Как правильно вывести структуру из dll на c++ в Python?

Question

[LilaznEnzo]

Я не программист, учусь на том, что найду в инете. Есть потребность в выводе из dll не одного значения, а множества значений. Столкнулся с проблемой, которую описал чуть ниже. Подскажите как правильно решить поставленную задачу: связать питон и с++ dll; вывести структуру или просто множество значений, тут не суть важно что именно, главное, что значений много надо вывести; решить проблему с некорректной передачей вводных данных в dll.
Если выводить не структуру, а int, то программа работает полностью верно. Проблема с вводом появляется только если пытаюсь вывести структуру.

main файл на Python

import ctypes


SCoord = ctypes.CDLL(r'./Coord.dll')

x1 = ctypes.c_float(float(1))
x2 = ctypes.c_float(float(2))
x3 = ctypes.c_float(float(3))
x4 = ctypes.c_float(float(4))
x5 = ctypes.c_float(float(5))
x6 = ctypes.c_int(int(6))

rez1 = (SCoord.Coord(x1, x2, x3, x4, x5, x6))

print (rez1)

Если вывести из dll вводные данные, то они покажут значения: 2, 3, 4, 5, 8e-44, 1040117888.
Значения 1 и 6 потерялись, вместо них то, что не вводил. А сами вводные сместились. Не могу понять почему.

dll файл

#pragma once
typedef struct outdata 
{
	float out_xy1,
		out_xy2,
		out_xy3;
} ;
extern "C" __declspec(dllexport) outdata Coord(float, float, float, float, float, int);

C++ файл

#include <iostream>
#include <math.h>
#include <fstream>
#include <vector>
#include "..\Coord\Header.h"

using namespace std;

__declspec(dllexport) outdata Coord(float x1, float x2, float x3, float x4, float 5x, int x6)
{
cout << "x1 = " << x1 << endl;	//x1 ввод (1), но тут пишет иное число (2)
cout << "x2 = " << x2 << endl;	//x2 ввод (2), но тут пишет иное число (3)
cout << "x3 = " << x3 << endl; //x3 ввод (3), но тут пишет иное число (4)
cout << "x4 = " << x4 << endl; //x4 ввод (4), но тут пишет иное число (5)
cout << "x5 = " << x5 << endl; //x5 ввод (5), но тут пишет иное число (8e-44)
cout << "x6 = " << x6 << endl; //x6 ввод (6), но тут пишет иное число (1040117888)
//код

float xy1 = 1,
xy2 = 2,
xy3 = 3;

outdata data;
data.out_y1 = xy1; 
data.out_y2 = xy2;
data.out_y3 = xy3;
return data;
}

Comments

[res2001]

В коде на питоне вы передает в Coord какие-то параметры, которые нигде не определены. И почему то хотите увидеть внутри DLL что-то осмысленное. Думаю, что передавать стоит x1, x2,... а не тот набор что сейчас стоит в фактических параметрах.

[Ivan Ustûžanin]

не совсем про питон, но тем не менее
что-то я припомню, чтобы простой С умел возвращать структуры по значению, а общение происходит именно по интерфейсу простого C, у C++ слишком сложный и нестандартный ABI, чтобы с ним напрямую взаимодействовать, на что как бы extern "C" и указывает

структура вроде как содержит всего 3 float, да и не описана со стороны питона, вот он ИМХО и выводит что вздумается

[LilaznEnzo]

res2001, Верно, спасибо что подметили. Но я слегка поменял код для сайта (изменил названия переменных и убрал выполняемый код с расчётами, но суть не в них), но забыл про эти переменные. Уже подправил

[LilaznEnzo]

IvanU7n, Я, возможно плохо описал, но я пишу не о выводе уже переменных из структуры, а о самих вводных. Как в питон вывести структуру это отдельный вопрос. Проблема в том, что я даю на вход в dll одни данные (x1 ... x6) , а при выводе этих же данных (x1 ... x6) из dll оказывается, что они все сместились и поменялись. Вывод данных производил до расчётной части. Я добавлю это в код в этой теме для наглядности

[Ivan Ustûžanin]

LilaznEnzo, я питона не знаю, но по общим соображениям код
rez1 = (SCoord.Coord(x1, x2, x3, x4, x5, x6))
мною интерпретируется как вызов Coord и получение результата

[res2001]

