Python ctype 递归结构

Question

我开发了一个用C语言写的DLL（动态链接库），并且写了一个C++的测试程序，结果这个DLL运行得很好。

现在我想用Python来和这个DLL进行交互。我已经成功地隐藏了大部分用户自定义的C结构，但有一个地方我必须使用C结构。因为我对Python还比较陌生，所以可能会搞错。

我的想法是用Python的ctype模块重新定义一些结构，然后把变量传递给我的DLL。不过在这些类里，我有一个自定义的链表，里面包含递归类型，具体如下：

class EthercatDatagram(Structure):
    _fields_ = [("header", EthercatDatagramHeader),
                ("packet_data_length", c_int),
                ("packet_data", c_char_p),
                ("work_count", c_ushort),
                ("next_command", EthercatDatagram)]

这个方法失败了，因为在EthercatDatagram里面，EthercatDatagram还没有被定义，所以解析器返回了一个错误。

我应该如何在Python中表示这个链表，以便我的DLL能够正确理解呢？

Answer 1

在你创建了_fields_之后，你需要以静态的方式来访问它。

class EthercatDatagram(Structure)
  _fields_ = [...]

EthercatDatagram._fields_.append(("next_command", EthercatDatagram))

Answer 2

之所以

EthercatDatagram._fields_.append(("next_command", EthercatDatagram))

不起作用，是因为创建描述符对象的机制（可以查看PyCStructType_setattro函数的源代码）只有在给类的_fields_属性赋值时才会被激活。仅仅把新字段添加到列表中是完全不会被注意到的。

为了避免这个问题，始终使用元组（而不是列表）作为_fields_属性的值：这样可以明确表示你需要给这个属性赋一个新值，而不是在原地修改它。

Answer 3

你几乎可以肯定需要把next_command声明为一个指针。因为在任何编程语言中，结构体里包含它自己是不可能的。

我想这就是你想要的：

class EthercatDatagram(Structure):
    pass
EthercatDatagram._fields_ = [
    ("header", EthercatDatagramHeader),
    ("packet_data_length", c_int),
    ("packet_data", c_char_p),
    ("work_count", c_ushort),
    ("next_command", POINTER(EthercatDatagram))]