Change the callback function to use void**.
[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 /* The warn_unused_result attribute appeared first in gcc-3.4.0 */
7 #if !defined(__GNUC__) || ( __GNUC__ < 3) || (__GNUC__ == 3 && __GNUC_MINOR__ < 4)
8     #define checkreturn
9 #else
10     /* Verify that we remember to check all return values for proper error propagation */
11     #define checkreturn __attribute__((warn_unused_result))
12 #endif
13
14 #define NANOPB_INTERNALS
15 #include "pb.h"
16 #include "pb_decode.h"
17
18 typedef bool (*pb_decoder_t)(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest) checkreturn;
19
20 /* --- Function pointers to field decoders ---
21  * Order in the array must match pb_action_t LTYPE numbering.
22  */
23 static const pb_decoder_t PB_DECODERS[PB_LTYPES_COUNT] = {
24     &pb_dec_varint,
25     &pb_dec_svarint,
26     &pb_dec_fixed32,
27     &pb_dec_fixed64,
28     
29     &pb_dec_bytes,
30     &pb_dec_string,
31     &pb_dec_submessage
32 };
33
34 /**************
35  * pb_istream *
36  **************/
37
38 static bool checkreturn buf_read(pb_istream_t *stream, uint8_t *buf, size_t count)
39 {
40     uint8_t *source = (uint8_t*)stream->state;
41     stream->state = source + count;
42     
43     if (buf != NULL)
44     {
45         while (count--)
46             *buf++ = *source++;
47     }
48     
49     return true;
50 }
51
52 bool checkreturn pb_read(pb_istream_t *stream, uint8_t *buf, size_t count)
53 {
54 #ifndef PB_BUFFER_ONLY
55         if (buf == NULL && stream->callback != buf_read)
56         {
57                 /* Skip input bytes */
58                 uint8_t tmp[16];
59                 while (count > 16)
60                 {
61                         if (!pb_read(stream, tmp, 16))
62                                 return false;
63                         
64                         count -= 16;
65                 }
66                 
67                 return pb_read(stream, tmp, count);
68         }
69 #endif
70
71     if (stream->bytes_left < count)
72         PB_RETURN_ERROR(stream, "end-of-stream");
73     
74 #ifndef PB_BUFFER_ONLY
75     if (!stream->callback(stream, buf, count))
76         PB_RETURN_ERROR(stream, "io error");
77 #else
78     if (!buf_read(stream, buf, count))
79         return false;
80 #endif
81     
82     stream->bytes_left -= count;
83     return true;
84 }
85
86 pb_istream_t pb_istream_from_buffer(uint8_t *buf, size_t bufsize)
87 {
88     pb_istream_t stream;
89 #ifdef PB_BUFFER_ONLY
90     stream.callback = NULL;
91 #else
92     stream.callback = &buf_read;
93 #endif
94     stream.state = buf;
95     stream.bytes_left = bufsize;
96 #ifndef PB_NO_ERRMSG
97     stream.errmsg = NULL;
98 #endif
99     return stream;
100 }
101
102 /********************
103  * Helper functions *
104  ********************/
105
106 static bool checkreturn pb_decode_varint32(pb_istream_t *stream, uint32_t *dest)
107 {
108     uint8_t byte;
109     uint32_t result;
110     
111     if (!pb_read(stream, &byte, 1))
112         return false;
113     
114     if (!(byte & 0x80))
115     {
116         /* Quick case, 1 byte value */
117         result = byte;
118     }
119     else
120     {
121         /* Multibyte case */
122         uint8_t bitpos = 7;
123         result = byte & 0x7F;
124         
125         do
126         {
127             if (bitpos >= 32)
128                 PB_RETURN_ERROR(stream, "varint overflow");
129             
130             if (!pb_read(stream, &byte, 1))
131                 return false;
132             
133             result |= (uint32_t)(byte & 0x7F) << bitpos;
