如何向CFFI扩展传递字符串列表？

问题背景 #

需要向一个以char**作为输入参数的CFFI扩展传递字符串列表，已完成C头文件、实现代码、CFFI构建脚本及Python测试脚本的编写，但尝试以下方式均触发类型错误：

• 传递原生Python字符串列表
• 传递编码后的字节列表
• 直接创建cdata列表
  错误提示为：*ctype 'char '初始化需cdata指针，寻求优先无需复制列表的正确传递方案。

正确实现方案 #

在Python测试脚本（如demo.py）中按以下步骤操作：

1. 编码字符串并创建C风格字符数组：将每个Python字符串编码为字节后，通过ffi.new创建char[]对象，这一步会在C堆上分配内存，避免额外复制（只要后续不手动释放，CFFI会自动管理内存）。
2. 构建char[]指针数组*：用上述char[]对象构建一个char*[]类型的cdata数组，作为char**参数传入C函数。
3. 调用C函数并读取结果：传入数组后调用目标函数，最后通过ffi.string读取处理后的字符串结果。

代码示例 #

import ffi

# 假设已通过CFFI加载目标扩展，获取到lib和ffi对象
lib = ffi.dlopen("./libsort.so")  # 替换为你的扩展库实际路径

# 待传递的字符串列表
str_list = ["banana", "apple", "cherry"]

# 步骤1：编码每个字符串并创建C风格字符数组
c_strings = [ffi.new("char[]", s.encode("utf-8")) for s in str_list]

# 步骤2：构建char*[]类型的指针数组
c_str_array = ffi.new("char*[]", c_strings)

# 步骤3：调用C函数（假设sort_strings接收char**和数组长度两个参数）
lib.sort_strings(c_str_array, len(str_list))

# 读取处理后的结果并转回Python字符串
processed_results = [ffi.string(c_str).decode("utf-8") for c_str in c_strings]
print(processed_results)

关键说明 #

• ffi.new("char[]", ...)创建的字符数组生命周期由CFFI自动管理，无需手动调用free（除非用ffi.gc手动接管内存）。
• 此方案仅为每个字符串分配C风格内存并构建指针数组，无需复制整个列表，符合“优先无需复制列表”的需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MaxGyver