cdll和windll的区别

debra

Python要想调用C语言写的动态连接库，不仅要兼容C接口的调用习惯，还需要兼容C语言的数据类型。幸运的是ctypes库已经做了这两方面的工作，以便调用动态连接库是非常方便的。在Hello World的程序里，这行代码编写如下：

MessageBox = windll.user32.MessageBoxW

从这行代码的简洁程度来看，是非常优美的。这种优美是由于ctypes库在背后做了非常多的工作，比如windll其实是一个比较复杂的对象。在ctypes库里，它提供了三个容易加载动态连接库的对象：cdll、windll和oledll。通过访问这三个对象的属性，就可以调用动态连接库的函数了。其中cdll主要用来加载C语言调用方式（cdecl），windll主要用来加载WIN32调用方式（stdcall），而oledll使用WIN32调用方式（stdcall）且返回值是Windows里返回的HRESULT值。如果你以前没有学习过编程，肯定没有办法区分cdecl和stdcall，就算学习过编程，如果没有写过跨不同库之间的调用，也未必知道。因为在目前IDE的开发环境下，已经全部隐藏这些的细节。但在跨语言方面调用时，就不能忽略这种细节了。那么你也许问为什么会出现这两种调用方式，不是同一个动态连接库吗？对于这个问题，问得好。要回答这个问题，得从发明C语言那时候说起。在70年代，美国人丹尼斯·里奇发明了C语言，并且使用C语言编写UNIX，由此他就成为了C语言之父和UNIX操作系统之父。由于UNIX操作系统非常高效，修改起来也很方便，是得益于使用了C语言来编写。随着UNIX操作系统的推广，C语言也变成了一个流行的语言。要让UNIX变得高效率，那么C语言的设计上，就要着眼于高效的设计。在函数调用这方面的设计，就体现了这一点。在C语言的函数调用时，需要传送多个参数。这些参数的传送是可以通过寄存器或者栈来传送。那你也许问为什么不只使用寄存器这一种方式呢？由于函数调用的参数比较多，比如达到5个。并且在那时候的CPU的寄存器非常少，也满足不了这个要求。不像目前ARM或MIPS的CPU，寄存器比较多，多达13个之多。这时全部使用寄存器来传送参数是基本可以解决问题了。在当时的环境之下，设计的C语言的编译器都是按栈的方式来传递函数调用的参数，这样不但可以解决寄存器少的问题，也可以解决另外一个问题，就是可以动态地传递参数的个数。上面只是解决了个数的问题，那又出现了另外一个问题，就是参数的入栈的顺序问题。这个好比像学校里体育老师叫一班学生来排队，排头是从高到矮，还是从矮到高的选择。在入栈这个问题上，C语言也面临两个选择，一个跟代码的书写的顺序一样从左到右，另一个是从右到左。在考虑到动态参数的问题之后，C语言的设计者采用了从右到左的入栈方式，这种方式有两个优点：一是函数运行时，默认方式是从左到右，意味着出栈的方向应优先为栈顶的元素，这样可以提高运行效率；二是函数参数不定时，运行时分析字符串里出现需要的参数，每出现一个参数就弹出栈一次，跟运行分析的顺序一致。比如下面的函数声明：

printf(const char *,...);

由上可见入栈的顺序不同，调用的方式就不一样。在C语言里都是采用从右向左的方式入栈，在PASCAL语言里是从左向右入栈顺序的。在ctypes库里cdll、windll和oledll都是支持从右到左入栈的参数顺序。

接着下来又引出来了另外一个问题，既然参数是采用入栈的方式来传递，那么就会出现这种情况，当栈的参数没有使用到时，谁来清除，恢复栈的状态。在这个问题上，在编译器的设计者里又出现了两种选择：一种是倾向调用者清除，一种是倾向被调用者清除。这两种方式在性能上没有什么区别，只是安排清除的代码在不同的位置上。cdll是使用调用者清除的栈的方式，而windll和oledll是使用被调用者清除。这点就是它们之间的区别。因此，Python里调用动态连接库时，一定要清楚每个函数使用的调用方式，否则程序就会出问题，重则直接死掉。

caijijian

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