Add inline allocation of bytes fields
[apps/agl-service-can-low-level.git] / pb_decode.c
1 /* pb_decode.c -- decode a protobuf using minimal resources
2  *
3  * 2011 Petteri Aimonen <jpa@kapsi.fi>
4  */
5
6 /* Use the GCC warn_unused_result attribute to check that all return values
7  * are propagated correctly. On other compilers and gcc before 3.4.0 just
8  * ignore the annotation.
9  */
10 #if !defined(__GNUC__) || ( __GNUC__ < 3) || (__GNUC__ == 3 && __GNUC_MINOR__ < 4)
11     #define checkreturn
12 #else
13     #define checkreturn __attribute__((warn_unused_result))
14 #endif
15
16 #include "pb.h"
17 #include "pb_decode.h"
18 #include "pb_common.h"
19
20 /**************************************
21  * Declarations internal to this file *
22  **************************************/
23
24 typedef bool (*pb_decoder_t)(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest) checkreturn;
25
26 static bool checkreturn buf_read(pb_istream_t *stream, pb_byte_t *buf, size_t count);
27 static bool checkreturn pb_decode_varint32(pb_istream_t *stream, uint32_t *dest);
28 static bool checkreturn read_raw_value(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type, pb_byte_t *buf, size_t *size);
29 static bool checkreturn decode_static_field(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type, pb_field_iter_t *iter);
30 static bool checkreturn decode_callback_field(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type, pb_field_iter_t *iter);
31 static bool checkreturn decode_field(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type, pb_field_iter_t *iter);
32 static void iter_from_extension(pb_field_iter_t *iter, pb_extension_t *extension);
33 static bool checkreturn default_extension_decoder(pb_istream_t *stream, pb_extension_t *extension, uint32_t tag, pb_wire_type_t wire_type);
34 static bool checkreturn decode_extension(pb_istream_t *stream, uint32_t tag, pb_wire_type_t wire_type, pb_field_iter_t *iter);
35 static bool checkreturn find_extension_field(pb_field_iter_t *iter);
36 static void pb_field_set_to_default(pb_field_iter_t *iter);
37 static void pb_message_set_to_defaults(const pb_field_t fields[], void *dest_struct);
38 static bool checkreturn pb_dec_varint(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest);
39 static bool checkreturn pb_dec_uvarint(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest);
40 static bool checkreturn pb_dec_svarint(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest);
41 static bool checkreturn pb_dec_fixed32(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest);
42 static bool checkreturn pb_dec_fixed64(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest);
43 static bool checkreturn pb_dec_bytes(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest);
44 static bool checkreturn pb_dec_string(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest);
45 static bool checkreturn pb_dec_submessage(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest);
46 static bool checkreturn pb_skip_varint(pb_istream_t *stream);
47 static bool checkreturn pb_skip_string(pb_istream_t *stream);
48
49 #ifdef PB_ENABLE_MALLOC
50 static bool checkreturn allocate_field(pb_istream_t *stream, void *pData, size_t data_size, size_t array_size);
51 static bool checkreturn pb_release_union_field(pb_istream_t *stream, pb_field_iter_t *iter);
52 static void pb_release_single_field(const pb_field_iter_t *iter);
53 #endif
54
55 /* --- Function pointers to field decoders ---
56  * Order in the array must match pb_action_t LTYPE numbering.
57  */
58 static const pb_decoder_t PB_DECODERS[PB_LTYPES_COUNT] = {
59     &pb_dec_varint,
60     &pb_dec_uvarint,
61     &pb_dec_svarint,
62     &pb_dec_fixed32,
63     &pb_dec_fixed64,
64     
65     &pb_dec_bytes,
66     &pb_dec_string,
67     &pb_dec_submessage,
68     NULL, /* extensions */
69     &pb_dec_bytes /* PB_LTYPE_FIXED_LENGTH_BYTES */
70 };
71
72 /*******************************
73  * pb_istream_t implementation *
74  *******************************/
75
76 static bool checkreturn buf_read(pb_istream_t *stream, pb_byte_t *buf, size_t count)
77 {
78     const pb_byte_t *source = (const pb_byte_t*)stream->state;
79     stream->state = (pb_byte_t*)stream->state + count;
80     
81     if (buf != NULL)
82     {
83         while (count--)
84             *buf++ = *source++;
85     }
86     
87     return true;
88 }
89
90 bool checkreturn pb_read(pb_istream_t *stream, pb_byte_t *buf, size_t count)
91 {
92 #ifndef PB_BUFFER_ONLY
93         if (buf == NULL && stream->callback != buf_read)
94         {
95                 /* Skip input bytes */
96                 pb_byte_t tmp[16];
97                 while (count > 16)
98                 {
99                         if (!pb_read(stream, tmp, 16))
100                                 return false;
101                         
102                         count -= 16;
103                 }
104                 
105                 return pb_read(stream, tmp, count);
106         }
107 #endif
108
109     if (stream->bytes_left < count)
110         PB_RETURN_ERROR(stream, "end-of-stream");
111     
112 #ifndef PB_BUFFER_ONLY
113     if (!stream->callback(stream, buf, count))
114         PB_RETURN_ERROR(stream, "io error");
115 #else
116     if (!buf_read(stream, buf, count))
117         return false;
118 #endif
119     
120     stream->bytes_left -= count;
121     return true;
122 }
123
124 /* Read a single byte from input stream. buf may not be NULL.
125  * This is an optimization for the varint decoding. */
126 static bool checkreturn pb_readbyte(pb_istream_t *stream, pb_byte_t *buf)
127 {
128     if (stream->bytes_left == 0)
129         PB_RETURN_ERROR(stream, "end-of-stream");
130
131 #ifndef PB_BUFFER_ONLY
132     if (!stream->callback(stream, buf, 1))
133         PB_RETURN_ERROR(stream, "io error");
134 #else
135     *buf = *(const pb_byte_t*)stream->state;
136     stream->state = (pb_byte_t*)stream->state + 1;
137 #endif
138
139     stream->bytes_left--;
140     
141     return true;    
142 }
143
144 pb_istream_t pb_istream_from_buffer(const pb_byte_t *buf, size_t bufsize)
145 {
146     pb_istream_t stream;
147     /* Cast away the const from buf without a compiler error.  We are
148      * careful to use it only in a const manner in the callbacks.
