Implement generator support for extension fields (no encoder/decoder support yet)
[apps/agl-service-can-low-level.git] / generator / nanopb_generator.py
index 45b2ac6..61f4d7b 100644 (file)
@@ -1,8 +1,9 @@
 '''Generate header file for nanopb from a ProtoBuf FileDescriptorSet.'''
-nanopb_version = "0.2.0-dev"
+nanopb_version = "nanopb-0.2.2-dev"
 
 try:
     import google.protobuf.descriptor_pb2 as descriptor
+    import google.protobuf.text_format as text_format
 except:
     print
     print "*************************************************************"
@@ -54,9 +55,7 @@ datatypes = {
 }
 
 class Names:
-    '''Keeps a set of nested names and formats them to C identifier.
-    You can subclass this with your own implementation.
-    '''
+    '''Keeps a set of nested names and formats them to C identifier.'''
     def __init__(self, parts = ()):
         if isinstance(parts, Names):
             parts = parts.parts
@@ -187,7 +186,7 @@ class Field:
         return cmp(self.tag, other.tag)
     
     def __str__(self):
-        if self.rules == 'OPTIONAL':
+        if self.rules == 'OPTIONAL' and self.allocation == 'STATIC':
             result = '    bool has_' + self.name + ';\n'
         elif self.rules == 'REPEATED' and self.allocation == 'STATIC':
             result = '    size_t ' + self.name + '_count;\n'
@@ -236,6 +235,11 @@ class Field:
         else:
             return 'const %s %s_default%s = %s;' % (ctype, self.struct_name + self.name, array_decl, default)
     
+    def tags(self):
+        '''Return the #define for the tag number of this field.'''
+        identifier = '%s_%s_tag' % (self.struct_name, self.name)
+        return '#define %-40s %d\n' % (identifier, self.tag)
+    
     def pb_field_t(self, prev_field_name):
         '''Return the pb_field_t initializer to use in the constant array.
         prev_field_name is the name of the previous field or None.
@@ -271,8 +275,53 @@ class Field:
         return max(self.tag, self.max_size, self.max_count)        
 
 
+class ExtensionRange(Field):
+    def __init__(self, struct_name, desc, field_options):
+        '''desc is ExtensionRange'''
+        self.tag = desc.start
+        self.struct_name = struct_name
+        self.name = 'extensions'
+        self.pbtype = 'EXTENSION'
+        self.rules = 'OPTIONAL'
+        self.allocation = 'CALLBACK'
+        self.ctype = 'pb_extension_t'
+        self.array_decl = ''
+        self.default = None
+        self.max_size = 0
+        self.max_count = 0
+        
+    def __str__(self):
+        return '    pb_extension_t *extensions;'
+    
+    def types(self):
+        return None
+    
+    def tags(self):
+        return ''
 
-
+class ExtensionField(Field):
+    def __init__(self, struct_name, desc, field_options):
+        self.fullname = struct_name + desc.name
+        self.extendee_name = names_from_type_name(desc.extendee)
+        Field.__init__(self, self.fullname + 'struct', desc, field_options)
+
+    def extension_decl(self):
+        '''Declaration of the extension type in the .pb.h file'''
+        return 'extern const pb_extension_type_t %s;' % self.fullname
+
+    def extension_def(self):
+        '''Definition of the extension type in the .pb.c file'''
+        result  = 'typedef struct {\n'
+        result += str(self)
+        result += '} %s;\n' % self.struct_name
+        result += ('static const pb_field_t %s_field = %s;\n' %
+                    (self.fullname, self.pb_field_t(None)))
+        result += 'const pb_extension_type_t %s = {\n' % self.fullname
+        result += '    NULL,\n'
+        result += '    NULL,\n'
+        result += '    &%s_field\n' % self.fullname
+        result += '};\n'
+        return result
 
 
 # ---------------------------------------------------------------------------
@@ -286,10 +335,15 @@ class Message:
         self.fields = []
         
         for f in desc.field:
-            field_options = get_nanopb_suboptions(f, message_options)
+            field_options = get_nanopb_suboptions(f, message_options, self.name + f.name)
             if field_options.type != nanopb_pb2.FT_IGNORE:
                 self.fields.append(Field(self.name, f, field_options))
         
