Fix bugs in proto3 mode encoding of submessages (#256)
[apps/agl-service-can-low-level.git] / docs / reference.rst
1 =====================
2 Nanopb: API reference
3 =====================
4
5 .. include :: menu.rst
6
7 .. contents ::
8
9
10
11
12 Compilation options
13 ===================
14 The following options can be specified in one of two ways:
15
16 1. Using the -D switch on the C compiler command line.
17 2. By #defining them at the top of pb.h.
18
19 You must have the same settings for the nanopb library and all code that
20 includes pb.h.
21
22 ============================  ================================================
23 PB_NO_PACKED_STRUCTS           Disable packed structs. Increases RAM usage but
24                                is necessary on some platforms that do not
25                                support unaligned memory access.
26 PB_ENABLE_MALLOC               Set this to enable dynamic allocation support
27                                in the decoder.
28 PB_MAX_REQUIRED_FIELDS         Maximum number of required fields to check for
29                                presence. Default value is 64. Increases stack
30                                usage 1 byte per every 8 fields. Compiler
31                                warning will tell if you need this.
32 PB_FIELD_16BIT                 Add support for tag numbers > 255 and fields
33                                larger than 255 bytes or 255 array entries.
34                                Increases code size 3 bytes per each field.
35                                Compiler error will tell if you need this.
36 PB_FIELD_32BIT                 Add support for tag numbers > 65535 and fields
37                                larger than 65535 bytes or 65535 array entries.
38                                Increases code size 9 bytes per each field.
39                                Compiler error will tell if you need this.
40 PB_NO_ERRMSG                   Disables the support for error messages; only
41                                error information is the true/false return
42                                value. Decreases the code size by a few hundred
43                                bytes.
44 PB_BUFFER_ONLY                 Disables the support for custom streams. Only
45                                supports encoding and decoding with memory
46                                buffers. Speeds up execution and decreases code
47                                size slightly.
48 PB_OLD_CALLBACK_STYLE          Use the old function signature (void\* instead
49                                of void\*\*) for callback fields. This was the
50                                default until nanopb-0.2.1.
51 PB_SYSTEM_HEADER               Replace the standard header files with a single
52                                header file. It should define all the required
53                                functions and typedefs listed on the
54                                `overview page`_. Value must include quotes,
55                                for example *#define PB_SYSTEM_HEADER "foo.h"*.
56 ============================  ================================================
57
58 The PB_MAX_REQUIRED_FIELDS, PB_FIELD_16BIT and PB_FIELD_32BIT settings allow
59 raising some datatype limits to suit larger messages. Their need is recognized
60 automatically by C-preprocessor #if-directives in the generated .pb.h files.
61 The default setting is to use the smallest datatypes (least resources used).
62
63 .. _`overview page`: index.html#compiler-requirements
64
65
66 Proto file options
67 ==================
68 The generator behaviour can be adjusted using these options, defined in the
69 'nanopb.proto' file in the generator folder:
70
71 ============================  ================================================
72 max_size                       Allocated size for *bytes* and *string* fields.
73 max_count                      Allocated number of entries in arrays
74                                (*repeated* fields).
75 int_size                       Override the integer type of a field.
76                                (To use e.g. uint8_t to save RAM.)
77 type                           Type of the generated field. Default value
78                                is *FT_DEFAULT*, which selects automatically.
79                                You can use *FT_CALLBACK*, *FT_POINTER*,
80                                *FT_STATIC* or *FT_IGNORE* to
81                                force a callback field, a dynamically
82                                allocated field, a static field or to
83                                completely ignore the field.
84 long_names                     Prefix the enum name to the enum value in
85                                definitions, i.e. *EnumName_EnumValue*. Enabled
86                                by default.
87 packed_struct                  Make the generated structures packed.
88                                NOTE: This cannot be used on CPUs that break
89                                on unaligned accesses to variables.
90 skip_message                   Skip the whole message from generation.
91 no_unions                      Generate 'oneof' fields as optional fields
92                                instead of C unions.
93 msgid                          Specifies a unique id for this message type.
94                                Can be used by user code as an identifier.
95 anonymous_oneof                Generate 'oneof' fields as anonymous unions.