149      */
150     union {
151         void *state;
152         const void *c_state;
153     } state;
154 #ifdef PB_BUFFER_ONLY
155     stream.callback = NULL;
156 #else
157     stream.callback = &buf_read;
158 #endif
159     state.c_state = buf;
160     stream.state = state.state;
161     stream.bytes_left = bufsize;
162 #ifndef PB_NO_ERRMSG
163     stream.errmsg = NULL;
164 #endif
165     return stream;
166 }
167
168 /********************
169  * Helper functions *
170  ********************/
171
172 static bool checkreturn pb_decode_varint32(pb_istream_t *stream, uint32_t *dest)
173 {
174     pb_byte_t byte;
175     uint32_t result;
176     
177     if (!pb_readbyte(stream, &byte))
178         return false;
179     
180     if ((byte & 0x80) == 0)
181     {
182         /* Quick case, 1 byte value */
183         result = byte;
184     }
185     else
186     {
187         /* Multibyte case */
188         uint_fast8_t bitpos = 7;
189         result = byte & 0x7F;
190         
191         do
192         {
193             if (bitpos >= 32)
194                 PB_RETURN_ERROR(stream, "varint overflow");
195             
196             if (!pb_readbyte(stream, &byte))
197                 return false;
198             
199             result |= (uint32_t)(byte & 0x7F) << bitpos;
200             bitpos = (uint_fast8_t)(bitpos + 7);
201         } while (byte & 0x80);
202    }
203    
204    *dest = result;
205    return true;
206 }
207
208 bool checkreturn pb_decode_varint(pb_istream_t *stream, uint64_t *dest)
209 {
210     pb_byte_t byte;
211     uint_fast8_t bitpos = 0;
212     uint64_t result = 0;
213     
214     do
215     {
216         if (bitpos >= 64)
217             PB_RETURN_ERROR(stream, "varint overflow");
218         
219         if (!pb_readbyte(stream, &byte))
220             return false;
221
222         result |= (uint64_t)(byte & 0x7F) << bitpos;
223         bitpos = (uint_fast8_t)(bitpos + 7);
224     } while (byte & 0x80);
225     
226     *dest = result;
227     return true;
228 }
229
230 bool checkreturn pb_skip_varint(pb_istream_t *stream)
231 {
232     pb_byte_t byte;
233     do
234     {
235         if (!pb_read(stream, &byte, 1))
236             return false;
237     } while (byte & 0x80);
238     return true;
239 }
240
241 bool checkreturn pb_skip_string(pb_istream_t *stream)
242 {
243     uint32_t length;
244     if (!pb_decode_varint32(stream, &length))
245         return false;
246     
247     return pb_read(stream, NULL, length);
248 }
249
250 bool checkreturn pb_decode_tag(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t *wire_type, uint32_t *tag, bool *eof)
251 {
252     uint32_t temp;
253     *eof = false;
254     *wire_type = (pb_wire_type_t) 0;
255     *tag = 0;
256     
257     if (!pb_decode_varint32(stream, &temp))
258     {
259         if (stream->bytes_left == 0)
260             *eof = true;
261
262         return false;
263     }
264     
265     if (temp == 0)
266     {
267         *eof = true; /* Special feature: allow 0-terminated messages. */
268         return false;
269     }
270     
271     *tag = temp >> 3;
272     *wire_type = (pb_wire_type_t)(temp & 7);
273     return true;
274 }
275
276 bool checkreturn pb_skip_field(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type)
277 {
278     switch (wire_type)
279     {
280         case PB_WT_VARINT: return pb_skip_varint(stream);
281         case PB_WT_64BIT: return pb_read(stream, NULL, 8);
282         case PB_WT_STRING: return pb_skip_string(stream);
283         case PB_WT_32BIT: return pb_read(stream, NULL, 4);
284         default: PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid wire_type");
285     }
286 }
287
288 /* Read a raw value to buffer, for the purpose of passing it to callback as
289  * a substream. Size is maximum size on call, and actual size on return.
290  */
291 static bool checkreturn read_raw_value(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type, pb_byte_t *buf, size_t *size)
292 {
293     size_t max_size = *size;
294     switch (wire_type)
295     {
296         case PB_WT_VARINT:
297             *size = 0;
298             do
299             {
300                 (*size)++;
301                 if (*size > max_size) return false;
302                 if (!pb_read(stream, buf, 1)) return false;
303             } while (*buf++ & 0x80);
304             return true;
305             
306         case PB_WT_64BIT:
307             *size = 8;
308             return pb_read(stream, buf, 8);
309         
310         case PB_WT_32BIT:
311             *size = 4;
312             return pb_read(stream, buf, 4);
313         
314         default: PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid wire_type");
315     }
316 }
317
318 /* Decode string length from stream and return a substream with limited length.
319  * Remember to close the substream using pb_close_string_substream().
