ctypes.md
1> **Источник:** https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html2>3> «Документация Python на русском» – неофициальный перевод официальной документации Python: версии от 2.6 до 3.16, полнотекстовый поиск, английский оригинал рядом с переводом. Эта Markdown-версия страницы предназначена для работы с LLM: вставьте её в ChatGPT, Claude или Cursor.45---67# 16.16. [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) – библиотека для вызова внешних функций в Python89---1011[`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) – это библиотека для вызова внешних функций на Python. Она предоставляет совместимые с C типы данных и позволяет вызывать функции из DLL или разделяемых библиотек. Её можно использовать для обёртывания этих библиотек на чистом Python.1213## 16.16.1. Руководство по ctypes1415Примечание: примеры кода в этом руководстве используют [`doctest`](https://python-all.ru/3.5/library/doctest.html#module-doctest), чтобы убедиться, что они действительно работают. Поскольку некоторые примеры ведут себя по-разному в Linux, Windows или Mac OS X, в комментариях они содержат директивы doctest.1617Примечание: некоторые примеры кода ссылаются на тип [`c_int`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_int) модуля ctypes. На платформах, где `sizeof(long) == sizeof(int)` является псевдонимом для [`c_long`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_long). Поэтому не стоит удивляться, если при ожидании [`c_int`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_int) выводится [`c_long`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_long) – на самом деле это один и тот же тип.1819### 16.16.1.1. Загрузка библиотек динамической компоновки2021[`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) экспортирует объекты *cdll*, а в Windows – *windll* и *oledll* для загрузки динамически подключаемых библиотек.2223Библиотеки загружаются через обращение к ним как к атрибутам этих объектов. *cdll* загружает библиотеки, которые экспортируют функции, используя стандартное соглашение о вызовах `cdecl`, в то время как библиотеки *windll* вызывают функции по соглашению `stdcall`. *oledll* также использует соглашение о вызовах `stdcall` и предполагает, что функции возвращают код ошибки Windows `HRESULT`. Этот код ошибки используется для автоматического возбуждения исключения [`OSError`](https://python-all.ru/3.5/library/exceptions.html#OSError) при неудачном вызове функции.2425Изменено в версии 3.3: раньше ошибки Windows возбуждали [`WindowsError`](https://python-all.ru/3.5/library/exceptions.html#WindowsError), который теперь является псевдонимом [`OSError`](https://python-all.ru/3.5/library/exceptions.html#OSError).2627Вот несколько примеров для Windows. Обратите внимание, что `msvcrt` – это стандартная библиотека C от Microsoft, содержащая большинство стандартных функций C, и использует соглашение о вызовах cdecl:2829```python30>>> from ctypes import *31>>> print(windll.kernel32) 32<WinDLL 'kernel32', handle ... at ...>33>>> print(cdll.msvcrt) 34<CDLL 'msvcrt', handle ... at ...>35>>> libc = cdll.msvcrt 36>>>37```3839Windows автоматически добавляет обычный суффикс файла `.dll`.4041> **Примечание**42>43> Доступ к стандартной библиотеке C через `cdll.msvcrt` приведёт к использованию устаревшей версии библиотеки, которая может быть несовместима с той, которую использует Python. По возможности используйте встроенную функциональность Python или импортируйте и используйте модуль `msvcrt`.4445В Linux необходимо указывать имя файла *вместе с расширением* для загрузки библиотеки, поэтому для загрузки библиотек нельзя использовать обращение к атрибутам. Следует использовать метод `LoadLibrary()` загрузчиков dll или загрузить библиотеку, создав экземпляр CDLL через вызов конструктора:4647```python48>>> cdll.LoadLibrary("libc.so.6") 49<CDLL 'libc.so.6', handle ... at ...>50>>> libc = CDLL("libc.so.6") 51>>> libc 52<CDLL 'libc.so.6', handle ... at ...>53>>>54```5556### 16.16.1.2. Доступ к функциям из загруженных DLL5758Функции доступны как атрибуты объектов DLL:5960```python61>>> from ctypes import *62>>> libc.printf63<_FuncPtr object at 0x...>64>>> print(windll.kernel32.GetModuleHandleA) 65<_FuncPtr object at 0x...>66>>> print(windll.kernel32.MyOwnFunction) 67Traceback (most recent call last):68 File "<stdin>", line 1, in <module>69 File "ctypes.py", line 239, in __getattr__70 func = _StdcallFuncPtr(name, self)71AttributeError: function 'MyOwnFunction' not found72>>>73```7475Обратите внимание, что системные библиотеки win32, такие как `kernel32` и `user32`, часто экспортируют как ANSI, так и UNICODE версии функции. Версия UNICODE экспортируется с `W` в конце имени, а версия ANSI – с `A`. Функция win32 `GetModuleHandle`, которая возвращает *дескриптор модуля* для заданного имени модуля, имеет следующий прототип на C, и макрос используется, чтобы предоставить одну из них как `GetModuleHandle` в зависимости от того, определён ли UNICODE:7677```python78/* ANSI version */79HMODULE GetModuleHandleA(LPCSTR lpModuleName);80/* UNICODE version */81HMODULE GetModuleHandleW(LPCWSTR lpModuleName);82```8384*windll* не пытается выбрать одну из них магическим образом; необходимо получить доступ к нужной версии, явно указав `GetModuleHandleA` или `GetModuleHandleW`, и затем вызывать её с объектами bytes или string соответственно.8586Иногда DLL экспортируют функции с именами, которые не являются допустимыми идентификаторами Python, например `"??2@YAPAXI@Z"`. В этом случае нужно использовать [`getattr()`](https://python-all.ru/3.5/library/functions.html#getattr) для получения функции:8788```python89>>> getattr(cdll.msvcrt, "??2@YAPAXI@Z") 90<_FuncPtr object at 0x...>91>>>92```9394В Windows некоторые DLL экспортируют функции не по имени, а по порядковому номеру. К таким функциям можно получить доступ, индексируя объект DLL по порядковому номеру:9596```python97>>> cdll.kernel32[1] 98<_FuncPtr object at 0x...>99>>> cdll.kernel32[0] 100Traceback (most recent call last):101 File "<stdin>", line 1, in <module>102 File "ctypes.py", line 310, in __getitem__103 func = _StdcallFuncPtr(name, self)104AttributeError: function ordinal 0 not found105>>>106```107108### 16.16.1.3. Вызов функций109110Эти функции можно вызывать как любой другой вызываемый объект Python. В этом примере используется функция `time()`, которая возвращает системное время в секундах, прошедших с начала эпохи Unix, и функция `GetModuleHandleA()`, которая возвращает дескриптор модуля win32.111112В этом примере обе функции вызываются с нулевым указателем (`None` следует использовать в качестве нулевого указателя):113114```python115>>> print(libc.time(None)) 1161150640792117>>> print(hex(windll.kernel32.GetModuleHandleA(None))) 1180x1d000000119>>>120```121122[`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) пытается защитить вас от вызова функций с неверным числом аргументов или неверным соглашением о вызове. К сожалению, это работает только в Windows. Он проверяет стек после возврата функции, поэтому хотя и генерируется исключение, функция *была* вызвана:123124```python125>>> windll.kernel32.GetModuleHandleA() 126Traceback (most recent call last):127 File "<stdin>", line 1, in <module>128ValueError: Procedure probably called with not enough arguments (4 bytes missing)129>>> windll.kernel32.GetModuleHandleA(0, 0) 130Traceback (most recent call last):131 File "<stdin>", line 1, in <module>132ValueError: Procedure probably called with too many arguments (4 bytes in excess)133>>>134```135136То же исключение возникает при вызове функции `stdcall` с соглашением о вызове `cdecl` и наоборот:137138```python139>>> cdll.kernel32.GetModuleHandleA(None) 140Traceback (most recent call last):141 File "<stdin>", line 1, in <module>142ValueError: Procedure probably called with not enough arguments (4 bytes missing)143>>>144145>>> windll.msvcrt.printf(b"spam") 146Traceback (most recent call last):147 File "<stdin>", line 1, in <module>148ValueError: Procedure probably called with too many arguments (4 bytes in excess)149>>>150```151152Чтобы узнать правильное соглашение о вызовах, необходимо заглянуть в C-заголовочный файл или документацию вызываемой функции.153154В Windows [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) использует структурированную обработку исключений win32 для предотвращения сбоев из-за ошибок общей защиты при вызове функций с недопустимыми значениями аргументов:155156```python157>>> windll.kernel32.GetModuleHandleA(32) 158Traceback (most recent call last):159 File "<stdin>", line 1, in <module>160OSError: exception: access violation reading 0x00000020161>>>162```163164Однако существует достаточно способов вызвать крах Python с помощью [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes), так что в любом случае следует соблюдать осторожность. Модуль [`faulthandler`](https://python-all.ru/3.5/library/faulthandler.html#module-faulthandler) может помочь при отладке сбоев (например, ошибок сегментации, вызванных некорректными вызовами библиотек C).165166`None`, целые числа, объекты bytes и строки (в кодировке Unicode) – единственные встроенные объекты Python, которые можно напрямую использовать в качестве параметров при вызовах этих функций. `None` передаётся как C-указатель `NULL`, объекты bytes и строки передаются как указатель на блок памяти, содержащий их данные (`char *` или `wchar_t *`). Целые числа Python передаются как тип C `int`, принятый по умолчанию на данной платформе; их значение маскируется, чтобы соответствовать типу C.167168Прежде чем перейти к вызову функций с другими типами параметров, нужно узнать больше о типах данных [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes).169170### 16.16.1.4. Базовые типы данных171172[`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) определяет несколько примитивных типов данных, совместимых с C:173174| Тип ctypes | Тип C | Тип Python |175| --- | --- | --- |176| [`c_bool`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_bool) | `_Bool` | bool (1) |177| [`c_char`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_char) | `char` | односимвольный объект bytes |178| [`c_wchar`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_wchar) | `wchar_t` | односимвольная строка |179| [`c_byte`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_byte) | `char` | int |180| [`c_ubyte`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_ubyte) | `unsigned char` | int |181| [`c_short`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_short) | `short` | int |182| [`c_ushort`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_ushort) | `unsigned short` | int |183| [`c_int`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_int) | `int` | int |184| [`c_uint`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_uint) | `unsigned int` | int |185| [`c_long`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_long) | `long` | int |186| [`c_ulong`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_ulong) | `unsigned long` | int |187| [`c_longlong`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_longlong) | `__int64` или `long long` | int |188| [`c_ulonglong`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_ulonglong) | `unsigned __int64` или `unsigned long long` | int |189| [`c_size_t`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_size_t) | `size_t` | int |190| [`c_ssize_t`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_ssize_t) | `ssize_t` или `Py_ssize_t` | int |191| [`c_float`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_float) | `float` | float |192| [`c_double`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_double) | `double` | float |193| [`c_longdouble`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_longdouble) | `long double` | float |194| [`c_char_p`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_char_p) | `char *` (с завершающим нулём) | объект bytes или `None` |195| [`c_wchar_p`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_wchar_p) | `wchar_t *` (с завершающим нулём) | строка