create *descriptor*s which allow reading
   and writing the fields by direct attribute accesses.  These are the

   _fields_

      A sequence defining the structure fields.  The items must be
      2-tuples or 3-tuples.  The first item is the name of the field,
      the second item specifies the type of the field; it can be any
      ctypes data type.

      For integer type fields like "c_int", a third optional item can
      be given.  It must be a small positive integer defining the bit
      width of the field.

      Field names must be unique within one structure or union.  This
      is not checked, only one field can be accessed when names are
      repeated.

      It is possible to define the "_fields_" class variable *after*
      the class statement that defines the Structure subclass, this
      allows creating data types that directly or indirectly reference
      themselves:

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

      The "_fields_" class variable can only be set once. Later
      assignments will raise an "AttributeError".

      Additionally, the "_fields_" class variable must be defined
      before the structure or union type is first used: an instance or
      subclass is created, "sizeof()" is called on it, and so on.
      Later assignments to "_fields_" will raise an "AttributeError".
      If "_fields_" has not been set before such use, the structure or
      union will have no own fields, as if "_fields_" was empty.

      Sub-subclasses of structure types inherit the fields of the base
      class plus the "_fields_" defined in the sub-subclass, if any.

   _pack_

      An optional small integer that allows overriding the alignment
      of structure fields in the instance.

      This is only implemented for the MSVC-compatible memory layout
      (see "_layout_").

      Setting "_pack_" to 0 is the same as not setting it at all.
      Otherwise, the value must be a positive power of two. The effect
      is equivalent to "#pragma pack(N)" in C, except "ctypes" may
      allow larger *n* than what the compiler accepts.

      "_pack_" must already be defined when "_fields_" is assigned,
      otherwise it will have no effect.

      Descontinuado desde a versão 3.14, será removido na versão 3.19:
      For historical reasons, if "_pack_" is non-zero, the MSVC-
      compatible layout will be used by default. On non-Windows
      platforms, this default is deprecated and is slated to become an
      error in Python 3.19. If it is intended, set "_layout_" to
      "'ms'" explicitly.

   _align_

      An optional small integer that allows increasing the alignment
      of the structure when being packed or unpacked to/from memory.

      The value must not be negative. The effect is equivalent to
      "__attribute__((aligned(N)))" on GCC or "#pragma align(N)" on
      MSVC, except "ctypes" may allow values that the compiler would
      reject.

      "_align_" can only *increase* a structure's alignment
      requirements. Setting it to 0 or 1 has no effect.

      Using values that are not powers of two is discouraged and may
      lead to surprising behavior.

      "_align_" must already be defined when "_fields_" is assigned,
      otherwise it will have no effect.

      Adicionado na versão 3.13.

   _layout_

      Uma string opcional que nomeia o layout da estrutura/união.
      Atualmente, ele pode ser definido como:

      * ""ms"": o layout usado pelo compilador Microsoft (MSVC). No
        GCC e no Clang, este layout pode ser selecionado com
        "__attribute__((ms_struct))".

      * ""gcc-sysv"": o layout usado pelo GCC com o modelo de dados
        System V ou “SysV-like”, como usado no Linux e no macOS. Com
        este layout, "_pack_" não deve estar definido ou deve ser
        igual a zero.

      Se não for definido explicitamente, "ctypes" usará um valor
      predefinido que corresponde às convenções da plataforma. Este
      valor predefinido pode mudar em futuras versões do Python (por
      exemplo, quando uma nova plataforma ganha suporte oficial ou
      quando é identificada uma diferença entre plataformas
      semelhantes). Atualmente, o valor predefinido será:

      * No Windows: ""ms""

      * Quando "_pack_" está especificado: ""ms"". (Isto está
        descontinuado; veja a documentação de "_pack_".)

      * Caso contrário: ""gcc-sysv""

      "_layout_" já deve estar definido quando "_fields_" é atribuído,
      caso contrário, não terá efeito.

      Adicionado na versão 3.14.

   _anonymous_

      An optional sequence that lists the names of unnamed (anonymous)
      fields. "_anonymous_" must be already defined when "_fields_" is
      assigned, otherwise it will have no effect.

      The fields listed in this variable must be structure or union
      type fields. "ctypes" will create descriptors in the structure
      type that allows accessing the nested fields directly, without
      the need to create the structure or union field.

      Here is an example type (Windows):

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

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

      The "TYPEDESC" structure describes a COM data type, the "vt"
      field specifies which one of the union fields is valid.  Since
      the "u" field is defined as anonymous field, it is now possible
      to access the members directly off the TYPEDESC instance.
      "td.lptdesc" and "td.u.lptdesc" are equivalent, but the former
      is faster since it does not need to create a temporary union
      instance:

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

   It is possible to define sub-subclasses of structures, they inherit
   the fields of the base class.  If the subclass definition has a
   separate "_fields_" variable, the fields specified in this are
   appended to the fields of the base class.

