# CTypes

Python 中的 [ctypes 模块](https://docs.python.org/2/library/ctypes.html)可能是 Python 调用 C 方法中最简单的一种。ctypes 模块提供了和 C 语言兼容的数据类型和函数来加载 dll 文件，因此在调用时不需对源文件做任何的修改。也正是如此奠定了这种方法的简单性。

示例如下

实现两数求和的C代码，保存为 `add.c`：

```c
//sample C file to add 2 numbers - int and floats

#include <stdio.h>

int add_int(int, int);
float add_float(float, float);

int add_int(int num1, int num2){
    return num1 + num2;

}

float add_float(float num1, float num2){
    return num1 + num2;

}
```

接下来将C文件编译为 `.so` 文件（windows 下为 DLL）。下面操作会生成 `adder.so` 文件：

```
#For Linux
$  gcc -shared -Wl,-soname,adder -o adder.so -fPIC add.c

#For Mac
$ gcc -shared -Wl,-install_name,adder.so -o adder.so -fPIC add.c
```

现在在你的Python代码中来调用它

```python
from ctypes import *

#load the shared object file
adder = CDLL('./adder.so')

#Find sum of integers
res_int = adder.add_int(4,5)
print "Sum of 4 and 5 = " + str(res_int)

#Find sum of floats
a = c_float(5.5)
b = c_float(4.1)

add_float = adder.add_float
add_float.restype = c_float
print "Sum of 5.5 and 4.1 = ", str(add_float(a, b))
```

输出如下

```
Sum of 4 and 5 = 9
Sum of 5.5 and 4.1 =  9.60000038147
```

在这个例子中，C 文件是自解释的，它包含两个函数，分别实现了整形求和和浮点型求和。

在Python文件中，一开始先导入 ctypes 模块，然后使用 CDLL 函数来加载我们创建的库文件。这样我们就可以通过变量 `adder` 来使用 C 类库中的函数了。当 `adder.add_int()` 被调用时，内部将发起一个对 C 函数 `add_int` 的调用。ctypes 接口允许我们在调用 C 函数时使用原生 Python 中默认的字符串型和整型。

而对于其他类似布尔型和浮点型这样的类型，必须要使用正确的 ctype 类型才可以。如向 `adder.add_float()` 函数传参时, 我们要先将Python中的十进制值转化为 c\_float 类型，然后才能传送给 C 函数。这种方法虽然简单，清晰，但是却很受限。例如，并不能在 C 中对对象进行操作。


---

# Agent Instructions: Querying This Documentation

If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question.

Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter:

```
GET https://eastlakeside.gitbook.io/interpy-zh/c_extensions/ctypes.md?ask=<question>
```

The question should be specific, self-contained, and written in natural language.
The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation.

Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.