ctypes.md
1> **Источник:** https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) – Библиотека внешних функций для Python89---1011[`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_int) модуля ctypes. На платформах, где `sizeof(long) == sizeof(int)` является псевдонимом для [`c_long`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_long). Поэтому не стоит удивляться, если при ожидании [`c_int`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_int) выводится [`c_long`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_long) – на самом деле это один и тот же тип.1819### 16.16.1.1. Загрузка динамически подключаемых библиотек2021[`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/exceptions.html#OSError) при неудачном вызове функции.2425Изменено в версии 3.3: раньше ошибки Windows возбуждали [`WindowsError`](https://python-all.ru/3.6/library/exceptions.html#WindowsError), который теперь является псевдонимом [`OSError`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/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> **Примечание**123>124> [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) может вызвать исключение [`ValueError`](https://python-all.ru/3.6/library/exceptions.html#ValueError) после вызова функции, если обнаружит, что было передано неверное количество аргументов. На такое поведение полагаться не следует. Оно устарело в версии 3.6.2 и будет удалено в версии 3.7.125126[`ValueError`](https://python-all.ru/3.6/library/exceptions.html#ValueError) возбуждается, когда вызывается функция `stdcall` с соглашением о вызовах `cdecl` или наоборот:127128```python129>>> cdll.kernel32.GetModuleHandleA(None) 130Traceback (most recent call last):131 File "<stdin>", line 1, in <module>132ValueError: Procedure probably called with not enough arguments (4 bytes missing)133>>>134135>>> windll.msvcrt.printf(b"spam") 136Traceback (most recent call last):137 File "<stdin>", line 1, in <module>138ValueError: Procedure probably called with too many arguments (4 bytes in excess)139>>>140```141142Чтобы узнать правильное соглашение о вызовах, необходимо заглянуть в C-заголовочный файл или документацию вызываемой функции.143144В Windows [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/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:145146```python147>>> windll.kernel32.GetModuleHandleA(32) 148Traceback (most recent call last):149 File "<stdin>", line 1, in <module>150OSError: exception: access violation reading 0x00000020151>>>152```153154Однако существует достаточно способов вызвать крах Python с помощью [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes), так что в любом случае следует соблюдать осторожность. Модуль [`faulthandler`](https://python-all.ru/3.6/library/faulthandler.html#module-faulthandler) может помочь при отладке сбоев (например, ошибок сегментации, вызванных некорректными вызовами библиотек C).155156`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.157158Прежде чем перейти к вызову функций с другими типами параметров, нужно узнать больше о типах данных [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes).159160### 16.16.1.4. Основные типы данных161162[`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) определяет несколько примитивных типов данных, совместимых с C:163164| Тип ctypes | Тип C | Тип Python |165| --- | --- | --- |166| [`c_bool`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_bool) | `_Bool` | bool (1) |167| [`c_char`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_char) | `char` | односимвольный объект bytes |168| [`c_wchar`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_wchar) | `wchar_t` | односимвольная строка |169| [`c_byte`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_byte) | `char` | int |170| [`c_ubyte`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_ubyte) | `unsigned char` | int |171| [`c_short`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_short) | `short` | int |172| [`c_ushort`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_ushort) | `unsigned short` | int |173| [`c_int`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_int) | `int` | int |174| [`c_uint`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_uint) | `unsigned int` | int |175| [`c_long`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_long) | `long` | int |176| [`c_ulong`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_ulong) | `unsigned long` | int |177| [`c_longlong`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_longlong) | `__int64` или `long long` | int |178| [`c_ulonglong`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_ulonglong) | `unsigned __int64` или `unsigned long long` | int |179| [`c_size_t`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_size_t) | `size_t` | int |180| [`c_ssize_t`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_ssize_t) | `ssize_t` или `Py_ssize_t` | int |181| [`c_float`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_float) | `float` | float |182| [`c_double`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_double) | `double` | float |183| [`c_longdouble`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_longdouble) | `long double` | float |184| [`c_char_p`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_char_p) | `char *` (с завершающим нулём) | объект bytes или `None` |185| [`c_wchar_p`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_wchar_p) | `wchar_t *` (с завершающим нулём) | строка или `None` |186| [`c_void_p`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_void_p) | `void *` | int или `None` |1871881. Конструктор принимает любой объект с истинностным значением.189190Все эти типы можно создать, вызвав их с необязательным инициализатором правильного типа и значения:191192```python193>>> c_int()194c_long(0)195>>> c_wchar_p("Hello, World")196c_wchar_p(140018365411392)197>>> c_ushort(-3)198c_ushort(65533)199>>>200```201202Поскольку эти типы изменяемы, их значение можно изменить и впоследствии:203204```python205>>> i = c_int(42)206>>> print(i)207c_long(42)208>>> print(i.value)20942210>>> i.value = -99211>>> print(i.value)212-99213>>>214```215216Присваивание нового значения экземплярам типов-указателей [`c_char_p`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_char_p), [`c_wchar_p`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_wchar_p) и [`c_void_p`](https://python-all.ru/3.6/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):217218```python219>>> s = "Hello, World"220>>> c_s = c_wchar_p(s)221>>> print(c_s)222c_wchar_p(139966785747344)223>>> print(c_s.value)224Hello World225>>> c_s.value = "Hi, there"226>>> print(c_s) # расположение в памяти изменилось227c_wchar_p(139966783348904)228>>> print(c_s.value)229Hi, there230>>> print(s) # первый объект не изменился231Hello, World232>>>233```234235Однако 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/3.6/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`:236237```python238>>> from ctypes import *239>>> p = create_string_buffer(3) # создать буфер размером 3 байта, инициализированный нулевыми байтами240>>> print(sizeof(p), repr(p.raw))2413 b'\x00\x00\x00'242>>> p = create_string_buffer(b"Hello") # создать буфер, содержащий строку, завершающуюся нулевым байтом243>>> print(sizeof(p), repr(p.raw))2446 b'Hello\x00'245>>> print(repr(p.value))246b'Hello'247>>> p = create_string_buffer(b"Hello", 10) # создать буфер на 10 байт248>>> print(sizeof(p), repr(p.raw))24910 b'Hello\x00\x00\x00\x00\x00'250>>> p.value = b"Hi"251>>> print(sizeof(p), repr(p.raw))25210 b'Hi\x00lo\x00\x00\x00\x00\x00'253>>>254```255256Функция [`create_string_buffer()`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.create_unicode_buffer).257258### 16.16.1.5. Вызов функций, продолжение259260Обратите внимание: printf выводит в реальный стандартный поток вывода, *а не* в [`sys.stdout`](https://python-all.ru/3.6/library/sys.html#sys.stdout), поэтому эти примеры будут работать только в консоли, а не из *IDLE* или *PythonWin*:261262```python263>>> printf = libc.printf264>>> printf(b"Hello, %s\n", b"World!")265Hello, World!26614267>>> printf(b"Hello, %S\n", "World!")268Hello, World!26914270>>> printf(b"%d bottles of beer\n", 42)27142 bottles of beer27219273>>> printf(b"%f bottles of beer\n", 42.5)274Traceback (most recent call last):275 File "<stdin>", line 1, in <module>276ArgumentError: argument 2: exceptions.TypeError: Don't know how to convert parameter 2277>>>278```279280Как уже упоминалось, все типы Python, кроме целых чисел, строк и объектов bytes, должны быть обёрнуты в соответствующий тип [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes), чтобы их можно было преобразовать в требуемый тип данных C:281282```python283>>> printf(b"An