PythonからDLLを呼ぶ際にエラーが発生する

Question

###前提・実現したいこと

あるハードウェアを制御する為のDLLをPythonから制御しようとしています。
環境はPython3.6.0b1(Win32),Windows10(32ﾋﾞｯﾄ)です。

DLL内には、そのパソコンに接続されている機器の一覧を取得する関数と、
機器をオープンする関数、実際に機器に対して何かしらの制御を行う関数があります。

DLL内の関数は以下の様に定義されています。
EXPORT BOOL __stdcall Get_Device_Handle( DWORD *num, UINT64 *dFoundHandle );
EXPORT BOOL __stdcall Open_Handle( UINT64 dFoundHandle, UINT64 *dOpenHandle );

###発生している問題・エラーメッセージ

ValueError: Procedure probably called with not enough arguments (4 bytes missing)

###該当のソースコード

num =  c_ulong();
FoundHandle = ( c_ulonglong * 16 )();
dOpenHandle = c_ulonglong();

if dll.Get_Device_Handle( byref( num ), byref( FoundHandle )) == False:
 print("Device not found!!");
 sys.exit(1);
else:
 print('Device %d found!!' % num.value );

for i in range( num.value ): このfor文の中で見つかった機器を順番にオープン→制御→クローズする

 if dll.Open_Handle( FoundHandle[i], byref( dOpenHandle )) == False:    ←ここでエラーが発生する
   print("OPEN Failed!!");
   sys.exit(1);

 dOpenHandleを使って何かしらの制御

 ここでオープンしたデバイスをクローズしてfor文の先頭に戻る

###試したこと

違う環境や違う開発環境で試してみた。

Open_Hanlde()でエラーがでていますが、
実際にはGet_Device_Handle()でFoundHandleに正しい値を受け取れていないのではないかと考えています。
Get_Device_Handle()は、パソコンに接続されている機器の台数(最大16台)とそのハンドル(FoundHandle)が帰って来て、
そのFoundHandleを使いOpen_Handle()で機器をオープンします。

###補足情報(言語/FW/ツール等のバージョンなど)

1,同じ環境(Win10/32ビット)で当該DLLをVC2015から制御すると機器をオープンして制御する事ができました。
2,違う環境(Win7/64ビット+Python3.6.0b1(Win64)+64ビット版DLL)でVC2015から制御すると機器をオープンして制御する事ができました。
3,違う環境(Win7/64ビット+Python3.6.0b1(Win64)+64ビット版DLL)でPythonから制御すると機器をオープンして制御する事ができました。

Answer 1

すでにほぼ答えが出てしまっていますが。。。

print(type(FoundHandle[0]))
<class 'int'>

上記のようにFoundHandleの要素にアクセスした時に一旦Pythonのint型にキャストされて、それがOpen_Handleを呼び出す時にちゃんとUINT64にキャストされないことがおそらく原因です。

以下、ご参考までに。関数のargtypesを明示してあげるとちゃんとUINT64にキャストされるようになると思います。

from ctypes import byref
from ctypes import c_uint64 as UINT64
from ctypes import POINTER
from ctypes import windll
from ctypes import wintypes


num =  wintypes.DWORD()
FoundHandle = (UINT64 * 16)()
dOpenHandle = UINT64()

dll = windll.LoadLibrary("ORGUSB.dll")
dll.Get_Device_Handle.restype = wintypes.BOOL
dll.Get_Device_Handle.argtypes = (POINTER(wintypes.DWORD), POINTER(UINT64))
dll.Open_Handle.restype = wintypes.BOOL
dll.Open_Handle.argtypes = (UINT64, POINTER(UINT64))

...

Comments

[pashango2]

原因はそれだと思います、4バイトスタックサイズが足りないのも説明つきますし。

> 違う環境(Win7/64ビット+Python3.6.0b1(Win64)+64ビット版DLL)でPythonから制御すると機器をオープンして制御する事ができました。

しかし、これについて少し引っかかります。
ｃｔｙｐｅｓはPythonの数値型はintと解釈しますよね、たぶん4バイトより大きい数値でも4バイトに丸めると思うんです。
だとすると64ビット環境でもエラーが出るべきだと思うんですが。
64ビット環境だとスタックのアライメント処理でたまたまスタックサイズが一致したんですかね？

[YouheiSakurai]

https://github.com/python/cpython/blob/master/Lib/ctypes/__init__.py#L178

64ビット環境ではc_intがc_longになってそうなコードがありました。ので、その辺で違いが出たのかもしれないと思います。難しくてよく分かってませんが(笑。

[pashango2]

うーん、このコードにいくのはintとlongが同一サイズの環境のときですね。
まぁ、ここらへんは環境に依存するところでパティングとかアライメントの話になるので難しいですね。
ありがとうございます。

Answer 2

変数dllはctypes.WinDLLでしょうか？
stdcallはWinDLLでロードする必要があります。

https://docs.python.jp/3/library/ctypes.html

実際にはGet_Device_Handle()でFoundHandleに正しい値を受け取れていないのではないかと考えています。

その推測はおそらく合っています、上のページで全く同じエラーコードが出ています。
出ているエラーを見ますと、スタックが4バイト少ないと出ています。

あと考えられる可能性はc_ulongなどの環境依存の型指定です。
ctypesにはctypes.c_int16などのサイズ固定の指定があるので、そちらを使ってはどうでしょうか？

追記

YouheiSakuraiさんの回答と同意見です。

argtypeを指定してあげるか、明示的に変換すればOKです。

if dll.Open_Handle( ctypes.u_int64(FoundHandle[i]), byref( dOpenHandle )) == False: 

個人的にはYouheiSakuraiさんのargtypeとrestypeを定義する方法がきれいですね。

ただし引っかかるのは64ビット版で動作したということですね。
推測ですが偶然動作しているだけで、いつ問題が出てもおかしくないコードだと思います。

Comments

[masa0715]

アドバイスありがとうございます。

DLLロード部分のコードが抜けていました。
失礼しました。

dll = windll.LoadLibrary("ORGUSB.dll");

さっそくc_ulonglongを宣言をc_uint64に変更してみましたが同じエラーが発生しました。
アドバイス頂いた内容は以下の理解で宜しいでしょうか？

num = c_uint64();
FoundHandle = ( c_uint64 * 16 )();
dOpenHandle = c_uint64();

[pashango2]

なるほど、なら答えは絞られてきました。

if dll.Open_Handle( FoundHandle[i], byref( dOpenHandle )) == False

の部分ですが

x = c_uint64(FoundHandle[i])
if dll.Open_Handle( x, byref( dOpenHandle )) == False

としてみてください。

[masa0715]

明示的にキャストする方法で解決する事ができました。

pashango2様、YouheiSakurai様、丁寧なアドバイスありがとうございました。