96 fixed_length                   Generate 'bytes' fields with constant length.
97 ============================  ================================================
98
99 These options can be defined for the .proto files before they are converted
100 using the nanopb-generatory.py. There are three ways to define the options:
101
102 1. Using a separate .options file.
103    This is the preferred way as of nanopb-0.2.1, because it has the best
104    compatibility with other protobuf libraries.
105 2. Defining the options on the command line of nanopb_generator.py.
106    This only makes sense for settings that apply to a whole file.
107 3. Defining the options in the .proto file using the nanopb extensions.
108    This is the way used in nanopb-0.1, and will remain supported in the
109    future. It however sometimes causes trouble when using the .proto file
110    with other protobuf libraries.
111
112 The effect of the options is the same no matter how they are given. The most
113 common purpose is to define maximum size for string fields in order to
114 statically allocate them.
115
116 Defining the options in a .options file
117 ---------------------------------------
118 The preferred way to define options is to have a separate file
119 'myproto.options' in the same directory as the 'myproto.proto'. ::
120
121     # myproto.proto
122     message MyMessage {
123         required string name = 1;
124         repeated int32 ids = 4;
125     }
126
127 ::
128
129     # myproto.options
130     MyMessage.name         max_size:40
131     MyMessage.ids          max_count:5
132
133 The generator will automatically search for this file and read the
134 options from it. The file format is as follows:
135
136 * Lines starting with '#' or '//' are regarded as comments.
137 * Blank lines are ignored.
138 * All other lines should start with a field name pattern, followed by one or
139   more options. For example: *"MyMessage.myfield max_size:5 max_count:10"*.
140 * The field name pattern is matched against a string of form *'Message.field'*.
141   For nested messages, the string is *'Message.SubMessage.field'*.
142 * The field name pattern may use the notation recognized by Python fnmatch():
143
144   - *\** matches any part of string, like 'Message.\*' for all fields
145   - *\?* matches any single character
146   - *[seq]* matches any of characters 's', 'e' and 'q'
147   - *[!seq]* matches any other character
148
149 * The options are written as *'option_name:option_value'* and several options
150   can be defined on same line, separated by whitespace.
151 * Options defined later in the file override the ones specified earlier, so
152   it makes sense to define wildcard options first in the file and more specific
153   ones later.
154   
155 If preferred, the name of the options file can be set using the command line
156 switch *-f* to nanopb_generator.py.
157
158 Defining the options on command line
159 ------------------------------------
160 The nanopb_generator.py has a simple command line option *-s OPTION:VALUE*.
161 The setting applies to the whole file that is being processed.
162
163 Defining the options in the .proto file
164 ---------------------------------------
165 The .proto file format allows defining custom options for the fields.
166 The nanopb library comes with *nanopb.proto* which does exactly that, allowing
167 you do define the options directly in the .proto file::
168
169     import "nanopb.proto";
170     
171     message MyMessage {
172         required string name = 1 [(nanopb).max_size = 40];
173         repeated int32 ids = 4   [(nanopb).max_count = 5];
174     }
175
176 A small complication is that you have to set the include path of protoc so that
177 nanopb.proto can be found. This file, in turn, requires the file
178 *google/protobuf/descriptor.proto*. This is usually installed under
179 */usr/include*. Therefore, to compile a .proto file which uses options, use a
180 protoc command similar to::
181
182     protoc -I/usr/include -Inanopb/generator -I. -omessage.pb message.proto
183
184 The options can be defined in file, message and field scopes::
185
186     option (nanopb_fileopt).max_size = 20; // File scope
187     message Message
188     {
189         option (nanopb_msgopt).max_size = 30; // Message scope
190         required string fieldsize = 1 [(nanopb).max_size = 40]; // Field scope
191     }
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201 pb.h
202 ====
203
204 pb_byte_t
205 ---------
206 Type used for storing byte-sized data, such as raw binary input and bytes-type fields. ::
207
208     typedef uint_least8_t pb_byte_t;
209
210 For most platforms this is equivalent to `uint8_t`. Some platforms however do not support
211 8-bit variables, and on those platforms 16 or 32 bits need to be used for each byte.