134             bitpos = (uint8_t)(bitpos + 7);
135         } while (byte & 0x80);
136    }
137    
138    *dest = result;
139    return true;
140 }
141
142 bool checkreturn pb_decode_varint(pb_istream_t *stream, uint64_t *dest)
143 {
144     uint8_t byte;
145     uint8_t bitpos = 0;
146     uint64_t result = 0;
147     
148     do
149     {
150         if (bitpos >= 64)
151             PB_RETURN_ERROR(stream, "varint overflow");
152         
153         if (!pb_read(stream, &byte, 1))
154             return false;
155
156         result |= (uint64_t)(byte & 0x7F) << bitpos;
157         bitpos = (uint8_t)(bitpos + 7);
158     } while (byte & 0x80);
159     
160     *dest = result;
161     return true;
162 }
163
164 bool checkreturn pb_skip_varint(pb_istream_t *stream)
165 {
166     uint8_t byte;
167     do
168     {
169         if (!pb_read(stream, &byte, 1))
170             return false;
171     } while (byte & 0x80);
172     return true;
173 }
174
175 bool checkreturn pb_skip_string(pb_istream_t *stream)
176 {
177     uint32_t length;
178     if (!pb_decode_varint32(stream, &length))
179         return false;
180     
181     return pb_read(stream, NULL, length);
182 }
183
184 bool checkreturn pb_decode_tag(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t *wire_type, uint32_t *tag, bool *eof)
185 {
186     uint32_t temp;
187     *eof = false;
188     *wire_type = (pb_wire_type_t) 0;
189     *tag = 0;
190     
191     if (!pb_decode_varint32(stream, &temp))
192     {
193         if (stream->bytes_left == 0)
194             *eof = true;
195
196         return false;
197     }
198     
199     if (temp == 0)
200     {
201         *eof = true; /* Special feature: allow 0-terminated messages. */
202         return false;
203     }
204     
205     *tag = temp >> 3;
206     *wire_type = (pb_wire_type_t)(temp & 7);
207     return true;
208 }
209
210 bool checkreturn pb_skip_field(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type)
211 {
212     switch (wire_type)
213     {
214         case PB_WT_VARINT: return pb_skip_varint(stream);
215         case PB_WT_64BIT: return pb_read(stream, NULL, 8);
216         case PB_WT_STRING: return pb_skip_string(stream);
217         case PB_WT_32BIT: return pb_read(stream, NULL, 4);
218         default: PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid wire_type");
219     }
220 }
221
222 /* Read a raw value to buffer, for the purpose of passing it to callback as
223  * a substream. Size is maximum size on call, and actual size on return.
224  */
225 static bool checkreturn read_raw_value(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type, uint8_t *buf, size_t *size)
226 {
227     size_t max_size = *size;
228     switch (wire_type)
229     {
230         case PB_WT_VARINT:
231             *size = 0;
232             do
233             {
234                 (*size)++;
235                 if (*size > max_size) return false;
236                 if (!pb_read(stream, buf, 1)) return false;
237             } while (*buf++ & 0x80);
238             return true;
239             
240         case PB_WT_64BIT:
241             *size = 8;
242             return pb_read(stream, buf, 8);
243         
244         case PB_WT_32BIT:
245             *size = 4;
246             return pb_read(stream, buf, 4);
247         
248         default: PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid wire_type");
249     }
250 }
251
252 /* Decode string length from stream and return a substream with limited length.
253  * Remember to close the substream using pb_close_string_substream().
