Python与ctypes：为什么printf("%f", 10.1)是错误的

Question

我有一个关于Python中ctypes的疑问。

from ctypes import *
printf = cdll.msvcrt.printf
printf("%s\n", "Hello World!")
printf("%d\n", 100)
printf("%f\n", 10.1)

结果：

Hello World!
100
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\Windows7\Desktop\test.py", line 5, in <module>
    printf("%f\n", 10.1)
ctypes.ArgumentError: argument 2: <type 'exceptions.TypeError'>: Don't know how to convert parameter 2

我知道怎么纠正这个错误：10.1应该用c_double(10.1)来替换，但我想知道为什么在这里要使用c_double()这个函数？前面两个printf根本不需要c_string()或c_int()。

而且，格式符是"%f"，不是"%lf"，所以我觉得如果我必须在这里使用ctypes的函数，我应该用c_float()而不是c_double。但是当我尝试printf("%f", c_float(10.1))时，结果却是错误的：0.000000，为什么会这样？

Answer 1

根据ctypes的文档：

在这些函数调用中，只有None、整数、长整型、字节字符串和Unicode字符串可以直接作为参数使用。None会被当作C语言中的NULL指针传递，字节字符串和Unicode字符串会作为指向它们数据所在内存块的指针传递（char *或wchar_t *）。Python的整数和长整型会被当作平台默认的C语言int类型传递，它们的值会被调整以适应C语言的类型。

所以，你不需要使用c_int或c_string，因为这些都是“原生”的Python对象。

对于你的第二个问题，维基百科上说：

f, F：以正常（定点）表示法表示的双精度浮点数。'f'和'F'的区别在于它们如何打印无限大或NaN（不是一个数字）的字符串（'f'打印为'inf'、'infinity'，而'F'打印为'INF'、'INFINITY'和'NAN'）。

MSDN也说，"f"修饰符是用于双精度类型的。

所以，看起来python-ctypes也参考了相同的文档，并认为使用%f时需要提供一个双精度浮点数。

Answer 2

试试这个：printf("%f", c_double(10.1))

解释一下：printf() 是一个可以接受可变参数的函数。格式参数告诉你在堆栈上可以期待什么类型的数据。

问题是：在查看格式时，无法区分 float 和 double 这两种参数，但 float 占用 4 个字节，而 double 占用 8 个字节。那么 printf() 怎么知道代码中推送到堆栈上的到底是哪种呢？

答案是：float 类型的数据总是会被转换成 double。这样一来，所有浮点类型在堆栈上使用的字节数都是一样的，printf() 就能搞清楚它们的地址了。