212
213 pb_type_t
214 ---------
215 Type used to store the type of each field, to control the encoder/decoder behaviour. ::
216
217     typedef uint_least8_t pb_type_t;
218
219 The low-order nibble of the enumeration values defines the function that can be used for encoding and decoding the field data:
220
221 =========================== ===== ================================================
222 LTYPE identifier            Value Storage format
223 =========================== ===== ================================================
224 PB_LTYPE_VARINT             0x00  Integer.
225 PB_LTYPE_UVARINT            0x01  Unsigned integer.
226 PB_LTYPE_SVARINT            0x02  Integer, zigzag encoded.
227 PB_LTYPE_FIXED32            0x03  32-bit integer or floating point.
228 PB_LTYPE_FIXED64            0x04  64-bit integer or floating point.
229 PB_LTYPE_BYTES              0x05  Structure with *size_t* field and byte array.
230 PB_LTYPE_STRING             0x06  Null-terminated string.
231 PB_LTYPE_SUBMESSAGE         0x07  Submessage structure.
232 PB_LTYPE_EXTENSION          0x08  Point to *pb_extension_t*.
233 PB_LTYPE_FIXED_LENGTH_BYTES 0x09  Inline *pb_byte_t* array of fixed size.
234 =========================== ===== ================================================
235
236 The bits 4-5 define whether the field is required, optional or repeated:
237
238 ==================== ===== ================================================
239 HTYPE identifier     Value Field handling
240 ==================== ===== ================================================
241 PB_HTYPE_REQUIRED    0x00  Verify that field exists in decoded message.
242 PB_HTYPE_OPTIONAL    0x10  Use separate *has_<field>* boolean to specify
243                            whether the field is present.
244                            (Unless it is a callback)
245 PB_HTYPE_REPEATED    0x20  A repeated field with preallocated array.
246                            Separate *<field>_count* for number of items.
247                            (Unless it is a callback)
248 ==================== ===== ================================================
249
250 The bits 6-7 define the how the storage for the field is allocated:
251
252 ==================== ===== ================================================
253 ATYPE identifier     Value Allocation method
254 ==================== ===== ================================================
255 PB_ATYPE_STATIC      0x00  Statically allocated storage in the structure.
256 PB_ATYPE_CALLBACK    0x40  A field with dynamic storage size. Struct field
257                            actually contains a pointer to a callback
258                            function.
259 ==================== ===== ================================================
260
261
262 pb_field_t
263 ----------
264 Describes a single structure field with memory position in relation to others. The descriptions are usually autogenerated. ::
265
266     typedef struct pb_field_s pb_field_t;
267     struct pb_field_s {
268         pb_size_t tag;
269         pb_type_t type;
270         pb_size_t data_offset;
271         pb_ssize_t size_offset;
272         pb_size_t data_size;
273         pb_size_t array_size;
274         const void *ptr;
275     } pb_packed;
276
277 :tag:           Tag number of the field or 0 to terminate a list of fields.
278 :type:          LTYPE, HTYPE and ATYPE of the field.
279 :data_offset:   Offset of field data, relative to the end of the previous field.
280 :size_offset:   Offset of *bool* flag for optional fields or *size_t* count for arrays, relative to field data.
281 :data_size:     Size of a single data entry, in bytes. For PB_LTYPE_BYTES, the size of the byte array inside the containing structure. For PB_HTYPE_CALLBACK, size of the C data type if known.
282 :array_size:    Maximum number of entries in an array, if it is an array type.
283 :ptr:           Pointer to default value for optional fields, or to submessage description for PB_LTYPE_SUBMESSAGE.
284
285 The *uint8_t* datatypes limit the maximum size of a single item to 255 bytes and arrays to 255 items. Compiler will give error if the values are too large. The types can be changed to larger ones by defining *PB_FIELD_16BIT*.
286
287 pb_bytes_array_t
288 ----------------
289 An byte array with a field for storing the length::
290
291     typedef struct {
292         pb_size_t size;
293         pb_byte_t bytes[1];
294     } pb_bytes_array_t;
295
296 In an actual array, the length of *bytes* may be different.
297
298 pb_callback_t
299 -------------
300 Part of a message structure, for fields with type PB_HTYPE_CALLBACK::
301
302     typedef struct _pb_callback_t pb_callback_t;
303     struct _pb_callback_t {
304         union {
305             bool (*decode)(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void **arg);
306             bool (*encode)(pb_ostream_t *stream, const pb_field_t *field, void * const *arg);
307         } funcs;
308         
309         void *arg;
310     };
311
312 A pointer to the *arg* is passed to the callback when calling. It can be used to store any information that the callback might need.