254  */
255 bool checkreturn pb_make_string_substream(pb_istream_t *stream, pb_istream_t *substream)
256 {
257     uint32_t size;
258     if (!pb_decode_varint32(stream, &size))
259         return false;
260     
261     *substream = *stream;
262     if (substream->bytes_left < size)
263         PB_RETURN_ERROR(stream, "parent stream too short");
264     
265     substream->bytes_left = size;
266     stream->bytes_left -= size;
267     return true;
268 }
269
270 void pb_close_string_substream(pb_istream_t *stream, pb_istream_t *substream)
271 {
272     stream->state = substream->state;
273
274 #ifndef PB_NO_ERRMSG
275     stream->errmsg = substream->errmsg;
276 #endif
277 }
278
279 /* Iterator for pb_field_t list */
280 typedef struct {
281     const pb_field_t *start; /* Start of the pb_field_t array */
282     const pb_field_t *pos; /* Current position of the iterator */
283     unsigned field_index; /* Zero-based index of the field. */
284     unsigned required_field_index; /* Zero-based index that counts only the required fields */
285     void *dest_struct; /* Pointer to the destination structure to decode to */
286     void *pData; /* Pointer where to store current field value */
287     void *pSize; /* Pointer where to store the size of current array field */
288 } pb_field_iterator_t;
289
290 static void pb_field_init(pb_field_iterator_t *iter, const pb_field_t *fields, void *dest_struct)
291 {
292     iter->start = iter->pos = fields;
293     iter->field_index = 0;
294     iter->required_field_index = 0;
295     iter->pData = (char*)dest_struct + iter->pos->data_offset;
296     iter->pSize = (char*)iter->pData + iter->pos->size_offset;
297     iter->dest_struct = dest_struct;
298 }
299
300 static bool pb_field_next(pb_field_iterator_t *iter)
301 {
302     bool notwrapped = true;
303     size_t prev_size = iter->pos->data_size;
304     
305     if (PB_ATYPE(iter->pos->type) == PB_ATYPE_STATIC &&
306         PB_HTYPE(iter->pos->type) == PB_HTYPE_REPEATED)
307     {
308         prev_size *= iter->pos->array_size;
309     }
310     
311     if (PB_HTYPE(iter->pos->type) == PB_HTYPE_REQUIRED)
312         iter->required_field_index++;
313     
314     if (iter->pos->tag == 0)
315         return false; /* Only happens with empty message types */
316     
317     iter->pos++;
318     iter->field_index++;
319     if (iter->pos->tag == 0)
320     {
321         iter->pos = iter->start;
322         iter->field_index = 0;
323         iter->required_field_index = 0;
324         iter->pData = iter->dest_struct;
325         prev_size = 0;
326         notwrapped = false;
327     }
328     
329     iter->pData = (char*)iter->pData + prev_size + iter->pos->data_offset;
330     iter->pSize = (char*)iter->pData + iter->pos->size_offset;
331     return notwrapped;
332 }
333
334 static bool checkreturn pb_field_find(pb_field_iterator_t *iter, uint32_t tag)
335 {
336     unsigned start = iter->field_index;
337     
338     do {
339         if (iter->pos->tag == tag)
340             return true;
341         pb_field_next(iter);
342     } while (iter->field_index != start);
343     
344     return false;
345 }
346
347 /*************************
348  * Decode a single field *
349  *************************/
350
351 static bool checkreturn decode_static_field(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type, pb_field_iterator_t *iter)
352 {
353     pb_type_t type;
354     pb_decoder_t func;
355     
356     type = iter->pos->type;
357     func = PB_DECODERS[PB_LTYPE(type)];
358
359     switch (PB_HTYPE(type))
360     {
361         case PB_HTYPE_REQUIRED:
362             return func(stream, iter->pos, iter->pData);
363             
364         case PB_HTYPE_OPTIONAL:
365             *(bool*)iter->pSize = true;
366             return func(stream, iter->pos, iter->pData);
367     
368         case PB_HTYPE_REPEATED:
369             if (wire_type == PB_WT_STRING
370                 && PB_LTYPE(type) <= PB_LTYPE_LAST_PACKABLE)
371             {
372                 /* Packed array */
373                 bool status = true;
374                 size_t *size = (size_t*)iter->pSize;
375                 pb_istream_t substream;
376                 if (!pb_make_string_substream(stream, &substream))
377                     return false;
378                 