320  */
321 bool checkreturn pb_make_string_substream(pb_istream_t *stream, pb_istream_t *substream)
322 {
323     uint32_t size;
324     if (!pb_decode_varint32(stream, &size))
325         return false;
326     
327     *substream = *stream;
328     if (substream->bytes_left < size)
329         PB_RETURN_ERROR(stream, "parent stream too short");
330     
331     substream->bytes_left = size;
332     stream->bytes_left -= size;
333     return true;
334 }
335
336 void pb_close_string_substream(pb_istream_t *stream, pb_istream_t *substream)
337 {
338     stream->state = substream->state;
339
340 #ifndef PB_NO_ERRMSG
341     stream->errmsg = substream->errmsg;
342 #endif
343 }
344
345 /*************************
346  * Decode a single field *
347  *************************/
348
349 static bool checkreturn decode_static_field(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type, pb_field_iter_t *iter)
350 {
351     pb_type_t type;
352     pb_decoder_t func;
353     
354     type = iter->pos->type;
355     func = PB_DECODERS[PB_LTYPE(type)];
356
357     switch (PB_HTYPE(type))
358     {
359         case PB_HTYPE_REQUIRED:
360             return func(stream, iter->pos, iter->pData);
361             
362         case PB_HTYPE_OPTIONAL:
363             *(bool*)iter->pSize = true;
364             return func(stream, iter->pos, iter->pData);
365     
366         case PB_HTYPE_REPEATED:
367             if (wire_type == PB_WT_STRING
368                 && PB_LTYPE(type) <= PB_LTYPE_LAST_PACKABLE)
369             {
370                 /* Packed array */
371                 bool status = true;
372                 pb_size_t *size = (pb_size_t*)iter->pSize;
373                 pb_istream_t substream;
374                 if (!pb_make_string_substream(stream, &substream))
375                     return false;
376                 
377                 while (substream.bytes_left > 0 && *size < iter->pos->array_size)
378                 {
379                     void *pItem = (char*)iter->pData + iter->pos->data_size * (*size);
380                     if (!func(&substream, iter->pos, pItem))
381                     {
382                         status = false;
383                         break;
384                     }
385                     (*size)++;
386                 }
387                 pb_close_string_substream(stream, &substream);
388                 
389                 if (substream.bytes_left != 0)
390                     PB_RETURN_ERROR(stream, "array overflow");
391                 
392                 return status;
393             }
394             else
395             {
396                 /* Repeated field */
397                 pb_size_t *size = (pb_size_t*)iter->pSize;
398                 void *pItem = (char*)iter->pData + iter->pos->data_size * (*size);
399                 if (*size >= iter->pos->array_size)
400                     PB_RETURN_ERROR(stream, "array overflow");
401                 
402                 (*size)++;
403                 return func(stream, iter->pos, pItem);
404             }
405
406         case PB_HTYPE_ONEOF:
407             *(pb_size_t*)iter->pSize = iter->pos->tag;
408             if (PB_LTYPE(type) == PB_LTYPE_SUBMESSAGE)
409             {
410                 /* We memset to zero so that any callbacks are set to NULL.
411                  * Then set any default values. */
412                 memset(iter->pData, 0, iter->pos->data_size);
413                 pb_message_set_to_defaults((const pb_field_t*)iter->pos->ptr, iter->pData);
414             }
415             return func(stream, iter->pos, iter->pData);
416
417         default:
418             PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid field type");
419     }
420 }
421
422 #ifdef PB_ENABLE_MALLOC
423 /* Allocate storage for the field and store the pointer at iter->pData.
424  * array_size is the number of entries to reserve in an array.
425  * Zero size is not allowed, use pb_free() for releasing.
426  */
427 static bool checkreturn allocate_field(pb_istream_t *stream, void *pData, size_t data_size, size_t array_size)
428 {    
429     void *ptr = *(void**)pData;
430     
431     if (data_size == 0 || array_size == 0)
432         PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid size");
433     
434     /* Check for multiplication overflows.
435      * This code avoids the costly division if the sizes are small enough.
436      * Multiplication is safe as long as only half of bits are set
437      * in either multiplicand.
438      */
439     {
440         const size_t check_limit = (size_t)1 << (sizeof(size_t) * 4);
441         if (data_size >= check_limit || array_size >= check_limit)
442         {
443             const size_t size_max = (size_t)-1;
444             if (size_max / array_size < data_size)
445             {
446                 PB_RETURN_ERROR(stream, "size too large");
447             }
448         }
449     }
450     
451     /* Allocate new or expand previous allocation */
452     /* Note: on failure the old pointer will remain in the structure,
453      * the message must be freed by caller also on error return. */
454     ptr = pb_realloc(ptr, array_size * data_size);
455     if (ptr == NULL)
456         PB_RETURN_ERROR(stream, "realloc failed");
457     
458     *(void**)pData = ptr;
459     return true;
460 }
461
462 /* Clear a newly allocated item in case it contains a pointer, or is a submessage. */
463 static void initialize_pointer_field(void *pItem, pb_field_iter_t *iter)
464 {
465     if (PB_LTYPE(iter->pos->type) == PB_LTYPE_STRING ||
466         PB_LTYPE(iter->pos->type) == PB_LTYPE_BYTES)
467     {
468         *(void**)pItem = NULL;
469     }
470     else if (PB_LTYPE(iter->pos->type) == PB_LTYPE_SUBMESSAGE)
471     {
472         pb_message_set_to_defaults((const pb_field_t *) iter->pos->ptr, pItem);
473     }
474 }
475 #endif
476
477 static bool checkreturn decode_pointer_field(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type, pb_field_iter_t *iter)
478 {
479 #ifndef PB_ENABLE_MALLOC
480     PB_UNUSED(wire_type);
481     PB_UNUSED(iter);
482     PB_RETURN_ERROR(stream, "no malloc support");
483 #else
484     pb_type_t type;
485     pb_decoder_t func;
486     
487     type = iter->pos->type;
488     func = PB_DECODERS[PB_LTYPE(type)];
489     
490     switch (PB_HTYPE(type))
491     {
492         case PB_HTYPE_REQUIRED:
493         case PB_HTYPE_OPTIONAL:
494         case PB_HTYPE_ONEOF:
495             if (PB_LTYPE(type) == PB_LTYPE_SUBMESSAGE &&
496                 *(void**)iter->pData != NULL)
497             {
498                 /* Duplicate field, have to release the old allocation first. */
499                 pb_release_single_field(iter);
500             }