+        if len(desc.extension_range) > 0:
+            field_options = get_nanopb_suboptions(desc, message_options, self.name + 'extensions')
+            if field_options.type != nanopb_pb2.FT_IGNORE:
+                self.fields.append(ExtensionRange(self.name, desc.extension_range[0], field_options))
+        
         self.packed = message_options.packed_struct
         self.ordered_fields = self.fields[:]
         self.ordered_fields.sort()
@@ -300,6 +354,12 @@ class Message:
     
     def __str__(self):
         result = 'typedef struct _%s {\n' % self.name
+
+        if not self.ordered_fields:
+            # Empty structs are not allowed in C standard.
+            # Therefore add a dummy field if an empty message occurs.
+            result += '    uint8_t dummy_field;'
+
         result += '\n'.join([str(f) for f in self.ordered_fields])
         result += '\n}'
         
@@ -307,6 +367,11 @@ class Message:
             result += ' pb_packed'
         
         result += ' %s;' % self.name
+        
+        if self.packed:
+            result = 'PB_PACKED_STRUCT_START\n' + result
+            result += '\nPB_PACKED_STRUCT_END'
+        
         return result
     
     def types(self):
@@ -343,9 +408,6 @@ class Message:
 
 
 
-
-
-
 # ---------------------------------------------------------------------------
 #                    Processing of entire .proto files
 # ---------------------------------------------------------------------------
@@ -365,11 +427,23 @@ def iterate_messages(desc, names = Names()):
         for x in iterate_messages(submsg, sub_names):
             yield x
 
+def iterate_extensions(desc, names = Names()):
+    '''Recursively find all extensions.
+    For each, yield name, FieldDescriptorProto.
+    '''
+    for extension in desc.extension:
+        yield names, extension
+
+    for subname, subdesc in iterate_messages(desc, names):
+        for extension in subdesc.extension:
+            yield subname, extension
+
 def parse_file(fdesc, file_options):
-    '''Takes a FileDescriptorProto and returns tuple (enum, messages).'''
+    '''Takes a FileDescriptorProto and returns tuple (enums, messages, extensions).'''
     
     enums = []
     messages = []
+    extensions = []
     
     if fdesc.package:
         base_name = Names(fdesc.package.split('.'))
@@ -377,16 +451,20 @@ def parse_file(fdesc, file_options):
         base_name = Names()
     
     for enum in fdesc.enum_type:
-        enum_options = get_nanopb_suboptions(enum, file_options)
+        enum_options = get_nanopb_suboptions(enum, file_options, base_name + enum.name)
         enums.append(Enum(base_name, enum, enum_options))
     
     for names, message in iterate_messages(fdesc, base_name):
-        message_options = get_nanopb_suboptions(message, file_options)
+        message_options = get_nanopb_suboptions(message, file_options, names)
         messages.append(Message(names, message, message_options))
         for enum in message.enum_type:
-            enum_options = get_nanopb_suboptions(enum, message_options)
+            enum_options = get_nanopb_suboptions(enum, message_options, names + enum.name)
             enums.append(Enum(names, enum, enum_options))
     
+    for names, extension in iterate_extensions(fdesc, base_name):
+        field_options = get_nanopb_suboptions(extension, file_options, names)
+        extensions.append(ExtensionField(names, extension, field_options))
+    
     # Fix field default values where enum short names are used.
     for enum in enums:
         if not enum.options.long_names:
@@ -396,7 +474,7 @@ def parse_file(fdesc, file_options):
                         idx = enum.value_longnames.index(field.default)
                         field.default = enum.values[idx][0]
     
-    return enums, messages
+    return enums, messages, extensions
 
 def toposort2(data):
     '''Topological sort.
@@ -439,7 +517,7 @@ def make_identifier(headername):
             result += '_'
     return result
 
-def generate_header(dependencies, headername, enums, messages):
+def generate_header(dependencies, headername, enums, messages, extensions, options):
     '''Generate content for a header file.
     Generates strings, which should be concatenated and stored to file.
     '''
@@ -450,12 +528,18 @@ def generate_header(dependencies, headername, enums, messages):
     symbol = make_identifier(headername)
     yield '#ifndef _PB_%s_\n' % symbol
     yield '#define _PB_%s_\n' % symbol
-    yield '#include <pb.h>\n\n'
+    try:
+        yield options.libformat % ('pb.h')
+    except TypeError:
+        # no %s specified - use whatever was passed in as options.libformat
+        yield options.libformat
+    yield '\n'
     
     for dependency in dependencies:
         noext = os.path.splitext(dependency)[0]
-        yield '#include "%s.pb.h"\n' % noext
-    
+        yield options.genformat % (noext + '.' + options.extension + '.h')
+        yield '\n'
+
     yield '#ifdef __cplusplus\n'
     yield 'extern "C" {\n'
     yield '#endif\n\n'
@@ -468,12 +552,24 @@ def generate_header(dependencies, headername, enums, messages):
     for msg in sort_dependencies(messages):
         yield msg.types()
         yield str(msg) + '\n\n'
+    
+    if extensions:
+        yield '/* Extensions */\n'
+        for extension in extensions:
+            yield extension.extension_decl()
+        yield '\n'
         
     yield '/* Default values for struct fields */\n'
     for msg in messages:
         yield msg.default_decl(True)
     yield '\n'
     