379                 while (substream.bytes_left && *size < iter->pos->array_size)
380                 {
381                     void *pItem = (uint8_t*)iter->pData + iter->pos->data_size * (*size);
382                     if (!func(&substream, iter->pos, pItem))
383                     {
384                         status = false;
385                         break;
386                     }
387                     (*size)++;
388                 }
389                 pb_close_string_substream(stream, &substream);
390                 
391                 if (substream.bytes_left != 0)
392                     PB_RETURN_ERROR(stream, "array overflow");
393                 
394                 return status;
395             }
396             else
397             {
398                 /* Repeated field */
399                 size_t *size = (size_t*)iter->pSize;
400                 void *pItem = (uint8_t*)iter->pData + iter->pos->data_size * (*size);
401                 if (*size >= iter->pos->array_size)
402                     PB_RETURN_ERROR(stream, "array overflow");
403                 
404                 (*size)++;
405                 return func(stream, iter->pos, pItem);
406             }
407
408         default:
409             PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid field type");
410     }
411 }
412
413 static bool checkreturn decode_callback_field(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type, pb_field_iterator_t *iter)
414 {
415     pb_callback_t *pCallback = (pb_callback_t*)iter->pData;
416     
417 #ifdef PB_OLD_CALLBACK_STYLE
418     void *arg = pCallback->arg;
419 #else
420     void **arg = &(pCallback->arg);
421 #endif
422     
423     if (pCallback->funcs.decode == NULL)
424         return pb_skip_field(stream, wire_type);
425     
426     if (wire_type == PB_WT_STRING)
427     {
428         pb_istream_t substream;
429         
430         if (!pb_make_string_substream(stream, &substream))
431             return false;
432         
433         while (substream.bytes_left)
434         {
435             if (!pCallback->funcs.decode(&substream, iter->pos, arg))
436                 PB_RETURN_ERROR(stream, "callback failed");
437         }
438         
439         pb_close_string_substream(stream, &substream);
440         return true;
441     }
442     else
443     {
444         /* Copy the single scalar value to stack.
445          * This is required so that we can limit the stream length,
446          * which in turn allows to use same callback for packed and
447          * not-packed fields. */
448         pb_istream_t substream;
449         uint8_t buffer[10];
450         size_t size = sizeof(buffer);
451         
452         if (!read_raw_value(stream, wire_type, buffer, &size))
453             return false;
454         substream = pb_istream_from_buffer(buffer, size);
455         
456         return pCallback->funcs.decode(&substream, iter->pos, arg);
457     }
458 }
459
460 static bool checkreturn decode_field(pb_istream_t *stream, pb_wire_type_t wire_type, pb_field_iterator_t *iter)
461 {
462     switch (PB_ATYPE(iter->pos->type))
463     {
464         case PB_ATYPE_STATIC:
465             return decode_static_field(stream, wire_type, iter);
466         
467         case PB_ATYPE_CALLBACK:
468             return decode_callback_field(stream, wire_type, iter);
469         
470         default:
471             PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid field type");
472     }
473 }
474
475 /* Initialize message fields to default values, recursively */
476 static void pb_message_set_to_defaults(const pb_field_t fields[], void *dest_struct)
477 {
478     pb_field_iterator_t iter;
479     pb_field_init(&iter, fields, dest_struct);
480     
481     /* Initialize size/has fields and apply default values */
482     do
483     {
484         pb_type_t type;
485         type = iter.pos->type;
486     
487         if (iter.pos->tag == 0)
488             continue;
489         
490         if (PB_ATYPE(type) == PB_ATYPE_STATIC)
491         {
492             /* Initialize the size field for optional/repeated fields to 0. */
493             if (PB_HTYPE(type) == PB_HTYPE_OPTIONAL)
494             {
495                 *(bool*)iter.pSize = false;
496             }
497             else if (PB_HTYPE(type) == PB_HTYPE_REPEATED)
498             {