или `None` |196| [`c_void_p`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_void_p) | `void *` | int или `None` |1971981. Конструктор принимает любой объект с истинностным значением.199200Все эти типы можно создать, вызвав их с необязательным инициализатором правильного типа и значения:201202```python203>>> c_int()204c_long(0)205>>> c_wchar_p("Hello, World")206c_wchar_p(140018365411392)207>>> c_ushort(-3)208c_ushort(65533)209>>>210```211212Поскольку эти типы изменяемы, их значение можно изменить и впоследствии:213214```python215>>> i = c_int(42)216>>> print(i)217c_long(42)218>>> print(i.value)21942220>>> i.value = -99221>>> print(i.value)222-99223>>>224```225226Присваивание нового значения экземплярам типов-указателей [`c_char_p`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_char_p), [`c_wchar_p`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_wchar_p) и [`c_void_p`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_void_p) меняет *адрес в памяти*, на который они указывают, *а не содержимое* блока памяти (конечно, нет, потому что объекты bytes в Python неизменяемы):227228```python229>>> s = "Hello, World"230>>> c_s = c_wchar_p(s)231>>> print(c_s)232c_wchar_p(139966785747344)233>>> print(c_s.value)234Hello World235>>> c_s.value = "Hi, there"236>>> print(c_s) # расположение в памяти изменилось237c_wchar_p(139966783348904)238>>> print(c_s.value)239Hi, there240>>> print(s) # первый объект не изменился241Hello, World242>>>243```244245Однако следует соблюдать осторожность: не передавайте их функциям, ожидающим указатели на изменяемую память. Если нужны изменяемые блоки памяти, в ctypes есть функция [`create_string_buffer()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.create_string_buffer), которая создаёт их разными способами. Текущее содержимое блока памяти можно получить (или изменить) через свойство `raw`; если нужно обратиться к нему как к строке, завершающейся NUL, используйте свойство `value`:246247```python248>>> from ctypes import *249>>> p = create_string_buffer(3) # создать буфер размером 3 байта, инициализированный нулевыми байтами250>>> print(sizeof(p), repr(p.raw))2513 b'\x00\x00\x00'252>>> p = create_string_buffer(b"Hello") # создать буфер, содержащий строку, завершающуюся нулевым байтом253>>> print(sizeof(p), repr(p.raw))2546 b'Hello\x00'255>>> print(repr(p.value))256b'Hello'257>>> p = create_string_buffer(b"Hello", 10) # создать буфер на 10 байт258>>> print(sizeof(p), repr(p.raw))25910 b'Hello\x00\x00\x00\x00\x00'260>>> p.value = b"Hi"261>>> print(sizeof(p), repr(p.raw))26210 b'Hi\x00lo\x00\x00\x00\x00\x00'263>>>264```265266Функция [`create_string_buffer()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.create_string_buffer) заменяет функцию `c_buffer()` (которая всё ещё доступна как псевдоним), а также функцию `c_string()` из более ранних версий ctypes. Чтобы создать изменяемый блок памяти, содержащий символы Unicode типа C `wchar_t`, используйте функцию [`create_unicode_buffer()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.create_unicode_buffer).267268### 16.16.1.5. Вызов функций, продолжение269270Обратите внимание: printf выводит в реальный стандартный поток вывода, *а не* в [`sys.stdout`](https://python-all.ru/3.5/library/sys.html#sys.stdout), поэтому эти примеры будут работать только в консоли, а не из *IDLE* или *PythonWin*:271272```python273>>> printf = libc.printf274>>> printf(b"Hello, %s\n", b"World!")275Hello, World!27614277>>> printf(b"Hello, %S\n", "World!")278Hello, World!27914280>>> printf(b"%d bottles of beer\n", 42)28142 bottles of beer28219283>>> printf(b"%f bottles of beer\n", 42.5)284Traceback (most recent call last):285 File "<stdin>", line 1, in <module>286ArgumentError: argument 2: exceptions.TypeError: Don't know how to convert parameter 2287>>>288```289290Как уже упоминалось, все типы Python, кроме целых чисел, строк и объектов bytes, должны быть обёрнуты в соответствующий тип [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes), чтобы их можно было преобразовать в требуемый тип данных C:291292```python293>>> printf(b"An int %d, a double %f\n", 1234, c_double(3.14))294An int 1234, a double 3.14000029531296>>>297```298299### 16.16.1.6. Вызов функций с собственными пользовательскими типами данных300301Также можно настроить преобразование аргументов [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes), чтобы экземпляры собственных классов можно было использовать в качестве аргументов функций. [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) ищет атрибут `_as_parameter_` и использует его как аргумент функции. Разумеется, это должно быть целое число, строка или bytes:302303```python304>>> class Bottles:305... def __init__(self, number):306... self._as_parameter_ = number307...308>>> bottles = Bottles(42)309>>> printf(b"%d bottles of beer\n", bottles)31042 bottles of beer31119312>>>313```314315Если не нужно хранить данные экземпляра в переменной экземпляра `_as_parameter_`, можно определить [`property`](https://python-all.ru/3.5/library/functions.html#property), который делает атрибут доступным по запросу.316317### 16.16.1.7. Указание требуемых типов аргументов (прототипы функций)318319Можно указать требуемые типы аргументов функций, экспортируемых из DLL, задав атрибут `argtypes`.320321`argtypes` должен быть последовательностью типов данных C (функция `printf` вероятно, не лучший пример, поскольку она принимает переменное количество и разные типы параметров в зависимости от строки формата; с другой стороны, это довольно удобно для экспериментов с этой возможностью):322323```python324>>> printf.argtypes = [c_char_p, c_char_p, c_int, c_double]325>>> printf(b"String '%s', Int %d, Double %f\n", b"Hi", 10, 2.2)326String 'Hi', Int 10, Double 2.20000032737328>>>329```330331Указание формата защищает от несовместимых типов аргументов (как прототип для функции C) и пытается преобразовать аргументы в допустимые типы:332333```python334>>> printf(b"%d %d %d", 1, 2, 3)335Traceback (most recent call last):336 File "<stdin>", line 1, in <module>337ArgumentError: argument 2: exceptions.TypeError: wrong type338>>> printf(b"%s %d %f\n", b"X", 2, 3)339X 2 3.00000034013341>>>342```343344Если вы определили собственные классы, которые передаёте в вызовы функций, нужно реализовать метод класса `from_param()`, чтобы их можно было использовать в последовательности `argtypes`. Метод класса `from_param()` получает объект Python, переданный в вызов функции; он должен выполнить проверку типа или всё необходимое, чтобы убедиться, что объект приемлем, а затем вернуть сам объект, его атрибут `_as_parameter_` или то, что нужно передать в качестве аргумента функции C в данном случае. Результат должен быть целым числом, строкой, байтами, экземпляром [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) или объектом с атрибутом `_as_parameter_`.345346### 16.16.1.8. Типы возвращаемых значений347348По умолчанию считается, что функции возвращают тип C `int`. Другие возвращаемые типы можно указать, задав атрибут `restype` объекта функции.349350Вот более сложный пример: используется функция `strchr`, которая ожидает указатель на строку и char, а возвращает указатель на строку:351352```python353>>> strchr = libc.strchr354>>> strchr(b"abcdef", ord("d")) 3558059983356>>> strchr.restype = c_char_p # c_char_p – указатель на строку357>>> strchr(b"abcdef", ord("d"))358b'def'359>>> print(strchr(b"abcdef", ord("x")))360None361>>>362```363364Чтобы избежать вызовов `ord("x")` выше, можно задать атрибут `argtypes`, и второй аргумент будет преобразован из одного символа объекта bytes Python в C char:365366```python367>>> strchr.restype = c_char_p368>>> strchr.argtypes = [c_char_p, c_char]369>>> strchr(b"abcdef", b"d")370'def'371>>> strchr(b"abcdef", b"def")372Traceback (most recent call last):373 File "<stdin>", line 1, in <module>374ArgumentError: argument 2: exceptions.TypeError: one character string expected375>>> print(strchr(b"abcdef", b"x"))376None377>>> strchr(b"abcdef", b"d")378'def'379>>>380```381382В качестве атрибута `restype` можно также использовать вызываемый объект Python (например, функцию или класс), если внешняя функция возвращает целое число. Этот вызываемый объект будет вызван с *целым числом*, которое вернула функция C, и результат этого вызова будет использован как результат вашего вызова функции. Это полезно для проверки кодов ошибок и автоматического возбуждения исключения:383384```python385>>> GetModuleHandle = windll.kernel32.GetModuleHandleA 386>>> def ValidHandle(value):387... if value == 0:388... raise WinError()389... return value390...391>>>392>>> GetModuleHandle.restype = ValidHandle 393>>> GetModuleHandle(None) 394486539264395>>> GetModuleHandle("something silly") 396Traceback (most recent call last):397 File "<stdin>", line 1, in <module>398 File "<stdin>", line 3, in ValidHandle399OSError: [Errno 126] The specified module could not be found.400>>>401```402403`WinError` – это функция, которая вызывает Windows API `FormatMessage()` для получения строкового представления кода ошибки и *возвращает* исключение. `WinError` принимает необязательный параметр – код ошибки; если он не указан, функция вызывает [`GetLastError()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.GetLastError) для его получения.404405Обратите внимание, что гораздо более мощный механизм проверки ошибок доступен\\nчерез атрибут `errcheck`; подробнее см. в справочном руководстве.406407### 16.16.1.9. Передача указателей (или передача параметров по ссылке)408409Иногда функция C API ожидает в качестве параметра *указатель* на тип данных, обычно для записи в соответствующее место или если данные слишком велики для передачи по значению. Это также называется *передачей параметров по ссылке*.410411[`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) экспортирует функцию [`byref()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.byref), которая используется для передачи параметров по ссылке. Того же эффекта можно достичь с помощью функции [`pointer()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.pointer), хотя [`pointer()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.pointer) выполняет гораздо больше работы, так как создает реальный объект указателя, поэтому использовать [`byref()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.byref) быстрее, если не нужен объект указателя в самом Python:412413```python414>>> i = c_int()415>>> f = c_float()416>>> s = create_string_buffer(b'\000' * 32)417>>> print(i.value, f.value, repr(s.value))4180 0.0 b''419>>> libc.sscanf(b"1 3.14 Hello", b"%d %f %s",420... byref(i), byref(f), s)4213422>>> print(i.value, f.value, repr(s.value))4231 3.1400001049 b'Hello'424>>>425```426427### 16.16.1.10. Структуры и объединения428429Структуры и объединения должны наследоваться от базовых классов [`Structure`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure) и [`Union`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Union), которые определены в модуле [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes). Каждый подкласс должен определить атрибут `_fields_`. `_fields_` должен быть списком *2-кортежей*, содержащих *имя поля* и *тип поля*.430431Тип поля должен быть типом [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes), таким как [`c_int`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_int), или любым другим производным типом [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes): структура, объединение, массив, указатель.432433Вот простой пример структуры POINT, которая содержит два целых числа с именами *x* и *y*, а также показывает, как инициализировать структуру в конструкторе:434435```python436>>> from ctypes import *437>>> class POINT(Structure):438... _fields_ = [("x", c_int),439... ("y", c_int)]440...441>>> point = POINT(10, 20)442>>> print(point.x, point.y)44310 20444>>> point = POINT(y=5)445>>> print(point.x, point.y)4460 5447>>> POINT(1, 2, 3)448Traceback (most recent call last):449 File "<stdin>", line 1, in <module>450ValueError: too many