如何使用Python調用windows下DLL中方法

在python中某些時候需要C做效率上的補充，在實際應用中，需要做部分數據的交互。使用python中的ctypes模塊可以很方便的調用windows的dll（也包括linux下的so等文件），下面將詳細的講解這個模塊（以windows平臺為例子），當然我假設你們已經對windows下怎麼寫一個DLL是沒有問題的。

引入ctypes庫

from ctypes import * 
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假設你已經有了一個的DLL（名字是add.dll)，且該DLL有一個符合cdecl（這裡強調調用約定是因為，stdcall調用約定和cdecl調用約定聲明的導出函數，在使用python加載時使用的加載函數是不同的，後面會有說明）調用約定的導出函數Add。

建立一個Python文件DllCall.py測試：

from ctypes import * 
dll = CDLL("add.dll") 
print dll.Add(1, 102) 
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結果：103

上面是一個簡單的例子。下面簡單聊一下調用流程：

1、加載DLL

上面已經說過，加載的時候要根據你將要調用的函數是符合什麼調用約定的。

stdcall調用約定：兩種加載方式

Objdll = ctypes.windll.LoadLibrary("dllpath") 
Objdll = ctypes.WinDLL("dllpath")  

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cdecl調用約定：也有兩種加載方式

Objdll = ctypes.cdll.LoadLibrary("dllpath") 
Objdll = ctypes.CDLL("dllpath") 
其實windll和cdll分別是WinDLL類和CDll類的對象。 
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2、調用dll中的方法

在1中加載dll的時候會返回一個DLL對象（假設名字叫Objdll），利用該對象就可以調用dll中的方法。

e.g.如果dll中有個方法名字叫Add（注意如果經過stdcall聲明的方法，如果不是用def文件聲明的導出函數或者extern “C” 聲明的話，編譯器會對函數名進行修改，這個要注意，我想你們懂的。）

調用：nRet = Objdll.Add(12, 15) 即完成一次調用。

看起來調用似乎很簡單，不要只看表象，呵呵，這是因為Add這個函數太簡單了，現在假設函數需要你傳入一個int類型的指針（int*），可以通過庫中的byref關鍵字來實現，假設現在調用的函數的第三個參數是個int類型的指針。

intPara = c_int(9) 
dll.sub(23, 102, byref(intPara)) 
print intPara.value 
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如果是要傳入一個char緩衝區指針，和緩衝區長度，方法至少有四種：

# 方法1 
szPara = create_string_buffer('/0'*100) 
dll.PrintInfo(byref(szPara), 100); 
print szPara.value 
# 方法2 
sBuf = 'aaaaaaaaaabbbbbbbbbbbbbb' 
pStr = c_char_p( ) 
pStr.value = sBuf 
#pVoid = ctypes.cast( pStr, ctypes.c_void_p ).value 
dll.PrintInfo(pStr, len(pStr.value)) 
print pStr.value 
# 方法3 
strMa = "/0"*20 
FunPrint = dll.PrintInfo 
FunPrint.argtypes = [c_char_p, c_int] 
#FunPrint.restypes = c_void_p 
nRst = FunPrint(strMa, len(strMa)) 
print strMa,len(strMa) 
# 方法4 
pStr2 = c_char_p("/0") 
print pStr2.value 
#pVoid = ctypes.cast( pStr, ctypes.c_void_p ).value 
dll.PrintInfo(pStr2, len(pStr.value)) 
print pStr2.value 
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3、C基本類型和ctypes中實現的類型映射表

ctypes數據類型C數據類型c_charcharc_shortshortc_intintc_longlongc_ulongunsign longc_floatfloatc_doubledoublec_void_pvoid

對應的指針類型是在後面加上”_p”，如int*是c_int_p等等。

在python中要實現c語言中的結構，需要用到類。

4、DLL中的函數返回一個指針。

雖然這不是個好的編程方法，不過這種情況的處理方法也很簡單，其實返回的都是地址，把他們轉換相應的python類型，再通過value屬性訪問。

pchar = dll.getbuffer() 
szbuffer = c_char_p(pchar)  

print szbuffer.value 
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5、處理C中的結構體類型

為什麼把這個單獨提出來說呢，因為這個是最麻煩也是最複雜的，在python裡面申明一個類似c的結構體，要用到類，並且這個類必須繼承自Structure。

先看一個簡單的例子：

C裡面dll的定義如下：

typedef struct _SimpleStruct 
{ 
 int nNo; 
 float fVirus; 
 char szBuffer[512]; 
} SimpleStruct, *PSimpleStruct; 
typedef const SimpleStruct* PCSimpleStruct; 
extern "C"int __declspec(dllexport) PrintStruct(PSimpleStruct simp); 
int PrintStruct(PSimpleStruct simp) 
{ 
 printf ("nMaxNum=%f, szContent=%s", simp->fVirus, simp->szBuffer); 
return simp->nNo; 
} 
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Python的定義：

from ctypes import * 
class SimpStruct(Structure): 
 _fields_ = [ ("nNo", c_int), 
 ("fVirus", c_float), 
 ("szBuffer", c_char * 512)] 
dll = CDLL("AddDll.dll") 
simple = SimpStruct(); 
simple.nNo = 16 
simple.fVirus = 3.1415926 
simple.szBuffer = "magicTong/0" 
print dll.PrintStruct(byref(simple)) 
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上面例子結構體很簡單，但是如果結構體裡面有指針，甚至是指向結構體的指針，處理起來會複雜很多，不過Python裡面也有相應的處理方法，下面這個例子來自網上，本來想自己寫個，懶得寫了，能說明問題就行：