499                 *(size_t*)iter.pSize = 0;
500                 continue; /* Array is empty, no need to initialize contents */
501             }
502             
503             /* Initialize field contents to default value */
504             if (PB_LTYPE(iter.pos->type) == PB_LTYPE_SUBMESSAGE)
505             {
506                 pb_message_set_to_defaults((const pb_field_t *) iter.pos->ptr, iter.pData);
507             }
508             else if (iter.pos->ptr != NULL)
509             {
510                 memcpy(iter.pData, iter.pos->ptr, iter.pos->data_size);
511             }
512             else
513             {
514                 memset(iter.pData, 0, iter.pos->data_size);
515             }
516         }
517         else if (PB_ATYPE(type) == PB_ATYPE_CALLBACK)
518         {
519             continue; /* Don't overwrite callback */
520         }
521     } while (pb_field_next(&iter));
522 }
523
524 /*********************
525  * Decode all fields *
526  *********************/
527
528 bool checkreturn pb_decode_noinit(pb_istream_t *stream, const pb_field_t fields[], void *dest_struct)
529 {
530     uint8_t fields_seen[(PB_MAX_REQUIRED_FIELDS + 7) / 8] = {0}; /* Used to check for required fields */
531     pb_field_iterator_t iter;
532     
533     pb_field_init(&iter, fields, dest_struct);
534     
535     while (stream->bytes_left)
536     {
537         uint32_t tag;
538         pb_wire_type_t wire_type;
539         bool eof;
540         
541         if (!pb_decode_tag(stream, &wire_type, &tag, &eof))
542         {
543             if (eof)
544                 break;
545             else
546                 return false;
547         }
548         
549         if (!pb_field_find(&iter, tag))
550         {
551             /* No match found, skip data */
552             if (!pb_skip_field(stream, wire_type))
553                 return false;
554             continue;
555         }
556         
557         if (PB_HTYPE(iter.pos->type) == PB_HTYPE_REQUIRED
558             && iter.required_field_index < PB_MAX_REQUIRED_FIELDS)
559         {
560             fields_seen[iter.required_field_index >> 3] |= (uint8_t)(1 << (iter.required_field_index & 7));
561         }
562             
563         if (!decode_field(stream, wire_type, &iter))
564             return false;
565     }
566     
567     /* Check that all required fields were present. */
568     {
569         /* First figure out the number of required fields by
570          * seeking to the end of the field array. Usually we
571          * are already close to end after decoding.
572          */
573         unsigned req_field_count;
574         pb_type_t last_type;
575         unsigned i;
576         do {
577             req_field_count = iter.required_field_index;
578             last_type = iter.pos->type;
579         } while (pb_field_next(&iter));
580         
581         /* Fixup if last field was also required. */
582         if (PB_HTYPE(last_type) == PB_HTYPE_REQUIRED && iter.pos->tag)
583             req_field_count++;
584         
585         /* Check the whole bytes */
586         for (i = 0; i < (req_field_count >> 3); i++)
587         {
588             if (fields_seen[i] != 0xFF)
589                 PB_RETURN_ERROR(stream, "missing required field");
590         }
591         
592         /* Check the remaining bits */
593         if (fields_seen[req_field_count >> 3] != (0xFF >> (8 - (req_field_count & 7))))
594             PB_RETURN_ERROR(stream, "missing required field");
595     }
596     
597     return true;
598 }
599
600 bool checkreturn pb_decode(pb_istream_t *stream, const pb_field_t fields[], void *dest_struct)
601 {
602     pb_message_set_to_defaults(fields, dest_struct);
603     return pb_decode_noinit(stream, fields, dest_struct);
604 }
605
606 /* Field decoders */
607
608 bool pb_decode_svarint(pb_istream_t *stream, int64_t *dest)
609 {
610     uint64_t value;
611     if (!pb_decode_varint(stream, &value))
612         return false;
613     
614     if (value & 1)
615         *dest = (int64_t)(~(value >> 1));
616     else
617         *dest = (int64_t)(value >> 1);
618     
619     return true;
620 }
621
622 bool pb_decode_fixed32(pb_istream_t *stream, void *dest)
623 {
624     #ifdef __BIG_ENDIAN__
625     uint8_t *bytes = (uint8_t*)dest;
626     uint8_t lebytes[4];
627     