initializers451>>>452```453454Однако можно создавать гораздо более сложные структуры. Структура может сама содержать другие структуры, используя структуру в качестве типа поля.455456Вот структура RECT, которая содержит две точки с именами *upperleft* и *lowerright*:457458```python459>>> class RECT(Structure):460... _fields_ = [("upperleft", POINT),461... ("lowerright", POINT)]462...463>>> rc = RECT(point)464>>> print(rc.upperleft.x, rc.upperleft.y)4650 5466>>> print(rc.lowerright.x, rc.lowerright.y)4670 0468>>>469```470471Вложенные структуры также можно инициализировать в конструкторе несколькими способами:472473```python474>>> r = RECT(POINT(1, 2), POINT(3, 4))475>>> r = RECT((1, 2), (3, 4))476```477478полей [descriptor](https://python-all.ru/3.5/glossary.html#term-descriptor) можно получить из *класса*; они полезны для отладки, так как предоставляют полезную информацию:479480```python481>>> print(POINT.x)482<Field type=c_long, ofs=0, size=4>483>>> print(POINT.y)484<Field type=c_long, ofs=4, size=4>485>>>486```487488> **Предупреждение**489>490> [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) не поддерживает передачу объединений или структур с битовыми полями в функции по значению. Хотя это может работать на 32-битной x86, библиотека не гарантирует работу в общем случае. Объединения и структуры с битовыми полями всегда следует передавать в функции по указателю.491492### 16.16.1.11. Выравнивание структур и объединений, порядок байтов493494По умолчанию поля Structure и Union выравниваются так же, как это делает C компилятор. Можно переопределить это поведение, указав атрибут класса `_pack_` в определении подкласса. Он должен быть целым положительным числом и задает максимальное выравнивание для полей. Именно это и делает `#pragma pack(n)` в MSVC.495496[`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) использует собственный порядок байт для Structures и Unions. Для создания структур с нестандартным порядком байт можно использовать один из базовых классов [`BigEndianStructure`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.BigEndianStructure), [`LittleEndianStructure`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.LittleEndianStructure), `BigEndianUnion` и `LittleEndianUnion`. Эти классы не могут содержать поля-указатели.497498### 16.16.1.12. Битовые поля в структурах и объединениях499500Можно создавать структуры и объединения, содержащие битовые поля. Битовые поля возможны только для целочисленных полей, ширина бита задается третьим элементом в кортежах `_fields_`:501502```python503>>> class Int(Structure):504... _fields_ = [("first_16", c_int, 16),505... ("second_16", c_int, 16)]506...507>>> print(Int.first_16)508<Field type=c_long, ofs=0:0, bits=16>509>>> print(Int.second_16)510<Field type=c_long, ofs=0:16, bits=16>511>>>512```513514### 16.16.1.13. Массивы515516Массивы – это последовательности, содержащие фиксированное количество экземпляров одного типа.517518Рекомендуемый способ создания типов массивов – умножение типа данных на положительное целое число:519520```python521TenPointsArrayType = POINT * 10522```523524Вот пример несколько искусственного типа данных – структуры, содержащей 4 точки среди прочего:525526```python527>>> from ctypes import *528>>> class POINT(Structure):529... _fields_ = ("x", c_int), ("y", c_int)530...531>>> class MyStruct(Structure):532... _fields_ = [("a", c_int),533... ("b", c_float),534... ("point_array", POINT * 4)]535>>>536>>> print(len(MyStruct().point_array))5374538>>>539```540541Экземпляры создаются обычным способом – вызовом класса:542543```python544arr = TenPointsArrayType()545for pt in arr:546 print(pt.x, pt.y)547```548549Приведенный выше код выводит серию строк `0 0`, потому что содержимое массива инициализируется нулями.550551Можно также указать инициализаторы правильного типа:552553```python554>>> from ctypes import *555>>> TenIntegers = c_int * 10556>>> ii = TenIntegers(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)557>>> print(ii)558<c_long_Array_10 object at 0x...>559>>> for i in ii: print(i, end=" ")560...5611 2 3 4 5 6 7 8 9 10562>>>563```564565### 16.16.1.14. Указатели566567Экземпляры указателей создаются вызовом функции [`pointer()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.pointer) для типа [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes):568569```python570>>> from ctypes import *571>>> i = c_int(42)572>>> pi = pointer(i)573>>>574```575576Экземпляры указателей имеют атрибут [`contents`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes._Pointer.contents), который возвращает объект, на который указывает указатель, – объект `i` выше:577578```python579>>> pi.contents580c_long(42)581>>>582```583584Обратите внимание, что [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) не поддерживает OOR (возврат исходного объекта); он создает новый, эквивалентный объект каждый раз при получении атрибута:585586```python587>>> pi.contents is i588False589>>> pi.contents is pi.contents590False591>>>592```593594Присваивание другого экземпляра [`c_int`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_int) атрибуту contents указателя заставит указатель указывать на область памяти, где этот экземпляр хранится:595596```python597>>> i = c_int(99)598>>> pi.contents = i599>>> pi.contents600c_long(99)601>>>602```603604Экземпляры указателей также можно индексировать целыми числами:605606```python607>>> pi[0]60899609>>>610```611612Присваивание целочисленному индексу изменяет значение, на которое указывает указатель:613614```python615>>> print(i)616c_long(99)617>>> pi[0] = 22618>>> print(i)619c_long(22)620>>>621```622623It is also possible to use indexes different from 0, but you must know what you’re doing, just as in C: You can access or change arbitrary memory locations. Generally you only use this feature if you receive a pointer from a C function, and you *know* that the pointer actually points to an array instead of a single item.624625Под капотом функция [`pointer()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.pointer) делает больше, чем просто создание экземпляров указателей: сначала ей нужно создать *типы* указателей. Это делается с помощью функции [`POINTER()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.POINTER), которая принимает любой тип [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) и возвращает новый тип:626627```python628>>> PI = POINTER(c_int)629>>> PI630<class 'ctypes.LP_c_long'>631>>> PI(42)632Traceback (most recent call last):633 File "<stdin>", line 1, in <module>634TypeError: expected c_long instead of int635>>> PI(c_int(42))636<ctypes.LP_c_long object at 0x...>637>>>638```639640Вызов типа указателя без аргументов создаёт нулевой указатель `NULL`. Нулевые указатели `NULL` имеют `False` ложное булево значение:641642```python643>>> null_ptr = POINTER(c_int)()644>>> print(bool(null_ptr))645False646>>>647```648649[`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) проверяет на `NULL` при разыменовании указателей (но разыменование недействительных не-`NULL` указателей приведёт к аварийному завершению Python):650651```python652>>> null_ptr[0]653Traceback (most recent call last):654 ....655ValueError: NULL pointer access656>>>657658>>> null_ptr[0] = 1234659Traceback (most recent call last):660 ....661ValueError: NULL pointer access662>>>663```664665### 16.16.1.15. Преобразования типов666667Обычно ctypes выполняет строгую проверку типов. Это означает, что если `POINTER(c_int)` указан в `argtypes` списке аргументов функции или в качестве типа поля структуры, принимаются только экземпляры точно того же типа. Из этого правила есть несколько исключений, когда ctypes принимает другие объекты. Например, можно передать совместимые экземпляры массивов вместо типов указателей. Так, для `POINTER(c_int)` ctypes принимает массив c\_int:668669```python670>>> class Bar(Structure):671... _fields_ = [("count", c_int), ("values", POINTER(c_int))]672...673>>> bar = Bar()674>>> bar.values = (c_int * 3)(1, 2, 3)675>>> bar.count = 3676>>> for i in range(bar.count):677... print(bar.values[i])678...679168026813682>>>683```684685Кроме того, если аргумент функции явно объявлен как тип указателя (например, `POINTER(c_int)`) в `argtypes`, в функцию можно передать объект типа, на который указывает указатель (в данном случае `c_int`). В этом случае ctypes автоматически применит необходимое преобразование [`byref()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.byref).686687Чтобы установить поле типа POINTER в `NULL`, можно присвоить `None`:688689```python690>>> bar.values = None691>>>692```693694Иногда встречаются экземпляры несовместимых типов. В C можно привести один тип к другому. [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) предоставляет функцию [`cast()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.cast), которую можно использовать аналогичным образом. Структура `Bar`, определённая выше, принимает указатели `POINTER(c_int)` или массивы [`c_int`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_int) для своего поля `values`, но не экземпляры других типов:695696```python697>>> bar.values = (c_byte * 4)()698Traceback (most recent call last):699 File "<stdin>", line 1, in <module>700TypeError: incompatible types, c_byte_Array_4 instance instead of LP_c_long instance701>>>702```703704Для таких случаев удобна функция [`cast()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.cast).705706Функцию [`cast()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.cast) можно использовать для приведения экземпляра ctypes к указателю на другой тип данных ctypes. [`cast()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.cast) принимает два параметра: объект ctypes, который является или может быть преобразован в указатель какого-либо вида, и тип указателя ctypes. Она возвращает экземпляр второго аргумента, который ссылается на тот же блок памяти, что и первый аргумент:707708```python709>>> a = (c_byte * 4)()710>>> cast(a, POINTER(c_int))711<ctypes.LP_c_long object at ...>712>>>713```714715Таким образом, [`cast()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.cast) можно использовать для присваивания полю `values` структуры `Bar`:716717```python718>>> bar = Bar()719>>> bar.values = cast((c_byte * 4)(), POINTER(c_int))720>>> print(bar.values[0])7210722>>>723```724725### 16.16.1.16. Неполные типы726727*Неполные типы* – это структуры, объединения или массивы, члены которых ещё не определены. В C они задаются опережающими объявлениями, которые определяются позже:728729```python730struct cell; /* forward declaration */731732struct cell {733 char *name;734 struct cell *next;735};736```737738Прямой перевод в код ctypes выглядел бы так, но это не работает:739740```python741>>> class cell(Structure):742... _fields_ = [("name", c_char_p),743... ("next", POINTER(cell))]744...745Traceback (most recent call last):746 File "<stdin>", line 1, in <module>747 File "<stdin>", line 2, in cell748NameError: name 'cell' is not defined749>>>750```751752поскольку новый `class cell` недоступен в самом определении класса.