python中使用ctypes调用so传参设置

问题

近日在做一组声纹聚类时，使用了另一团队同学开发的声纹距离算法。该算法对外提供的是一组 so 包，需要使用方自己去使用。在 python 中调用纯 so 包一般使用 ctypes 类库，用起来看起来简单但也有不少细节容易犯错。本次使用过程中，就遇到传参的问题。

目标 so 库中对外 export 的函数是大致如下的三个函数:

    void* create_handler();
    int extract_feature(void* hander);
    bool destroy(void* handler); 

这三个函数使用起来倒也简单，顺序使用就可以了。但发现写成如下形式的 python 代码后，执行会直接 segment fault。

    import sys
    import ctypes
    
    so = ctypes.CDLL("./lib/libbase.so")
    p = so.create_handler()
    feature = so.extract_feature(p)
    so.destroy(p)

解决

这段代码中 p 是 int 类型，由 void* 自动转来，在 ctyeps 中这种转型本身是没问题的。segment fault 发生在 extract_feature 函数调用中，问题应当出在参数上，回传的 handler 已经不是原来的 pointer 了，导致访问指针出错。

查阅 ctypes 的文档后，发现 ctypes 可以声明 so 库中函数的参数，返回类型。试了试，显示声明后问题得到了解决，证明我们的猜想是对的，确实指针发生了变化。修改后代码如下:

    import sys
    import ctypes
    
    so = ctypes.CDLL("./lib/libbase.so")
    so.create_handler.restype=ctypes.c_void_p
    so.extract_feature.argtypes=[ctypes.c_void_p]
    so.destroy.argtypes=[ctypes.c_void_p]
    
    p = so.create_handler()
    feature = so.extract_feature(p)
    so.destroy(p)

结论:

ctypes 中传递指针类型参数需要显示声明 c 函数的参数，返回类型。