如何通过ctypes在C中修改Python列表并返回修改后的列表？

你的核心问题是没有正确保存ctypes数组对象并提取修改后的值：原代码直接传递临时的ctypes数组对象给C函数，还错误地将void类型C函数的返回值（None）赋值给变量，导致无法获取修改后的结果。

修正后的Python代码 #

import os
import ctypes

current_dir = os.getcwd()
full_path = os.path.join(current_dir, "lib.so")  # 用os.path.join避免路径拼接错误

_lib = ctypes.CDLL(full_path)
_lib.apply_cosine.argtypes = (ctypes.POINTER(ctypes.c_double), ctypes.c_int)
_lib.apply_cosine.restype = None  # 明确指定返回类型为void，避免默认推断错误

def apply_cosine(array: list) -> list:
    '''Wrapper function to apply cosine function to each element in the list.
    '''
    length = len(array)
    # 创建ctypes数组对象，并用Python列表初始化
    c_array = (ctypes.c_double * length)(*array)
    # 调用C函数，传入数组指针（ctypes自动转换）和长度
    _lib.apply_cosine(c_array, length)
    # 将修改后的ctypes数组转换为Python列表返回
    return list(c_array)

if __name__ == "__main__":
    test = [12., 44., 23., 32., 244., 23.]
    print(apply_cosine(test))

关键修正点 #

• 保存ctypes数组对象：创建c_array变量存储ctypes数组，确保C函数修改的是我们能访问到的内存区域，而非临时销毁的对象。
• 正确处理返回值：C函数为void类型，显式指定restype = None，且不将函数调用结果赋值给变量。
• 提取修改后的数据：C函数执行完成后，直接将c_array转换为Python列表返回，此时数组内容已被修改。

编译C代码的注意事项 #

由于用到了math.h中的cos函数，编译时需要链接数学库，执行以下命令：

gcc -shared -fPIC -o lib.so iterator.c -lm

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mm117