# -*- coding: utf-8 -*-# @Author : 小红牛# 微信公众号：wdPythonimport ctypesimport sys# 1. 加载 C 标准库（跨平台尝试）if sys.platform == "win32":    libc = ctypes.CDLL("msvcrt.dll")   # Windows 下的 C 运行库else:    libc = ctypes.CDLL("libc.so.6")    # Linux 常用    # 若失败可尝试 libc.dylib (macOS) 或使用 ctypes.util.find_library# 2. 定义 C 结构体（对应 struct tm）class StructTm(ctypes.Structure):    _fields_ = [        ("tm_sec",   ctypes.c_int),        ("tm_min",   ctypes.c_int),        ("tm_hour",  ctypes.c_int),        ("tm_mday",  ctypes.c_int),        ("tm_mon",   ctypes.c_int),        ("tm_year",  ctypes.c_int),        ("tm_wday",  ctypes.c_int),        ("tm_yday",  ctypes.c_int),        ("tm_isdst", ctypes.c_int),    ]# 3. 设置函数参数类型和返回类型（类型安全检查）# time_t time(time_t *t)libc.time.argtypes = [ctypes.POINTER(ctypes.c_long)]libc.time.restype = ctypes.c_long# struct tm *localtime(const time_t *timep)libc.localtime.argtypes = [ctypes.POINTER(ctypes.c_long)]libc.localtime.restype = ctypes.POINTER(StructTm)# size_t strftime(char *s, size_t max, const char *format, const struct tm *tm)libc.strftime.argtypes = [ctypes.c_char_p, ctypes.c_size_t, ctypes.c_char_p, ctypes.POINTER(StructTm)]libc.strftime.restype = ctypes.c_size_t# int printf(const char *format, ...) 可变参数需要特殊处理，这里只演示固定签名libc.printf.argtypes = [ctypes.c_char_p]libc.printf.restype = ctypes.c_int# 4. 调用函数示例：获取当前时间并格式化输出def demo_time():    # 调用 time(NULL) 获得时间戳    t = libc.time(None)    print(f"Raw time_t: {t}")    # 调用 localtime 转换为结构体指针    tm_ptr = libc.localtime(ctypes.byref(ctypes.c_long(t)))    # 解引用指针得到结构体内容    tm_struct = tm_ptr.contents    print(f"Current tm: {tm_struct.tm_hour}:{tm_struct.tm_min}:{tm_struct.tm_sec}")    # 使用 strftime 格式化时间字符串    buf = ctypes.create_string_buffer(100)          # 可写缓冲区    fmt = b"%Y-%m-%d %H:%M:%S"    n = libc.strftime(buf, len(buf), fmt, tm_ptr)    print(f"Formatted time: {buf.value.decode()} (length={n})")# 5. 使用数组：调用 qsort 对整数排序（回调函数演示）# 定义比较回调类型：int cmp(const void *a, const void *b)CMPFUNC = ctypes.CFUNCTYPE(ctypes.c_int, ctypes.c_void_p, ctypes.c_void_p)@CMPFUNCdef py_cmp(a, b):    # 将 void* 转换为 int* 并解引用    x = ctypes.cast(a, ctypes.POINTER(ctypes.c_int)).contents.value    y = ctypes.cast(b, ctypes.POINTER(ctypes.c_int)).contents.value    return x - ydef demo_qsort():    # 准备一个整数数组    IntArray5 = ctypes.c_int * 5    arr = IntArray5(42, 7, 13, 99, 5)    print("Before sort:", list(arr))    # 获取 qsort 函数（某些平台需显式声明）    libc.qsort.argtypes = [ctypes.c_void_p, ctypes.c_size_t, ctypes.c_size_t, CMPFUNC]    libc.qsort.restype = None    # 调用 qsort    libc.qsort(arr, len(arr), ctypes.sizeof(ctypes.c_int), py_cmp)    print("After sort: ", list(arr))# 6. 指针和 byref 用法：修改变量值def demo_pointer():    x = ctypes.c_int(100)    print(f"Before: {x.value}")    # 假设有一个 C 函数 void add_one(int *p) { *p += 1; }    # 我们手动模拟：通过 ctypes 直接操作指针    # 注意：这里没有真实的 add_one，仅演示指针操作    ptr = ctypes.pointer(x)      # 获取 POINTER(c_int)    ptr.contents.value += 1      # 等价于 *ptr += 1    print(f"After pointer increment: {x.value}")    # 使用 byref 传递引用（更高效，通常用于函数参数）    # 例如：libc.time(ctypes.byref(t_var))# 7. 错误处理：检查函数返回值def demo_error_handling():    # 故意调用一个可能失败的函数：打开不存在的文件 (fopen)    if sys.platform != "win32":        libc.fopen.argtypes = [ctypes.c_char_p, ctypes.c_char_p]        libc.fopen.restype = ctypes.c_void_p        fp = libc.fopen(b"/nonexistent/file.txt", b"r")        if fp == 0:   # NULL 指针            print("Error: fopen failed (errno handled elsewhere)")        else:            # 正常关闭文件（演示用）            libc.fclose.argtypes = [ctypes.c_void_p]            libc.fclose(fp)    else:        print("Skipping fopen demo on Windows (uses different API)")# 运行所有示例if __name__ == "__main__":    print("=== CTime Demo ===")    demo_time()    print("\n=== QSort with Callback ===")    demo_qsort()    print("\n=== Pointer Manipulation ===")    demo_pointer()    print("\n=== Error Handling ===")    demo_error_handling()