Pointers Python ctypes：复制结构'；内容

我想用ctypes在Python中模拟一段C代码，代码如下：

typedef struct {
  int x;
  int y;
} point;

void copy_point(point *a, point *b) {
  *a = *b;
}

在ctypes中，无法执行以下操作：

from ctypes import *

class Point(Structure):
  _fields_ = [("x", c_int),("y", c_int)]

def copy_point(a, b):
  a.contents = b.contents

p0 = pointer(Point())
p1 = pointer(Point())
copy_point(p0,p1)

因为

内容

仍然是一个PythoncTypes结构对象，它本身作为引用进行管理

一个明显的解决方法是手动复制每个字段（表示为不可变的python int），但这不适用于更复杂的结构。此外，对于不是基本类型，而是结构化类型的字段，需要递归地执行此操作

我的另一个选择是使用

memmove

并像复制缓冲区一样复制对象，但这似乎非常容易出错（因为Python是动态类型的，所以很容易将其用于不同类型和大小的对象，从而导致内存损坏或分段错误）

有什么建议吗

编辑：

我还可以使用新的结构副本，因此这可能会很有用：

import copy
p0 = Point()
p1 = copy.deepcopy(p0) #or just a shallow copy for this example

---

但我不知道是否会有一些奇怪的行为，像复制常规Python对象一样复制ctypes代理…

我现在也在考虑定义一种方法，如：

def safe_copy(dst, src):
  if type(src) != type(dst) or not isinstance(src, Structure):
    raise Exception("wrong types")
  memmove(addressof(dst), addressof(src), sizeof(src))

---

但可能还有更好的选择…

指针操作通常不太安全。我将为您感兴趣的每个结构数据类型创建包装器类，并让它们处理指针复制操作。就像你在这里做的一样。有lambda和map函数，您可以递归使用它们作为语法糖。

您可以使用序列赋值来复制指向的对象（而不是赋值给

p.contents

，这会更改指针值）：

ctypes

将为您进行类型检查（这不是傻瓜式的，但总比什么都没有好）

使用示例，验证它是否确实有效；）：

---

memmove

是此处的正确操作。通过设置CopyPoint函数的

argtypes

，可以轻松实施类型安全

from ctypes import *

class Point(Structure):
    _fields_ = [("x", c_int), ("y", c_int)]
    def __str__(self):
        return "<Point: x=%d, y=%d, addr=%ld>" % (self.x, self.y, addressof(self))

def CopyPoint(a, b):
    memmove(a, b, sizeof(Point))
CopyPoint.argtypes = [POINTER(Point), POINTER(Point)]

pt0 = Point(x=0, y=10)
pt1 = Point(x=5, y=7)

print pt0, pt1

CopyPoint(byref(pt0), byref(pt1))
print pt0, pt1    

try:
    CopyPoint(byref(pt0), Point(x=2, y=3))
except ArgumentError as e:
    print "Could not copy!", e

输出：

<Point: x=1, y=2, addr=3085088024> <Point: x=-1, y=-1, addr=3085087952>
<Point: x=-1, y=-1, addr=3085088024> <Point: x=-1, y=-1, addr=3085087952>

---

在python 3x中，您的代码可以正确运行。如下所示：

>>> from ctypes import *
>>> class Point(Structure):
...   _fields_ = [("x", c_int),("y", c_int)]
>>> def copy_point(a, b):
...   a.contents = b.contents
>>> p0 = pointer(Point())
>>> p1 = pointer(Point(1,2))
>>> p0.contents.x
0
>>> copy_point(p0,p1)
>>> p0.contents.x
1

---

大声思考的代价。。有一些元类可以作为一种很好的映射机制使用。看起来很有希望，但它只是在赋值后更改指针对象：-s print addressof（src）和addressof（dst.contents）。这些函数不应该是传递的指针，它们应该是

ctypes

结构对象。如果您想要一个类似于您的C

copy_点的函数，请执行
dst[0]=src[0]
.Hmmmm。。。我不明白为什么行为会因为执行
dst=pointer（a）而改变；dst[0]=src
到
指针（a）[0]=src
：-；它不应该；但是，在交互式会话中很容易出错或意外使用旧变量。不幸的是，如果ctypes结构包含指针，则
deepcopy
会失败：
ValueError:ctypes对象包含指针，无法进行pickle
。
$ python ct.py 
<Point: x=0, y=10, addr=3083711192> <Point: x=5, y=7, addr=3083711120>
<Point: x=5, y=7, addr=3083711192> <Point: x=5, y=7, addr=3083711120>
Could not copy! argument 2: <type 'exceptions.TypeError'>: wrong type

def CopierFactory(typ):
    def f(a,b):
        memmove(a,b, sizeof(typ))
    f.argtypes = [POINTER(typ), POINTER(typ)]

    return f

copy_point = CopierFactory(Point)

a = Point(x=1, y=2)
b = Point(x=-1, y=-1)
print a, b
copy_point(byref(a), byref(b))
print a, b

<Point: x=1, y=2, addr=3085088024> <Point: x=-1, y=-1, addr=3085087952>
<Point: x=-1, y=-1, addr=3085088024> <Point: x=-1, y=-1, addr=3085087952>

>>> from ctypes import *
>>> class Point(Structure):
...   _fields_ = [("x", c_int),("y", c_int)]
>>> def copy_point(a, b):
...   a.contents = b.contents
>>> p0 = pointer(Point())
>>> p1 = pointer(Point(1,2))
>>> p0.contents.x
0
>>> copy_point(p0,p1)
>>> p0.contents.x
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