501         
502             if (PB_HTYPE(type) == PB_HTYPE_ONEOF)
503             {
504                 *(pb_size_t*)iter->pSize = iter->pos->tag;
505             }
506
507             if (PB_LTYPE(type) == PB_LTYPE_STRING ||
508                 PB_LTYPE(type) == PB_LTYPE_BYTES)
509             {
510                 return func(stream, iter->pos, iter->pData);
511             }
512             else
513             {
514                 if (!allocate_field(stream, iter->pData, iter->pos->data_size, 1))
515                     return false;
516                 
517                 initialize_pointer_field(*(void**)iter->pData, iter);
518                 return func(stream, iter->pos, *(void**)iter->pData);
519             }
520     
521         case PB_HTYPE_REPEATED:
522             if (wire_type == PB_WT_STRING
523                 && PB_LTYPE(type) <= PB_LTYPE_LAST_PACKABLE)
524             {
525                 /* Packed array, multiple items come in at once. */
526                 bool status = true;
527                 pb_size_t *size = (pb_size_t*)iter->pSize;
528                 size_t allocated_size = *size;
529                 void *pItem;
530                 pb_istream_t substream;
531                 
532                 if (!pb_make_string_substream(stream, &substream))
533                     return false;
534                 
535                 while (substream.bytes_left)
536                 {
537                     if ((size_t)*size + 1 > allocated_size)
538                     {
539                         /* Allocate more storage. This tries to guess the
540                          * number of remaining entries. Round the division
541                          * upwards. */
542                         allocated_size += (substream.bytes_left - 1) / iter->pos->data_size + 1;
543                         
544                         if (!allocate_field(&substream, iter->pData, iter->pos->data_size, allocated_size))
545                         {
546                             status = false;
547                             break;
548                         }
549                     }
550
551                     /* Decode the array entry */
552                     pItem = *(char**)iter->pData + iter->pos->data_size * (*size);
553                     initialize_pointer_field(pItem, iter);
554                     if (!func(&substream, iter->pos, pItem))
555                     {
556                         status = false;
557                         break;
558                     }
559                     
560                     if (*size == PB_SIZE_MAX)
561                     {
562 #ifndef PB_NO_ERRMSG
563                         stream->errmsg = "too many array entries";
564 #endif
565                         status = false;
566                         break;
567                     }
568                     
569                     (*size)++;
570                 }
571                 pb_close_string_substream(stream, &substream);
572                 
573                 return status;
574             }
575             else
576             {
577                 /* Normal repeated field, i.e. only one item at a time. */
578                 pb_size_t *size = (pb_size_t*)iter->pSize;
579                 void *pItem;
580                 
581                 if (*size == PB_SIZE_MAX)
582                     PB_RETURN_ERROR(stream, "too many array entries");
583                 
584                 (*size)++;
585                 if (!allocate_field(stream, iter->pData, iter->pos->data_size, *size))
586                     return false;
587             
588                 pItem = *(char**)iter->pData + iter->pos->data_size * (*size - 1);
589                 initialize_pointer_field(pItem, iter);
590                 return func(stream, iter->pos, pItem);
591             }
592
593         default:
594             PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid field type");
595     }
596 #endif
597 }
598
599 static bool checkreturn decode_callback_field(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type, pb_field_iter_t *iter)
600 {
601     pb_callback_t *pCallback = (pb_callback_t*)iter->pData;
602     
603 #ifdef PB_OLD_CALLBACK_STYLE
604     void *arg = pCallback->arg;
605 #else
606     void **arg = &(pCallback->arg);
607 #endif
608     
609     if (pCallback->funcs.decode == NULL)
610         return pb_skip_field(stream, wire_type);
611     
612     if (wire_type == PB_WT_STRING)
613     {
614         pb_istream_t substream;
615         
616         if (!pb_make_string_substream(stream, &substream))
617             return false;
618         
619         do
620         {
621             if (!pCallback->funcs.decode(&substream, iter->pos, arg))
622                 PB_RETURN_ERROR(stream, "callback failed");
623         } while (substream.bytes_left);
624         
625         pb_close_string_substream(stream, &substream);
626         return true;
627     }
628     else
629     {
630         /* Copy the single scalar value to stack.
631          * This is required so that we can limit the stream length,
632          * which in turn allows to use same callback for packed and
633          * not-packed fields. */
634         pb_istream_t substream;
635         pb_byte_t buffer[10];
636         size_t size = sizeof(buffer);
637         
638         if (!read_raw_value(stream, wire_type, buffer, &size))
639             return false;
640         substream = pb_istream_from_buffer(buffer, size);
641         
642         return pCallback->funcs.decode(&substream, iter->pos, arg);
643     }
644 }
645
646 static bool checkreturn decode_field(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type, pb_field_iter_t *iter)
647 {
648 #ifdef PB_ENABLE_MALLOC
649     /* When decoding an oneof field, check if there is old data that must be
650      * released first. */
651     if (PB_HTYPE(iter->pos->type) == PB_HTYPE_ONEOF)
652     {
653         if (!pb_release_union_field(stream, iter))
654             return false;
655     }
656 #endif
657
658     switch (PB_ATYPE(iter->pos->type))
659     {
660         case PB_ATYPE_STATIC:
661             return decode_static_field(stream, wire_type, iter);
662         
663         case PB_ATYPE_POINTER:
664             return decode_pointer_field(stream, wire_type, iter);
665         
666         case PB_ATYPE_CALLBACK:
667             return decode_callback_field(stream, wire_type, iter);
668         
669         default:
670             PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid field type");
671     }
672 }
673
674 static void iter_from_extension(pb_field_iter_t *iter, pb_extension_t *extension)
675 {
676     /* Fake a field iterator for the extension field.