313
314 Previously the function received just the value of *arg* instead of a pointer to it. This old behaviour can be enabled by defining *PB_OLD_CALLBACK_STYLE*.
315
316 When calling `pb_encode`_, *funcs.encode* is used, and similarly when calling `pb_decode`_, *funcs.decode* is used. The function pointers are stored in the same memory location but are of incompatible types. You can set the function pointer to NULL to skip the field.
317
318 pb_wire_type_t
319 --------------
320 Protocol Buffers wire types. These are used with `pb_encode_tag`_. ::
321
322     typedef enum {
323         PB_WT_VARINT = 0,
324         PB_WT_64BIT  = 1,
325         PB_WT_STRING = 2,
326         PB_WT_32BIT  = 5
327     } pb_wire_type_t;
328
329 pb_extension_type_t
330 -------------------
331 Defines the handler functions and auxiliary data for a field that extends
332 another message. Usually autogenerated by *nanopb_generator.py*::
333
334     typedef struct {
335         bool (*decode)(pb_istream_t *stream, pb_extension_t *extension,
336                    uint32_t tag, pb_wire_type_t wire_type);
337         bool (*encode)(pb_ostream_t *stream, const pb_extension_t *extension);
338         const void *arg;
339     } pb_extension_type_t;
340
341 In the normal case, the function pointers are *NULL* and the decoder and
342 encoder use their internal implementations. The internal implementations
343 assume that *arg* points to a *pb_field_t* that describes the field in question.
344
345 To implement custom processing of unknown fields, you can provide pointers
346 to your own functions. Their functionality is mostly the same as for normal
347 callback fields, except that they get called for any unknown field when decoding.
348
349 pb_extension_t
350 --------------
351 Ties together the extension field type and the storage for the field value::
352
353     typedef struct {
354         const pb_extension_type_t *type;
355         void *dest;
356         pb_extension_t *next;
357         bool found;
358     } pb_extension_t;
359
360 :type:      Pointer to the structure that defines the callback functions.
361 :dest:      Pointer to the variable that stores the field value
362             (as used by the default extension callback functions.)
363 :next:      Pointer to the next extension handler, or *NULL*.
364 :found:     Decoder sets this to true if the extension was found.
365
366 PB_GET_ERROR
367 ------------
368 Get the current error message from a stream, or a placeholder string if
369 there is no error message::
370
371     #define PB_GET_ERROR(stream) (string expression)
372
373 This should be used for printing errors, for example::
374
375     if (!pb_decode(...))
376     {
377         printf("Decode failed: %s\n", PB_GET_ERROR(stream));
378     }
379
380 The macro only returns pointers to constant strings (in code memory),
381 so that there is no need to release the returned pointer.
382
383 PB_RETURN_ERROR
384 ---------------
385 Set the error message and return false::
386
387     #define PB_RETURN_ERROR(stream,msg) (sets error and returns false)
388
389 This should be used to handle error conditions inside nanopb functions
390 and user callback functions::
391
392     if (error_condition)
393     {
394         PB_RETURN_ERROR(stream, "something went wrong");
395     }
396
397 The *msg* parameter must be a constant string.
398
399
400
401 pb_encode.h
402 ===========
403
404 pb_ostream_from_buffer
405 ----------------------
406 Constructs an output stream for writing into a memory buffer. This is just a helper function, it doesn't do anything you couldn't do yourself in a callback function. It uses an internal callback that stores the pointer in stream *state* field. ::
407
408     pb_ostream_t pb_ostream_from_buffer(pb_byte_t *buf, size_t bufsize);
409
410 :buf:           Memory buffer to write into.
411 :bufsize:       Maximum number of bytes to write.
412 :returns:       An output stream.
