Branch data Line data Source code
1 : : // Copyright (c) 2009-2010 Satoshi Nakamoto
2 : : // Copyright (c) 2009-2022 The Bitcoin Core developers
3 : : // Distributed under the MIT software license, see the accompanying
4 : : // file COPYING or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php.
5 : :
6 : : #ifndef BITCOIN_SERIALIZE_H
7 : : #define BITCOIN_SERIALIZE_H
8 : :
9 : : #include <attributes.h>
10 : : #include <compat/assumptions.h> // IWYU pragma: keep
11 : : #include <compat/endian.h>
12 : : #include <prevector.h>
13 : : #include <span.h>
14 : :
15 : : #include <algorithm>
16 : : #include <concepts>
17 : : #include <cstdint>
18 : : #include <cstring>
19 : : #include <ios>
20 : : #include <limits>
21 : : #include <map>
22 : : #include <memory>
23 : : #include <set>
24 : : #include <string>
25 : : #include <utility>
26 : : #include <vector>
27 : :
28 : : /**
29 : : * The maximum size of a serialized object in bytes or number of elements
30 : : * (for eg vectors) when the size is encoded as CompactSize.
31 : : */
32 : : static constexpr uint64_t MAX_SIZE = 0x02000000;
33 : :
34 : : /** Maximum amount of memory (in bytes) to allocate at once when deserializing vectors. */
35 : : static const unsigned int MAX_VECTOR_ALLOCATE = 5000000;
36 : :
37 : : /**
38 : : * Dummy data type to identify deserializing constructors.
39 : : *
40 : : * By convention, a constructor of a type T with signature
41 : : *
42 : : * template <typename Stream> T::T(deserialize_type, Stream& s)
43 : : *
44 : : * is a deserializing constructor, which builds the type by
45 : : * deserializing it from s. If T contains const fields, this
46 : : * is likely the only way to do so.
47 : : */
48 : : struct deserialize_type {};
49 : : constexpr deserialize_type deserialize {};
50 : :
51 : : /*
52 : : * Lowest-level serialization and conversion.
53 : : */
54 : 642897755 : template<typename Stream> inline void ser_writedata8(Stream &s, uint8_t obj)
55 : : {
56 : 642897755 : s.write(AsBytes(Span{&obj, 1}));
57 : 642897755 : }
58 : 326491 : template<typename Stream> inline void ser_writedata16(Stream &s, uint16_t obj)
59 : : {
60 : 326491 : obj = htole16_internal(obj);
61 : 326491 : s.write(AsBytes(Span{&obj, 1}));
62 : 326491 : }
63 : 199 : template<typename Stream> inline void ser_writedata16be(Stream &s, uint16_t obj)
64 : : {
65 : 199 : obj = htobe16_internal(obj);
66 : 199 : s.write(AsBytes(Span{&obj, 1}));
67 : 199 : }
68 : 318167495 : template<typename Stream> inline void ser_writedata32(Stream &s, uint32_t obj)
69 : : {
70 : 318167495 : obj = htole32_internal(obj);
71 : 318167495 : s.write(AsBytes(Span{&obj, 1}));
72 : 318167495 : }
73 : 199 : template<typename Stream> inline void ser_writedata32be(Stream &s, uint32_t obj)
74 : : {
75 : 199 : obj = htobe32_internal(obj);
76 : 199 : s.write(AsBytes(Span{&obj, 1}));
77 : 199 : }
78 : 176677302 : template<typename Stream> inline void ser_writedata64(Stream &s, uint64_t obj)
79 : : {
80 : 176677302 : obj = htole64_internal(obj);
81 : 176677302 : s.write(AsBytes(Span{&obj, 1}));
82 : 176677302 : }
83 : 308696850 : template<typename Stream> inline uint8_t ser_readdata8(Stream &s)
84 : : {
85 : 308696850 : uint8_t obj;
86 : 308696850 : s.read(AsWritableBytes(Span{&obj, 1}));
87 : 617393700 : return obj;
88 : 308696850 : }
89 : 71073 : template<typename Stream> inline uint16_t ser_readdata16(Stream &s)
90 : : {
91 : 71073 : uint16_t obj;
92 : 71073 : s.read(AsWritableBytes(Span{&obj, 1}));
93 : 142146 : return le16toh_internal(obj);
94 : 71073 : }
95 : 199 : template<typename Stream> inline uint16_t ser_readdata16be(Stream &s)
96 : : {
97 : 199 : uint16_t obj;
98 : 199 : s.read(AsWritableBytes(Span{&obj, 1}));
99 : 398 : return be16toh_internal(obj);
100 : 199 : }
101 : 55223108 : template<typename Stream> inline uint32_t ser_readdata32(Stream &s)
102 : : {
103 : 55223108 : uint32_t obj;
104 : 55223108 : s.read(AsWritableBytes(Span{&obj, 1}));
105 : 110446216 : return le32toh_internal(obj);
106 : 55223108 : }
107 : 199 : template<typename Stream> inline uint32_t ser_readdata32be(Stream &s)
108 : : {
109 : 199 : uint32_t obj;
110 : 199 : s.read(AsWritableBytes(Span{&obj, 1}));
111 : 398 : return be32toh_internal(obj);
112 : 199 : }
113 : 17845207 : template<typename Stream> inline uint64_t ser_readdata64(Stream &s)
114 : : {
115 : 17845207 : uint64_t obj;
116 : 17845207 : s.read(AsWritableBytes(Span{&obj, 1}));
117 : 35690414 : return le64toh_internal(obj);
118 : 17845207 : }
119 : :
120 : :
121 : : class SizeComputer;
122 : :
123 : : /**
124 : : * Convert any argument to a reference to X, maintaining constness.