LilaznEnzo, Что и сейчас внутри DLL параметры приходят кривые?
Возможно дело в calling convention вызываемой из DLL функции. Посмотри тут:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%B3%D...
https://docs.python.org/3/library/ctypes.html#func...
https://learn.microsoft.com/en-us/cpp/cpp/cdecl?vi...
https://learn.microsoft.com/en-us/cpp/cpp/stdcall?...
Судя по всему ctype хочет stdcall, а микросовтовский компилятор по умолчанию делает cdecl. Думаю стоит с обоих сторон явно указать одно и то же используемое соглашение о вызове

Я не использовал ctype, но делал на С/С++ модули для питона: https://docs.python.org/3/extending/extending.html

[LilaznEnzo]

IvanU7n, Это так. Я дополнил код. В dll записал, что уже в нём же вывожу вводные значения. То есть я вывожу не результат расчёта из программы, а те значения, что ввёл

[LilaznEnzo]

res2001, Спасибо, я посмотрю это

Answer 1

[Vindicar]

Разумеется, тебе и реализацию функции надо будет поправить, её заголовок должен совпадать с тем, который ты описал в заголовочном файле. Это же азы!
Более того, у тебя и тело функции изменится. Теперь вместо

__declspec(dllexport) outdata SpiralsCoord(float x1, float x2, float x3, float x4, float x5, int x6) {
outdata data;
data.out_x1 = xy1;
data.out_x2 = xy2;
data.out_x3 = xy3;
return data;
}

будет код вроде

__declspec(dllexport) void SpiralsCoord(float x1, float x2, float x3, float x4, float x5, int x6, outdata* data) {
//используем оператор ->, так как data теперь указатель на структуру, а не сама структура
data->out_x1 = xy1; 
data->out_x2 = xy2;
data->out_x3 = xy3;
}

Ну а в Питоне тогда для передачи последнего параметера нужно будет сделать кое-что.
1. Описать структуру outdata как класс-потомок ctypes.Structure.
2. Создать экземпляр этой структуры.
3. Описать прототип функции SpiralsCoord (или под каким именем она экспортируется?), указав типы параметров и возвращаемого значения.
4. Использовать ctypes.byref() при передаче экземпляра структуры последним параметром.

Answer 2

[jcmvbkbc]

Возврат структуры по значению при определённых условиях (связанных с размером и типами данных полей структуры) добавляет скрытый параметр (указатель на область памяти куда нужно вернуть результат), который функция будет ожидать. Это твой случай, и поэтому все остальные параметры съехали на один. Решение -- либо научить ctypes тому, что возвращается сложный тип и у функции может быть скрытый параметр (полагаю, что так: ctypes.restype(outdata), где outdata -- тип rez1, см), либо переделать функцию так, чтобы она не требовала скрытого параметра (например, добавив явный указатель на результат в список параметров, см).

Comments

[LilaznEnzo]

Я пока мало понимаю как сделать то, о чём вы написали, потому попробую узнать больше об этом. Спасибо

[Vindicar]

LilaznEnzo, если на пальцах, то в DLL вместо

outdata Coord(float, float, float, float, float, int);

лучше сделать

void Coord(float, float, float, float, float, int, outdata*);

И тогда вызов функции в C-коде будет не
outdata res = Coord(...);
а скорее

outdata res;
Coord(..., &res);

Модулю ctypes такой вариант проще "объяснить".

[LilaznEnzo]

Vindicar, После этого мне стало писать, что добавлена одна перегрузка и пишет "не найдено определение функции Coord"

В header файле

#pragma pack (4)
typedef struct outdata
{
	float x1,
		x2,
		x3;
};
extern "C" __declspec(dllexport) void Coord(float, float, float, float, float, int, outdata*);

В cpp файле с расчётами

#include "..\Coord\Header.h"

using namespace std;

__declspec(dllexport) outdata SpiralsCoord(float x1, float x2, float x3, float x4, float x5, int 6)
{
//Код 

outdata data;
data.out_x1 = xy1;
data.out_x2 = xy2;
data.out_x3 = xy3;

return data;
}

Я не совсем понял на счёт вызвать в С-коде функцию. Я Coord вызываю в Python

[Vindicar]

LilaznEnzo, уф, ну я думал что дальше ты сам сообразишь.
Переписал ответ.
Короче, сначала неплохо бы азы работы с функциями и указателями понять, прежде чем за такое браться.
Тогда хотя бы понимать будешь, о чем говорится в документации на ctypes.