int %d, a double %f\n", 1234, c_double(3.14))284An int 1234, a double 3.14000028531286>>>287```288289### 16.16.1.6. Вызов функций с собственными пользовательскими типами данных290291Также можно настроить преобразование аргументов [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes), чтобы экземпляры собственных классов можно было использовать в качестве аргументов функций. [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) ищет атрибут `_as_parameter_` и использует его как аргумент функции. Разумеется, это должно быть целое число, строка или bytes:292293```python294>>> class Bottles:295... def __init__(self, number):296... self._as_parameter_ = number297...298>>> bottles = Bottles(42)299>>> printf(b"%d bottles of beer\n", bottles)30042 bottles of beer30119302>>>303```304305Если не нужно хранить данные экземпляра в переменной экземпляра `_as_parameter_`, можно определить [`property`](https://python-all.ru/3.6/library/functions.html#property), который делает атрибут доступным по запросу.306307### 16.16.1.7. Указание необходимых типов аргументов (прототипы функций)308309Можно указать требуемые типы аргументов функций, экспортируемых из DLL, задав атрибут `argtypes`.310311`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):312313```python314>>> printf.argtypes = [c_char_p, c_char_p, c_int, c_double]315>>> printf(b"String '%s', Int %d, Double %f\n", b"Hi", 10, 2.2)316String 'Hi', Int 10, Double 2.20000031737318>>>319```320321Указание формата защищает от несовместимых типов аргументов (как прототип для функции C) и пытается преобразовать аргументы в допустимые типы:322323```python324>>> printf(b"%d %d %d", 1, 2, 3)325Traceback (most recent call last):326 File "<stdin>", line 1, in <module>327ArgumentError: argument 2: exceptions.TypeError: wrong type328>>> printf(b"%s %d %f\n", b"X", 2, 3)329X 2 3.00000033013331>>>332```333334Если 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/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) или объектом с атрибутом `_as_parameter_`.335336### 16.16.1.8. Типы возвращаемых значений337338По умолчанию считается, что функции возвращают тип C `int`. Другие возвращаемые типы можно указать, задав атрибут `restype` объекта функции.339340Вот более сложный пример: используется функция `strchr`, которая ожидает указатель на строку и char, а возвращает указатель на строку:341342```python343>>> strchr = libc.strchr344>>> strchr(b"abcdef", ord("d")) 3458059983346>>> strchr.restype = c_char_p # c_char_p – указатель на строку347>>> strchr(b"abcdef", ord("d"))348b'def'349>>> print(strchr(b"abcdef", ord("x")))350None351>>>352```353354Чтобы избежать вызовов `ord("x")` выше, можно задать атрибут `argtypes`, и второй аргумент будет преобразован из одного символа объекта bytes Python в C char:355356```python357>>> strchr.restype = c_char_p358>>> strchr.argtypes = [c_char_p, c_char]359>>> strchr(b"abcdef", b"d")360'def'361>>> strchr(b"abcdef", b"def")362Traceback (most recent call last):363 File "<stdin>", line 1, in <module>364ArgumentError: argument 2: exceptions.TypeError: one character string expected365>>> print(strchr(b"abcdef", b"x"))366None367>>> strchr(b"abcdef", b"d")368'def'369>>>370```371372В 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:373374```python375>>> GetModuleHandle = windll.kernel32.GetModuleHandleA 376>>> def ValidHandle(value):377... if value == 0:378... raise WinError()379... return value380...381>>>382>>> GetModuleHandle.restype = ValidHandle 383>>> GetModuleHandle(None) 384486539264385>>> GetModuleHandle("something silly") 386Traceback (most recent call last):387 File "<stdin>", line 1, in <module>388 File "<stdin>", line 3, in ValidHandle389OSError: [Errno 126] The specified module could not be found.390>>>391```392393`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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.GetLastError) для его получения.394395Обратите внимание, что гораздо более мощный механизм проверки ошибок доступен\\nчерез атрибут `errcheck`; подробнее см. в справочном руководстве.396397### 16.16.1.9. Передача указателей (или: передача параметров по ссылке)398399Иногда 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*.400401[`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) экспортирует функцию [`byref()`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.pointer), хотя [`pointer()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.pointer) выполняет гораздо больше работы, так как создает реальный объект указателя, поэтому использовать [`byref()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.byref) быстрее, если не нужен объект указателя в самом Python:402403```python404>>> i = c_int()405>>> f = c_float()406>>> s = create_string_buffer(b'\000' * 32)407>>> print(i.value, f.value, repr(s.value))4080 0.0 b''409>>> libc.sscanf(b"1 3.14 Hello", b"%d %f %s",410... byref(i), byref(f), s)4113412>>> print(i.value, f.value, repr(s.value))4131 3.1400001049 b'Hello'414>>>415```416417### 16.16.1.10. Структуры и объединения418419Структуры и объединения должны наследоваться от базовых классов [`Structure`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Structure) и [`Union`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Union), которые определены в модуле [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes). Каждый подкласс должен определить атрибут `_fields_`. `_fields_` должен быть списком *2-кортежей*, содержащих *имя поля* и *тип поля*.420421Тип поля должен быть типом [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes), таким как [`c_int`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_int), или любым другим производным типом [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes): структура, объединение, массив, указатель.422423Вот простой пример структуры POINT, которая содержит два целых числа с именами *x* и *y*, а также показывает, как инициализировать структуру в конструкторе:424425```python426>>> from ctypes import *427>>> class POINT(Structure):428... _fields_ = [("x", c_int),429... ("y", c_int)]430...431>>> point = POINT(10, 20)432>>> print(point.x, point.y)43310 20434>>> point = POINT(y=5)435>>> print(point.x, point.y)4360 5437>>> POINT(1, 2, 3)438Traceback (most recent call last):439 File "<stdin>", line 1, in <module>440ValueError: too many initializers441>>>442```443444Однако можно создавать гораздо более сложные структуры. Структура может сама содержать другие структуры, используя структуру в качестве типа поля.445446Вот структура RECT, которая содержит две точки с именами *upperleft* и *lowerright*:447448```python449>>> class RECT(Structure):450... _fields_ = [("upperleft", POINT),451... ("lowerright", POINT)]452...453>>> rc = RECT(point)454>>> print(rc.upperleft.x, rc.upperleft.y)4550 5456>>> print(rc.lowerright.x, rc.lowerright.y)4570 0458>>>459```460461Вложенные структуры также можно инициализировать в конструкторе несколькими способами:462463```python464>>> r = RECT(POINT(1, 2), POINT(3, 4))465>>> r = RECT((1, 2), (3, 4))466```467468полей [descriptor](https://python-all.ru/3.6/glossary.html#term-descriptor) можно получить из *класса*; они полезны для отладки, так как предоставляют полезную информацию:469470```python471>>> print(POINT.x)472<Field type=c_long, ofs=0, size=4>473>>> print(POINT.y)474<Field type=c_long, ofs=4, size=4>475>>>476```477478> **Предупреждение**479>480> [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/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.481482### 16.16.1.11. Выравнивание структур/объединений и порядок байтов483484По 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.485486[`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.BigEndianStructure), [`LittleEndianStructure`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.LittleEndianStructure), `BigEndianUnion` и `LittleEndianUnion`. Эти классы не могут содержать поля-указатели.487488### 16.16.1.12. Битовые поля в структурах и объединениях489490Можно создавать структуры и объединения, содержащие битовые поля. Битовые поля возможны только для целочисленных полей, ширина бита задается третьим элементом в кортежах `_fields_`:491492```python493>>> class Int(Structure):494... _fields_ = [("first_16", c_int, 16),495... ("second_16", c_int, 16)]496...497>>> print(Int.first_16)498<Field type=c_long, ofs=0:0, bits=16>499>>> print(Int.second_16)500<Field type=c_long, ofs=0:16, bits=16>501>>>502```503504### 16.16.1.13. Массивы505506Массивы – это последовательности, содержащие фиксированное количество экземпляров одного типа.507508Рекомендуемый способ создания типов массивов – умножение типа данных на положительное целое число:509510```python511TenPointsArrayType = POINT * 10512```513514Вот пример несколько искусственного типа данных – структуры, содержащей 4 точки среди прочего:515516```python517>>> from ctypes import *518>>> class POINT(Structure):519... _fields_ = ("x", c_int), ("y", c_int)520...521>>> class MyStruct(Structure):522... _fields_ = [("a", c_int),523... ("b", c_float),524... ("point_array", POINT * 4)]525>>>526>>> print(len(MyStruct().point_array))5274528>>>529```530531Экземпляры создаются обычным способом – вызовом класса:532533```python534arr = TenPointsArrayType()535for pt in arr:536 print(pt.x, pt.y)537```538539Приведенный выше код выводит серию строк `0 0`, потому что содержимое массива инициализируется нулями.540541Можно также указать инициализаторы правильного типа:542543```python544>>> from ctypes import *545>>> TenIntegers = c_int * 10546>>> ii = TenIntegers(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)547>>> print(ii)548<c_long_Array_10 object at 0x...