+    yield '/* Field tags (for use in manual encoding/decoding) */\n'
+    for msg in sort_dependencies(messages):
+        for field in msg.fields:
+            yield field.tags()
+    yield '\n'
+    
     yield '/* Struct field encoding specification for nanopb */\n'
     for msg in messages:
         yield msg.fields_declaration() + '\n'
@@ -485,12 +581,13 @@ def generate_header(dependencies, headername, enums, messages):
     # End of header
     yield '\n#endif\n'
 
-def generate_source(headername, enums, messages):
+def generate_source(headername, enums, messages, extensions):
     '''Generate content for a source file.'''
     
     yield '/* Automatically generated nanopb constant definitions */\n'
     yield '/* Generated by %s at %s. */\n\n' % (nanopb_version, time.asctime())
-    yield '#include "%s"\n\n' % headername
+    yield options.genformat % (headername)
+    yield '\n'
     
     for msg in messages:
         yield msg.default_decl(False)
@@ -499,7 +596,11 @@ def generate_source(headername, enums, messages):
     
     for msg in messages:
         yield msg.fields_definition() + '\n\n'
+    
+    for ext in extensions:
+        yield ext.extension_def() + '\n'
         
+    # Add checks for numeric limits
     if messages:
         count_required_fields = lambda m: len([f for f in msg.fields if f.rules == 'REQUIRED'])
         largest_msg = max(messages, key = count_required_fields)
@@ -511,7 +612,6 @@ def generate_source(headername, enums, messages):
             yield '       setting PB_MAX_REQUIRED_FIELDS to %d or more.\n' % largest_count
             yield '#endif\n'
     
-    # Add checks for numeric limits
     worst = 0
     worst_field = ''
     checks = []
@@ -566,34 +666,46 @@ def generate_source(headername, enums, messages):
     
     yield '\n'
 
-
 # ---------------------------------------------------------------------------
-#                         Command line interface
+#                    Options parsing for the .proto files
 # ---------------------------------------------------------------------------
 
-import sys
-import os.path    
-from optparse import OptionParser
-import google.protobuf.text_format as text_format
+from fnmatch import fnmatch
 
-optparser = OptionParser(
-    usage = "Usage: nanopb_generator.py [options] file.pb ...",
-    epilog = "Compile file.pb from file.proto by: 'protoc -ofile.pb file.proto'. " +
-             "Output will be written to file.pb.h and file.pb.c.")
-optparser.add_option("-x", dest="exclude", metavar="FILE", action="append", default=[],
-    help="Exclude file from generated #include list.")
-optparser.add_option("-q", "--quiet", dest="quiet", action="store_true", default=False,
-    help="Don't print anything except errors.")
-optparser.add_option("-v", "--verbose", dest="verbose", action="store_true", default=False,
-    help="Print more information.")
-optparser.add_option("-s", dest="settings", metavar="OPTION:VALUE", action="append", default=[],
-    help="Set generator option (max_size, max_count etc.).")
+def read_options_file(infile):
+    '''Parse a separate options file to list:
+        [(namemask, options), ...]
+    '''
+    results = []
+    for line in infile:
+        line = line.strip()
+        if not line or line.startswith('//') or line.startswith('#'):
+            continue
+        
+        parts = line.split(None, 1)
+        opts = nanopb_pb2.NanoPBOptions()
+        text_format.Merge(parts[1], opts)
+        results.append((parts[0], opts))
+
+    return results
+
+class Globals:
+    '''Ugly global variables, should find a good way to pass these.'''
+    verbose_options = False
+    separate_options = []
 
-def get_nanopb_suboptions(subdesc, options):
+def get_nanopb_suboptions(subdesc, options, name):
     '''Get copy of options, and merge information from subdesc.'''
     new_options = nanopb_pb2.NanoPBOptions()
     new_options.CopyFrom(options)
     
