long double return和ctypes

Question

我有一个c函数，它返回 long double 。我想使用ctypes从python中调用这个函数，它主要起作用。设置 so.func.restype = c_longdouble 可以解决问题 - 除了python的float类型是 c_double 所以如果返回的值大于double，但是在一个long double的边界，python仍然获得inf作为返回值。我在64位处理器上， sizeof（long double）是16。

有关解决此问题的任何想法（例如使用十进制类或numpy）而不修改c代码？

Answer 1

我不确定如果不修改C代码就可以做到。 ctypes似乎对 long double 的支持非常糟糕 - 你根本无法像数字一样操纵它们，所有你能做的就是在原生的 float Python类型。

你甚至不能使用字节数组作为返回值而不是 c_longdouble ，因为ABI - ％eax中没有返回浮点值寄存器或在堆栈上像正常返回值一样，它们通过特定于硬件的浮点寄存器传递。

Answer 2

如果你有一个函数返回 c_longdouble 的子类，它将返回ctypes包裹的字段对象，而不是转换为python float 。然后，您可以从中提取字节（例如，使用 memcpy 到c_char数组中），或者将对象传递给另一个C函数以进行进一步处理。 snprintf 函数可以将其格式化为字符串，以便打印或转换为高精度的python数字类型。

import ctypes
libc = ctypes.cdll['libc.so.6']
libm = ctypes.cdll['libm.so.6']

class my_longdouble(ctypes.c_longdouble):
    def __str__(self):
        size = 100
        buf = (ctypes.c_char * size)()
        libc.snprintf(buf, size, '%.35Le', self)
        return buf[:].rstrip('\0')

powl = libm.powl
powl.restype = my_longdouble
powl.argtypes = [ctypes.c_longdouble, ctypes.c_longdouble]

for i in range(1020,1030):
    res = powl(2,i)
    print '2**'+str(i), '=', str(res)

输出：

2**1020 = 1.12355820928894744233081574424314046e+307
2**1021 = 2.24711641857789488466163148848628092e+307
2**1022 = 4.49423283715578976932326297697256183e+307
2**1023 = 8.98846567431157953864652595394512367e+307
2**1024 = 1.79769313486231590772930519078902473e+308
2**1025 = 3.59538626972463181545861038157804947e+308
2**1026 = 7.19077253944926363091722076315609893e+308
2**1027 = 1.43815450788985272618344415263121979e+309
2**1028 = 2.87630901577970545236688830526243957e+309
2**1029 = 5.75261803155941090473377661052487915e+309

（请注意，对于英特尔处理器的 long double 计算，我对35位精度的估计结果过于乐观，只有64位尾数。你应该使用％a 而不是％e / f / g ，如果您打算转换为不基于十进制表示的格式。）

Answer 3

如果您需要高精度浮点，请查看GMPY。

GMPY 是一个C编码的Python扩展模块，它包含了GMP库以提供Python代码快速多精度算法（整数，有理数和浮点数），随机数生成，高级数理论函数等。

GMP 包含高级浮点算术函数（ mpf ） 。如果C类型“double”没有为应用程序提供足够的精度，那么这是要使用的GMP函数类别。此类别中约有65种功能。