>549>>> for i in ii: print(i, end=" ")550...5511 2 3 4 5 6 7 8 9 10552>>>553```554555### 16.16.1.14. Указатели556557Экземпляры указателей создаются вызовом функции [`pointer()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.pointer) для типа [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes):558559```python560>>> from ctypes import *561>>> i = c_int(42)562>>> pi = pointer(i)563>>>564```565566Экземпляры указателей имеют атрибут [`contents`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes._Pointer.contents), который возвращает объект, на который указывает указатель, – объект `i` выше:567568```python569>>> pi.contents570c_long(42)571>>>572```573574Обратите внимание, что [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) не поддерживает OOR (возврат исходного объекта); он создает новый, эквивалентный объект каждый раз при получении атрибута:575576```python577>>> pi.contents is i578False579>>> pi.contents is pi.contents580False581>>>582```583584Присваивание другого экземпляра [`c_int`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_int) атрибуту contents указателя заставит указатель указывать на область памяти, где этот экземпляр хранится:585586```python587>>> i = c_int(99)588>>> pi.contents = i589>>> pi.contents590c_long(99)591>>>592```593594Экземпляры указателей также можно индексировать целыми числами:595596```python597>>> pi[0]59899599>>>600```601602Присваивание целочисленному индексу изменяет значение, на которое указывает указатель:603604```python605>>> print(i)606c_long(99)607>>> pi[0] = 22608>>> print(i)609c_long(22)610>>>611```612613It 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.614615Под капотом функция [`pointer()`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.POINTER), которая принимает любой тип [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) и возвращает новый тип:616617```python618>>> PI = POINTER(c_int)619>>> PI620<class 'ctypes.LP_c_long'>621>>> PI(42)622Traceback (most recent call last):623 File "<stdin>", line 1, in <module>624TypeError: expected c_long instead of int625>>> PI(c_int(42))626<ctypes.LP_c_long object at 0x...>627>>>628```629630Вызов типа указателя без аргументов создаёт нулевой указатель `NULL`. Нулевые указатели `NULL` имеют `False` ложное булево значение:631632```python633>>> null_ptr = POINTER(c_int)()634>>> print(bool(null_ptr))635False636>>>637```638639[`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) проверяет на `NULL` при разыменовании указателей (но разыменование недействительных не-`NULL` указателей приведёт к аварийному завершению Python):640641```python642>>> null_ptr[0]643Traceback (most recent call last):644 ....645ValueError: NULL pointer access646>>>647648>>> null_ptr[0] = 1234649Traceback (most recent call last):650 ....651ValueError: NULL pointer access652>>>653```654655### 16.16.1.15. Преобразования типов656657Обычно 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:658659```python660>>> class Bar(Structure):661... _fields_ = [("count", c_int), ("values", POINTER(c_int))]662...663>>> bar = Bar()664>>> bar.values = (c_int * 3)(1, 2, 3)665>>> bar.count = 3666>>> for i in range(bar.count):667... print(bar.values[i])668...669167026713672>>>673```674675Кроме 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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.byref).676677Чтобы установить поле типа POINTER в `NULL`, можно присвоить `None`:678679```python680>>> bar.values = None681>>>682```683684Иногда встречаются экземпляры несовместимых типов. В C можно привести один тип к другому. [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) предоставляет функцию [`cast()`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_int) для своего поля `values`, но не экземпляры других типов:685686```python687>>> bar.values = (c_byte * 4)()688Traceback (most recent call last):689 File "<stdin>", line 1, in <module>690TypeError: incompatible types, c_byte_Array_4 instance instead of LP_c_long instance691>>>692```693694Для таких случаев удобна функция [`cast()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.cast).695696Функцию [`cast()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.cast) можно использовать для приведения экземпляра ctypes к указателю на другой тип данных ctypes. [`cast()`](https://python-all.ru/3.6/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:697698```python699>>> a = (c_byte * 4)()700>>> cast(a, POINTER(c_int))701<ctypes.LP_c_long object at ...>702>>>703```704705Таким образом, [`cast()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.cast) можно использовать для присваивания полю `values` структуры `Bar`:706707```python708>>> bar = Bar()709>>> bar.values = cast((c_byte * 4)(), POINTER(c_int))710>>> print(bar.values[0])7110712>>>713```714715### 16.16.1.16. Неполные типы716717*Неполные типы* – это структуры, объединения или массивы, члены которых ещё не определены. В C они задаются опережающими объявлениями, которые определяются позже:718719```python720struct cell; /* forward declaration */721722struct cell {723 char *name;724 struct cell *next;725};726```727728Прямой перевод в код ctypes выглядел бы так, но это не работает:729730```python731>>> class cell(Structure):732... _fields_ = [("name", c_char_p),733... ("next", POINTER(cell))]734...735Traceback (most recent call last):736 File "<stdin>", line 1, in <module>737 File "<stdin>", line 2, in cell738NameError: name 'cell' is not defined739>>>740```741742поскольку новый `class cell` недоступен в самом определении класса.\\nВ [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) мы можем определить класс `cell` и установить атрибут `_fields_`\\nпозже, после определения класса:743744```python745>>> from ctypes import *746>>> class cell(Structure):747... pass748...749>>> cell._fields_ = [("name", c_char_p),750... ("next", POINTER(cell))]751>>>752```753754Попробуем. Создадим два экземпляра `cell`, сделаем так, чтобы они указывали друг на друга, и несколько раз пройдем по цепочке указателей:755756```python757>>> c1 = cell()758>>> c1.name = "foo"759>>> c2 = cell()760>>> c2.name = "bar"761>>> c1.next = pointer(c2)762>>> c2.next = pointer(c1)763>>> p = c1764>>> for i in range(8):765... print(p.name, end=" ")766... p = p.next[0]767...768foo bar foo bar foo bar foo bar769>>>770```771772### 16.16.1.17. Функции обратного вызова773774[`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) позволяет создавать указатели на вызываемые функции C из вызываемых объектов Python. Их иногда называют *функциями обратного вызова*.775776Сначала 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.777778Фабричная функция [`CFUNCTYPE()`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.WINFUNCTYPE) создаёт типы для функций обратного вызова, используя соглашение о вызове `stdcall`.779780Обе эти фабричные функции вызываются с типом результата в качестве первого аргумента, а ожидаемые типы аргументов функции обратного вызова передаются как остальные аргументы.781782В 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:783784```python785>>> IntArray5 = c_int * 5786>>> ia = IntArray5(5, 1, 7, 33, 99)787>>> qsort = libc.qsort788>>> qsort.restype = None789>>>790```791792`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.793794Итак, наша функция обратного вызова получает указатели на целые числа и должна вернуть целое число. Сначала создаётся `type` для функции обратного вызова:795796```python797>>> CMPFUNC = CFUNCTYPE(c_int, POINTER(c_int), POINTER(c_int))798>>>799```800801Для начала приведём простую функцию обратного вызова, которая выводит передаваемые ей значения:802803```python804>>> def py_cmp_func(a, b):805... print("py_cmp_func", a[0], b[0])806... return 0807...808>>> cmp_func = CMPFUNC(py_cmp_func)809>>>810```811812```python813>>> qsort(ia, len(ia), sizeof(c_int), cmp_func) 814py_cmp_func 5 1815py_cmp_func 33 99816py_cmp_func 7 