\\nВ [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) мы можем определить класс `cell` и установить атрибут `_fields_`\\nпозже, после определения класса:753754```python755>>> from ctypes import *756>>> class cell(Structure):757... pass758...759>>> cell._fields_ = [("name", c_char_p),760... ("next", POINTER(cell))]761>>>762```763764Попробуем. Создадим два экземпляра `cell`, сделаем так, чтобы они указывали друг на друга, и несколько раз пройдем по цепочке указателей:765766```python767>>> c1 = cell()768>>> c1.name = "foo"769>>> c2 = cell()770>>> c2.name = "bar"771>>> c1.next = pointer(c2)772>>> c2.next = pointer(c1)773>>> p = c1774>>> for i in range(8):775... print(p.name, end=" ")776... p = p.next[0]777...778foo bar foo bar foo bar foo bar779>>>780```781782### 16.16.1.17. Функции обратного вызова783784[`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) позволяет создавать указатели на вызываемые функции C из вызываемых объектов Python. Их иногда называют *функциями обратного вызова*.785786Сначала нужно создать класс для функции обратного вызова. Этот класс знает соглашение о вызове, тип возвращаемого значения, а также количество и типы аргументов, которые будет получать эта функция.787788Фабричная функция [`CFUNCTYPE()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.CFUNCTYPE) создаёт типы для функций обратного вызова, используя соглашение о вызове `cdecl`. В Windows фабричная функция [`WINFUNCTYPE()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.WINFUNCTYPE) создаёт типы для функций обратного вызова, используя соглашение о вызове `stdcall`.789790Обе эти фабричные функции вызываются с типом результата в качестве первого аргумента, а ожидаемые типы аргументов функции обратного вызова передаются как остальные аргументы.791792В качестве примера будет показано использование функции `qsort()` из стандартной библиотеки C, которая сортирует элементы с помощью функции обратного вызова. `qsort()` будет использована для сортировки массива целых чисел:793794```python795>>> IntArray5 = c_int * 5796>>> ia = IntArray5(5, 1, 7, 33, 99)797>>> qsort = libc.qsort798>>> qsort.restype = None799>>>800```801802`qsort()` должна вызываться с указателем на сортируемые данные, количеством элементов в массиве данных, размером одного элемента и указателем на функцию сравнения – функцию обратного вызова. Затем функция обратного вызова будет вызвана с двумя указателями на элементы; она должна вернуть отрицательное целое число, если первый элемент меньше второго, ноль – если они равны, и положительное – в противном случае.803804Итак, наша функция обратного вызова получает указатели на целые числа и должна вернуть целое число. Сначала создаётся `type` для функции обратного вызова:805806```python807>>> CMPFUNC = CFUNCTYPE(c_int, POINTER(c_int), POINTER(c_int))808>>>809```810811Для начала приведём простую функцию обратного вызова, которая выводит передаваемые ей значения:812813```python814>>> def py_cmp_func(a, b):815... print("py_cmp_func", a[0], b[0])816... return 0817...818>>> cmp_func = CMPFUNC(py_cmp_func)819>>>820```821822```python823>>> qsort(ia, len(ia), sizeof(c_int), cmp_func) 824py_cmp_func 5 1825py_cmp_func 33 99826py_cmp_func 7 33827py_cmp_func 5 7828py_cmp_func 1 7829>>>830```831832Теперь можно по-настоящему сравнить два элемента и вернуть полезный результат:833834```python835>>> def py_cmp_func(a, b):836... print("py_cmp_func", a[0], b[0])837... return a[0] - b[0]838...839>>>840>>> qsort(ia, len(ia), sizeof(c_int), CMPFUNC(py_cmp_func)) 841py_cmp_func 5 1842py_cmp_func 33 99843py_cmp_func 7 33844py_cmp_func 1 7845py_cmp_func 5 7846>>>847```848849Как легко проверить, наш массив теперь отсортирован:850851```python852>>> for i in ia: print(i, end=" ")853...8541 5 7 33 99855>>>856```857858> **Примечание**859>860> Необходимо сохранять ссылки на объекты [`CFUNCTYPE()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.CFUNCTYPE), пока они используются из кода на C. [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) этого не делает, и если не сохранять, они могут быть собраны сборщиком мусора, что приведет к краху программы при вызове колбэка.861>862> Также обратите внимание, что если функция обратного вызова вызывается в потоке, созданном вне контроля Python (например, внешним кодом, вызывающим колбэк), ctypes создает новый фиктивный поток Python при каждом вызове. Такое поведение корректно для большинства целей, но означает, что значения, сохраненные с помощью [`threading.local`](https://python-all.ru/3.5/library/threading.html#threading.local), *не* будут сохраняться между разными колбэками, даже если эти вызовы производятся из одного и того же потока C.863864### 16.16.1.18. Доступ к значениям, экспортируемым из DLL865866Некоторые разделяемые библиотеки экспортируют не только функции, но и переменные.\\nПримером в самой библиотеке Python является `Py_OptimizeFlag` – целое число,\\nравное 0, 1 или 2 в зависимости от флага [`-O`](https://python-all.ru/3.5/using/cmdline.html#cmdoption-o) или [`-OO`](https://python-all.ru/3.5/using/cmdline.html#cmdoption-oo),\\nзаданного при запуске.867868[`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) может получать доступ к таким значениям с помощью методов класса `in_dll()` соответствующего типа. *pythonapi* – это предопределенный символ, предоставляющий доступ к C API Python:869870```python871>>> opt_flag = c_int.in_dll(pythonapi, "Py_OptimizeFlag")872>>> print(opt_flag)873c_long(0)874>>>875```876877Если бы интерпретатор был запущен с [`-O`](https://python-all.ru/3.5/using/cmdline.html#cmdoption-o), пример вывел бы\\n`c_long(1)` или `c_long(2)`, если бы был указан [`-OO`](https://python-all.ru/3.5/using/cmdline.html#cmdoption-oo).878879Расширенный пример, также демонстрирующий использование указателей, обращается к указателю [`PyImport_FrozenModules`](https://python-all.ru/3.5/c-api/import.html#c.PyImport_FrozenModules), экспортируемому Python.880881Цитируя документацию для этого значения:882883> Этот указатель инициализируется так, чтобы указывать на массив записей884>885> `struct _frozen`886>887> , завершающийся записью, все члены которой равны888>889> *NULL*890>891> или нулю. При импорте замороженного модуля поиск выполняется в этой таблице. Сторонний код может использовать это для предоставления динамически создаваемого набора замороженных модулей.892893Таким образом, манипуляции с этим указателем могут оказаться полезными. Чтобы ограничить размер примера, мы показываем только то, как эту таблицу можно прочитать с помощью [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes):894895```python896>>> from ctypes import *897>>>898>>> class struct_frozen(Structure):899... _fields_ = [("name", c_char_p),900... ("code", POINTER(c_ubyte)),901... ("size", c_int)]902...903>>>904```905906Мы определили тип данных `struct _frozen`, поэтому можем получить указатель на таблицу:907908```python909>>> FrozenTable = POINTER(struct_frozen)910>>> table = FrozenTable.in_dll(pythonapi, "PyImport_FrozenModules")911>>>912```913914Поскольку `table` – это `pointer` на массив записей `struct_frozen`, мы можем перебирать его, но нужно убедиться, что цикл завершается, потому что у указателей нет размера. Рано или поздно это, вероятно, приведет к сбою с нарушением доступа или чем-то подобным, поэтому лучше выйти из цикла, когда встретится запись NULL:915916```python917>>> for item in table:918... if item.name is None:919... break920... print(item.name.decode("ascii"), item.size)921...922_frozen_importlib 31764923_frozen_importlib_external 41499924__hello__ 161925__phello__ -161926__phello__.spam 161927>>>928```929930Тот факт, что стандартный Python содержит замороженный модуль и замороженный пакет (обозначается отрицательным элементом size), не широко известен, это используется только для тестирования. Попробуйте, например, с `import __hello__`.931932### 16.16.1.19. Неожиданности933934В [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) есть некоторые пограничные случаи, где можно ожидать чего-то иного, чем происходит на самом деле.935936Рассмотрим следующий пример:937938```python939>>> from ctypes import *940>>> class POINT(Structure):941... _fields_ = ("x", c_int), ("y", c_int)942...943>>> class RECT(Structure):944... _fields_ = ("a", POINT), ("b", POINT)945...946>>> p1 = POINT(1, 2)947>>> p2 = POINT(3, 4)948>>> rc = RECT(p1, p2)949>>> print(rc.a.x, rc.a.y, rc.b.x, rc.b.y)9501 2 3 4951>>> # теперь поменять точки местами952>>> rc.a, rc.b = rc.b, rc.a953>>> print(rc.a.x, rc.a.y, rc.b.x, rc.b.y)9543 4 3 4955>>>956```957958Хм. Мы, безусловно, ожидали, что последний оператор выведет `3 4 1 2`. Что произошло? Вот шаги выполнения строки `rc.a, rc.b = rc.b, rc.a` выше:959960```python961>>> temp0, temp1 = rc.b, rc.a962>>> rc.a = temp0963>>> rc.b = temp1964>>>965```966967Обратите внимание, что `temp0` и `temp1` – это объекты, все еще использующие внутренний буфер объекта `rc` выше. Таким образом, выполнение `rc.a = temp0` копирует содержимое буфера `temp0` в буфер `rc`. Это, в свою очередь, изменяет содержимое `temp1`. Поэтому последнее присваивание `rc.b = temp1` не дает ожидаемого эффекта.968969Имейте в виду, что получение подобъектов из Structure, Unions и Arrays не *копирует* подобъект, а возвращает объект-обертку, обращающийся к базовому буферу корневого объекта.970971Еще один пример, который может вести себя не так, как ожидается:972973```python974>>> s = c_char_p()975>>> s.value = "abc def ghi"976>>> s.value977'abc def ghi'978>>> s.value is s.value979False980>>>981```982983Почему выводится `False`? Экземпляры ctypes – это объекты, содержащие блок памяти и несколько [дескрипторов](https://python-all.ru/3.5/glossary.html#term-descriptor), обращающихся к содержимому памяти. Сохранение объекта Python в блоке памяти не сохраняет сам объект, вместо этого сохраняется `contents` объекта. При повторном доступе к содержимому каждый раз создается новый объект Python!984985### 16.16.1.20. Типы данных переменного размера986987[`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) предоставляет некоторую поддержку массивов и структур переменного размера.988989Функция [`resize()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.resize) может использоваться для изменения размера буфера памяти существующего объекта ctypes. Функция принимает объект в качестве первого аргумента и запрошенный размер в байтах в качестве второго аргумента. Блок памяти не может быть уменьшен меньше естественного блока памяти, заданного типом объекта; при попытке этого вызывается [`ValueError`](https://python-all.ru/3.5/library/exceptions.html#ValueError):990991```python992>>> short_array = (c_short * 4)()993>>> print(sizeof(short_array))9948995>>> resize(short_array, 4)996Traceback (most recent call last):997 ...998ValueError: minimum size is 8999>>> resize(short_array, 32)1000>>> sizeof(short_array)1001321002>>> sizeof(type(short_array))100381004>>>1005```10061007Это хорошо и замечательно, но как получить доступ к дополнительным элементам, содержащимся в этом массиве? Поскольку тип по-прежнему знает только о 4 элементах, при попытке доступа к другим элементам возникают ошибки:10081009```python1010>>> short_array[:]1011[0, 0, 0, 0]1012>>> short_array[7]1013Traceback (most recent call last):1014 ...1015IndexError: invalid index1016>>>1017```10181019Другой способ использования типов данных переменного размера с [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) – воспользоваться динамической природой Python и (пере-)определять тип данных после того, как требуемый размер уже известен, в каждом конкретном случае.10201021## 16.16.2. Справочник по ctypes10221023### 16.16.2.1. Поиск разделяемых библиотек10241025При программировании на компилируемом языке к разделяемым библиотекам обращаются при компиляции/компоновке программы и при ее запуске.10261027Назначение функции `find_library()` – найти библиотеку способом, аналогичным используемому компилятором (на платформах с несколькими версиями разделяемой библиотеки должна загружаться самая новая), в то время как загрузчики библиотек ctypes действуют как при запуске программы и вызывают загрузчик времени выполнения напрямую.10281029Модуль `ctypes.util` предоставляет функцию, которая может помочь определить загружаемую библиотеку.10301031#### `ctypes.util.find_library(name)`10321033Пытается найти библиотеку и возвращает путь к файлу. *имя* – это имя библиотеки без префикса, например *lib*, суффикса, например `.so`, `.dylib`, и номера версии (такая форма используется для опции компоновщика POSIX `-l`). Если библиотеку не удается найти, возвращает `None`.10341035Точное поведение зависит от системы.10361037В Linux `find_library()` пытается запустить внешние программы (`/sbin/ldconfig`, `gcc` и `objdump`) для поиска файла библиотеки. Она возвращает имя файла библиотеки. Вот несколько примеров:10381039```python1040>>> from ctypes.util import find_library1041>>> find_library("m")1042'libm.so.6'1043>>> find_library("c")1044'libc.so.6'1045>>> find_library("bz2")1046'libbz2.so.1.0'1047>>>1048```10491050В OS X `find_library()` перебирает несколько предопределённых схем именования и путей для поиска библиотеки и возвращает полный путь к файлу в случае успеха:10511052```python1053>>> from ctypes.util import find_library1054>>> find_library("c")1055'/usr/lib/libc.dylib'1056>>> find_library("m")1057'/usr/lib/libm.dylib'1058>>> find_library("bz2")1059'/usr/lib/libbz2.dylib'1060>>> find_library("AGL")1061'/System/Library/Frameworks/AGL.framework/AGL'1062>>>1063```10641065В Windows `find_library()` выполняет поиск по системному пути поиска и возвращает полный путь, но поскольку нет предопределённой схемы именования, вызов наподобие `find_library("c")` завершится неудачей и вернёт `None`.10661067При обёртывании динамической библиотеки с помощью [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes), возможно, *лучше* определить имя библиотеки на этапе разработки и жёстко задать его в модуле-обёртке, вместо использования `find_library()` для поиска библиотеки во время выполнения.10681069### 16.16.2.2. Загрузка разделяемых библиотек10701071Существует несколько способов загрузить разделяемые библиотеки в процесс Python. Один из способов – создать экземпляр одного из следующих классов:10721073#### `class ctypes.CDLL(name, mode=DEFAULT_MODE, handle=None, use_errno=False, use_last_error=False)`10741075Экземпляры этого класса представляют загруженные разделяемые библиотеки. Функции в этих библиотеках используют стандартное соглашение о вызовах C и, как предполагается, возвращают `int`.10761077#### `class ctypes.OleDLL(name, mode=DEFAULT_MODE, handle=None, use_errno=False, use_last_error=False)`10781079Только для Windows: экземпляры этого класса представляют загруженные разделяемые библиотеки,\\nфункции в этих библиотеках используют соглашение о вызове `stdcall` и, как предполагается,\\nвозвращают специфический для Windows код [`HRESULT`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.HRESULT). Значения [`HRESULT`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.HRESULT)\\nсодержат информацию о том, завершился ли вызов функции неудачей или успехом,\\nа также дополнительный код ошибки. Если возвращаемое значение указывает на\\nнеудачу, автоматически генерируется [`OSError`](https://python-all.ru/3.5/library/exceptions.html#OSError).10801081Изменено в версии 3.3: [`WindowsError`](https://python-all.ru/3.5/library/exceptions.html#WindowsError) ранее возбуждалось.10821083#### `class ctypes.WinDLL(name, mode=DEFAULT_MODE, handle=None, use_errno=False, use_last_error=False)`10841085Только для Windows: экземпляры этого класса представляют загруженные разделяемые библиотеки, функции в этих библиотеках используют соглашение о вызовах `stdcall` и, по умолчанию, считаются возвращающими `int`.10861087В Windows CE используется только стандартное соглашение о вызовах; для удобства [`WinDLL`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.WinDLL) и [`OleDLL`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.OleDLL) используют стандартное соглашение о вызовах на этой платформе.10881089Глобальная блокировка интерпретатора Python [global interpreter lock](https://python-all.ru/3.5/glossary.html#term-global-interpreter-lock) освобождается перед вызовом любой функции, экспортируемой этими библиотеками, и снова захватывается после вызова.10901091#### `class ctypes.PyDLL(name, mode=DEFAULT_MODE, handle=None)`10921093Экземпляры этого класса ведут себя как экземпляры [`CDLL`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.CDLL), за исключением того, что GIL Python *не* освобождается во время вызова функции, и после выполнения функции проверяется флаг ошибки Python. Если флаг ошибки установлен, возбуждается исключение Python.10941095Таким образом, это полезно только для прямого вызова функций Python C API.10961097Все эти классы можно создать, вызвав их как минимум с одним аргументом –\\nпутем к разделяемой библиотеке. Если у вас уже есть дескриптор (handle) уже\\nзагруженной разделяемой библиотеки, его можно передать в качестве именованного\\nпараметра `handle`; в противном случае для загрузки библиотеки в процесс и\\nполучения дескриптора используется функция базовой платформы `dlopen` или `LoadLibrary`.10981099Параметр *mode* используется для указания способа загрузки библиотеки. Для подробностей обратитесь к man-странице *dlopen(3)*. В Windows *mode* игнорируется. В системах POSIX всегда добавляется RTLD\_NOW, и это не настраивается.11001101Параметр *use\_errno*, если установлен в true, включает механизм ctypes, позволяющий безопасно получать системный номер ошибки [`errno`](https://python-all.ru/3.5/library/errno.html#module-errno). [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) хранит в локальной копии потока системную переменную [`errno`](https://python-all.ru/3.5/library/errno.html#module-errno); если вызвать внешнюю функцию, созданную с `use_errno=True`, то значение [`errno`](https://python-all.ru/3.5/library/errno.html#module-errno) перед вызовом функции заменяется на приватную копию ctypes, то же самое происходит сразу после вызова функции.11021103Функция [`ctypes.get_errno()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.get_errno) возвращает значение приватной копии ctypes, а функция [`ctypes.set_errno()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.set_errno) изменяет приватную копию ctypes на новое значение и возвращает предыдущее значение.11041105Параметр *use\_last\_error*, если установлен в true, включает тот же механизм для кода ошибки Windows, который управляется функциями Windows API [`GetLastError()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.GetLastError) и `SetLastError()`; [`ctypes.get_last_error()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.get_last_error) и [`ctypes.set_last_error()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.set_last_error) используются для запроса и изменения приватной копии кода ошибки Windows в ctypes.11061107#### `ctypes.RTLD_GLOBAL`11081109Флаг, используемый в качестве параметра *mode*. На платформах, где этот флаг недоступен, он определён как целочисленный ноль.11101111#### `ctypes.RTLD_LOCAL`11121113Флаг, используемый в качестве параметра *mode*. На платформах, где он недоступен, он совпадает с *RTLD\_GLOBAL*.11141115#### `ctypes.DEFAULT_MODE`11161117Режим по умолчанию, используемый для загрузки разделяемых библиотек. На OSX 10.3 это *RTLD\_GLOBAL*, в противном случае он совпадает с *RTLD\_LOCAL*.11181119Экземпляры этих классов не имеют открытых методов. Функции, экспортируемые общей библиотекой, можно получить как атрибуты или по индексу. Обратите внимание: доступ к функции через атрибут кэширует результат, поэтому при повторном обращении возвращается тот же самый объект каждый раз. С другой стороны, доступ по индексу каждый раз возвращает новый объект:11201121```python1122>>> libc.time == libc.time1123True1124>>> libc['time'] == libc['time']1125False1126```11271128Доступны следующие открытые атрибуты, их имена начинаются с подчёркивания, чтобы не конфликтовать с именами экспортируемых функций:11291130#### `PyDLL._handle`11311132Системный дескриптор, используемый для доступа к библиотеке.11331134#### `PyDLL._name`11351136Имя библиотеки, переданное в конструктор.11371138Разделяемые библиотеки также можно загружать, используя один из готовых объектов,\\nкоторые являются экземплярами класса [`LibraryLoader`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.LibraryLoader), либо вызвав метод\\n`LoadLibrary()`, либо обратившись к библиотеке как к атрибуту экземпляра загрузчика.11391140#### `class ctypes.LibraryLoader(dlltype)`11411142Класс, который загружает разделяемые библиотеки. *dlltype* должен быть одним из типов [`CDLL`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.CDLL), [`PyDLL`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.PyDLL), [`WinDLL`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.WinDLL) или [`OleDLL`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.OleDLL).11431144[`__getattr__()`](https://python-all.ru/3.5/reference/datamodel.html#object.__getattr__) обладает особым поведением: он позволяет загружать разделяемую библиотеку, обращаясь к ней как к атрибуту экземпляра загрузчика библиотек. Результат кэшируется, поэтому повторные обращения к атрибуту каждый раз возвращают одну и ту же библиотеку.11451146#### `LoadLibrary(name)`11471148Загружает разделяемую библиотеку в процесс и возвращает её. Этот метод всегда возвращает новый экземпляр библиотеки.11491150Доступны следующие готовые загрузчики библиотек:11511152#### `ctypes.cdll`11531154Создаёт экземпляры [`CDLL`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.CDLL).11551156#### `ctypes.windll`11571158Только для Windows: создаёт экземпляры [`WinDLL`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.WinDLL).11591160#### `ctypes.oledll`11611162Только для Windows: создаёт экземпляры [`OleDLL`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.OleDLL).11631164#### `ctypes.pydll`11651166Создаёт экземпляры [`PyDLL`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.PyDLL).11671168Для прямого доступа к C Python API доступен готовый к использованию объект общей библиотеки Python:11691170#### `ctypes.pythonapi`11711172Экземпляр [`PyDLL`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.PyDLL), предоставляющий функции Python C API в виде\\nатрибутов. Учтите, что предполагается, будто все эти функции возвращают C\\n`int`, но на деле это не всегда так, поэтому для их использования необходимо задать\\nправильный атрибут `restype`.11731174### 16.16.2.3. Внешние функции11751176Как объяснялось в предыдущем разделе, внешние функции можно получить как атрибуты загруженных разделяемых библиотек. Созданные таким образом объекты функций по умолчанию принимают любое количество аргументов, принимают любые экземпляры данных ctypes в качестве аргументов и возвращают тип результата по умолчанию, указанный загрузчиком библиотеки. Они являются экземплярами закрытого класса:11771178#### `class ctypes._FuncPtr`11791180Базовый класс для внешних функций, вызываемых из C.11811182Экземпляры внешних функций также являются C-совместимыми типами данных; они представляют указатели на функции C.11831184Это поведение можно настроить, присвоив значения специальным атрибутам объекта внешней функции.11851186#### `restype`11871188Назначьте тип ctypes для указания типа результата внешней функции.