677      * It is not actually safe to advance this iterator, but decode_field
678      * will not even try to. */
679     const pb_field_t *field = (const pb_field_t*)extension->type->arg;
680     (void)pb_field_iter_begin(iter, field, extension->dest);
681     iter->pData = extension->dest;
682     iter->pSize = &extension->found;
683     
684     if (PB_ATYPE(field->type) == PB_ATYPE_POINTER)
685     {
686         /* For pointer extensions, the pointer is stored directly
687          * in the extension structure. This avoids having an extra
688          * indirection. */
689         iter->pData = &extension->dest;
690     }
691 }
692
693 /* Default handler for extension fields. Expects a pb_field_t structure
694  * in extension->type->arg. */
695 static bool checkreturn default_extension_decoder(pb_istream_t *stream,
696     pb_extension_t *extension, uint32_t tag, pb_wire_type_t wire_type)
697 {
698     const pb_field_t *field = (const pb_field_t*)extension->type->arg;
699     pb_field_iter_t iter;
700     
701     if (field->tag != tag)
702         return true;
703     
704     iter_from_extension(&iter, extension);
705     extension->found = true;
706     return decode_field(stream, wire_type, &iter);
707 }
708
709 /* Try to decode an unknown field as an extension field. Tries each extension
710  * decoder in turn, until one of them handles the field or loop ends. */
711 static bool checkreturn decode_extension(pb_istream_t *stream,
712     uint32_t tag, pb_wire_type_t wire_type, pb_field_iter_t *iter)
713 {
714     pb_extension_t *extension = *(pb_extension_t* const *)iter->pData;
715     size_t pos = stream->bytes_left;
716     
717     while (extension != NULL && pos == stream->bytes_left)
718     {
719         bool status;
720         if (extension->type->decode)
721             status = extension->type->decode(stream, extension, tag, wire_type);
722         else
723             status = default_extension_decoder(stream, extension, tag, wire_type);
724
725         if (!status)
726             return false;
727         
728         extension = extension->next;
729     }
730     
731     return true;
732 }
733
734 /* Step through the iterator until an extension field is found or until all
735  * entries have been checked. There can be only one extension field per
736  * message. Returns false if no extension field is found. */
737 static bool checkreturn find_extension_field(pb_field_iter_t *iter)
738 {
739     const pb_field_t *start = iter->pos;
740     
741     do {
742         if (PB_LTYPE(iter->pos->type) == PB_LTYPE_EXTENSION)
743             return true;
744         (void)pb_field_iter_next(iter);
745     } while (iter->pos != start);
746     
747     return false;
748 }
749
750 /* Initialize message fields to default values, recursively */
751 static void pb_field_set_to_default(pb_field_iter_t *iter)
752 {
753     pb_type_t type;
754     type = iter->pos->type;
755     
756     if (PB_LTYPE(type) == PB_LTYPE_EXTENSION)
757     {
758         pb_extension_t *ext = *(pb_extension_t* const *)iter->pData;
759         while (ext != NULL)
760         {
761             pb_field_iter_t ext_iter;
762             ext->found = false;
763             iter_from_extension(&ext_iter, ext);
764             pb_field_set_to_default(&ext_iter);
765             ext = ext->next;
766         }
767     }
768     else if (PB_ATYPE(type) == PB_ATYPE_STATIC)
769     {
770         bool init_data = true;
771         if (PB_HTYPE(type) == PB_HTYPE_OPTIONAL)
772         {
773             /* Set has_field to false. Still initialize the optional field
774              * itself also. */
775             *(bool*)iter->pSize = false;
776         }
777         else if (PB_HTYPE(type) == PB_HTYPE_REPEATED ||
778                  PB_HTYPE(type) == PB_HTYPE_ONEOF)
779         {
780             /* REPEATED: Set array count to 0, no need to initialize contents.
781                ONEOF: Set which_field to 0. */
782             *(pb_size_t*)iter->pSize = 0;
783             init_data = false;
784         }
785
786         if (init_data)
787         {
788             if (PB_LTYPE(iter->pos->type) == PB_LTYPE_SUBMESSAGE)
789             {
790                 /* Initialize submessage to defaults */
791                 pb_message_set_to_defaults((const pb_field_t *) iter->pos->ptr, iter->pData);
792             }
793             else if (iter->pos->ptr != NULL)
794             {
795                 /* Initialize to default value */
796                 memcpy(iter->pData, iter->pos->ptr, iter->pos->data_size);
797             }
798             else
799             {
800                 /* Initialize to zeros */
801                 memset(iter->pData, 0, iter->pos->data_size);
802             }
803         }
804     }
805     else if (PB_ATYPE(type) == PB_ATYPE_POINTER)
806     {
807         /* Initialize the pointer to NULL. */
808         *(void**)iter->pData = NULL;
809         
810         /* Initialize array count to 0. */
811         if (PB_HTYPE(type) == PB_HTYPE_REPEATED ||
812             PB_HTYPE(type) == PB_HTYPE_ONEOF)
813         {
814             *(pb_size_t*)iter->pSize = 0;
815         }
816     }
817     else if (PB_ATYPE(type) == PB_ATYPE_CALLBACK)
818     {
819         /* Don't overwrite callback */
820     }
821 }
822
823 static void pb_message_set_to_defaults(const pb_field_t fields[], void *dest_struct)
824 {
825     pb_field_iter_t iter;
826
827     if (!pb_field_iter_begin(&iter, fields, dest_struct))
828         return; /* Empty message type */
829     
830     do
831     {
832         pb_field_set_to_default(&iter);
833     } while (pb_field_iter_next(&iter));
834 }
835
836 /*********************
837  * Decode all fields *
838  *********************/
839
840 bool checkreturn pb_decode_noinit(pb_istream_t *stream, const pb_field_t fields[], void *dest_struct)
841 {
842     uint32_t fields_seen[(PB_MAX_REQUIRED_FIELDS + 31) / 32] = {0, 0};
843     const uint32_t allbits = ~(uint32_t)0;