33817py_cmp_func 5 7818py_cmp_func 1 7819>>>820```821822Теперь можно по-настоящему сравнить два элемента и вернуть полезный результат:823824```python825>>> def py_cmp_func(a, b):826... print("py_cmp_func", a[0], b[0])827... return a[0] - b[0]828...829>>>830>>> qsort(ia, len(ia), sizeof(c_int), CMPFUNC(py_cmp_func)) 831py_cmp_func 5 1832py_cmp_func 33 99833py_cmp_func 7 33834py_cmp_func 1 7835py_cmp_func 5 7836>>>837```838839Как легко проверить, наш массив теперь отсортирован:840841```python842>>> for i in ia: print(i, end=" ")843...8441 5 7 33 99845>>>846```847848Фабрики функций могут использоваться как фабрики декораторов, так что можно просто написать:849850```python851>>> @CFUNCTYPE(c_int, POINTER(c_int), POINTER(c_int))852... def py_cmp_func(a, b):853... print("py_cmp_func", a[0], b[0])854... return a[0] - b[0]855...856>>> qsort(ia, len(ia), sizeof(c_int), py_cmp_func)857py_cmp_func 5 1858py_cmp_func 33 99859py_cmp_func 7 33860py_cmp_func 1 7861py_cmp_func 5 7862>>>863```864865> **Примечание**866>867> Необходимо сохранять ссылки на объекты [`CFUNCTYPE()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.CFUNCTYPE), пока они используются из кода на C. [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/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.868>869> 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/3.6/library/threading.html#threading.local), *не* будут сохраняться между разными колбэками, даже если эти вызовы производятся из одного и того же потока C.870871### 16.16.1.18. Доступ к значениям, экспортируемым из DLL872873Некоторые 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/3.6/using/cmdline.html#cmdoption-o) или [`-OO`](https://python-all.ru/3.6/using/cmdline.html#cmdoption-oo),\\nзаданного при запуске.874875[`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/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:876877```python878>>> opt_flag = c_int.in_dll(pythonapi, "Py_OptimizeFlag")879>>> print(opt_flag)880c_long(0)881>>>882```883884Если бы интерпретатор был запущен с [`-O`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/using/cmdline.html#cmdoption-oo).885886Расширенный пример, также демонстрирующий использование указателей, обращается к указателю [`PyImport_FrozenModules`](https://python-all.ru/3.6/c-api/import.html#c.PyImport_FrozenModules), экспортируемому Python.887888Цитируя документацию для этого значения:889890> Этот указатель инициализируется так, чтобы указывать на массив записей `struct _frozen`, завершающийся записью, все члены которой равны *NULL* или нулю. При импорте замороженного модуля поиск выполняется в этой таблице. Сторонний код может использовать это для предоставления динамически создаваемого набора замороженных модулей.891892Таким 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/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes):893894```python895>>> from ctypes import *896>>>897>>> class struct_frozen(Structure):898... _fields_ = [("name", c_char_p),899... ("code", POINTER(c_ubyte)),900... ("size", c_int)]901...902>>>903```904905Мы определили тип данных `struct _frozen`, поэтому можем получить указатель на таблицу:906907```python908>>> FrozenTable = POINTER(struct_frozen)909>>> table = FrozenTable.in_dll(pythonapi, "PyImport_FrozenModules")910>>>911```912913Поскольку `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:914915```python916>>> for item in table:917... if item.name is None:918... break919... print(item.name.decode("ascii"), item.size)920...921_frozen_importlib 31764922_frozen_importlib_external 41499923__hello__ 161924__phello__ -161925__phello__.spam 161926>>>927```928929Тот 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__`.930931### 16.16.1.19. Неожиданности932933В [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) есть некоторые пограничные случаи, где можно ожидать чего-то иного, чем происходит на самом деле.934935Рассмотрим следующий пример:936937```python938>>> from ctypes import *939>>> class POINT(Structure):940... _fields_ = ("x", c_int), ("y", c_int)941...942>>> class RECT(Structure):943... _fields_ = ("a", POINT), ("b", POINT)944...945>>> p1 = POINT(1, 2)946>>> p2 = POINT(3, 4)947>>> rc = RECT(p1, p2)948>>> print(rc.a.x, rc.a.y, rc.b.x, rc.b.y)9491 2 3 4950>>> # теперь поменять точки местами951>>> rc.a, rc.b = rc.b, rc.a952>>> print(rc.a.x, rc.a.y, rc.b.x, rc.b.y)9533 4 3 4954>>>955```956957Хм. 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:958959```python960>>> temp0, temp1 = rc.b, rc.a961>>> rc.a = temp0962>>> rc.b = temp1963>>>964```965966Обратите 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.967968Имейте в виду, что получение подобъектов из Structure, Unions и Arrays не *копирует* подобъект, а возвращает объект-обертку, обращающийся к базовому буферу корневого объекта.969970Еще один пример, который может вести себя не так, как ожидается:971972```python973>>> s = c_char_p()974>>> s.value = "abc def ghi"975>>> s.value976'abc def ghi'977>>> s.value is s.value978False979>>>980```981982Почему выводится `False`? Экземпляры ctypes – это объекты, содержащие блок памяти и несколько [дескрипторов](https://python-all.ru/3.6/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!983984### 16.16.1.20. Типы данных переменного размера985986[`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) предоставляет некоторую поддержку массивов и структур переменного размера.987988Функция [`resize()`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/exceptions.html#ValueError):989990```python991>>> short_array = (c_short * 4)()992>>> print(sizeof(short_array))9938994>>> resize(short_array, 4)995Traceback (most recent call last):996 ...997ValueError: minimum size is 8998>>> resize(short_array, 32)999>>> sizeof(short_array)1000321001>>> sizeof(type(short_array))100281003>>>1004```10051006Это 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:10071008```python1009>>> short_array[:]1010[0, 0, 0, 0]1011>>> short_array[7]1012Traceback (most recent call last):1013 ...1014IndexError: invalid index1015>>>1016```10171018Другой способ использования типов данных переменного размера с [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/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.10191020## 16.16.2. Справочник по ctypes10211022### 16.16.2.1. Поиск разделяемых библиотек10231024При программировании на компилируемом языке к разделяемым библиотекам обращаются при компиляции/компоновке программы и при ее запуске.10251026Назначение функции `find_library()` – найти библиотеку способом, аналогичным тому, что делает компилятор или загрузчик времени выполнения (на платформах с несколькими версиями разделяемой библиотеки должна загружаться самая последняя), в то время как загрузчики библиотек ctypes действуют как при запуске программы и вызывают загрузчик времени выполнения напрямую.10271028Модуль `ctypes.util` предоставляет функцию, которая может помочь определить загружаемую библиотеку.10291030#### `ctypes.util.find_library(name)`10311032Пытается 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`.10331034Точное поведение зависит от системы.10351036В Linux `find_library()` пытается запустить внешние программы (`/sbin/ldconfig`, `gcc`, `objdump` и `ld`) для поиска файла библиотеки. Он возвращает имя файла библиотеки.10371038Изменено в версии 3.6: В Linux значение переменной окружения `LD_LIBRARY_PATH` используется при поиске библиотек, если библиотеку не удаётся найти другими способами.10391040Вот несколько примеров:10411042```python1043>>> from ctypes.util import find_library1044>>> find_library("m")1045'libm.so.6'1046>>> find_library("c")1047'libc.so.6'1048>>> find_library("bz2")1049'libbz2.so.1.0'1050>>>1051```10521053В OS X `find_library()` перебирает несколько предопределённых схем именования и путей для поиска библиотеки и возвращает полный путь к файлу в случае успеха:10541055```python1056>>> from ctypes.util import find_library1057>>> find_library("c")1058'/usr/lib/libc.dylib'1059>>> find_library("m")1060'/usr/lib/libm.dylib'1061>>> find_library("bz2")1062'/usr/lib/libbz2.dylib'1063>>> find_library("AGL")1064'/System/Library/Frameworks/AGL.framework/AGL'1065>>>1066```10671068В 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`.10691070При обёртывании динамической библиотеки с помощью [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/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.10711072### 16.16.2.2. Загрузка разделяемых библиотек10731074Существует несколько способов загрузить разделяемые библиотеки в процесс Python. Один из способов – создать экземпляр одного из следующих классов:10751076#### `class ctypes.CDLL(name, mode=DEFAULT_MODE, handle=None, use_errno=False, use_last_error=False)`10771078Экземпляры этого класса представляют