将列表从Python传递到C，处理后列表值未更新

下面是示例C代码：

#include <stdint.h>

struct Pixel {
    uint8_t r;
    uint8_t g;
    uint8_t b;
    uint8_t a;
};

void normalize(struct Pixel *img, uint32_t num, uint8_t r_mean, uint8_t g_mean, uint8_t b_mean)
{
    for (uint32_t i = 0; i < num; ++i) {
        img[i].r -= r_mean;
        img[i].g -= g_mean;
        img[i].b -= b_mean;
    }
}

我使用

gcc struct_示例.C-fPIC-shared-o struct_示例编译了C代码。因此

，运行Python代码并得到以下结果，这不是我期望的结果：

original pixels: [<__main__.Pixel object at 0x7f66c17f8e18>, <__main__.Pixel object at 0x7f66c1486400>, <__main__.Pixel object at 0x7f66c1486620>]
255 255 255 0
128 128 128 0
0 128 128 0
normalized pixels: [<__main__.Pixel object at 0x7f66c17f8e18>, <__main__.Pixel object at 0x7f66c1486400>, <__main__.Pixel object at 0x7f66c1486620>]
255 255 255 0
128 128 128 0
0 128 128 0

原始像素：[，]
255 255 255 0
128 128 128 0
0 128 128 0
标准化像素：[，]
255 255 255 0
128 128 128 0
0 128 128 0

我希望得到的是像素至少改变了。如果我遗漏了什么，如果我想在调用C算法后更改列表值，该怎么办。提前感谢。

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像素在.dll中被更改（或者至少它们应该被更改-我的声明仅基于查看代码，因为我没有实际测试它），但是Python代码中有一个逻辑错误：

import ctypes

class Pixel(ctypes.Structure):
    _fields_ = [('r', ctypes.c_ubyte),
        ('g', ctypes.c_ubyte),
        ('b', ctypes.c_ubyte),
        ('a', ctypes.c_ubyte)]


pixels = [Pixel(255, 255, 255, 0), Pixel(128, 128, 128, 0), Pixel(0, 128, 128, 0)]
pixels_num = len(pixels)
mean = 100

print('original pixels:', pixels)
for pixel in pixels:
    print(pixel.r, pixel.g, pixel.b, pixel.a)

obj = ctypes.CDLL('struct_example.so')

obj.normalize.argtypes = (ctypes.POINTER(Pixel), ctypes.c_uint, ctypes.c_ubyte, ctypes.c_ubyte, ctypes.c_ubyte)

array_type = Pixel * pixels_num
obj.normalize(array_type(*pixels), pixels_num, mean, mean, mean)

print('normalized pixels:', pixels)
for pixel in pixels:
    print(pixel.r, pixel.g, pixel.b, pixel.a)

• 从列表中创建（CTypes）数组时，（内部）元素被复制而未被引用，使两个容器完全解耦
  • 因此，数组是动态创建的，并传递给函数，函数修改了内部的像素，但更改没有反映在初始列表中

代码00.py：

#/usr/bin/env蟒蛇3
导入系统
将ctypes导入为ct
类像素（ct结构）：
_字段=[
（“r”，ct.c_ubyte），
（“g”，ct.c__byte），
（“b”，ct.c_ubyte），
（“a”，ct.c_ubyte），
]
定义（自我）：
返回“RGBa（{0:d}，{1:d}，{2:d}，{3:d}）”格式（self.r，self.g，self.b，self.a）
def打印像素（顺序、索引、标题=无）：
text=“Sequence{0:s}元素{1:d}:\n{2:s}-{3:s}”.format（（{0:s}）”.format（header）if header else“”，index，repr（seq[index]），str seq[index]））
打印（文本）
def主（*argv）：
像素列表=[像素（255，255，255，0），像素（128，128，128，0），像素（0，128，128，0）]
像素阵列=像素*透镜（像素列表）
像素数组=像素数组（*像素数组列表）
像素指数=0
打印像素（像素列表、像素索引、“像素列表”）
打印像素（像素阵列、像素索引、“像素阵列”）
pixel_数组[pixel_index]。r=pixel_数组[pixel_index]。g=pixel_数组[pixel_index]。b=128#修改数组中的像素
打印像素（像素列表、像素索引、“像素列表”）
打印像素（像素阵列、像素索引、“像素阵列”）
#已处理的像素列表=[像素阵列中像素对像素]
#打印像素（已处理像素列表、像素索引、“已处理像素列表”）
如果名称=“\uuuuu main\uuuuuuuu”：
打印（“Python{0:s}{1:d}位在{2:s}\n.format（“.join（sys.version.split（“\n”）中的项的item.strip（）），如果sys.maxsize>0x100000000，则为64，否则为32，sys.platform））
main（*sys.argv[1:]）
打印（“\n完成”）

