Передача массивов Numpy на функцию C для ввода и вывода

О, мое слово, я дурак. При вызове функции я просто опускал второй и третий аргументы. Как дурак. Потому что я такой. Исходный глупый вопрос следует:

Кажется, что это должно быть очень распространенным явлением, но я не могу найти соответствующий учебник, и я слишком незнаю о Numpy и ctypes, чтобы понять это сам.

У меня есть функция C в файле ctest.c.

#include <stdio.h>

void cfun(const void * indatav, int rowcount, int colcount, void * outdatav) {
    //void cfun(const double * indata, int rowcount, int colcount, double * outdata) {
    const double * indata = (double *) indatav;
    double * outdata = (double *) outdatav;
    int i;
    puts("Here we go!");
    for (i = 0; i < rowcount * colcount; ++i) {
        outdata[i] = indata[i] * 2;
    }
    puts("Done!");
}

(Как вы можете догадаться, у меня изначально были аргументы как double *, а не void *, но я не мог понять, что делать с Python. Конечно, я бы хотел их изменить, но я не придирчивый, пока он работает.)

Я делаю из него общую библиотеку. gcc -fPIC -shared -o ctest.so ctest.c

Затем в Python у меня есть несколько массивов numpy, и я хотел бы передать их функции C, один как входной и один в качестве вывода.

indata = numpy.ones((5,6), dtype=numpy.double)
outdata = numpy.zeros((5,6), dtype=numpy.double)
lib = ctypes.cdll.LoadLibrary('./ctest.so')
fun = lib.cfun
# Here comes the fool part.
fun(ctypes.c_void_p(indata.ctypes.data), ctypes.c_void_p(outdata.ctypes.data))

print 'indata: %s' % indata
print 'outdata: %s' % outdata

Это не сообщает о каких-либо ошибках, но выводит

>>> Here we go!
Done!
indata: [[ 1.  1.  1.  1.  1.  1.]
 [ 1.  1.  1.  1.  1.  1.]
 [ 1.  1.  1.  1.  1.  1.]
 [ 1.  1.  1.  1.  1.  1.]
 [ 1.  1.  1.  1.  1.  1.]]
outdata: [[ 0.  0.  0.  0.  0.  0.]
 [ 0.  0.  0.  0.  0.  0.]
 [ 0.  0.  0.  0.  0.  0.]
 [ 0.  0.  0.  0.  0.  0.]
 [ 0.  0.  0.  0.  0.  0.]]

Массив outdata не изменяется. И на самом деле, если я снова вызову функцию, получим segfault. Меня это не удивляет - я действительно не знаю, что я здесь делаю. Может ли кто-нибудь указать мне в правильном направлении?

Ответ 2

Не являясь прямым ответом на ваш первоначальный вопрос, здесь гораздо более удобный способ назвать вашу функцию. Во-первых, сделайте прототип своей функции C точно так же, как вы делали бы ее на обычном C. Поскольку вам не нужны rowcount и colcount по отдельности, я разбиваю их на один параметр size:

void cfun(const double *indatav, size_t size, double *outdatav) 
{
    size_t i;
    for (i = 0; i < size; ++i)
        outdatav[i] = indatav[i] * 2.0;
}

Теперь определите прототип ctypes следующим образом:

from numpy.ctypeslib import ndpointer
lib = ctypes.cdll.LoadLibrary("./ctest.so")
fun = lib.cfun
fun.restype = None
fun.argtypes = [ndpointer(ctypes.c_double, flags="C_CONTIGUOUS"),
                ctypes.c_size_t,
                ndpointer(ctypes.c_double, flags="C_CONTIGUOUS")]

Теперь вызовы вашей функции будут очень удобными:

indata = numpy.ones((5,6))
outdata = numpy.empty((5,6))
fun(indata, indata.size, outdata)

Вы также можете определить оболочку, чтобы сделать это еще более удобным:

def wrap_fun(indata, outdata):
    assert indata.size == outdata.size
    fun(indata, indata.size, outdata)

Ответ 1

Ответ 2