загруженные разделяемые библиотеки. Функции в этих библиотеках используют стандартное соглашение о вызовах C и, как предполагается, возвращают `int`.10791080#### `class ctypes.OleDLL(name, mode=DEFAULT_MODE, handle=None, use_errno=False, use_last_error=False)`10811082Только 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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.HRESULT). Значения [`HRESULT`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/exceptions.html#OSError).10831084Изменено в версии 3.3: [`WindowsError`](https://python-all.ru/3.6/library/exceptions.html#WindowsError) ранее возбуждалось.10851086#### `class ctypes.WinDLL(name, mode=DEFAULT_MODE, handle=None, use_errno=False, use_last_error=False)`10871088Только для Windows: экземпляры этого класса представляют загруженные разделяемые библиотеки, функции в этих библиотеках используют соглашение о вызовах `stdcall` и, по умолчанию, считаются возвращающими `int`.10891090В Windows CE используется только стандартное соглашение о вызовах; для удобства [`WinDLL`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.WinDLL) и [`OleDLL`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.OleDLL) используют стандартное соглашение о вызовах на этой платформе.10911092Глобальная блокировка интерпретатора Python [global interpreter lock](https://python-all.ru/3.6/glossary.html#term-global-interpreter-lock) освобождается перед вызовом любой функции, экспортируемой этими библиотеками, и снова захватывается после вызова.10931094#### `class ctypes.PyDLL(name, mode=DEFAULT_MODE, handle=None)`10951096Экземпляры этого класса ведут себя как экземпляры [`CDLL`](https://python-all.ru/3.6/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.10971098Таким образом, это полезно только для прямого вызова функций Python C API.10991100Все 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`.11011102Параметр *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.11031104Параметр *use\_errno*, если установлен в true, включает механизм ctypes, позволяющий безопасно получать системный номер ошибки [`errno`](https://python-all.ru/3.6/library/errno.html#module-errno). [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) хранит в локальной копии потока системную переменную [`errno`](https://python-all.ru/3.6/library/errno.html#module-errno); если вызвать внешнюю функцию, созданную с `use_errno=True`, то значение [`errno`](https://python-all.ru/3.6/library/errno.html#module-errno) перед вызовом функции заменяется на приватную копию ctypes, то же самое происходит сразу после вызова функции.11051106Функция [`ctypes.get_errno()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.get_errno) возвращает значение приватной копии ctypes, а функция [`ctypes.set_errno()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.set_errno) изменяет приватную копию ctypes на новое значение и возвращает предыдущее значение.11071108Параметр *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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.GetLastError) и `SetLastError()`; [`ctypes.get_last_error()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.get_last_error) и [`ctypes.set_last_error()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.set_last_error) используются для запроса и изменения приватной копии кода ошибки Windows в ctypes.11091110#### `ctypes.RTLD_GLOBAL`11111112Флаг, используемый в качестве параметра *mode*. На платформах, где этот флаг недоступен, он определён как целочисленный ноль.11131114#### `ctypes.RTLD_LOCAL`11151116Флаг, используемый в качестве параметра *mode*. На платформах, где он недоступен, он совпадает с *RTLD\_GLOBAL*.11171118#### `ctypes.DEFAULT_MODE`11191120Режим по умолчанию, используемый для загрузки разделяемых библиотек. На OSX 10.3 это *RTLD\_GLOBAL*, в противном случае он совпадает с *RTLD\_LOCAL*.11211122Экземпляры 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:11231124```python1125>>> libc.time == libc.time1126True1127>>> libc['time'] == libc['time']1128False1129```11301131Доступны следующие открытые атрибуты, их имена начинаются с подчёркивания, чтобы не конфликтовать с именами экспортируемых функций:11321133#### `PyDLL._handle`11341135Системный дескриптор, используемый для доступа к библиотеке.11361137#### `PyDLL._name`11381139Имя библиотеки, переданное в конструктор.11401141Разделяемые библиотеки также можно загружать, используя один из готовых объектов,\\nкоторые являются экземплярами класса [`LibraryLoader`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.LibraryLoader), либо вызвав метод\\n`LoadLibrary()`, либо обратившись к библиотеке как к атрибуту экземпляра загрузчика.11421143#### `class ctypes.LibraryLoader(dlltype)`11441145Класс, который загружает разделяемые библиотеки. *dlltype* должен быть одним из типов [`CDLL`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.CDLL), [`PyDLL`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.PyDLL), [`WinDLL`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.WinDLL) или [`OleDLL`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.OleDLL).11461147[`__getattr__()`](https://python-all.ru/3.6/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.11481149#### `LoadLibrary(name)`11501151Загружает разделяемую библиотеку в процесс и возвращает её. Этот метод всегда возвращает новый экземпляр библиотеки.11521153Доступны следующие готовые загрузчики библиотек:11541155#### `ctypes.cdll`11561157Создаёт экземпляры [`CDLL`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.CDLL).11581159#### `ctypes.windll`11601161Только для Windows: создаёт экземпляры [`WinDLL`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.WinDLL).11621163#### `ctypes.oledll`11641165Только для Windows: создаёт экземпляры [`OleDLL`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.OleDLL).11661167#### `ctypes.pydll`11681169Создаёт экземпляры [`PyDLL`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.PyDLL).11701171Для прямого доступа к C Python API доступен готовый к использованию объект общей библиотеки Python:11721173#### `ctypes.pythonapi`11741175Экземпляр [`PyDLL`](https://python-all.ru/3.6/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`.11761177### 16.16.2.3. Внешние функции11781179Как 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:11801181#### `class ctypes._FuncPtr`11821183Базовый класс для внешних функций, вызываемых из C.11841185Экземпляры внешних функций также являются C-совместимыми типами данных; они представляют указатели на функции C.11861187Это поведение можно настроить, присвоив значения специальным атрибутам объекта внешней функции.11881189#### `restype`11901191Назначьте тип ctypes для указания типа результата внешней функции.\\nИспользуйте `None` для `void` (функции, ничего не возвращающей).11921193Можно 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/3.6/library/ctypes.html#ctypes._FuncPtr.restype) и назначьте вызываемый объект атрибуту [`errcheck`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes._FuncPtr.errcheck).11941195#### `argtypes`11961197Назначьте 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.11981199При вызове внешней функции каждый фактический аргумент передаётся методу класса `from_param()` элементов кортежа [`argtypes`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_char_p) в кортеже [`argtypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes._FuncPtr.argtypes) преобразует строку, переданную в качестве аргумента, в объект bytes, используя правила преобразования ctypes.12001201Новое: 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.12021203#### `errcheck`12041205Этому атрибуту присваивается функция Python или другой вызываемый объект. Вызываемый объект будет вызван с тремя и более аргументами:12061207#### `callable(result, func, arguments)`12081209*result* – это то, что возвращает внешняя функция, как указано атрибутом `restype`.12101211*func* – это сам объект внешней функции; это позволяет повторно использовать один и тот же вызываемый объект для проверки или последующей обработки результатов нескольких функций.12121213*arguments* – это кортеж, содержащий параметры, переданные вызову функции; это позволяет специализировать поведение на основе используемых аргументов.12141215Объект, 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.12161217#### `exception ctypes.ArgumentError`12181219Это исключение возникает, когда вызов внешней функции не может преобразовать один из переданных аргументов.12201221### 16.16.2.4. Прототипы функций12221223Внешние функции также можно создавать, создавая экземпляры прототипов функций. Прототипы функций похожи на прототипы функций в C: они описывают функцию (тип возврата, типы аргументов, соглашение о вызове), не определяя