使用 Cython 访问 C 标头幻数/标志

Question

我想使用 Cython 访问的一些标准 C 库有大量标志。 Cython 文档声明我必须复制我需要的标头部分。当涉及到函数定义时，这很好。它们通常在各处复制，包括文档。但那些神奇的数字又如何呢？

如果我想调用 mmap，我总是可以找到函数定义并将其粘贴到 .pxd 文件中：

void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset)

但是调用它需要大量标志，例如 PROT_READ、MAP_ANONYMOUS 等等。我对此至少有两个问题：

首先，准确查找这些数字的定义位置是一项烦人的工作。事实上，我宁愿编写一个 .c 文件并打印我需要的值。有没有更好的方法来查找给定标志的值，例如 PROT_READ？

其次，这些数字有多稳定？提取了我需要的所有值并将它们硬编码到我的 Cython 源代码中后，在不同平台上进行编译的可能性有多大（比如说 PROT_READ 和 PROT_EXEC）？

即使答案是没有好的或适当的方法来做到这一点，我也想听听。只要我知道我没有遗漏什么，我总是可以接受某些事情是麻烦的。

Answer 1

要使用 Cython 中的这些常量，您不需要像从 C 中那样准确地弄清楚它们来自哪里或它们是什么。例如，您的 .pxd 文件可以看起来像只要

cdef extern from "foo.h":
    void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset)
    cdef int PROT_READ
    cdef int MAP_ANONYMOUS
    ...

定义是（直接或间接）从 foo.h 包含，这应该可以正常工作。

Answer 2

有几种可能的替代方案：

1. 使用 Python mmap模块。
   • 简单
   • 仅在存在现有 Python 绑定时才有效

2. 首先使用 Python mmap 对象，然后将其交给您的 Cython 代码
   • 更简单的打开方式
   • 可能有一些 Python 开销
3. 使用 的代码生成器ctypeslib
   • 关于如何提取常量的一些文档
   • 需要 gccxml
4. 复制数字即可。

话虽如此，这些数字非常非常稳定。如果它们发生变化，每个使用 mmap 的 C 程序都必须重新编译，因为标头中的标志包含在二进制文件中。

编辑：mmap是 POSIX 的一部分，但是粗略地阅读并没有发现这些标志在所有平台上是否必须具有相同的值。

Answer 3

编写一个文件 foo.c，其内容如下：

#include <sys/mman.h>

然后运行

cpp -dM foo.c | grep -v __ | awk '{if ($3) print $2, "=", $3}' > mman.py

，它将创建一个定义 mman.h 中所有常量的 python 文件，

显然，如果需要，您可以对多个包含执行此操作。

生成的文件可能需要一些清理，但它会让您接近目标。