前言
Python作為一門高級編程語言，可以快速地實現各種復雜的業務邏輯和算法。但對於一些計算密集型任務，Python的執行效率可能不盡如人意。此時，我們可以考慮使用C/C 等底層語言來編寫性能更高的代碼，並通過動態鏈接庫（DLL）的方式，在Python中調用這些代碼。
在實際開發中，Python調用DLL的場景非常廣泛。例如，使用第三方庫、訪問硬件接口、提高性能、調用系統函數和與其他語言交互等。通過DLL，Python可以方便地調用各種底層接口，從而使得Python可以勝任更多的任務。同時，Python也可以通過自己編寫DLL，為其他編程語言提供API。
無論你是在使用第三方庫、訪問硬件、提高性能還是與其他語言交互，使用Python調用DLL都是一個非常有用的技能。
應用場景
Python調用DLL的場景有很多，下面列舉了一些常見的應用場景
- 使用第三方庫：某些功能可能由C或C 編寫的第三方庫提供。通過加載該庫的DLL，可以在Python中使用這些功能。例如，NumPy和SciPy庫中的一些數學和科學計算函數就是使用C/C 實現的。
- 訪問硬件接口：許多硬件設備（如傳感器、機器人等）提供了C/C 的接口庫。通過調用相應的DLL，可以與這些硬件進行交互。例如，通過加載USB驅動程序的DLL，可以在Python中讀取和控制USB設備。
- 提高性能：對於某些計算密集型任務，用C/C 編寫的代碼通常比Python代碼運行得更快。通過將這些代碼封裝為DLL，並在Python中調用，可以在性能要求較高的場景下提高程序執行速度。
- 調用系統函數：一些操作系統提供了C/C 編寫的底層接口函數，通過調用相應的DLL，可以在Python中訪問和操作這些接口。例如，Windows API中的許多函數可以通過加載相應的DLL來在Python中調用。
- 與其他語言交互：如果你在項目中使用了多種編程語言，可以使用DLL作為它們之間的橋梁。通過在一個語言中編寫DLL，然後在另一個語言中加載和調用它，可以實現不同語言之間的數據交換和函數調用。
在使用ctypes加載和調用DLL時，需要確保DLL文件已經正確編譯，並且函數和數據類型與Python進行正確的交互。同時，還需要註意在不同平臺上可能存在的差異，如文件擴展名、路徑分隔符等。
Python調用DLL動態庫
本次實驗使用的Python版本為 3.10.2 64位
Python加載C 編寫的DLL
在Python中加載C 編寫的DLL（動態鏈接庫）可以使用ctypes庫。以下是一個示例代碼，展示了如何加載C 編寫的DLL並調用其中的函數：
// mydll.cpp
#include <iostream>
extern "C" __declspec(dllexport) int Add(int a, int b)
{
return a b;
}
import ctypes
# 加載DLL
mydll = ctypes.CDLL("./mydll.dll")
# 獲取函數指針
add_func = mydll.Add
add_func.restype = ctypes.c_int # 指定返回值類型
add_func.argtypes = [ctypes.c_int, ctypes.c_int] # 指定參數類型
# 調用函數
result = add_func(1, 2)
print("Sum is:", result)
首先編寫mydll.dll的DLL文件，位於當前工作目錄下。你需要將路徑修改為實際的DLL文件路徑。
在這個示例中，我們首先使用ctypes.CDLL函數加載了DLL文件，並將其命名為mydll。然後，通過mydll.add獲取了DLL中的Add函數，並使用restype屬性指定了返回值類型，使用argtypes屬性指定了參數類型。最後，我們可以直接調用add_func來執行函數。
需要根據實際情況修改和擴展上述代碼，特別是在指定返回值類型和參數類型時要保持與DLL中函數定義的一致性。另外，如果DLL中包含類的定義，還可以使用ctypes來獲取類的實例並調用其成員函數。
Python加載C#編寫的DLL
在Python中使用Pythonnet庫來實例化.NET開發的DLL中的類，並調用其中的非靜態方法.下面是一個示例代碼。現在，我們可以使用Pythonnet來在Python中調用這個DLL。
首先，需要安裝 pythonnet 3.0.3庫：
pip install pythonnet
編寫C#代碼，C#構建動態庫有三種形式，Net4.0、Net4之後的版本、Net Standard等。
namespace Net4Library
{
public class Person
{
private string name;
public Person(string name)
{
this.name = name;
}
public void Greet()
{
Console.WriteLine($"Hello, {name}!");
}
}
}
namespace Net6Library
{
//同上
}
namespace NetStandardLibrary
{
//同上
}
import clr
clr.AddReference("Net4Library") # 加載DLL
from Net4Library import Person
person = Person("Alice") # 實例化類
person.Greet() # 調用非靜態方法
我們首先使用clr.AddReference函數加載了Net4Library。然後，通過from Net4Library import Person導入了Person類。接下來，我們使用Person類的構造函數，傳遞一個名稱參數來實例化一個Person對象。最後，我們調用person.Greet()方法來輸出問候語。
參考文檔
- 實用技能之Python調用C 或者C#開發的DLL動態庫-CSDN博客
- python 調用dll 詳解_python調用dll-CSDN博客
- python 調用 C# dll 庫讀取電腦硬件信息_python調用c# dll-CSDN博客
- python 通過clr庫調用C#寫的dll文件（詳細）_python clr-CSDN博客