413
414 After writing, you can check *stream.bytes_written* to find out how much valid data there is in the buffer.
415
416 pb_write
417 --------
418 Writes data to an output stream. Always use this function, instead of trying to call stream callback manually. ::
419
420     bool pb_write(pb_ostream_t *stream, const pb_byte_t *buf, size_t count);
421
422 :stream:        Output stream to write to.
423 :buf:           Pointer to buffer with the data to be written.
424 :count:         Number of bytes to write.
425 :returns:       True on success, false if maximum length is exceeded or an IO error happens.
426
427 If an error happens, *bytes_written* is not incremented. Depending on the callback used, calling pb_write again after it has failed once may be dangerous. Nanopb itself never does this, instead it returns the error to user application. The builtin pb_ostream_from_buffer is safe to call again after failed write.
428
429 pb_encode
430 ---------
431 Encodes the contents of a structure as a protocol buffers message and writes it to output stream. ::
432
433     bool pb_encode(pb_ostream_t *stream, const pb_field_t fields[], const void *src_struct);
434
435 :stream:        Output stream to write to.
436 :fields:        A field description array, usually autogenerated.
437 :src_struct:    Pointer to the data that will be serialized.
438 :returns:       True on success, false on IO error, on detectable errors in field description, or if a field encoder returns false.
439
440 Normally pb_encode simply walks through the fields description array and serializes each field in turn. However, submessages must be serialized twice: first to calculate their size and then to actually write them to output. This causes some constraints for callback fields, which must return the same data on every call.
441
442 pb_encode_delimited
443 -------------------
444 Calculates the length of the message, encodes it as varint and then encodes the message. ::
445
446     bool pb_encode_delimited(pb_ostream_t *stream, const pb_field_t fields[], const void *src_struct);
447
448 (parameters are the same as for `pb_encode`_.)
449
450 A common way to indicate the message length in Protocol Buffers is to prefix it with a varint.
451 This function does this, and it is compatible with *parseDelimitedFrom* in Google's protobuf library.
452
453 .. sidebar:: Encoding fields manually
454
455     The functions with names *pb_encode_\** are used when dealing with callback fields. The typical reason for using callbacks is to have an array of unlimited size. In that case, `pb_encode`_ will call your callback function, which in turn will call *pb_encode_\** functions repeatedly to write out values.
456
457     The tag of a field must be encoded separately with `pb_encode_tag_for_field`_. After that, you can call exactly one of the content-writing functions to encode the payload of the field. For repeated fields, you can repeat this process multiple times.
458
459     Writing packed arrays is a little bit more involved: you need to use `pb_encode_tag` and specify `PB_WT_STRING` as the wire type. Then you need to know exactly how much data you are going to write, and use `pb_encode_varint`_ to write out the number of bytes before writing the actual data. Substreams can be used to determine the number of bytes beforehand; see `pb_encode_submessage`_ source code for an example.
460
461 pb_get_encoded_size
462 -------------------
463 Calculates the length of the encoded message. ::
464
465     bool pb_get_encoded_size(size_t *size, const pb_field_t fields[], const void *src_struct);
466
467 :size:          Calculated size of the encoded message.
468 :fields:        A field description array, usually autogenerated.
469 :src_struct:    Pointer to the data that will be serialized.
470 :returns:       True on success, false on detectable errors in field description or if a field encoder returns false.
471
472 pb_encode_tag
473 -------------
474 Starts a field in the Protocol Buffers binary format: encodes the field number and the wire type of the data. ::
475
476     bool pb_encode_tag(pb_ostream_t *stream, pb_wire_type_t wiretype, uint32_t field_number);
477
478 :stream:        Output stream to write to. 1-5 bytes will be written.
479 :wiretype:      PB_WT_VARINT, PB_WT_64BIT, PB_WT_STRING or PB_WT_32BIT
480 :field_number:  Identifier for the field, defined in the .proto file. You can get it from field->tag.
481 :returns:       True on success, false on IO error.
482
483 pb_encode_tag_for_field
484 -----------------------
485 Same as `pb_encode_tag`_, except takes the parameters from a *pb_field_t* structure. ::
486
487     bool pb_encode_tag_for_field(pb_ostream_t *stream, const pb_field_t *field);
488
489 :stream:        Output stream to write to. 1-5 bytes will be written.