844     uint32_t extension_range_start = 0;
845     pb_field_iter_t iter;
846     
847     /* Return value ignored, as empty message types will be correctly handled by
848      * pb_field_iter_find() anyway. */
849     (void)pb_field_iter_begin(&iter, fields, dest_struct);
850     
851     while (stream->bytes_left)
852     {
853         uint32_t tag;
854         pb_wire_type_t wire_type;
855         bool eof;
856         
857         if (!pb_decode_tag(stream, &wire_type, &tag, &eof))
858         {
859             if (eof)
860                 break;
861             else
862                 return false;
863         }
864         
865         if (!pb_field_iter_find(&iter, tag))
866         {
867             /* No match found, check if it matches an extension. */
868             if (tag >= extension_range_start)
869             {
870                 if (!find_extension_field(&iter))
871                     extension_range_start = (uint32_t)-1;
872                 else
873                     extension_range_start = iter.pos->tag;
874                 
875                 if (tag >= extension_range_start)
876                 {
877                     size_t pos = stream->bytes_left;
878                 
879                     if (!decode_extension(stream, tag, wire_type, &iter))
880                         return false;
881                     
882                     if (pos != stream->bytes_left)
883                     {
884                         /* The field was handled */
885                         continue;                    
886                     }
887                 }
888             }
889         
890             /* No match found, skip data */
891             if (!pb_skip_field(stream, wire_type))
892                 return false;
893             continue;
894         }
895         
896         if (PB_HTYPE(iter.pos->type) == PB_HTYPE_REQUIRED
897             && iter.required_field_index < PB_MAX_REQUIRED_FIELDS)
898         {
899             uint32_t tmp = ((uint32_t)1 << (iter.required_field_index & 31));
900             fields_seen[iter.required_field_index >> 5] |= tmp;
901         }
902             
903         if (!decode_field(stream, wire_type, &iter))
904             return false;
905     }
906     
907     /* Check that all required fields were present. */
908     {
909         /* First figure out the number of required fields by
910          * seeking to the end of the field array. Usually we
911          * are already close to end after decoding.
912          */
913         unsigned req_field_count;
914         pb_type_t last_type;
915         unsigned i;
916         do {
917             req_field_count = iter.required_field_index;
918             last_type = iter.pos->type;
919         } while (pb_field_iter_next(&iter));
920         
921         /* Fixup if last field was also required. */
922         if (PB_HTYPE(last_type) == PB_HTYPE_REQUIRED && iter.pos->tag != 0)
923             req_field_count++;
924         
925         if (req_field_count > 0)
926         {
927             /* Check the whole words */
928             for (i = 0; i < (req_field_count >> 5); i++)
929             {
930                 if (fields_seen[i] != allbits)
931                     PB_RETURN_ERROR(stream, "missing required field");
932             }
933             
934             /* Check the remaining bits */
935             if (fields_seen[req_field_count >> 5] != (allbits >> (32 - (req_field_count & 31))))
936                 PB_RETURN_ERROR(stream, "missing required field");
937         }
938     }
939     
940     return true;
941 }
942
943 bool checkreturn pb_decode(pb_istream_t *stream, const pb_field_t fields[], void *dest_struct)
944 {
945     bool status;
946     pb_message_set_to_defaults(fields, dest_struct);
947     status = pb_decode_noinit(stream, fields, dest_struct);
948     
949 #ifdef PB_ENABLE_MALLOC
950     if (!status)
951         pb_release(fields, dest_struct);
952 #endif
953     
954     return status;
955 }
956
957 bool pb_decode_delimited(pb_istream_t *stream, const pb_field_t fields[], void *dest_struct)
958 {
959     pb_istream_t substream;
960     bool status;
961     
962     if (!pb_make_string_substream(stream, &substream))
963         return false;
964     
965     status = pb_decode(&substream, fields, dest_struct);
966     pb_close_string_substream(stream, &substream);
967     return status;
968 }
969
970 #ifdef PB_ENABLE_MALLOC
971 /* Given an oneof field, if there has already been a field inside this oneof,
972  * release it before overwriting with a different one. */
973 static bool pb_release_union_field(pb_istream_t *stream, pb_field_iter_t *iter)
974 {
975     pb_size_t old_tag = *(pb_size_t*)iter->pSize; /* Previous which_ value */
976     pb_size_t new_tag = iter->pos->tag; /* New which_ value */
977
978     if (old_tag == 0)
979         return true; /* Ok, no old data in union */
980
981     if (old_tag == new_tag)
982         return true; /* Ok, old data is of same type => merge */
983
984     /* Release old data. The find can fail if the message struct contains
985      * invalid data. */
986     if (!pb_field_iter_find(iter, old_tag))
987         PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid union tag");
988
989     pb_release_single_field(iter);
990
991     /* Restore iterator to where it should be.
992      * This shouldn't fail unless the pb_field_t structure is corrupted. */
993     if (!pb_field_iter_find(iter, new_tag))
994         PB_RETURN_ERROR(stream, "iterator error");
995     
996     return true;
997 }
998
999 static void pb_release_single_field(const pb_field_iter_t *iter)
1000 {
1001     pb_type_t type;
1002     type = iter->pos->type;
1003
1004     if (PB_HTYPE(type) == PB_HTYPE_ONEOF)
1005     {
1006         if (*(pb_size_t*)iter->pSize != iter->pos->tag)
1007             return; /* This is not the current field in the union */
1008     }
1009
1010     /* Release anything contained inside an extension or submsg.
