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Python ctypes详解（手把手教你用Python调用C语言函数）

主机测评网
Python
2025-12-04
806

在Python开发中，有时我们需要调用C语言编写的高性能函数或使用系统底层API。这时候，Python ctypes 模块就派上用场了！ctypes 是 Python 标准库的一部分，它允许你调用动态链接库中的 C 函数，而无需编写任何额外的绑定代码。

本教程将从零开始，带你了解如何使用 ctypes外部函数库 实现 Python与C语言交互，即使你是编程小白也能轻松上手！

什么是 ctypes？

ctypes 是 Python 的一个外部函数库（Foreign Function Interface, FFI），它可以加载共享库（如 Windows 的 .dll、Linux/macOS 的 .so/.dylib），并调用其中的 C 函数。通过 ctypes，你可以：

调用 C 标准库函数（如 printf、malloc）
加载自己编写的 C 动态库
传递和接收各种数据类型（整数、字符串、结构体等）

Python ctypes详解（手把手教你用Python调用C语言函数） ctypes Python调用C函数 ctypes外部函数库 Python与C语言交互第1张

第一步：加载系统动态库

我们先从最简单的例子开始——调用 C 标准库中的 printf 函数。

import ctypes# 在 Windows 上使用 msvcrt，在 Linux/macOS 上使用 libctry:    # 尝试加载 C 标准库    libc = ctypes.CDLL("libc.so.6")      # Linuxexcept OSError:    try:        libc = ctypes.CDLL("libc.dylib") # macOS    except OSError:        libc = ctypes.CDLL("msvcrt.dll") # Windows# 调用 printf 函数libc.printf(b"Hello from C!\n")

注意：字符串必须是字节串（bytes），所以要用 b"..." 前缀。

第二步：创建自己的 C 动态库

现在我们来编写一个简单的 C 函数，并编译成动态库供 Python 调用。

1. 创建 C 文件（math_utils.c）：

// math_utils.c#include <stdio.h>int add(int a, int b) {    return a + b;}void greet(const char* name) {    printf("Hello, %s!\n", name);}

2. 编译为动态库：

Linux: gcc -shared -fPIC -o libmath_utils.so math_utils.c
macOS: gcc -shared -fPIC -o libmath_utils.dylib math_utils.c
Windows (MinGW): gcc -shared -o math_utils.dll math_utils.c

第三步：在 Python 中调用自定义 C 函数

import ctypesimport os# 获取当前脚本所在目录current_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))# 加载动态库（根据操作系统选择文件名）if os.name == 'nt':  # Windows    lib_path = os.path.join(current_dir, "math_utils.dll")else:  # Linux/macOS    lib_name = "libmath_utils.so" if os.uname().sysname == "Linux" else "libmath_utils.dylib"    lib_path = os.path.join(current_dir, lib_name)lib = ctypes.CDLL(lib_path)# 调用 add 函数result = lib.add(5, 3)print(f"5 + 3 = {result}")  # 输出：5 + 3 = 8# 调用 greet 函数（需要指定参数类型）lib.greet.argtypes = [ctypes.c_char_p]lib.greet.restype = Nonelib.greet(b"Alice")  # 输出：Hello, Alice!

关键点说明：