490 :field:         Field description structure. Usually autogenerated.
491 :returns:       True on success, false on IO error or unknown field type.
492
493 This function only considers the LTYPE of the field. You can use it from your field callbacks, because the source generator writes correct LTYPE also for callback type fields.
494
495 Wire type mapping is as follows:
496
497 ============================================= ============
498 LTYPEs                                        Wire type
499 ============================================= ============
500 VARINT, UVARINT, SVARINT                      PB_WT_VARINT
501 FIXED64                                       PB_WT_64BIT
502 STRING, BYTES, SUBMESSAGE, FIXED_LENGTH_BYTES PB_WT_STRING
503 FIXED32                                       PB_WT_32BIT
504 ============================================= ============
505
506 pb_encode_varint
507 ----------------
508 Encodes a signed or unsigned integer in the varint_ format. Works for fields of type `bool`, `enum`, `int32`, `int64`, `uint32` and `uint64`::
509
510     bool pb_encode_varint(pb_ostream_t *stream, uint64_t value);
511
512 :stream:        Output stream to write to. 1-10 bytes will be written.
513 :value:         Value to encode. Just cast e.g. int32_t directly to uint64_t.
514 :returns:       True on success, false on IO error.
515
516 .. _varint: http://code.google.com/apis/protocolbuffers/docs/encoding.html#varints
517
518 pb_encode_svarint
519 -----------------
520 Encodes a signed integer in the 'zig-zagged' format. Works for fields of type `sint32` and `sint64`::
521
522     bool pb_encode_svarint(pb_ostream_t *stream, int64_t value);
523
524 (parameters are the same as for `pb_encode_varint`_
525
526 pb_encode_string
527 ----------------
528 Writes the length of a string as varint and then contents of the string. Works for fields of type `bytes` and `string`::
529
530     bool pb_encode_string(pb_ostream_t *stream, const pb_byte_t *buffer, size_t size);
531
532 :stream:        Output stream to write to.
533 :buffer:        Pointer to string data.
534 :size:          Number of bytes in the string. Pass `strlen(s)` for strings.
535 :returns:       True on success, false on IO error.
536
537 pb_encode_fixed32
538 -----------------
539 Writes 4 bytes to stream and swaps bytes on big-endian architectures. Works for fields of type `fixed32`, `sfixed32` and `float`::
540
541     bool pb_encode_fixed32(pb_ostream_t *stream, const void *value);
542
543 :stream:    Output stream to write to.
544 :value:     Pointer to a 4-bytes large C variable, for example `uint32_t foo;`.
545 :returns:   True on success, false on IO error.
546
547 pb_encode_fixed64
548 -----------------
549 Writes 8 bytes to stream and swaps bytes on big-endian architecture. Works for fields of type `fixed64`, `sfixed64` and `double`::
550
551     bool pb_encode_fixed64(pb_ostream_t *stream, const void *value);
552
553 :stream:    Output stream to write to.
554 :value:     Pointer to a 8-bytes large C variable, for example `uint64_t foo;`.
555 :returns:   True on success, false on IO error.
556
557 pb_encode_submessage
558 --------------------
559 Encodes a submessage field, including the size header for it. Works for fields of any message type::
560
561     bool pb_encode_submessage(pb_ostream_t *stream, const pb_field_t fields[], const void *src_struct);
562
563 :stream:        Output stream to write to.
564 :fields:        Pointer to the autogenerated field description array for the submessage type, e.g. `MyMessage_fields`.
565 :src:           Pointer to the structure where submessage data is.
566 :returns:       True on success, false on IO errors, pb_encode errors or if submessage size changes between calls.
567
568 In Protocol Buffers format, the submessage size must be written before the submessage contents. Therefore, this function has to encode the submessage twice in order to know the size beforehand.
569
570 If the submessage contains callback fields, the callback function might misbehave and write out a different amount of data on the second call. This situation is recognized and *false* is returned, but garbage will be written to the output before the problem is detected.
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583 pb_decode.h
584 ===========
585
586 pb_istream_from_buffer
587 ----------------------
588 Helper function for creating an input stream that reads data from a memory buffer. ::
589
590     pb_istream_t pb_istream_from_buffer(const pb_byte_t *buf, size_t bufsize);
591
592 :buf:           Pointer to byte array to read from.
