Python利用ctypes实现C库函数调用

0X00

ctypes 是强大的,使用它我们就能够调 用动态链接库中函数,同时创建各种复杂的 C 数据类型和底层操作函数。使得python也具备了底层内存操作的能力,再配合python本身强大的表达能力,这才知道为什么python是黑客必学的编程语言。

 

0x01  ctypes使用

ctypes 提供了三种方法调用动态链接库:cdll(), windll(), 和 oledll()。

它们的不同之处就在 于,函数的调用方法和返回值。cdll() 加载的库,其导出的函数必须使用标准的 cdecl 调用约定。

windll()方法加载的库,其导出的函数必须使用 stdcall 调用约定(Win32API 的原生约 定)。

oledll()方法和 windll()类似,不过如果函数返回一个 HRESULT 错误代码,可以使用 COM 函数得到具体的错误信息。

 

0X02  调用约定

调用约定专指函数的调用方法。其中包括,函数参数的传递方法,顺序(压入栈或 者传给寄存器),以及函数返回时,栈的平衡处理。

下面这两种约定是我们最常用到的: cdecl and stdcall。

cdecl 调用约定: 函数的参数从右往左依次压入栈内,函数的调用者, 在函数执行完成后,负责函数的平衡。这种约定常用于 x86 架构的 C 语言里。

In C

int  python_rocks(reason_one,reason_two,reason_three);

In x86 Assembly

push reason_three 
push reason_two 
push reason_one 
call python_rocks 
add  esp,12

 

从上面的汇编代码中,可以清晰的看出参数的传递顺序,最后一行,栈指针增加了 12 个字节(三个参数传递个函数,每个被压入栈的指针都占 4 个字节,共 12

个), 使得 函数调用之后的栈指针恢复到调用前的位置。

 

stdcall调用约定:参数传递的顺序也是从右到左,不过栈的平衡处理由函数 my_socks 自己完成,而不是调用者。 

In C

int my_socks(color_onecolor_two,color_three);

In x86 Assembly

push color_three 
push color_two 
push color_one 
call    my_socks

最后一点,这两种调用方式的返回值都存储在 EAX 中。

 

0x03 使用方法

Windows下:

from ctypes import *
msvcrt = cdll.msvcrt
msg = "Hello world!\n"
msvcrt.printf("Testing: %s", msg)

Linux下:

from ctypes import *
libc = CDLL("libc.so.6")
msg = "Hello, world!\n"
libc.printf("Testing: %s", msg)

使用 Python 创建一个 C数据类型很简单,可以很容易的使用由C或者C++些的组件。 下面这张图很好的表示了映射关系。

 

0x04 定义结构和联合

In C

union 
{
    long  barley_long;
    int    barley_int;
    char    barley_char[8];
}barley_amount;

In Python 

class barley_amount(Union):
    _fields_ = [
    ("barley_long", c_long),
    ("barley_int", c_int),
    ("barley_char", c_char * 8),
    ]

 

eg:

from ctypes import *
class barley_amount(Union):
    _fields_ = [
    ("barley_long", c_long),
    ("barley_int", c_int),
    ("barley_char", c_char * 8),
    ]
value = raw_input("Enter the amount of barley to put into the beer vat:")
my_barley = barley_amount(int(value))
print "Barley amount as a long: %ld" % my_barley.barley_long
print "Barley amount as an int: %d" % my_barley.barley_int
print "Barley amount as a char: %s" % my_barley.barley_char

输出结果:

Enter the amount of barley to put into the beer vat:66
Barley amount as a long: 66
Barley amount as an int: 66
Barley amount as a char: B

给联合赋一个值就能得到三种不同的表现方式。最后一个 barley_char 输出的结果是 B, 因为 66 刚好是 B 的 ASCII 码。
barley_char 成员同时也是个数组,一个八个字符大小的数组。在 ctypes 中申请一个数组, 只要简单的将变量类型乘以想要申请的数量就可以了。

 

posted on 2016-07-24 23:48  zbility  阅读(6131)  评论(0编辑  收藏  举报

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