1011      * This has to be done even if the submsg itself is statically
1012      * allocated. */
1013     if (PB_LTYPE(type) == PB_LTYPE_EXTENSION)
1014     {
1015         /* Release fields from all extensions in the linked list */
1016         pb_extension_t *ext = *(pb_extension_t**)iter->pData;
1017         while (ext != NULL)
1018         {
1019             pb_field_iter_t ext_iter;
1020             iter_from_extension(&ext_iter, ext);
1021             pb_release_single_field(&ext_iter);
1022             ext = ext->next;
1023         }
1024     }
1025     else if (PB_LTYPE(type) == PB_LTYPE_SUBMESSAGE)
1026     {
1027         /* Release fields in submessage or submsg array */
1028         void *pItem = iter->pData;
1029         pb_size_t count = 1;
1030         
1031         if (PB_ATYPE(type) == PB_ATYPE_POINTER)
1032         {
1033             pItem = *(void**)iter->pData;
1034         }
1035         
1036         if (PB_HTYPE(type) == PB_HTYPE_REPEATED)
1037         {
1038             count = *(pb_size_t*)iter->pSize;
1039
1040             if (PB_ATYPE(type) == PB_ATYPE_STATIC && count > iter->pos->array_size)
1041             {
1042                 /* Protect against corrupted _count fields */
1043                 count = iter->pos->array_size;
1044             }
1045         }
1046         
1047         if (pItem)
1048         {
1049             while (count--)
1050             {
1051                 pb_release((const pb_field_t*)iter->pos->ptr, pItem);
1052                 pItem = (char*)pItem + iter->pos->data_size;
1053             }
1054         }
1055     }
1056     
1057     if (PB_ATYPE(type) == PB_ATYPE_POINTER)
1058     {
1059         if (PB_HTYPE(type) == PB_HTYPE_REPEATED &&
1060             (PB_LTYPE(type) == PB_LTYPE_STRING ||
1061              PB_LTYPE(type) == PB_LTYPE_BYTES))
1062         {
1063             /* Release entries in repeated string or bytes array */
1064             void **pItem = *(void***)iter->pData;
1065             pb_size_t count = *(pb_size_t*)iter->pSize;
1066             while (count--)
1067             {
1068                 pb_free(*pItem);
1069                 *pItem++ = NULL;
1070             }
1071         }
1072         
1073         if (PB_HTYPE(type) == PB_HTYPE_REPEATED)
1074         {
1075             /* We are going to release the array, so set the size to 0 */
1076             *(pb_size_t*)iter->pSize = 0;
1077         }
1078         
1079         /* Release main item */
1080         pb_free(*(void**)iter->pData);
1081         *(void**)iter->pData = NULL;
1082     }
1083 }
1084
1085 void pb_release(const pb_field_t fields[], void *dest_struct)
1086 {
1087     pb_field_iter_t iter;
1088     
1089     if (!dest_struct)
1090         return; /* Ignore NULL pointers, similar to free() */
1091
1092     if (!pb_field_iter_begin(&iter, fields, dest_struct))
1093         return; /* Empty message type */
1094     
1095     do
1096     {
1097         pb_release_single_field(&iter);
1098     } while (pb_field_iter_next(&iter));
1099 }
1100 #endif
1101
1102 /* Field decoders */
1103
1104 bool pb_decode_svarint(pb_istream_t *stream, int64_t *dest)
1105 {
1106     uint64_t value;
1107     if (!pb_decode_varint(stream, &value))
1108         return false;
1109     
1110     if (value & 1)
1111         *dest = (int64_t)(~(value >> 1));
1112     else
1113         *dest = (int64_t)(value >> 1);
1114     
1115     return true;
1116 }
1117
1118 bool pb_decode_fixed32(pb_istream_t *stream, void *dest)
1119 {
1120     pb_byte_t bytes[4];
1121
1122     if (!pb_read(stream, bytes, 4))
1123         return false;
1124     
1125     *(uint32_t*)dest = ((uint32_t)bytes[0] << 0) |
1126                        ((uint32_t)bytes[1] << 8) |
1127                        ((uint32_t)bytes[2] << 16) |
1128                        ((uint32_t)bytes[3] << 24);
1129     return true;
1130 }
1131
1132 bool pb_decode_fixed64(pb_istream_t *stream, void *dest)
1133 {
1134     pb_byte_t bytes[8];
1135
1136     if (!pb_read(stream, bytes, 8))
1137         return false;
1138     
1139     *(uint64_t*)dest = ((uint64_t)bytes[0] << 0) |
1140                        ((uint64_t)bytes[1] << 8) |
1141                        ((uint64_t)bytes[2] << 16) |
1142                        ((uint64_t)bytes[3] << 24) |
1143                        ((uint64_t)bytes[4] << 32) |
1144                        ((uint64_t)bytes[5] << 40) |
1145                        ((uint64_t)bytes[6] << 48) |
1146                        ((uint64_t)bytes[7] << 56);
1147     
1148     return true;
1149 }
1150
1151 static bool checkreturn pb_dec_varint(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
1152 {
1153     uint64_t value;
1154     int64_t svalue;
1155     int64_t clamped;
1156     if (!pb_decode_varint(stream, &value))
1157         return false;
1158     
1159     /* See issue 97: Google's C++ protobuf allows negative varint values to
1160      * be cast as int32_t, instead of the int64_t that should be used when
1161      * encoding. Previous nanopb versions had a bug in encoding. In order to
1162      * not break decoding of such messages, we cast <=32 bit fields to
1163      * int32_t first to get the sign correct.