\\nИспользуйте `None` для `void` (функции, ничего не возвращающей).11891190Можно назначить вызываемый объект Python, не являющийся типом ctypes;\\nв этом случае считается, что функция возвращает C `int`, и этот вызываемый объект\\nбудет вызван с этим целым числом, что позволяет выполнить дальнейшую\\nобработку или проверку ошибок. Использование этого подхода устарело; для более гибкой\\nпостобработки или проверки ошибок используйте тип данных ctypes в качестве\\n[`restype`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes._FuncPtr.restype) и назначьте вызываемый объект атрибуту [`errcheck`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes._FuncPtr.errcheck).11911192#### `argtypes`11931194Назначьте кортеж типов ctypes, чтобы указать типы аргументов, которые принимает функция. Функции, использующие соглашение о вызове `stdcall`, могут быть вызваны только с тем же количеством аргументов, что и длина этого кортежа; функции, использующие C соглашение о вызове, также принимают дополнительные неопределённые аргументы.11951196При вызове внешней функции каждый фактический аргумент передаётся методу класса `from_param()` элементов кортежа [`argtypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes._FuncPtr.argtypes); этот метод позволяет адаптировать фактический аргумент к объекту, который принимает внешняя функция. Например, элемент [`c_char_p`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_char_p) в кортеже [`argtypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes._FuncPtr.argtypes) преобразует строку, переданную в качестве аргумента, в объект bytes, используя правила преобразования ctypes.11971198Новое: теперь можно помещать в argtypes элементы, которые не являются типами ctypes, но каждый элемент должен иметь метод `from_param()`, возвращающий значение, пригодное в качестве аргумента (целое число, строка, экземпляр ctypes). Это позволяет определять адаптеры, которые могут адаптировать пользовательские объекты в качестве параметров функции.11991200#### `errcheck`12011202Этому атрибуту присваивается функция Python или другой вызываемый объект. Вызываемый объект будет вызван с тремя и более аргументами:12031204#### `callable(result, func, arguments)`12051206*result* – это то, что возвращает внешняя функция, как указано атрибутом `restype`.12071208*func* – это сам объект внешней функции; это позволяет повторно использовать один и тот же вызываемый объект для проверки или последующей обработки результатов нескольких функций.12091210*arguments* – это кортеж, содержащий параметры, переданные вызову функции; это позволяет специализировать поведение на основе используемых аргументов.12111212Объект, возвращаемый этой функцией, будет возвращён из вызова внешней функции, но он также может проверить значение результата и возбудить исключение, если вызов внешней функции завершился неудачей.12131214#### `exception ctypes.ArgumentError`12151216Это исключение возникает, когда вызов внешней функции не может преобразовать один из переданных аргументов.12171218### 16.16.2.4. Прототипы функций12191220Внешние функции также можно создать, инстанцируя прототипы функций. Прототипы функций аналогичны прототипам функций в C; они описывают функцию (тип возвращаемого значения, типы аргументов, соглашение о вызове) без определения реализации. Фабричные функции необходимо вызывать с желаемым типом результата и типами аргументов функции.12211222#### `ctypes.CFUNCTYPE(restype, *argtypes, use_errno=False, use_last_error=False)`12231224Созданный прототип функции создаёт функции, использующие стандартное соглашение о вызове C. Функция освобождает GIL во время вызова. Если *use\_errno* установлен в true, приватная копия переменной [`errno`](https://python-all.ru/3.5/library/errno.html#module-errno) ctypes обменивается с реальным значением [`errno`](https://python-all.ru/3.5/library/errno.html#module-errno) до и после вызова; *use\_last\_error* делает то же самое для кода ошибки Windows.12251226#### `ctypes.WINFUNCTYPE(restype, *argtypes, use_errno=False, use_last_error=False)`12271228Только для Windows: возвращаемый прототип функции создаёт функции, использующие соглашение о вызовах `stdcall`, за исключением Windows CE, где [`WINFUNCTYPE()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.WINFUNCTYPE) совпадает с [`CFUNCTYPE()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.CFUNCTYPE). Функция будет отпускать GIL во время вызова. *use\_errno* и *use\_last\_error* имеют тот же смысл, что и выше.12291230#### `ctypes.PYFUNCTYPE(restype, *argtypes)`12311232Созданный прототип функции создаёт функции, использующие соглашение о вызове Python. Функция *не* освобождает GIL во время вызова.12331234Прототипы функций, созданные этими фабричными функциями, могут быть созданы различными способами, в зависимости от типа и количества параметров в вызове:12351236> #### `prototype(address)`1237>1238> Возвращает внешнюю функцию по указанному адресу, который должен быть целым числом.1239>1240> #### `prototype(callable)`1241>1242> Создаёт вызываемую функцию C (функцию обратного вызова) из *вызываемого объекта* Python.1243>1244> #### `prototype(func_spec[, paramflags])`1245>1246> Возвращает внешнюю функцию, экспортируемую общей библиотекой. *func\_spec* должен быть 2-кортежем `(name_or_ordinal, library)`. Первый элемент – это имя экспортируемой функции в виде строки или порядковый номер экспортируемой функции в виде небольшого целого числа. Второй элемент – это экземпляр общей библиотеки.1247>1248> #### `prototype(vtbl_index, name[, paramflags[, iid]])`1249>1250> Возвращает внешнюю функцию, которая будет вызывать метод COM. *vtbl\_index* – это индекс в таблице виртуальных функций, небольшое неотрицательное целое число. *name* – это имя метода COM. *iid* – необязательный указатель на идентификатор интерфейса, используемый в расширенном отчёте об ошибках.1251>1252> Методы COM используют специальное соглашение о вызове: в качестве первого аргумента требуется указатель на интерфейс COM, помимо тех параметров, которые указаны в кортеже `argtypes`.1253>1254> Необязательный параметр *paramflags* создаёт обёртки внешних функций с гораздо большей функциональностью, чем описано выше.1255>1256> *paramflags* должен быть кортежем той же длины, что и `argtypes`.1257>1258> Каждый элемент этого кортежа содержит дополнительную информацию о параметре; он должен быть кортежем, содержащим один, два или три элемента.1259>1260> Первый элемент – целое число, содержащее комбинацию флагов направления для параметра:1261>1262> > **1**1263> >1264> > Задаёт входной параметр функции.1265> >1266> > **2**1267> >1268> > Выходной параметр. Внешняя функция заполняет значение.1269> >1270> > **4**1271> >1272> > Входной параметр, по умолчанию равный нулю.1273>1274> Необязательный второй элемент – имя параметра в виде строки. Если он указан, внешнюю функцию можно вызывать с именованными параметрами.1275>1276> Необязательный третий элемент – значение по умолчанию для этого параметра.12771278Этот пример демонстрирует, как обернуть функцию Windows `MessageBoxW` так,\\nчтобы она поддерживала параметры по умолчанию и именованные аргументы. Объявление C из\\nзаголовочного файла Windows выглядит так:12791280```python1281WINUSERAPI int WINAPI1282MessageBoxW(1283 HWND hWnd,1284 LPCWSTR lpText,1285 LPCWSTR lpCaption,1286 UINT uType);1287```12881289Вот обёртка с помощью [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes):12901291```python1292>>> from ctypes import c_int, WINFUNCTYPE, windll1293>>> from ctypes.wintypes import HWND, LPCWSTR, UINT1294>>> prototype = WINFUNCTYPE(c_int, HWND, LPCWSTR, LPCWSTR, UINT)1295>>> paramflags = (1, "hwnd", 0), (1, "text", "Hi"), (1, "caption", "Hello from ctypes"), (1, "flags", 0)1296>>> MessageBox = prototype(("MessageBoxW", windll.user32), paramflags)1297```12981299Теперь внешнюю функцию `MessageBox` можно вызывать следующими способами:13001301```python1302>>> MessageBox()1303>>> MessageBox(text="Spam, spam, spam")1304>>> MessageBox(flags=2, text="foo bar")1305```13061307Второй пример демонстрирует выходные параметры. Функция win32 `GetWindowRect` получает размеры указанного окна, копируя их в структуру `RECT`, которую должен предоставить вызывающий. Вот объявление на C:13081309```python1310WINUSERAPI BOOL WINAPI1311GetWindowRect(1312 HWND hWnd,1313 LPRECT lpRect);1314```13151316Вот обёртка с помощью [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes):13171318```python1319>>> from ctypes import POINTER, WINFUNCTYPE, windll, WinError1320>>> from ctypes.wintypes import BOOL, HWND, RECT1321>>> prototype = WINFUNCTYPE(BOOL, HWND, POINTER(RECT))1322>>> paramflags = (1, "hwnd"), (2, "lprect")1323>>> GetWindowRect = prototype(("GetWindowRect", windll.user32), paramflags)1324>>>1325```13261327Функции с выходными параметрами автоматически возвращают значение выходного параметра, если он один, или кортеж значений выходных параметров, если их несколько; таким образом, при вызове функция GetWindowRect теперь возвращает экземпляр RECT.13281329Выходные параметры можно комбинировать с протоколом `errcheck` для дополнительной обработки выходных данных и проверки ошибок. Функция win32 API `GetWindowRect` возвращает `BOOL`, сигнализируя об успехе или неудаче, поэтому эта функция может выполнять проверку ошибок и возбуждать исключение при сбое вызова API:13301331```python1332>>> def errcheck(result, func, args):1333... if not result:1334... raise WinError()1335... return args1336...1337>>> GetWindowRect.errcheck = errcheck1338>>>1339```13401341Если функция `errcheck` возвращает полученный кортеж аргументов без изменений, [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) продолжает обычную обработку выходных параметров. Если же требуется вернуть кортеж координат окна вместо экземпляра `RECT`, можно извлечь поля в функции и вернуть их – тогда обычная обработка выполняться не будет:13421343```python1344>>> def errcheck(result, func, args):1345... if not result:1346... raise WinError()1347... rc = args[1]1348... return rc.left, rc.top, rc.bottom, rc.right1349...1350>>> GetWindowRect.errcheck = errcheck1351>>>1352```13531354### 16.16.2.5. Утилитарные функции13551356#### `ctypes.addressof(obj)`13571358Возвращает адрес буфера памяти в виде целого числа. *obj* должен быть экземпляром типа ctypes.13591360#### `ctypes.alignment(obj_or_type)`13611362Возвращает требования к выравниванию для типа ctypes. *obj\_or\_type* должен быть типом ctypes или его экземпляром.13631364#### `ctypes.byref(obj[, offset])`13651366Возвращает легковесный указатель на *obj*, который должен быть экземпляром типа ctypes. Параметр *offset* по умолчанию равен нулю и должен быть целым числом, которое будет добавлено к внутреннему значению указателя.13671368`byref(obj, offset)` соответствует следующему коду на C:13691370```python1371(((char *)&obj) + offset)1372```13731374Возвращаемый объект можно использовать только как параметр вызова внешней функции. Он ведёт себя аналогично `pointer(obj)`, но создаётся гораздо быстрее.13751376#### `ctypes.cast(obj, type)`13771378Эта функция аналогична оператору приведения типов в C. Она возвращает новый экземпляр *type*, указывающий на тот же блок памяти, что и *obj*. *type* должен быть типом-указателем, а *obj* – объектом, который можно интерпретировать как указатель.13791380#### `ctypes.create_string_buffer(init_or_size, size=None)`13811382Эта функция создаёт изменяемый символьный буфер. Возвращаемый объект представляет собой массив ctypes из [`c_char`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_char).13831384*init\_or\_size* должен быть целым числом, задающим размер массива, или объектом bytes, который будет использоваться для инициализации элементов массива.13851386Если в качестве первого аргумента передан объект bytes, буфер создаётся на один элемент больше его длины, чтобы последним элементом массива был нулевой символ NUL. Вторым аргументом можно передать целое число, которое позволяет задать размер массива, если длина bytes не должна использоваться.13871388#### `ctypes.create_unicode_buffer(init_or_size, size=None)`13891390Эта функция создаёт изменяемый буфер символов Unicode. Возвращаемый объект представляет собой массив ctypes из [`c_wchar`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_wchar).13911392*init\_or\_size* должен быть целым числом, задающим размер массива, или строкой, которая будет использоваться для инициализации элементов массива.13931394Если в качестве первого аргумента передана строка, буфер создаётся на один элемент больше длины строки, чтобы последним элементом массива был нулевой символ NUL. Вторым аргументом можно передать целое число, которое позволяет задать размер массива, если длина строки не должна использоваться.13951396#### `ctypes.DllCanUnloadNow()`13971398Только для Windows: эта функция является перехватчиком, который позволяет реализовывать внутрипроцессные COM-серверы с помощью ctypes. Она вызывается из функции DllCanUnloadNow, которую экспортирует DLL расширения \_ctypes.13991400#### `ctypes.DllGetClassObject()`14011402Только для Windows: эта функция является перехватчиком, который позволяет реализовывать внутрипроцессные COM-серверы с помощью ctypes. Она вызывается из функции DllGetClassObject, которую экспортирует DLL расширения `_ctypes`.14031404#### `ctypes.util.find_library(name)`14051406Пытается найти библиотеку и возвращает путь. *name* – это имя библиотеки без префиксов вроде `lib`, суффиксов вроде `.so`, `.dylib` или номера версии (именно такая форма используется для опции компоновщика в POSIX `-l`). Если библиотеку не удаётся найти, возвращает `None`.14071408Точное поведение зависит от системы.14091410#### `ctypes.util.find_msvcrt()`14111412Только для Windows: возвращает имя файла библиотеки времени