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解密 Python 如何调用 Rust 编译生成的动态链接库( 二 )

Rust

所以使用 ctypes 去调用动态链接库非常方便，过程很简单：

  • 1）通过 ctypes.CDLL 去加载动态库；
  • 2）加载动态链接库之后会返回一个对象，我们上面起名为 py_lib；
  • 3）然后直接通过 py_lib 调用里面的函数，但为了程序的健壮性，建议使用反射，确定调用的函数存在后才会调用;
 
我们以上就演示了如何通过 ctypes 模块来调用 Rust 编译生成的动态库 ， 但显然目前还是远远不够的，比如说：
from ctypes import CDLLpy_lib = CDLL("../py_lib/target/debug/libpy_lib.dylib")square_root = py_lib.get_square_root(100)print(square_root)  # 0100 的平方根是 10，但却返回了 0 。这是因为 ctypes 在解析返回值的时候默认是按照整型来解析的，但当前的函数返回的是浮点型，因此函数在调用之前需要显式地指定其返回值类型 。
不过在这之前 ， 我们需要先来看看 Python 类型和 Rust 类型之间的转换关系 。
 数值类型使用 ctypes 调用动态链接库 ， 主要是调用库里面使用 Rust 编写好的函数，但这些函数是需要参数的，还有返回值 。而不同语言的变量类型不同 ， Python 不能直接往 Rust 编写的函数中传参，因此 ctypes 提供了大量的类，帮我们将 Python 的类型转成 Rust 的类型 。
与其说转成 Rust 的类型，倒不如说转成 C 的类型，因为 Rust 导出的函数要遵循 C 的调用约定 。
下面来测试一下，首先编写 Rust 代码：
#[no_mangle]pub extern "C" fn add_u32(a: u32) -> u32 {    a + 1}#[no_mangle]pub extern "C" fn add_isize(a: isize) -> isize {    a + 1}#[no_mangle]pub extern "C" fn add_f32(a: f32) -> f32 {    a + 1.}#[no_mangle]pub extern "C" fn add_f64(a: f64) -> f64 {    a + 1.}#[no_mangle]pub extern "C" fn reverse_bool(a: bool) -> bool {    !a}编译之后 Python 进行调用 。
from ctypes import *py_lib = CDLL("../py_lib/target/debug/libpy_lib.dylib")print(py_lib.add_u32(123))"""124"""print(py_lib.add_isize(666))"""667"""try:    print(py_lib.add_f32(3.14))except Exception as e:    print(e)"""<class 'TypeError'>: Don't know how to convert parameter 1"""# 我们看到报错了，告诉我们不知道如何转化第 1 个参数# 因为 Python 的数据和 C 的数据不一样，所以不能直接传递# 但整数是个例外 ， 除了整数，其它数据都需要使用 ctypes 包装一下# 另外整数最好也包装一下，因为不同整数之间 ， 精度也有区别print(py_lib.add_f32(c_float(3.14)))"""1"""# 虽然没报错，但是结果不对 ， 结果应该是 3.14 + 1 = 4.14，而不是 1# 因为 ctypes 调用函数时默认使用整型来解析，但该函数返回的不是整型# 需要告诉 ctypes，add_f32 函数返回的是 c_float，请按照 c_float 来解析py_lib.add_f32.restype = c_floatprint(py_lib.add_f32(c_float(3.14)))"""4.140000343322754"""# f32 和 f64 是不同的类型，占用的字节数也不一样# 所以 c_float 和 c_double 之间不可混用 ， 虽然都是浮点数py_lib.add_f64.restype = c_doubleprint(py_lib.add_f64(c_double(3.14)))"""4.140000000000001"""py_lib.reverse_bool.restype = c_boolprint(py_lib.reverse_bool(c_bool(True)))print(py_lib.reverse_bool(c_bool(False)))"""FalseTrue"""不复杂，以上我们就实现了数值类型的传递 。
 字符类型字符类型有两种，一种是 ASCII 字符，本质上是个 u8；一种是 Unicode 字符，本质上是个 u32 。
解密 Python 如何调用 Rust 编译生成的动态链接库

文章插图
编写 Rust 代码：
#[no_mangle]pub extern "C" fn get_char(a: u8) -> u8  {    a + 1}#[no_mangle]pub extern "C" fn get_unicode(a: u32) -> u32  {    let chr = char::from_u32(a).unwrap();    if chr == '憨' {        '批' as u32    } else {        a    }}


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