在Python(SWIG)中如何将mmap转换为ctypes void**？

核心逻辑对应 #

你的C代码核心是：通过mmap获取内存指针char* image_buf，再取该指针的地址作为void**赋值给trans.frame_buffers。在Python中需要复刻这个"指针的指针"的构造逻辑。

问题1：将mmap转换为指针 #

有两种可靠方式：

方式1：直接调用libc的mmap获取指针（推荐）

直接调用系统libc的mmap函数，能直接拿到底层指针，避免Python mmap模块的额外封装。注意要严格匹配C函数的参数类型：

import ctypes
import os
import mmap

# 加载libc并声明mmap的函数原型（必须，否则ctypes会自动转换参数导致错误）
libc = ctypes.CDLL("libc.so.6")
libc.mmap.argtypes = [
    ctypes.c_void_p,    # addr
    ctypes.c_size_t,    # length
    ctypes.c_int,       # prot
    ctypes.c_int,       # flags
    ctypes.c_int,       # fd
    ctypes.c_off_t      # offset
]
libc.mmap.restype = ctypes.c_void_p

# 打开设备文件
axidma_fd = os.open("/dev/axidma", os.O_RDWR | os.O_EXCL)
image_byte_size = 188

# 调用mmap获取void*指针
image_ptr = libc.mmap(
    0,
    image_byte_size,
    mmap.PROT_READ | mmap.PROT_WRITE,  # 注意用PROT_*常量，不是ACCESS_*
    mmap.MAP_SHARED,
    axidma_fd,
    0
)

方式2：从Python标准库mmap对象提取指针

如果已经使用了Python的mmap模块，可通过ctypes提取底层指针：

import mmap
import ctypes

axidma_fd = os.open("/dev/axidma", os.O_RDWR | os.O_EXCL)
image_byte_size = 188

# 创建Python mmap对象
image_buf_1 = mmap.mmap(
    axidma_fd,
    image_byte_size,
    mmap.MAP_SHARED,
    mmap.PROT_READ | mmap.PROT_WRITE
)

# 提取底层char*指针，再转换为void*
char_ptr = ctypes.c_char_p.from_buffer(image_buf_1)
image_ptr = ctypes.c_void_p(char_ptr.value)

问题2：构造void**类型 #

C中的(void**)&image_buf是取指针变量的地址，在Python中对应以下步骤：

1. 把获取到的image_ptr存入一个ctypes.c_void_p类型的变量（对应C里的void*变量）
2. 用ctypes.pointer()获取该变量的地址，得到的就是POINTER(c_void_p)类型，完全匹配C的void**

代码实现：

# 步骤1：创建存储指针的变量
frame_buf_ptr = ctypes.c_void_p(image_ptr)
# 步骤2：构造void**并赋值给trans.frame_buffers
trans.frame_buffers = ctypes.pointer(frame_buf_ptr)

效率对比：直接调用libc vs Python mmap #

• 直接调用libc.mmap效率略高：少了Python mmap模块的封装层，但性能差异极小，普通场景可忽略。
• Python mmap模块优势：提供字节串式的操作接口，自动处理部分内存管理细节，更符合Python习惯。
• 若仅为给SWIG封装的C库提供指针，直接调用libc.mmap更直接，避免额外转换步骤。

解决之前的错误问题 #

1. c_void_p.from_buffer(mmap对象)得到None：from_buffer是读取缓冲区内容而非获取指针地址，正确方式是用from_buffer获取指向缓冲区的指针，再取其value属性。
2. libc.mmap指针赋值报错：直接传入c_void_p是void*类型，而接口需要void**，必须先把指针存入变量再取其地址。
3. byref/from_buffer类型不匹配：byref是临时引用对象，不是正式的POINTER类型；from_buffer得到的是void*，需要再封装一层指针的指针才能匹配void**。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jcc18