реализацию. Фабричные функции необходимо вызывать с желаемым типом результата и типами аргументов функции; их можно использовать как фабрики декораторов и, следовательно, применять к функциям через синтаксис `@wrapper`. Примеры см. в [функции обратного вызова](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes-callback-functions).12241225#### `ctypes.CFUNCTYPE(restype, *argtypes, use_errno=False, use_last_error=False)`12261227Созданный 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/3.6/library/errno.html#module-errno) ctypes обменивается с реальным значением [`errno`](https://python-all.ru/3.6/library/errno.html#module-errno) до и после вызова; *use\_last\_error* делает то же самое для кода ошибки Windows.12281229#### `ctypes.WINFUNCTYPE(restype, *argtypes, use_errno=False, use_last_error=False)`12301231Только для Windows: возвращаемый прототип функции создаёт функции, использующие соглашение о вызовах `stdcall`, за исключением Windows CE, где [`WINFUNCTYPE()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.WINFUNCTYPE) совпадает с [`CFUNCTYPE()`](https://python-all.ru/3.6/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.12321233#### `ctypes.PYFUNCTYPE(restype, *argtypes)`12341235Созданный прототип функции создаёт функции, использующие соглашение о вызове Python. Функция *не* освобождает GIL во время вызова.12361237Прототипы функций, созданные этими фабричными функциями, могут быть созданы различными способами, в зависимости от типа и количества параметров в вызове:12381239> #### `prototype(address)`1240>1241> Возвращает внешнюю функцию по указанному адресу, который должен быть целым числом.1242>1243> #### `prototype(callable)`1244>1245> Создаёт вызываемую функцию C (функцию обратного вызова) из *вызываемого объекта* Python.1246>1247> #### `prototype(func_spec[, paramflags])`1248>1249> 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.1250>1251> #### `prototype(vtbl_index, name[, paramflags[, iid]])`1252>1253> 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.1254>1255> Методы COM используют специальное соглашение о вызове: в качестве первого аргумента требуется указатель на интерфейс COM, помимо тех параметров, которые указаны в кортеже `argtypes`.1256>1257> Необязательный параметр *paramflags* создаёт обёртки внешних функций с гораздо большей функциональностью, чем описано выше.1258>1259> *paramflags* должен быть кортежем той же длины, что и `argtypes`.1260>1261> Каждый элемент этого кортежа содержит дополнительную информацию о параметре; он должен быть кортежем, содержащим один, два или три элемента.1262>1263> Первый элемент – целое число, содержащее комбинацию флагов направления для параметра:1264>1265> > **1**1266> >1267> > Задаёт входной параметр функции.1268> >1269> > **2**1270> >1271> > Выходной параметр. Внешняя функция заполняет значение.1272> >1273> > **4**1274> >1275> > Входной параметр, по умолчанию равный нулю.1276>1277> Необязательный второй элемент – имя параметра в виде строки. Если он указан, внешнюю функцию можно вызывать с именованными параметрами.1278>1279> Необязательный третий элемент – значение по умолчанию для этого параметра.12801281Этот 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:12821283```python1284WINUSERAPI int WINAPI1285MessageBoxW(1286 HWND hWnd,1287 LPCWSTR lpText,1288 LPCWSTR lpCaption,1289 UINT uType);1290```12911292Вот обёртка с помощью [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes):12931294```python1295>>> from ctypes import c_int, WINFUNCTYPE, windll1296>>> from ctypes.wintypes import HWND, LPCWSTR, UINT1297>>> prototype = WINFUNCTYPE(c_int, HWND, LPCWSTR, LPCWSTR, UINT)1298>>> paramflags = (1, "hwnd", 0), (1, "text", "Hi"), (1, "caption", "Hello from ctypes"), (1, "flags", 0)1299>>> MessageBox = prototype(("MessageBoxW", windll.user32), paramflags)1300```13011302Теперь внешнюю функцию `MessageBox` можно вызывать следующими способами:13031304```python1305>>> MessageBox()1306>>> MessageBox(text="Spam, spam, spam")1307>>> MessageBox(flags=2, text="foo bar")1308```13091310Второй пример демонстрирует выходные параметры. Функция win32 `GetWindowRect` получает размеры указанного окна, копируя их в структуру `RECT`, которую должен предоставить вызывающий. Вот объявление на C:13111312```python1313WINUSERAPI BOOL WINAPI1314GetWindowRect(1315 HWND hWnd,1316 LPRECT lpRect);1317```13181319Вот обёртка с помощью [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes):13201321```python1322>>> from ctypes import POINTER, WINFUNCTYPE, windll, WinError1323>>> from ctypes.wintypes import BOOL, HWND, RECT1324>>> prototype = WINFUNCTYPE(BOOL, HWND, POINTER(RECT))1325>>> paramflags = (1, "hwnd"), (2, "lprect")1326>>> GetWindowRect = prototype(("GetWindowRect", windll.user32), paramflags)1327>>>1328```13291330Функции 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.13311332Выходные 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:13331334```python1335>>> def errcheck(result, func, args):1336... if not result:1337... raise WinError()1338... return args1339...1340>>> GetWindowRect.errcheck = errcheck1341>>>1342```13431344Если функция `errcheck` возвращает полученный кортеж аргументов без изменений, [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/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:13451346```python1347>>> def errcheck(result, func, args):1348... if not result:1349... raise WinError()1350... rc = args[1]1351... return rc.left, rc.top, rc.bottom, rc.right1352...1353>>> GetWindowRect.errcheck = errcheck1354>>>1355```13561357### 16.16.2.5. Вспомогательные функции13581359#### `ctypes.addressof(obj)`13601361Возвращает адрес буфера памяти в виде целого числа. *obj* должен быть экземпляром типа ctypes.13621363#### `ctypes.alignment(obj_or_type)`13641365Возвращает требования к выравниванию для типа ctypes. *obj\_or\_type* должен быть типом ctypes или его экземпляром.13661367#### `ctypes.byref(obj[, offset])`13681369Возвращает 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.13701371`byref(obj, offset)` соответствует следующему коду на C:13721373```python1374(((char *)&obj) + offset)1375```13761377Возвращаемый объект можно использовать только как параметр вызова внешней функции. Он ведёт себя аналогично `pointer(obj)`, но создаётся гораздо быстрее.13781379#### `ctypes.cast(obj, type)`13801381Эта 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.13821383#### `ctypes.create_string_buffer(init_or_size, size=None)`13841385Эта функция создаёт изменяемый символьный буфер. Возвращаемый объект представляет собой массив ctypes из [`c_char`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_char).13861387*init\_or\_size* должен быть целым числом, задающим размер массива, или объектом bytes, который будет использоваться для инициализации элементов массива.13881389Если 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.13901391#### `ctypes.create_unicode_buffer(init_or_size, size=None)`13921393Эта функция создаёт изменяемый буфер символов Unicode. Возвращаемый объект представляет собой массив ctypes из [`c_wchar`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_wchar).13941395*init\_or\_size* должен быть целым числом, задающим размер массива, или строкой, которая будет использоваться для инициализации элементов массива.13961397Если 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.13981399#### `ctypes.DllCanUnloadNow()`14001401Только 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.14021403#### `ctypes.DllGetClassObject()`14041405Только 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`.14061407#### `ctypes.util.find_library(name)`14081409Пытается 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`.14101411Точное поведение зависит от системы.14121413#### `ctypes.util.find_msvcrt()`14141415Только для Windows: возвращает имя файла библиотеки времени выполнения VC, используемой Python и модулями расширения. Если имя библиотеки не удаётся определить, возвращается `None`.14161417Если необходимо освободить память, выделенную, например, модулем расширения с помощью вызова `free(void *)`, важно использовать функцию из той же библиотеки, которая выделила память.14181419#### `ctypes.FormatError([code])`14201421Только для Windows: возвращает текстовое описание кода ошибки *code*. Если код ошибки не указан, используется последний код ошибки, полученный вызовом функции Windows API GetLastError.14221423#### `ctypes.GetLastError()`14241425Только 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.14261427#### `ctypes.get_errno()`14281429Возвращает текущее значение приватной копии ctypes для системной переменной [`errno`](https://python-all.ru/3.6/library/errno.html#module-errno) в вызывающем потоке.14301431#### `ctypes.get_last_error()`14321433Только для Windows: возвращает