1164      */
1165     if (field->data_size == sizeof(int64_t))
1166         svalue = (int64_t)value;
1167     else
1168         svalue = (int32_t)value;
1169
1170     /* Cast to the proper field size, while checking for overflows */
1171     if (field->data_size == sizeof(int64_t))
1172         clamped = *(int64_t*)dest = svalue;
1173     else if (field->data_size == sizeof(int32_t))
1174         clamped = *(int32_t*)dest = (int32_t)svalue;
1175     else if (field->data_size == sizeof(int_least16_t))
1176         clamped = *(int_least16_t*)dest = (int_least16_t)svalue;
1177     else if (field->data_size == sizeof(int_least8_t))
1178         clamped = *(int_least8_t*)dest = (int_least8_t)svalue;
1179     else
1180         PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid data_size");
1181
1182     if (clamped != svalue)
1183         PB_RETURN_ERROR(stream, "integer too large");
1184     
1185     return true;
1186 }
1187
1188 static bool checkreturn pb_dec_uvarint(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
1189 {
1190     uint64_t value, clamped;
1191     if (!pb_decode_varint(stream, &value))
1192         return false;
1193     
1194     /* Cast to the proper field size, while checking for overflows */
1195     if (field->data_size == sizeof(uint64_t))
1196         clamped = *(uint64_t*)dest = value;
1197     else if (field->data_size == sizeof(uint32_t))
1198         clamped = *(uint32_t*)dest = (uint32_t)value;
1199     else if (field->data_size == sizeof(uint_least16_t))
1200         clamped = *(uint_least16_t*)dest = (uint_least16_t)value;
1201     else if (field->data_size == sizeof(uint_least8_t))
1202         clamped = *(uint_least8_t*)dest = (uint_least8_t)value;
1203     else
1204         PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid data_size");
1205     
1206     if (clamped != value)
1207         PB_RETURN_ERROR(stream, "integer too large");
1208
1209     return true;
1210 }
1211
1212 static bool checkreturn pb_dec_svarint(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
1213 {
1214     int64_t value, clamped;
1215     if (!pb_decode_svarint(stream, &value))
1216         return false;
1217     
1218     /* Cast to the proper field size, while checking for overflows */
1219     if (field->data_size == sizeof(int64_t))
1220         clamped = *(int64_t*)dest = value;
1221     else if (field->data_size == sizeof(int32_t))
1222         clamped = *(int32_t*)dest = (int32_t)value;
1223     else if (field->data_size == sizeof(int_least16_t))
1224         clamped = *(int_least16_t*)dest = (int_least16_t)value;
1225     else if (field->data_size == sizeof(int_least8_t))
1226         clamped = *(int_least8_t*)dest = (int_least8_t)value;
1227     else
1228         PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid data_size");
1229
1230     if (clamped != value)
1231         PB_RETURN_ERROR(stream, "integer too large");
1232     
1233     return true;
1234 }
1235
1236 static bool checkreturn pb_dec_fixed32(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
1237 {
1238     PB_UNUSED(field);
1239     return pb_decode_fixed32(stream, dest);
1240 }
1241
1242 static bool checkreturn pb_dec_fixed64(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
1243 {
1244     PB_UNUSED(field);
1245     return pb_decode_fixed64(stream, dest);
1246 }
1247
1248 static bool checkreturn pb_dec_bytes(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
1249 {
1250     uint32_t size;
1251     size_t alloc_size;
1252     pb_bytes_array_t *bdest;
1253     
1254     if (!pb_decode_varint32(stream, &size))
1255         return false;
1256     
1257     if (size > PB_SIZE_MAX)
1258         PB_RETURN_ERROR(stream, "bytes overflow");
1259     
1260     alloc_size = PB_BYTES_ARRAY_T_ALLOCSIZE(size);
1261     if (size > alloc_size)
1262         PB_RETURN_ERROR(stream, "size too large");
1263     
1264     if (PB_ATYPE(field->type) == PB_ATYPE_POINTER)
1265     {
1266 #ifndef PB_ENABLE_MALLOC
1267         PB_RETURN_ERROR(stream, "no malloc support");
1268 #else
1269         if (!allocate_field(stream, dest, alloc_size, 1))
1270             return false;
1271         bdest = *(pb_bytes_array_t**)dest;
1272 #endif
1273     }
1274     else
1275     {
1276         if (PB_LTYPE(field->type) == PB_LTYPE_FIXED_LENGTH_BYTES) {
1277             if (size != field->data_size)
1278                 PB_RETURN_ERROR(stream, "incorrect inline bytes size");
1279             return pb_read(stream, (pb_byte_t*)dest, field->data_size);
1280         }
1281
1282         if (alloc_size > field->data_size)
1283             PB_RETURN_ERROR(stream, "bytes overflow");
1284         bdest = (pb_bytes_array_t*)dest;
1285     }
1286
1287     bdest->size = (pb_size_t)size;
1288     return pb_read(stream, bdest->bytes, size);
1289 }
1290
1291 static bool checkreturn pb_dec_string(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
1292 {
1293     uint32_t size;
1294     size_t alloc_size;
1295     bool status;
1296     if (!pb_decode_varint32(stream, &size))
1297         return false;
1298     
1299     /* Space for null terminator */
1300     alloc_size = size + 1;
1301     
1302     if (alloc_size < size)
1303         PB_RETURN_ERROR(stream, "size too large");
1304     
1305     if (PB_ATYPE(field->type) == PB_ATYPE_POINTER)
1306     {
1307 #ifndef PB_ENABLE_MALLOC
1308         PB_RETURN_ERROR(stream, "no malloc support");
1309 #else
1310         if (!allocate_field(stream, dest, alloc_size, 1))
1311             return false;
1312         dest = *(void**)dest;
1313 #endif
1314     }
1315     else
1316     {
1317         if (alloc_size > field->data_size)
1318             PB_RETURN_ERROR(stream, "string overflow");
1319     }
1320     
1321     status = pb_read(stream, (pb_byte_t*)dest, size);
1322     *((pb_byte_t*)dest + size) = 0;
1323     return status;
1324 }
1325
1326 static bool checkreturn pb_dec_submessage(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
1327 {
1328     bool status;
1329     pb_istream_t substream;
1330     const pb_field_t* submsg_fields = (const pb_field_t*)field->ptr;
1331     
1332     if (!pb_make_string_substream(stream, &substream))
1333         return false;
1334     
1335     if (field->ptr == NULL)
1336         PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid field descriptor");
1337     
1338     /* New array entries need to be initialized, while required and optional
1339      * submessages have already been initialized in the top-level pb_decode. */
1340     if (PB_HTYPE(field->type) == PB_HTYPE_REPEATED)
1341         status = pb_decode(&substream, submsg_fields, dest);
1342     else
1343         status = pb_decode_noinit(&substream, submsg_fields, dest);
1344     
1345     pb_close_string_substream(stream, &substream);
1346     return status;
1347 }