628     if (!pb_read(stream, lebytes, 4))
629         return false;
630     
631     bytes[0] = lebytes[3];
632     bytes[1] = lebytes[2];
633     bytes[2] = lebytes[1];
634     bytes[3] = lebytes[0];
635     return true;
636     #else
637     return pb_read(stream, (uint8_t*)dest, 4);
638     #endif   
639 }
640
641 bool pb_decode_fixed64(pb_istream_t *stream, void *dest)
642 {
643     #ifdef __BIG_ENDIAN__
644     uint8_t *bytes = (uint8_t*)dest;
645     uint8_t lebytes[8];
646     
647     if (!pb_read(stream, lebytes, 8))
648         return false;
649     
650     bytes[0] = lebytes[7];
651     bytes[1] = lebytes[6];
652     bytes[2] = lebytes[5];
653     bytes[3] = lebytes[4];
654     bytes[4] = lebytes[3];
655     bytes[5] = lebytes[2];
656     bytes[6] = lebytes[1];
657     bytes[7] = lebytes[0];
658     return true;
659     #else
660     return pb_read(stream, (uint8_t*)dest, 8);
661     #endif   
662 }
663
664 bool checkreturn pb_dec_varint(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
665 {
666     uint64_t value;
667     bool status = pb_decode_varint(stream, &value);
668     
669     switch (field->data_size)
670     {
671         case 1: *(uint8_t*)dest = (uint8_t)value; break;
672         case 2: *(uint16_t*)dest = (uint16_t)value; break;
673         case 4: *(uint32_t*)dest = (uint32_t)value; break;
674         case 8: *(uint64_t*)dest = value; break;
675         default: PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid data_size");
676     }
677     
678     return status;
679 }
680
681 bool checkreturn pb_dec_svarint(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
682 {
683     int64_t value;
684     bool status = pb_decode_svarint(stream, &value);
685     
686     switch (field->data_size)
687     {
688         case 4: *(int32_t*)dest = (int32_t)value; break;
689         case 8: *(int64_t*)dest = value; break;
690         default: PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid data_size");
691     }
692     
693     return status;
694 }
695
696 bool checkreturn pb_dec_fixed32(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
697 {
698     UNUSED(field);
699     return pb_decode_fixed32(stream, dest);
700 }
701
702 bool checkreturn pb_dec_fixed64(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
703 {
704     UNUSED(field);
705     return pb_decode_fixed64(stream, dest);
706 }
707
708 bool checkreturn pb_dec_bytes(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
709 {
710     pb_bytes_array_t *x = (pb_bytes_array_t*)dest;
711     
712     uint32_t temp;
713     if (!pb_decode_varint32(stream, &temp))
714         return false;
715     x->size = temp;
716     
717     /* Check length, noting the space taken by the size_t header. */
718     if (x->size > field->data_size - offsetof(pb_bytes_array_t, bytes))
719         PB_RETURN_ERROR(stream, "bytes overflow");
720     
721     return pb_read(stream, x->bytes, x->size);
722 }
723
724 bool checkreturn pb_dec_string(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
725 {
726     uint32_t size;
727     bool status;
728     if (!pb_decode_varint32(stream, &size))
729         return false;
730     
731     /* Check length, noting the null terminator */
732     if (size + 1 > field->data_size)
733         PB_RETURN_ERROR(stream, "string overflow");
734     
735     status = pb_read(stream, (uint8_t*)dest, size);
736     *((uint8_t*)dest + size) = 0;
737     return status;
738 }
739
740 bool checkreturn pb_dec_submessage(pb_istream_t *stream, const pb_field_t *field, void *dest)
741 {
742     bool status;
743     pb_istream_t substream;
744     const pb_field_t* submsg_fields = (const pb_field_t*)field->ptr;
745     
746     if (!pb_make_string_substream(stream, &substream))
747         return false;
748     
749     if (field->ptr == NULL)
750         PB_RETURN_ERROR(stream, "invalid field descriptor");
751     
752     /* New array entries need to be initialized, while required and optional
753      * submessages have already been initialized in the top-level pb_decode. */
754     if (PB_HTYPE(field->type) == PB_HTYPE_REPEATED)
755         status = pb_decode(&substream, submsg_fields, dest);
756     else
757         status = pb_decode_noinit(&substream, submsg_fields, dest);
758     
759     pb_close_string_substream(stream, &substream);
760     return status;
761 }