текущее значение приватной для ctypes копии системной переменной `LastError` в вызывающем потоке.14341435#### `ctypes.memmove(dst, src, count)`14361437Аналогична 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.14381439#### `ctypes.memset(dst, c, count)`14401441Аналогична 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.14421443#### `ctypes.POINTER(type)`14441445Эта 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.14461447#### `ctypes.pointer(obj)`14481449Эта функция создаёт новый экземпляр указателя, указывающий на *obj*. Возвращаемый\\nобъект имеет тип `POINTER(type(obj))`.14501451Примечание: Если требуется просто передать указатель на объект в вызов внешней функции, следует использовать `byref(obj)`, что намного быстрее.14521453#### `ctypes.resize(obj, size)`14541455Эта 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.14561457#### `ctypes.set_errno(value)`14581459Устанавливает текущее значение приватной копии ctypes для системной переменной [`errno`](https://python-all.ru/3.6/library/errno.html#module-errno) в вызывающем потоке в *value* и возвращает предыдущее значение.14601461#### `ctypes.set_last_error(value)`14621463Только для Windows: устанавливает текущее значение приватной для ctypes копии системной переменной `LastError` в вызывающем потоке в *value* и возвращает предыдущее значение.14641465#### `ctypes.sizeof(obj_or_type)`14661467Возвращает размер в байтах буфера памяти типа или экземпляра ctypes. Делает то же, что и оператор C `sizeof`.14681469#### `ctypes.string_at(address, size=-1)`14701471Эта 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.14721473#### `ctypes.WinError(code=None, descr=None)`14741475Только 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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.FormatError) для получения текстового описания ошибки.14761477Изменено в версии 3.3: Ранее создавался экземпляр [`WindowsError`](https://python-all.ru/3.6/library/exceptions.html#WindowsError).14781479#### `ctypes.wstring_at(address, size=-1)`14801481Эта 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.14821483### 16.16.2.6. Типы данных14841485#### `class ctypes._CData`14861487Этот 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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.addressof). Ещё одна переменная экземпляра доступна как [`_objects`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes._CData._objects); она содержит другие объекты Python, которые необходимо хранить в живых на случай, если блок памяти содержит указатели.14881489Общие методы типов данных ctypes, все они являются методами класса (если точнее, это методы [метакласса](https://python-all.ru/3.6/glossary.html#term-metaclass)):14901491#### `from_buffer(source[, offset])`14921493Этот 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/3.6/library/exceptions.html#ValueError).14941495#### `from_buffer_copy(source[, offset])`14961497Этот 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/3.6/library/exceptions.html#ValueError).14981499#### `from_address(address)`15001501Этот метод возвращает экземпляр типа ctypes, использующий память, указанную *address*, который должен быть целым числом.15021503#### `from_param(obj)`15041505Этот 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.15061507Все 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.15081509#### `in_dll(library, name)`15101511Этот метод возвращает экземпляр типа ctypes, экспортируемый общей библиотекой. *name* – это имя символа, экспортирующего данные; *library* – загруженная общая библиотека.15121513Общие переменные экземпляра типов данных ctypes:15141515#### `_b_base_`15161517Иногда 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/3.6/library/ctypes.html#ctypes._CData._b_base_) – это корневой объект ctypes, владеющий блоком памяти.15181519#### `_b_needsfree_`15201521Эта переменная только для чтения равна true, когда экземпляр данных ctypes сам выделил блок памяти, и false в противном случае.15221523#### `_objects`15241525Этот 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.15261527### 16.16.2.7. Фундаментальные типы данных15281529#### `class ctypes._SimpleCData`15301531Этот 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/3.6/library/ctypes.html#ctypes._SimpleCData) является подклассом [`_CData`](https://python-all.ru/3.6/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.15321533Экземпляры имеют один атрибут:15341535#### `value`15361537Этот 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.15381539При получении атрибута `value` из экземпляра ctypes обычно каждый раз возвращается новый объект. [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) *не* реализует возврат исходного объекта, всегда создаётся новый объект. То же самое верно для всех остальных экземпляров объектов ctypes.15401541Фундаментальные 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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_char_p), вы всегда получите объект Python bytes, *а не* экземпляр [`c_char_p`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_char_p).15421543Подклассы фундаментальных типов данных *не* наследуют это поведение. Так что если `restype` внешней функции является подклассом [`c_void_p`](https://python-all.ru/3.6/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`.15441545Вот фундаментальные типы данных ctypes:15461547#### `class ctypes.c_byte`15481549Представляет тип данных C `signed char` и интерпретирует значение как небольшое целое число. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется.15501551#### `class ctypes.c_char`15521553Представляет тип данных C `char` и интерпретирует значение как одиночный символ. Конструктор принимает необязательный строковый инициализатор; длина строки должна быть ровно один символ.15541555#### `class ctypes.c_char_p`15561557Представляет 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.15581559#### `class ctypes.c_double`15601561Представляет тип данных C `double`. Конструктор принимает необязательный инициализатор с плавающей запятой.15621563#### `class ctypes.c_longdouble`15641565Представляет 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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_double).15661567#### `class ctypes.c_float`15681569Представляет тип данных C `float`. Конструктор принимает необязательный инициализатор с плавающей запятой.15701571#### `class ctypes.c_int`15721573Представляет 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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_long).15741575#### `class ctypes.c_int8`15761577Представляет 8-битный тип данных C `signed int`. Обычно является псевдонимом для [`c_byte`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_byte).15781579#### `class ctypes.c_int16`15801581Представляет 16-битный тип данных C `signed int`. Обычно является псевдонимом для [`c_short`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_short).15821583#### `class ctypes.c_int32`15841585Представляет 32-битный тип данных C `signed int`. Обычно является псевдонимом для [`c_int`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_int).15861587#### `class ctypes.c_int64`15881589Представляет 64-битный тип данных C `signed int`. Обычно является псевдонимом для [`c_longlong`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_longlong).15901591#### `class ctypes.c_long`15921593Представляет тип данных C `signed long`. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется.15941595#### `class ctypes.c_longlong`15961597Представляет тип данных C `signed long long`. Конструктор принимает необязательный инициализатор целого числа; проверка переполнения не выполняется.15981599#### `class ctypes.c_short`16001601Представляет тип данных C `signed short`. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется.16021603#### `class ctypes.c_size_t`16041605Представляет тип данных C `size_t`.16061607#### `class ctypes.c_ssize_t`16081609Представляет тип данных C `ssize_t`.16101611Новое в версии 3.2.16121613#### `class ctypes.c_ubyte`16141615Представляет тип данных C `unsigned char`, интерпретирует значение как небольшое целое число. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется.16161617#### `class ctypes.c_uint`16181619Представляет 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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_ulong).16201621#### `class ctypes.c_uint8`16221623Представляет 8-битный тип данных C `unsigned int`. Обычно является псевдонимом для [`c_ubyte`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_ubyte).16241625#### `class ctypes.c_uint16`16261627Представляет 16-битный тип данных C `unsigned int`. Обычно является псевдонимом для [`c_ushort`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_ushort).16281629#### `class ctypes.c_uint32`16301631Представляет 32-битный тип данных C `unsigned int`. Обычно является псевдонимом для [`c_uint`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_uint).16321633#### `class ctypes.c_uint64`16341635Представляет 64-битный тип данных C `unsigned int`. Обычно является псевдонимом для [`c_ulonglong`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_ulonglong).16361637#### `class ctypes.c_ulong`16381639Представляет тип данных C `unsigned long`. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется.16401641#### `class ctypes.c_ulonglong`16421643Представляет тип данных C `unsigned long long`. Конструктор принимает необязательный целочисленный инициализатор; проверка переполнения не выполняется.16441645#### `class ctypes.c_ushort`16461647Представляет тип данных C `unsigned short`. Конструктор принимает необязательный инициализатор целого числа; проверка переполнения не выполняется.16481649#### `class ctypes.c_void_p`16501651Представляет тип C `void *`. Значение представлено как целое число. Конструктор принимает необязательный инициализатор целого числа.16521653#### `class ctypes.c_wchar`16541655Представляет 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.16561657#### `class ctypes.c_wchar_p`16581659Представляет тип данных C `wchar_t *`, который должен быть указателем на широкую строку, завершающуюся нулевым символом. Конструктор принимает целочисленный адрес или строку.16601661#### `class ctypes.c_bool`16621663Представляет тип данных C `bool` (точнее, `_Bool` из C99). Его значение может быть `True` или `False`, а конструктор принимает любой объект, имеющий значение истинности.16641665#### `class ctypes.HRESULT`16661667Только Windows: Представляет значение `HRESULT`, содержащее информацию об успехе или ошибке вызова функции или метода.16681669#### `class ctypes.py_object`16701671Представляет тип данных C [`PyObject *`](https://python-all.ru/3.6/c-api/structures.html#c.PyObject). Вызов без аргумента создаёт указатель `NULL` [`PyObject *`](https://python-all.ru/3.6/c-api/structures.html#c.PyObject).16721673Модуль `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`.16741675### 16.16.2.8. Структурированные типы данных16761677#### `class ctypes.Union(*args, **kw)`16781679Абстрактный базовый класс для объединений в собственном порядке байт.16801681#### `class ctypes.BigEndianStructure(*args, **kw)`16821683Абстрактный базовый класс для структур в *big endian* порядке байтов.16841685#### `class ctypes.LittleEndianStructure(*args, **kw)`16861687Абстрактный базовый класс для структур в *little endian* порядке байтов.16881689Структуры с нестандартным порядком байтов не могут содержать поля типа указателя или любые другие типы данных, содержащие поля типа указателя.16901691#### `class ctypes.Structure(*args, **kw)`16921693Абстрактный базовый класс для структур в *нативном* порядке байтов.16941695Конкретные типы структур и объединений должны создаваться путем наследования одного из этих типов и как минимум определять переменную класса [`_fields_`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_). [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) создаст [дескриптор](https://python-all.ru/3.6/glossary.html#term-descriptor)ы, которые позволяют читать и записывать поля через прямой доступ к атрибутам. Это –16961697#### `_fields_`16981699Последовательность, 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.17001701Для полей целочисленного типа, таких как [`c_int`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.c_int), можно указать третий необязательный элемент. Он должен быть небольшим положительным целым числом, определяющим разрядность поля (битовую ширину).17021703Имена полей должны быть уникальными в пределах одной структуры или объединения. Это не проверяется, но при повторении имен доступно только одно поле.17041705Можно определить переменную класса [`_fields_`](https://python-all.ru/3.6/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:17061707```python1708class List(Structure):1709 pass1710List._fields_ = [("pnext", POINTER(List)),1711 ...1712 ]1713```17141715Однако переменная класса [`_fields_`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_) должна быть определена до того, как tип будет впервые использован (создается экземпляр, вызывается [`sizeof()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.sizeof) для него и т.д.). Последующие присваивания переменной класса [`_fields_`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_) будут вызывать AttributeError.17161717Можно определять под-подклассы структурных типов, они наследуют поля базового класса плюс [`_fields_`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_), определённые в под-подклассе, если таковые есть.17181719#### `_pack_`17201721Необязательное небольшое целое число, позволяющее переопределить выравнивание полей структуры в экземпляре. [`_pack_`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Structure._pack_) должен быть уже определён к моменту присваивания [`_fields_`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_), иначе это не будет иметь эффекта.17221723#### `_anonymous_`17241725Необязательная последовательность, перечисляющая имена безымянных (анонимных) полей. [`_anonymous_`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Structure._anonymous_) должен быть уже определён, когда присваивается [`_fields_`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_), иначе это не будет иметь эффекта.17261727Поля, перечисленные в этой переменной, должны быть полями структурного или объединённого типа. [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#module-ctypes) создаёт дескрипторы в типе структуры, которые позволяют напрямую обращаться к вложенным полям без необходимости создания поля структуры или объединения.17281729Вот пример типа (Windows):17301731```python1732class _U(Union):1733 _fields_ = [("lptdesc", POINTER(TYPEDESC)),1734 ("lpadesc", POINTER(ARRAYDESC)),1735 ("hreftype", HREFTYPE)]17361737class TYPEDESC(Structure):1738 _anonymous_ = ("u",)1739 _fields_ = [("u", _U),1740 ("vt", VARTYPE)]1741```17421743Структура `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:17441745```python1746td = TYPEDESC()1747td.vt = VT_PTR1748td.lptdesc = POINTER(some_type)1749td.u.lptdesc = POINTER(some_type)1750```17511752Можно определять под-подклассы структур, они наследуют поля базового класса. Если в определении подкласса есть отдельная переменная [`_fields_`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_), то поля, указанные в ней, добавляются к полям базового класса.17531754Конструкторы 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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_). Именованные аргументы в конструкторе интерпретируются как присваивания атрибутов, поэтому они инициализируют [`_fields_`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_) с тем же именем или создают новые атрибуты для имён, отсутствующих в [`_fields_`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Structure._fields_).17551756### 16.16.2.9. Массивы и указатели17571758#### `class ctypes.Array(*args)`17591760Абстрактный базовый класс для массивов.17611762Рекомендуемый способ создания конкретных типов массивов – умножение любого [`ctypes`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Array._length_) и [`_type_`](https://python-all.ru/3.6/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/3.6/library/ctypes.html#ctypes.Array).17631764#### `_length_`17651766Положительное целое число, задающее количество элементов в массиве. Индексы вне диапазона приводят к [`IndexError`](https://python-all.ru/3.6/library/exceptions.html#IndexError). Будет возвращено [`len()`](https://python-all.ru/3.6/library/functions.html#len).17671768#### `_type_`17691770Задаёт тип каждого элемента в массиве.17711772Конструкторы подклассов массивов принимают позиционные аргументы, используемые для инициализации элементов по порядку.17731774#### `class ctypes._Pointer`17751776Приватный абстрактный базовый класс для указателей.17771778Конкретные типы указателей создаются вызовом [`POINTER()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.POINTER) с типом, на который будет указываться; это делается автоматически [`pointer()`](https://python-all.ru/3.6/library/ctypes.html#ctypes.pointer).17791780Если 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/3.6/library/functions.html#len) вызовет [`TypeError`](https://python-all.ru/3.6/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).17811782#### `_type_`17831784Задаёт тип, на который указывается.17851786#### `contents`17871788Возвращает объект, на который указывает указатель. Присваивание этому атрибуту изменяет указатель так, чтобы он указывал на присвоенный объект.1789