593 :bufsize:       Size of the byte array.
594 :returns:       An input stream ready to use.
595
596 pb_read
597 -------
598 Read data from input stream. Always use this function, don't try to call the stream callback directly. ::
599
600     bool pb_read(pb_istream_t *stream, pb_byte_t *buf, size_t count);
601
602 :stream:        Input stream to read from.
603 :buf:           Buffer to store the data to, or NULL to just read data without storing it anywhere.
604 :count:         Number of bytes to read.
605 :returns:       True on success, false if *stream->bytes_left* is less than *count* or if an IO error occurs.
606
607 End of file is signalled by *stream->bytes_left* being zero after pb_read returns false.
608
609 pb_decode
610 ---------
611 Read and decode all fields of a structure. Reads until EOF on input stream. ::
612
613     bool pb_decode(pb_istream_t *stream, const pb_field_t fields[], void *dest_struct);
614
615 :stream:        Input stream to read from.
616 :fields:        A field description array. Usually autogenerated.
617 :dest_struct:   Pointer to structure where data will be stored.
618 :returns:       True on success, false on IO error, on detectable errors in field description, if a field encoder returns false or if a required field is missing.
619
620 In Protocol Buffers binary format, EOF is only allowed between fields. If it happens anywhere else, pb_decode will return *false*. If pb_decode returns false, you cannot trust any of the data in the structure.
621
622 In addition to EOF, the pb_decode implementation supports terminating a message with a 0 byte. This is compatible with the official Protocol Buffers because 0 is never a valid field tag.
623
624 For optional fields, this function applies the default value and sets *has_<field>* to false if the field is not present.
625
626 If *PB_ENABLE_MALLOC* is defined, this function may allocate storage for any pointer type fields.
627 In this case, you have to call `pb_release`_ to release the memory after you are done with the message.
628 On error return `pb_decode` will release the memory itself.
629
630 pb_decode_noinit
631 ----------------
632 Same as `pb_decode`_, except does not apply the default values to fields. ::
633
634     bool pb_decode_noinit(pb_istream_t *stream, const pb_field_t fields[], void *dest_struct);
635
636 (parameters are the same as for `pb_decode`_.)
637
638 The destination structure should be filled with zeros before calling this function. Doing a *memset* manually can be slightly faster than using `pb_decode`_ if you don't need any default values.
639
640 In addition to decoding a single message, this function can be used to merge two messages, so that
641 values from previous message will remain if the new message does not contain a field.
642
643 This function *will not* release the message even on error return. If you use *PB_ENABLE_MALLOC*,
644 you will need to call `pb_release`_ yourself.
645
646 pb_decode_delimited
647 -------------------
648 Same as `pb_decode`_, except that it first reads a varint with the length of the message. ::
649
650     bool pb_decode_delimited(pb_istream_t *stream, const pb_field_t fields[], void *dest_struct);
651
652 (parameters are the same as for `pb_decode`_.)
653
654 A common method to indicate message size in Protocol Buffers is to prefix it with a varint.
655 This function is compatible with *writeDelimitedTo* in the Google's Protocol Buffers library.
656
657 pb_release
658 ----------
659 Releases any dynamically allocated fields::
660
661     void pb_release(const pb_field_t fields[], void *dest_struct);
662
663 :fields:        A field description array. Usually autogenerated.
664 :dest_struct:   Pointer to structure where data is stored. If NULL, function does nothing.
665
666 This function is only available if *PB_ENABLE_MALLOC* is defined. It will release any
667 pointer type fields in the structure and set the pointers to NULL.
668
669 pb_decode_tag
670 -------------
671 Decode the tag that comes before field in the protobuf encoding::
672
673     bool pb_decode_tag(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t *wire_type, uint32_t *tag, bool *eof);
674
675 :stream:        Input stream to read from.
676 :wire_type:     Pointer to variable where to store the wire type of the field.
677 :tag:           Pointer to variable where to store the tag of the field.
678 :eof:           Pointer to variable where to store end-of-file status.
679 :returns:       True on success, false on error or EOF.