输出：

e:\Work\Dev\StackOverflow\q059485131>c:\Install\pc064\Python\Python\03.08.01\Python.exe code00.py
win32上的Python 3.8.1（tags/v3.8.1:1b293b6，2019年12月18日，23:11:46）[MSC v.1916 64位（AMD64）]64位
序列（像素列表）元素0：
-RGBa（255、255、255、0）
序列（像素数组）元素0:
-RGBa（255、255、255、0）
序列（像素列表）元素0：
-RGBa（255、255、255、0）
序列（像素数组）元素0:
-RGBa（128、128、128、0）
完成。

如图所示，可以在没有.dll的情况下复制该行为。要解决此问题，请执行以下操作之一：

• 使用阵列（创建阵列后）
• 处理完数组后，从中创建一个列表（但我看不到任何好处）

列表

像素在.dll中被更改（或者至少它们应该被更改-我的声明仅基于查看代码，因为我没有实际测试它），但是Python代码中有一个逻辑错误：

import ctypes

class Pixel(ctypes.Structure):
    _fields_ = [('r', ctypes.c_ubyte),
        ('g', ctypes.c_ubyte),
        ('b', ctypes.c_ubyte),
        ('a', ctypes.c_ubyte)]


pixels = [Pixel(255, 255, 255, 0), Pixel(128, 128, 128, 0), Pixel(0, 128, 128, 0)]
pixels_num = len(pixels)
mean = 100

print('original pixels:', pixels)
for pixel in pixels:
    print(pixel.r, pixel.g, pixel.b, pixel.a)

obj = ctypes.CDLL('struct_example.so')

obj.normalize.argtypes = (ctypes.POINTER(Pixel), ctypes.c_uint, ctypes.c_ubyte, ctypes.c_ubyte, ctypes.c_ubyte)

array_type = Pixel * pixels_num
obj.normalize(array_type(*pixels), pixels_num, mean, mean, mean)

print('normalized pixels:', pixels)
for pixel in pixels:
    print(pixel.r, pixel.g, pixel.b, pixel.a)

• 从列表中创建（CTypes）数组时，（内部）元素被复制而未被引用，使两个容器完全解耦
  • 因此，数组是动态创建的，并传递给函数，函数修改了内部的像素，但更改没有反映在初始列表中

代码00.py：

#/usr/bin/env蟒蛇3
导入系统
将ctypes导入为ct
类像素（ct结构）：
_字段=[
（“r”，ct.c_ubyte），
（“g”，ct.c__byte），
（“b”，ct.c_ubyte），
（“a”，ct.c_ubyte），
]
定义（自我）：
返回“RGBa（{0:d}，{1:d}，{2:d}，{3:d}）”格式（self.r，self.g，self.b，self.a）
def打印像素（顺序、索引、标题=无）：
text=“Sequence{0:s}元素{1:d}:\n{2:s}-{3:s}”.format（（{0:s}）”.format（header）if header else“”，index，repr（seq[index]），str seq[index]））
打印（文本）
def主（*argv）：
像素列表=[像素（255，255，255，0），像素（128，128，128，0），像素（0，128，128，0）]
像素阵列=像素*透镜（像素列表）
像素数组=像素数组（*像素数组列表）
像素指数=0
打印像素（像素列表、像素索引、“像素列表”）
打印像素（像素阵列、像素索引、“像素阵列”）
pixel_数组[pixel_index]。r=pixel_数组[pixel_index]。g=pixel_数组[pixel_index]。b=128#修改数组中的像素
打印像素（像素列表、像素索引、“像素列表”）
打印像素（像素阵列、像素索引、“像素阵列”）
#已处理的像素列表=[像素阵列中像素对像素]
#打印像素（已处理像素列表、像素索引、“已处理像素列表”）
如果名称=“\uuuuu main\uuuuuuuu”：
打印（“Python{0:s}{1:d}位在{2:s}\n.format（“.join（sys.version.split（“\n”）中的项的item.strip（）），如果sys.maxsize>0x100000000，则为64，否则为32，sys.platform））
main（*sys.argv[1:]）
打印（“\n完成”）

输出：

e:\Work\Dev\StackOverflow\q059485131>c:\Install\pc064\Python\Python\03.08.01\Python.exe code00.py
win32上的Python 3.8.1（tags/v3.8.1:1b293b6，2019年12月18日，23:11:46）[MSC v.1916 64位（AMD64）]64位
序列（像素列表）元素0：
-RGBa（255、255、255、0）
序列（像素数组）元素0:
-RGBa（255、255、255、0）
序列（像素列表）元素0：
-RGBa