   Structure and union constructors accept both positional and keyword
   arguments.  Positional arguments are used to initialize member
   fields in the same order as they are appear in "_fields_".  Keyword
   arguments in the constructor are interpreted as attribute
   assignments, so they will initialize "_fields_" with the same name,
   or create new attributes for names not present in "_fields_".

class ctypes.CField(*args, **kw)

   Descriptor for fields of a "Structure" and "Union". For example:

      >>> class Color(Structure):
      ...     _fields_ = (
      ...         ('red', c_uint8),
      ...         ('green', c_uint8),
      ...         ('blue', c_uint8),
      ...         ('intense', c_bool, 1),
      ...         ('blinking', c_bool, 1),
      ...    )
      ...
      >>> Color.red
      <ctypes.CField 'red' type=c_ubyte, ofs=0, size=1>
      >>> Color.green.type
      <class 'ctypes.c_ubyte'>
      >>> Color.blue.byte_offset
      2
      >>> Color.intense
      <ctypes.CField 'intense' type=c_bool, ofs=3, bit_size=1, bit_offset=0>
      >>> Color.blinking.bit_offset
      1

   All attributes are read-only.

   "CField" objects are created via "_fields_"; do not instantiate the
   class directly.

   Adicionado na versão 3.14: Previously, descriptors only had
   "offset" and "size" attributes and a readable string
   representation; the "CField" class was not available directly.

   name

      Name of the field, as a string.

   type

      Type of the field, as a ctypes class.

   offset
   byte_offset

      Offset of the field, in bytes.

      For bitfields, this is the offset of the underlying byte-aligned
      *storage unit*; see "bit_offset".

   byte_size

      Size of the field, in bytes.

      For bitfields, this is the size of the underlying *storage
      unit*. Typically, it has the same size as the bitfield's type.

   size

      For non-bitfields, equivalent to "byte_size".

      For bitfields, this contains a backwards-compatible bit-packed
      value that combines "bit_size" and "bit_offset". Prefer using
      the explicit attributes instead.

   is_bitfield

      True if this is a bitfield.

   bit_offset
   bit_size

      The location of a bitfield within its *storage unit*, that is,
      within "byte_size" bytes of memory starting at "byte_offset".

      To get the field's value, read the storage unit as an integer,
      shift left by "bit_offset" and take the "bit_size" least
      significant bits.

      For non-bitfields, "bit_offset" is zero and "bit_size" is equal
      to "byte_size * 8".

   is_anonymous

      True if this field is anonymous, that is, it contains nested
      sub-fields that should be merged into a containing structure or
      union.


Arrays and pointers
-------------------

class ctypes.Array(*args)

   Abstract base class for arrays.

   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_

      A positive integer specifying the number of elements in the
      array. Out-of-range subscripts result in an "IndexError". Will
      be returned by "len()".

   _type_

      Specifies the type of each element in the array.

   Array subclass constructors accept positional arguments, used to
   initialize the elements in order.

ctypes.ARRAY(type, length)

   Create an array. Equivalent to "type * length", where *type* is a
   "ctypes" data type and *length* an integer.

   This function is *soft deprecated* in favor of multiplication.
   There are no plans to remove it.

class ctypes._Pointer

   Private, abstract base class for pointers.

   Concrete pointer types are created by calling "POINTER()" with the
   type that will be pointed to; this is done automatically by
   "pointer()".

   If a pointer points to an array, its elements can be read and
   written using standard subscript and slice accesses.  Pointer
   objects have no size, so "len()" will raise "TypeError".  Negative
   subscripts will read from the memory *before* the pointer (as in
   C), and out-of-range subscripts will probably crash with an access
   violation (if you're lucky).

   _type_

      Specifies the type pointed to.

   contents

      Returns the object to which to pointer points.  Assigning to
      this attribute changes the pointer to point to the assigned
      object.


Exceções
--------

exception ctypes.ArgumentError

   This exception is raised when a foreign function call cannot
   convert one of the passed arguments.

exception ctypes.COMError(hresult, text, details)

   This exception is raised when a COM method call failed.

   hresult

      The integer value representing the error code.

   text

      The error message.

   details

      The 5-tuple "(descr, source, helpfile, helpcontext, progid)".

      *descr* is the textual description.  *source* is the language-
      dependent "ProgID" for the class or application that raised the
      error.  *helpfile* is the path of the help file.  *helpcontext*
      is the help context identifier.  *progid* is the "ProgID" of the
      interface that defined the error.

   Disponibilidade: Windows

   Adicionado na versão 3.14.