выполнения VC, используемой Python и модулями расширения. Если имя библиотеки не удаётся определить, возвращается `None`.14131414Если необходимо освободить память, выделенную, например, модулем расширения с помощью вызова `free(void *)`, важно использовать функцию из той же библиотеки, которая выделила память.14151416#### `ctypes.FormatError([code])`14171418Только для Windows: возвращает текстовое описание кода ошибки *code*. Если код ошибки не указан, используется последний код ошибки, полученный вызовом функции Windows API GetLastError.14191420#### `ctypes.GetLastError()`14211422Только для Windows: Возвращает последний код ошибки, установленный Windows в вызывающем потоке. Эта функция вызывает непосредственно функцию Windows *GetLastError()*; она не возвращает внутреннюю для ctypes копию кода ошибки.14231424#### `ctypes.get_errno()`14251426Возвращает текущее значение приватной копии ctypes для системной переменной [`errno`](https://python-all.ru/3.5/library/errno.html#module-errno) в вызывающем потоке.14271428#### `ctypes.get_last_error()`14291430Только для Windows: возвращает текущее значение приватной для ctypes копии системной переменной `LastError` в вызывающем потоке.14311432#### `ctypes.memmove(dst, src, count)`14331434Аналогична стандартной библиотечной функции C memmove: копирует *count* байт из *src* в *dst*. *dst* и *src* должны быть целыми числами или экземплярами ctypes, которые можно преобразовать в указатели.14351436#### `ctypes.memset(dst, c, count)`14371438Аналогична стандартной библиотечной функции C memset: заполняет блок памяти по адресу *dst* *count* байтами значения *c*. *dst* должно быть целым числом, задающим адрес, или экземпляром ctypes.14391440#### `ctypes.POINTER(type)`14411442Эта фабричная функция создаёт и возвращает новый тип указателя ctypes. Типы\\nуказателей кэшируются и повторно используются внутри, поэтому многократный вызов этой функции является\\nдешёвым. *type* должен быть типом ctypes.14431444#### `ctypes.pointer(obj)`14451446Эта функция создаёт новый экземпляр указателя, указывающий на *obj*. Возвращаемый\\nобъект имеет тип `POINTER(type(obj))`.14471448Примечание: Если требуется просто передать указатель на объект в вызов внешней функции, следует использовать `byref(obj)`, что намного быстрее.14491450#### `ctypes.resize(obj, size)`14511452Эта функция изменяет размер внутреннего буфера памяти *obj*, который должен быть экземпляром типа ctypes. Уменьшить буфер ниже собственного размера типа объекта, заданного `sizeof(type(obj))`, невозможно, но увеличить буфер – можно.14531454#### `ctypes.set_errno(value)`14551456Устанавливает текущее значение приватной копии ctypes для системной переменной [`errno`](https://python-all.ru/3.5/library/errno.html#module-errno) в вызывающем потоке в *value* и возвращает предыдущее значение.14571458#### `ctypes.set_last_error(value)`14591460Только для Windows: устанавливает текущее значение приватной для ctypes копии системной переменной `LastError` в вызывающем потоке в *value* и возвращает предыдущее значение.14611462#### `ctypes.sizeof(obj_or_type)`14631464Возвращает размер в байтах буфера памяти типа или экземпляра ctypes. Делает то же, что и оператор C `sizeof`.14651466#### `ctypes.string_at(address, size=-1)`14671468Эта функция возвращает C-строку, начинающуюся по адресу памяти *address*, в виде объекта bytes. Если указан параметр size, он используется как размер; в противном случае строка считается завершающейся нулевым символом.14691470#### `ctypes.WinError(code=None, descr=None)`14711472Только для Windows: эта функция, вероятно, имеет самое неудачное название в ctypes. Она создаёт экземпляр OSError. Если *code* не указан, вызывается `GetLastError` для определения кода ошибки. Если *descr* не указан, вызывается [`FormatError()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.FormatError) для получения текстового описания ошибки.14731474Изменено в версии 3.3: Ранее создавался экземпляр [`WindowsError`](https://python-all.ru/3.5/library/exceptions.html#WindowsError).14751476#### `ctypes.wstring_at(address, size=-1)`14771478Эта функция возвращает строку широких символов, начинающуюся по адресу памяти *address*, в виде строки. Если указан *size*, он используется как количество символов строки, в противном случае строка считается завершающейся нулевым символом.14791480### 16.16.2.6. Типы данных14811482#### `class ctypes._CData`14831484Этот непубличный класс является общей базой всех типов данных ctypes. Среди прочего, все экземпляры типов ctypes содержат блок памяти, хранящий C-совместимые данные; адрес этого блока возвращается вспомогательной функцией [`addressof()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.addressof). Ещё одна переменная экземпляра доступна как [`_objects`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes._CData._objects); она содержит другие объекты Python, которые необходимо хранить в живых на случай, если блок памяти содержит указатели.14851486Общие методы типов данных ctypes, все они являются методами класса (если точнее, это методы [метакласса](https://python-all.ru/3.5/glossary.html#term-metaclass)):14871488#### `from_buffer(source[, offset])`14891490Этот метод возвращает экземпляр ctypes, который разделяет буфер объекта *source*. Объект *source* должен поддерживать интерфейс буфера для записи. Необязательный параметр *offset* указывает смещение в буфере источника в байтах; по умолчанию ноль. Если буфер источника недостаточно велик, возникает исключение [`ValueError`](https://python-all.ru/3.5/library/exceptions.html#ValueError).14911492#### `from_buffer_copy(source[, offset])`14931494Этот метод создаёт экземпляр ctypes, копируя буфер из объекта *source*, который должен быть читаемым. Необязательный параметр *offset* задаёт смещение в буфере источника в байтах; по умолчанию ноль. Если буфер источника недостаточно велик, возникает исключение [`ValueError`](https://python-all.ru/3.5/library/exceptions.html#ValueError).14951496#### `from_address(address)`14971498Этот метод возвращает экземпляр типа ctypes, использующий память, указанную *address*, который должен быть целым числом.14991500#### `from_param(obj)`15011502Этот метод адаптирует *obj* к типу ctypes. Он вызывается с фактическим объектом, используемым при вызове внешней функции, когда этот тип присутствует в кортеже `argtypes` этой внешней функции; он должен возвращать объект, который можно использовать в качестве параметра вызова функции.15031504Все типы данных ctypes имеют реализацию этого метода класса по умолчанию, которая обычно возвращает *obj*, если он является экземпляром этого типа. Некоторые типы также принимают другие объекты.15051506#### `in_dll(library, name)`15071508Этот метод возвращает экземпляр типа ctypes, экспортируемый общей библиотекой. *name* – это имя символа, экспортирующего данные; *library* – загруженная общая библиотека.15091510Общие переменные экземпляра типов данных ctypes:15111512#### `_b_base_`15131514Иногда экземпляры данных ctypes не являются владельцами содержащегося в них блока памяти, а разделяют часть блока памяти базового объекта. Атрибут только для чтения [`_b_base_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes._CData._b_base_) – это корневой объект ctypes, владеющий блоком памяти.15151516#### `_b_needsfree_`15171518Эта переменная только для чтения равна true, когда экземпляр данных ctypes сам выделил блок памяти, и false в противном случае.15191520#### `_objects`15211522Этот элемент может быть `None` или словарём, содержащим объекты Python, которые необходимо удерживать в памяти, чтобы содержимое блока памяти оставалось валидным. Этот объект предоставляется только для отладки; не изменяйте содержимое этого словаря.15231524### 16.16.2.7. Фундаментальные типы данных15251526#### `class ctypes._SimpleCData`15271528Этот непубличный класс является базовым для всех фундаментальных типов данных ctypes. Он упоминается здесь, потому что содержит общие атрибуты фундаментальных типов данных ctypes. [`_SimpleCData`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes._SimpleCData) является подклассом [`_CData`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes._CData), поэтому наследует их методы и атрибуты. Типы данных ctypes, которые не являются указателями и не содержат указателей, теперь можно сериализовать с помощью pickle.15291530Экземпляры имеют один атрибут:15311532#### `value`15331534Этот атрибут содержит фактическое значение экземпляра. Для целочисленных типов и типов указателей это целое число, для символьных типов – объект bytes из одного символа или строка, для символьных указателей – объект Python bytes или строка.15351536При получении атрибута `value` из экземпляра ctypes обычно каждый раз возвращается новый объект. [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) *не* реализует возврат исходного объекта, всегда создаётся новый объект. То же самое верно для всех остальных экземпляров объектов ctypes.15371538Фундаментальные типы данных при возврате в качестве результатов вызова внешней функции или, например, при получении полей структур или элементов массивов прозрачно преобразуются в собственные типы Python. Другими словами, если внешняя функция имеет `restype` с типом [`c_char_p`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_char_p), вы всегда получите объект Python bytes, *а не* экземпляр [`c_char_p`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_char_p).15391540Подклассы фундаментальных типов данных *не* наследуют это поведение. Так что если `restype` внешней функции является подклассом [`c_void_p`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_void_p), вы получите экземпляр этого подкласса в результате вызова функции. Разумеется, вы можете получить значение указателя, обратившись к атрибуту `value`.15411542Вот фундаментальные типы данных ctypes:15431544#### `class ctypes.c_byte`15451546Представляет тип данных C `signed char` и интерпретирует значение как небольшое целое число. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется.15471548#### `class ctypes.c_char`15491550Представляет тип данных C `char` и интерпретирует значение как одиночный символ. Конструктор принимает необязательный строковый инициализатор; длина строки должна быть ровно один символ.15511552#### `class ctypes.c_char_p`15531554Представляет тип данных C `char *`, когда он указывает на строку, завершающуюся нулевым символом. Для указателя на произвольные символы, который может также указывать на бинарные данные, необходимо использовать `POINTER(c_char)`. Конструктор принимает целочисленный адрес или объект bytes.15551556#### `class ctypes.c_double`15571558Представляет тип данных C `double`. Конструктор принимает необязательный инициализатор с плавающей запятой.15591560#### `class ctypes.c_longdouble`15611562Представляет тип данных C `long double`. Конструктор принимает необязательный инициализатор с плавающей запятой. На платформах, где `sizeof(long double) == sizeof(double)`, это псевдоним для [`c_double`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_double).15631564#### `class ctypes.c_float`15651566Представляет тип данных C `float`. Конструктор принимает необязательный инициализатор с плавающей запятой.15671568#### `class ctypes.c_int`15691570Представляет тип данных C `signed int`. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется. На платформах, где `sizeof(int) == sizeof(long)`, это псевдоним для [`c_long`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_long).15711572#### `class ctypes.c_int8`15731574Представляет 8-битный тип данных C `signed int`. Обычно является псевдонимом для [`c_byte`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_byte).15751576#### `class ctypes.c_int16`15771578Представляет 16-битный тип данных C `signed int`. Обычно является псевдонимом для [`c_short`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_short).15791580#### `class ctypes.c_int32`15811582Представляет 32-битный тип данных C `signed int`. Обычно является псевдонимом для [`c_int`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_int).15831584#### `class ctypes.c_int64`15851586Представляет 64-битный тип данных C `signed int`. Обычно является псевдонимом для [`c_longlong`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_longlong).15871588#### `class ctypes.c_long`15891590Представляет тип данных C `signed long`. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется.15911592#### `class ctypes.c_longlong`15931594Представляет тип данных C `signed long long`. Конструктор принимает необязательный инициализатор целого числа; проверка переполнения не выполняется.15951596#### `class ctypes.c_short`15971598Представляет тип данных C `signed short`. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется.15991600#### `class ctypes.c_size_t`16011602Представляет тип данных C `size_t`.16031604#### `class ctypes.c_ssize_t`16051606Представляет тип данных C `ssize_t`.16071608Новое в версии 3.2.16091610#### `class ctypes.c_ubyte`16111612Представляет тип данных C `unsigned char`, интерпретирует значение как небольшое целое число. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется.16131614#### `class ctypes.c_uint`16151616Представляет тип данных C `unsigned int`. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется. На платформах, где `sizeof(int) == sizeof(long)`, это псевдоним для [`c_ulong`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_ulong).16171618#### `class ctypes.c_uint8`16191620Представляет 8-битный тип данных C `unsigned int`. Обычно является псевдонимом для [`c_ubyte`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_ubyte).16211622#### `class ctypes.c_uint16`16231624Представляет 16-битный тип данных C `unsigned int`. Обычно является псевдонимом для [`c_ushort`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_ushort).16251626#### `class ctypes.c_uint32`16271628Представляет 32-битный тип данных C `unsigned int`. Обычно является псевдонимом для [`c_uint`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_uint).16291630#### `class ctypes.c_uint64`16311632Представляет 64-битный тип данных C `unsigned int`. Обычно является псевдонимом для [`c_ulonglong`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_ulonglong).16331634#### `class ctypes.c_ulong`16351636Представляет тип данных C `unsigned long`. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется.16371638#### `class ctypes.c_ulonglong`16391640Представляет тип данных C `unsigned long long`. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется.16411642#### `class ctypes.c_ushort`16431644Представляет тип данных C `unsigned short`. Конструктор принимает необязательный инициализатор целого числа; проверка переполнения не выполняется.16451646#### `class ctypes.c_void_p`16471648Представляет тип C `void *`. Значение представлено как целое число. Конструктор принимает необязательный инициализатор целого числа.16491650#### `class ctypes.c_wchar`16511652Представляет тип данных C `wchar_t` и интерпретирует значение как строку Unicode из одного символа. Конструктор принимает необязательный строковый инициализатор; длина строки должна быть ровно один символ.16531654#### `class ctypes.c_wchar_p`16551656Представляет тип данных C `wchar_t *`, который должен быть указателем на широкую строку, завершающуюся нулевым символом. Конструктор принимает целочисленный адрес или строку.16571658#### `class ctypes.c_bool`16591660Представляет тип данных C `bool` (точнее, `_Bool` из C99). Его значение может быть `True` или `False`, а конструктор принимает любой объект, имеющий значение истинности.16611662#### `class ctypes.HRESULT`16631664Только Windows: Представляет значение `HRESULT`, содержащее информацию об успехе или ошибке вызова функции или метода.16651666#### `class ctypes.py_object`16671668Представляет тип данных C [`PyObject *`](https://python-all.ru/3.5/c-api/structures.html#c.PyObject). Вызов без аргумента создаёт указатель `NULL` [`PyObject *`](https://python-all.ru/3.5/c-api/structures.html#c.PyObject).16691670Модуль `ctypes.wintypes` предоставляет и другие специфичные для Windows типы данных, например `HWND`, `WPARAM` или `DWORD`. Также определены некоторые полезные структуры, такие как `MSG` или `RECT`.16711672### 16.16.2.8. Структурированные типы данных16731674#### `class ctypes.Union(*args, **kw)`16751676Абстрактный базовый класс для объединений в собственном порядке байт.16771678#### `class ctypes.BigEndianStructure(*args, **kw)`16791680Абстрактный базовый класс для структур в *big endian* порядке байтов.16811682#### `class ctypes.LittleEndianStructure(*args, **kw)`16831684Абстрактный базовый класс для структур в *little endian* порядке байтов.16851686Структуры с нестандартным порядком байтов не могут содержать поля типа указателя или любые другие типы данных, содержащие поля типа указателя.16871688#### `class ctypes.Structure(*args, **kw)`16891690Абстрактный базовый класс для структур в *нативном* порядке байтов.16911692Конкретные типы структур и объединений должны создаваться путем наследования одного из этих типов и как минимум определять переменную класса [`_fields_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_). [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) создаст [дескриптор](https://python-all.ru/3.5/glossary.html#term-descriptor)ы, которые позволяют читать и записывать поля через прямой доступ к атрибутам. Это –16931694#### `_fields_`16951696Последовательность, определяющая поля структуры. Элементы должны быть 2-кортежами или 3-кортежами. Первый элемент – имя поля, второй элемент задает тип поля; это может быть любой тип данных ctypes.16971698Для полей целочисленного типа, таких как [`c_int`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.c_int), можно указать третий необязательный элемент. Он должен быть небольшим положительным целым числом, определяющим разрядность поля (битовую ширину).16991700Имена полей должны быть уникальными в пределах одной структуры или объединения. Это не проверяется, но при повторении имен доступно только одно поле.17011702Можно определить переменную класса [`_fields_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_) *после* оператора class, определяющего подкласс Structure; это позволяет создавать типы данных, которые прямо или косвенно ссылаются сами на себя:17031704```python1705class List(Structure):1706 pass1707List._fields_ = [("pnext", POINTER(List)),1708 ...1709 ]1710```17111712Однако переменная класса [`_fields_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_) должна быть определена до того, как tип будет впервые использован (создается экземпляр, вызывается [`sizeof()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.sizeof) для него и т.д.). Последующие присваивания переменной класса [`_fields_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_) будут вызывать AttributeError.17131714Можно определять под-подклассы структурных типов, они наследуют поля базового класса плюс [`_fields_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_), определённые в под-подклассе, если таковые есть.17151716#### `_pack_`17171718Необязательное небольшое целое число, позволяющее переопределить выравнивание полей структуры в экземпляре. [`_pack_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure._pack_) должен быть уже определён к моменту присваивания [`_fields_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_), иначе это не будет иметь эффекта.17191720#### `_anonymous_`17211722Необязательная последовательность, перечисляющая имена безымянных (анонимных) полей. [`_anonymous_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure._anonymous_) должен быть уже определён, когда присваивается [`_fields_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_), иначе это не будет иметь эффекта.17231724Поля, перечисленные в этой переменной, должны быть полями структурного или объединённого типа. [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) создаёт дескрипторы в типе структуры, которые позволяют напрямую обращаться к вложенным полям без необходимости создания поля структуры или объединения.17251726Вот пример типа (Windows):17271728```python1729class _U(Union):1730 _fields_ = [("lptdesc", POINTER(TYPEDESC)),1731 ("lpadesc", POINTER(ARRAYDESC)),1732 ("hreftype", HREFTYPE)]17331734class TYPEDESC(Structure):1735 _anonymous_ = ("u",)1736 _fields_ = [("u", _U),1737 ("vt", VARTYPE)]1738```17391740Структура `TYPEDESC` описывает COM-тип данных, поле `vt` указывает, какое из полей объединения является действительным. Поскольку поле `u` определено как анонимное, теперь можно обращаться к членам напрямую через экземпляр TYPEDESC. `td.lptdesc` и `td.u.lptdesc` эквивалентны, но первый вариант быстрее, так как не требует создания временного экземпляра объединения:17411742```python1743td = TYPEDESC()1744td.vt = VT_PTR1745td.lptdesc = POINTER(some_type)1746td.u.lptdesc = POINTER(some_type)1747```17481749Можно определять под-подклассы структур, они наследуют поля базового класса. Если в определении подкласса есть отдельная переменная [`_fields_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_), то поля, указанные в ней, добавляются к полям базового класса.17501751Конструкторы структур и объединений принимают как позиционные, так и именованные аргументы. Позиционные аргументы используются для инициализации полей-членов в том же порядке, в котором они перечислены в [`_fields_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_). Именованные аргументы в конструкторе интерпретируются как присваивания атрибутов, поэтому они инициализируют [`_fields_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_) с тем же именем или создают новые атрибуты для имён, отсутствующих в [`_fields_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_).17521753### 16.16.2.9. Массивы и указатели17541755#### `class ctypes.Array(*args)`17561757Абстрактный базовый класс для массивов.17581759Рекомендуемый способ создания конкретных типов массивов – умножение любого [`ctypes`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#module-ctypes) типа данных на положительное целое число. В качестве альтернативы можно создать подкласс этого типа и определить переменные класса [`_length_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Array._length_) и [`_type_`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Array._type_). Элементы массива можно читать и записывать с помощью стандартного доступа по индексу и срезу; при чтении среза полученный объект *не* является [`Array`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.Array).17601761#### `_length_`17621763Положительное целое число, задающее количество элементов в массиве. Индексы вне диапазона приводят к [`IndexError`](https://python-all.ru/3.5/library/exceptions.html#IndexError). Будет возвращено [`len()`](https://python-all.ru/3.5/library/functions.html#len).17641765#### `_type_`17661767Задаёт тип каждого элемента в массиве.17681769Конструкторы подклассов массивов принимают позиционные аргументы, используемые для инициализации элементов по порядку.17701771#### `class ctypes._Pointer`17721773Приватный абстрактный базовый класс для указателей.17741775Конкретные типы указателей создаются вызовом [`POINTER()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.POINTER) с типом, на который будет указываться; это делается автоматически [`pointer()`](https://python-all.ru/3.5/library/ctypes.html#ctypes.pointer).17761777Если указатель указывает на массив, его элементы можно читать и записывать с помощью стандартных операций индексирования и срезов. Объекты-указатели не имеют размера, поэтому [`len()`](https://python-all.ru/3.5/library/functions.html#len) вызовет [`TypeError`](https://python-all.ru/3.5/library/exceptions.html#TypeError). Отрицательные индексы будут читать из памяти *до* указателя (как в C), а индексы за пределами диапазона, скорее всего, приведут к сбою с нарушением доступа (если повезёт).17781779#### `_type_`17801781Задаёт тип, на который указывается.17821783#### `contents`17841785Возвращает объект, на который указывает указатель. Присваивание этому атрибуту изменяет указатель так, чтобы он указывал на присвоенный объект.1786