C代碼如下：

typedef struct 
{ 
char words[10]; 
}keywords; 
typedef struct  

{ 
keywords *kws; 
unsigned int len; 
}outStruct; 
extern "C"int __declspec(dllexport) test(outStruct *o); 
int test(outStruct *o) 
{ 
unsigned int i = 4; 
o->kws = (keywords *)malloc(sizeof(unsigned char) * 10 * i); 
strcpy(o->kws[0].words, "The First Data"); 
strcpy(o->kws[1].words, "The Second Data"); 
o->len = i; 
return 1; 
} 
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Python代碼如下：

class keywords(Structure): 
 _fields_ = [('words', c_char *10),] 
class outStruct(Structure): 
 _fields_ = [('kws', POINTER(keywords)), 
 ('len', c_int),] 
o = outStruct() 
dll.test(byref(o)) 
print o.kws[0].words; 
print o.kws[1].words; 
print o.len 
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6、例子

說得天花亂墜，嘿嘿，還是看兩個實際的例子。

例子1：

這是一個GUID生成器，其實很多第三方的python庫已經有封裝好的庫可以調用，不過這得裝了那個庫才行，如果想直接調用一些API，對於python來說，也要藉助一個第三方庫才行，這個例子比較簡單，就是用C++調用win32 API來產生GUID，然後python通過調用C++寫的dll來獲得這個GUID。

C++代碼如下：

extern "C"__declspec(dllexport) char* newGUID(); 
char* newGUID() 
{ 
 static char buf[64] = {0}; 
 statc GUID guid; 
 if (S_OK == ::CoCreateGuid(&guid)) 
 { 
 _snprintf(buf, sizeof(buf), 
"%08X-%04X-%04X-%02X%02X-%02X%02X%02X%02X%02X%02X", 
guid.Data1, 
guid.Data2, 
guid.Data3, 
guid.Data4[0], guid.Data4[1], 
guid.Data4[2], guid.Data4[3], 
guid.Data4[4], guid.Data4[5], 
guid.Data4[6], guid.Data4[7] 
); 
 ::MessageBox(NULL, buf, "GUID", MB_OK); 
 } 
 return (char*)buf; 
} 
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Python代碼如下：

def CreateGUID(): 
 """ 
 創建一個全局唯一標識符 
 類似：E06093E2-699A-4BF2-A325-4F1EADB50E18 
 NewVersion 
 """ 
 try: 
 # dll path 
 strDllPath = sys.path[0] + str(os.sep) + "createguid.dll" 
 dll = CDLL(strDllPath) 
 b = dll.newGUID() 
 a = c_char_p(b) 
 except Exception, error: 
 print error 
 return ""  

 return a.value 
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例子2：

這個例子是調用kernel32.dll中的createprocessA函數來啟動一個記事本進程

# -*- coding:utf-8 -*- 
from ctypes import * 
# 定義_PROCESS_INFORMATION結構體 
class _PROCESS_INFORMATION(Structure): 
 _fields_ = [('hProcess', c_void_p), 
 ('hThread', c_void_p), 
 ('dwProcessId', c_ulong), 
 ('dwThreadId', c_ulong)] 
# 定義_STARTUPINFO結構體  

class _STARTUPINFO(Structure): 
 _fields_ = [('cb',c_ulong), 
 ('lpReserved', c_char_p), 
 ('lpDesktop', c_char_p), 
 ('lpTitle', c_char_p), 
 ('dwX', c_ulong), 
 ('dwY', c_ulong), 
 ('dwXSize', c_ulong), 
 ('dwYSize', c_ulong), 
 ('dwXCountChars', c_ulong), 
 ('dwYCountChars', c_ulong), 
 ('dwFillAttribute', c_ulong), 
 ('dwFlags', c_ulong), 
 ('wShowWindow', c_ushort), 
 ('cbReserved2', c_ushort), 
 ('lpReserved2', c_char_p), 
 ('hStdInput', c_ulong), 
 ('hStdOutput', c_ulong), 
 ('hStdError', c_ulong)] 
NORMAL_PRIORITY_CLASS = 0x00000020 #定義NORMAL_PRIORITY_CLASS 
kernel32 = windll.LoadLibrary("kernel32.dll") #加載kernel32.dll 
CreateProcess = kernel32.CreateProcessA #獲得CreateProcess函數地址 
ReadProcessMemory = kernel32.ReadProcessMemory #獲得ReadProcessMemory函數地址 
WriteProcessMemory = kernel32.WriteProcessMemory #獲得WriteProcessMemory函數地址 
TerminateProcess = kernel32.TerminateProcess 
# 聲明結構體 
ProcessInfo = _PROCESS_INFORMATION() 
StartupInfo = _STARTUPINFO() 
fileName = 'c:/windows/notepad.exe' # 要進行修改的文件 
address = 0x0040103c # 要修改的內存地址 
strbuf = c_char_p("_") # 緩衝區地址 
bytesRead = c_ulong(0) # 讀入的字節數 
bufferSize = len(strbuf.value) # 緩衝區大小 
# 創建進程 
CreateProcess(fileName, 0, 0, 0, 0, NORMAL_PRIORITY_CLASS,0, 0, byref(StartupInfo), byref(ProcessInfo)) 

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