Passando a string para o Fortran DLL usando ctypes e Python

Question

May 13, 2014, 11:18 PM

Passando a string para o Fortran DLL usando ctypes e Python

Estou tentando carregar uma DLL no Python 2.7 usando ctypes. A DLL foi gravada usando o Fortran e possui várias sub-rotinas. Consegui configurar com sucesso algumas das funções exportadas que esselong edouble ponteiros como argumentos.

import ctypes as C
import numpy as np

dll = C.windll.LoadLibrary('C:\\Temp\\program.dll')
_cp_from_t = getattr(dll, "CP_FROM_T")
_cp_from_t.restype = C.c_double
_cp_from_t.argtypes = [C.POINTER(C.c_longdouble),
                    np.ctypeslib.ndpointer(C.c_longdouble)]

# Mixture Rgas function
_mix_r = getattr(dll, "MIX_R")
_mix_r.restype = C.c_double
_mix_r.argtypes = [np.ctypeslib.ndpointer(dtype=C.c_longdouble)]

def cp_from_t(composition, temp):
    """ Calculates Cp in BTU/lb/R given a fuel composition and temperature.

    :param composition: numpy array containing fuel composition
    :param temp: temperature of fuel
    :return: Cp
    :rtype : float
    """
    return _cp_from_t(C.byref(C.c_double(temp)), composition)

def mix_r(composition):
    """Return the gas constant for a given composition.
    :rtype : float
    :param composition: numpy array containing fuel composition
    """
    return _mix_r(composition)

# At this point, I can just pass a numpy array as the composition and I can get the 
# calculated values without a problem
comps = np.array([0, 0, 12.0, 23.0, 33.0, 10, 5.0])
temp = 900.0

cp = cp_from_t(comps, temp)
rgas = mix_r(comps)

Por enquanto, tudo bem.

O problema surge quando tentooutro sub-rotina chamadaFunction2 que precisa de algumas strings como entrada. As strings são todas de comprimento fixo (255) e também solicitam o comprimento de cada um dos parâmetros da string.

A função é implementada no Fortran da seguinte maneira:

Subroutine FUNCTION2(localBasePath,localTempPath,InputFileName,Model,DataArray,ErrCode)
!DEC$ ATTRIBUTES STDCALL,REFERENCE, ALIAS:'FUNCTION2',DLLEXPORT :: FUNCTION2
Implicit None
Character *255 localBasePath,localTempPath,InputFileName
Integer   *4  Model(20), ErrCode(20)
Real      *8  DataArray(900)

O protótipo de função no Python é configurado da seguinte maneira

function2 = getattr(dll, 'FUNCTION2')
function2.argtypes = [C.POINTER(C.c_char_p), C.c_long,
                      C.POINTER(C.c_char_p), C.c_long,
                      C.POINTER(C.c_char_p), C.c_long,
                      np.ctypeslib.ndpointer(C.c_long , flags='F_CONTIGUOUS'),
                      np.ctypeslib.ndpointer(C.c_double, flags='F_CONTIGUOUS'),
                      np.ctypeslib.ndpointer(C.c_long, flags='F_CONTIGUOUS')]

E eu chamo isso usando:

base_path = "D:\\Users\\xxxxxxx\\Documents\\xxxxx\\".ljust(255)
temp_path = "D:\\Users\\xxxxxxx\\Documents\\xxxxx\\temp".ljust(255)
inp_file = "inp.txt".ljust(255)

function2(C.byref(C.c_char_p(base_path)),
                  C.c_long(len(base_path)),
                  C.byref(C.c_char_p(temp_dir)),
                  C.c_long(len(temp_dir))),
                  C.byref(C.c_char_p(inp_file)),
                  C.c_long(len(inp_file)),
                  model_array,
                  data_array,
                  error_array)

As strings são essencialmente caminhos. A funçãoFunction2 não reconhece os caminhos e prova uma mensagem de erro com alguns caracteres não legíveis no final, como:

forrtl: severe (43): file name specification error, unit 16, D:\Users\xxxxxxx\Documents\xxxxx\œâa.

O que eu queria que a função recebesse eraD:\Users\xxxxxxx\Documents\xxxxx\. Obviamente, as strings não são passadas corretamente.

Eu li que o Python usaNULL seqüências terminadas. Isso pode ser um problema ao passar seqüências de caracteres para uma DLL Fortran? Se sim, como faço para contornar isso?

Alguma recomendação?