680
681 When the message (stream) ends, this function will return false and set *eof* to true. On other
682 errors, *eof* will be set to false.
683
684 pb_skip_field
685 -------------
686 Remove the data for a field from the stream, without actually decoding it::
687
688     bool pb_skip_field(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type);
689
690 :stream:        Input stream to read from.
691 :wire_type:     Type of field to skip.
692 :returns:       True on success, false on IO error.
693
694 .. sidebar:: Decoding fields manually
695     
696     The functions with names beginning with *pb_decode_* are used when dealing with callback fields. The typical reason for using callbacks is to have an array of unlimited size. In that case, `pb_decode`_ will call your callback function repeatedly, which can then store the values into e.g. filesystem in the order received in.
697
698     For decoding numeric (including enumerated and boolean) values, use `pb_decode_varint`_, `pb_decode_svarint`_, `pb_decode_fixed32`_ and `pb_decode_fixed64`_. They take a pointer to a 32- or 64-bit C variable, which you may then cast to smaller datatype for storage.
699
700     For decoding strings and bytes fields, the length has already been decoded. You can therefore check the total length in *stream->bytes_left* and read the data using `pb_read`_.
701
702     Finally, for decoding submessages in a callback, simply use `pb_decode`_ and pass it the *SubMessage_fields* descriptor array.
703
704 pb_decode_varint
705 ----------------
706 Read and decode a varint_ encoded integer. ::
707
708     bool pb_decode_varint(pb_istream_t *stream, uint64_t *dest);
709
710 :stream:        Input stream to read from. 1-10 bytes will be read.
711 :dest:          Storage for the decoded integer. Value is undefined on error.
712 :returns:       True on success, false if value exceeds uint64_t range or an IO error happens.
713
714 pb_decode_svarint
715 -----------------
716 Similar to `pb_decode_varint`_, except that it performs zigzag-decoding on the value. This corresponds to the Protocol Buffers *sint32* and *sint64* datatypes. ::
717
718     bool pb_decode_svarint(pb_istream_t *stream, int64_t *dest);
719
720 (parameters are the same as `pb_decode_varint`_)
721
722 pb_decode_fixed32
723 -----------------
724 Decode a *fixed32*, *sfixed32* or *float* value. ::
725
726     bool pb_decode_fixed32(pb_istream_t *stream, void *dest);
727
728 :stream:        Input stream to read from. 4 bytes will be read.
729 :dest:          Pointer to destination *int32_t*, *uint32_t* or *float*.
730 :returns:       True on success, false on IO errors.
731
732 This function reads 4 bytes from the input stream.
733 On big endian architectures, it then reverses the order of the bytes.
734 Finally, it writes the bytes to *dest*.
735
736 pb_decode_fixed64
737 -----------------
738 Decode a *fixed64*, *sfixed64* or *double* value. ::
739
740     bool pb_decode_fixed64(pb_istream_t *stream, void *dest);
741
742 :stream:        Input stream to read from. 8 bytes will be read.
743 :dest:          Pointer to destination *int64_t*, *uint64_t* or *double*.
744 :returns:       True on success, false on IO errors.
745
746 Same as `pb_decode_fixed32`_, except this reads 8 bytes.
747
748 pb_make_string_substream
749 ------------------------
750 Decode the length for a field with wire type *PB_WT_STRING* and create a substream for reading the data. ::
751
752     bool pb_make_string_substream(pb_istream_t *stream, pb_istream_t *substream);
753
754 :stream:        Original input stream to read the length and data from.
755 :substream:     New substream that has limited length. Filled in by the function.
756 :returns:       True on success, false if reading the length fails.
757
758 This function uses `pb_decode_varint`_ to read an integer from the stream. This is interpreted as a number of bytes, and the substream is set up so that its `bytes_left` is initially the same as the length, and its callback function and state the same as the parent stream.
759
760 pb_close_string_substream
761 -------------------------
762 Close the substream created with `pb_make_string_substream`_. ::
763
764     void pb_close_string_substream(pb_istream_t *stream, pb_istream_t *substream);
765
766 :stream:        Original input stream to read the length and data from.
767 :substream:     Substream to close
768
769 This function copies back the state from the substream to the parent stream.
770 It must be called after done with the substream.