+    # Handle options defined in a separate file
+    dotname = '.'.join(name.parts)
+    for namemask, options in Globals.separate_options:
+        if fnmatch(dotname, namemask):
+            new_options.MergeFrom(options)
+    
+    # Handle options defined in .proto
     if isinstance(subdesc.options, descriptor.FieldOptions):
         ext_type = nanopb_pb2.nanopb
     elif isinstance(subdesc.options, descriptor.FileOptions):
@@ -609,8 +721,44 @@ def get_nanopb_suboptions(subdesc, options):
         ext = subdesc.options.Extensions[ext_type]
         new_options.MergeFrom(ext)
     
+    if Globals.verbose_options:
+        print "Options for " + dotname + ":"
+        print text_format.MessageToString(new_options)
+    
     return new_options
 
+
+# ---------------------------------------------------------------------------
+#                         Command line interface
+# ---------------------------------------------------------------------------
+
+import sys
+import os.path    
+from optparse import OptionParser
+
+optparser = OptionParser(
+    usage = "Usage: nanopb_generator.py [options] file.pb ...",
+    epilog = "Compile file.pb from file.proto by: 'protoc -ofile.pb file.proto'. " +
+             "Output will be written to file.pb.h and file.pb.c.")
+optparser.add_option("-x", dest="exclude", metavar="FILE", action="append", default=[],
+    help="Exclude file from generated #include list.")
+optparser.add_option("-e", "--extension", dest="extension", metavar="EXTENSION", default="pb",
+    help="Set extension to use instead of 'pb' for generated files. [default: %default]")
+optparser.add_option("-f", "--options-file", dest="options_file", metavar="FILE", default="%s.options",
+    help="Set name of a separate generator options file.")
+optparser.add_option("-Q", "--generated-include-format", dest="genformat",
+    metavar="FORMAT", default='#include "%s"\n',
+    help="Set format string to use for including other .pb.h files. [default: %default]")
+optparser.add_option("-L", "--library-include-format", dest="libformat",
+    metavar="FORMAT", default='#include <%s>\n',
+    help="Set format string to use for including the nanopb pb.h header. [default: %default]")
+optparser.add_option("-q", "--quiet", dest="quiet", action="store_true", default=False,
+    help="Don't print anything except errors.")
+optparser.add_option("-v", "--verbose", dest="verbose", action="store_true", default=False,
+    help="Print more information.")
+optparser.add_option("-s", dest="settings", metavar="OPTION:VALUE", action="append", default=[],
+    help="Set generator option (max_size, max_count etc.).")
+
 def process(filenames, options):
     '''Process the files given on the command line.'''
     
@@ -620,6 +768,8 @@ def process(filenames, options):
     
     if options.quiet:
         options.verbose = False
+
+    Globals.verbose_options = options.verbose
     
     toplevel_options = nanopb_pb2.NanoPBOptions()
     for s in options.settings:
@@ -629,17 +779,28 @@ def process(filenames, options):
         data = open(filename, 'rb').read()
         fdesc = descriptor.FileDescriptorSet.FromString(data)
         
-        file_options = get_nanopb_suboptions(fdesc.file[0], toplevel_options)
+        # Check if any separate options are specified
+        try:
+            optfilename = options.options_file % os.path.splitext(filename)[0]
+        except TypeError:
+            # No %s specified, use the filename as-is
+            optfilename = options.options_file
         
         if options.verbose:
-            print "Options for " + filename + ":"
-            print text_format.MessageToString(file_options)
+            print 'Reading options from ' + optfilename
+        
+        if os.path.isfile(optfilename):
+            Globals.separate_options = read_options_file(open(optfilename, "rU"))
+        else:
+            Globals.separate_options = []
         
-        enums, messages = parse_file(fdesc.file[0], file_options)
+        # Parse the file
+        file_options = get_nanopb_suboptions(fdesc.file[0], toplevel_options, Names([filename]))
+        enums, messages, extensions = parse_file(fdesc.file[0], file_options)
         
         noext = os.path.splitext(filename)[0]
-        headername = noext + '.pb.h'
-        sourcename = noext + '.pb.c'
+        headername = noext + '.' + options.extension + '.h'
+        sourcename = noext + '.' + options.extension + '.c'
         headerbasename = os.path.basename(headername)
         
         if not options.quiet:
@@ -651,11 +812,12 @@ def process(filenames, options):
         dependencies = [d for d in fdesc.file[0].dependency if d not in excludes]
         
         header = open(headername, 'w')
-        for part in generate_header(dependencies, headerbasename, enums, messages):
+        for part in generate_header(dependencies, headerbasename, enums,
+                                    messages, extensions, options):
             header.write(part)
 
         source = open(sourcename, 'w')
-        for part in generate_source(headerbasename, enums, messages):
+        for part in generate_source(headerbasename, enums, messages, extensions):
             source.write(part)
 
     return True