125 : : *
126 : : * This can be used in serialization code to invoke a base class's
127 : : * serialization routines.
128 : : *
129 : : * Example use:
130 : : * class Base { ... };
131 : : * class Child : public Base {
132 : : * int m_data;
133 : : * public:
134 : : * SERIALIZE_METHODS(Child, obj) {
135 : : * READWRITE(AsBase<Base>(obj), obj.m_data);
136 : : * }
137 : : * };
138 : : *
139 : : * static_cast cannot easily be used here, as the type of Obj will be const Child&
140 : : * during serialization and Child& during deserialization. AsBase will convert to
141 : : * const Base& and Base& appropriately.
142 : : */
143 : : template <class Out, class In>
144 : 36630622 : Out& AsBase(In& x)
145 : : {
146 : : static_assert(std::is_base_of_v<Out, In>);
147 : 36630622 : return x;
148 : : }
149 : : template <class Out, class In>
150 : 246606618 : const Out& AsBase(const In& x)
151 : : {
152 : : static_assert(std::is_base_of_v<Out, In>);
153 : 246606618 : return x;
154 : : }
155 : :
156 : : #define READWRITE(...) (ser_action.SerReadWriteMany(s, __VA_ARGS__))
157 : : #define SER_READ(obj, code) ser_action.SerRead(s, obj, [&](Stream& s, typename std::remove_const<Type>::type& obj) { code; })
158 : : #define SER_WRITE(obj, code) ser_action.SerWrite(s, obj, [&](Stream& s, const Type& obj) { code; })
159 : :
160 : : /**
161 : : * Implement the Ser and Unser methods needed for implementing a formatter (see Using below).
162 : : *
163 : : * Both Ser and Unser are delegated to a single static method SerializationOps, which is polymorphic
164 : : * in the serialized/deserialized type (allowing it to be const when serializing, and non-const when
165 : : * deserializing).
166 : : *
167 : : * Example use:
168 : : * struct FooFormatter {
169 : : * FORMATTER_METHODS(Class, obj) { READWRITE(obj.val1, VARINT(obj.val2)); }
170 : : * }
171 : : * would define a class FooFormatter that defines a serialization of Class objects consisting
172 : : * of serializing its val1 member using the default serialization, and its val2 member using
173 : : * VARINT serialization. That FooFormatter can then be used in statements like
174 : : * READWRITE(Using<FooFormatter>(obj.bla)).
175 : : */
176 : : #define FORMATTER_METHODS(cls, obj) \
177 : : template<typename Stream> \
178 : : static void Ser(Stream& s, const cls& obj) { SerializationOps(obj, s, ActionSerialize{}); } \
179 : : template<typename Stream> \
180 : : static void Unser(Stream& s, cls& obj) { SerializationOps(obj, s, ActionUnserialize{}); } \
181 : : template<typename Stream, typename Type, typename Operation> \
182 : : static void SerializationOps(Type& obj, Stream& s, Operation ser_action)
183 : :
184 : : /**
185 : : * Formatter methods can retrieve parameters attached to a stream using the
186 : : * SER_PARAMS(type) macro as long as the stream is created directly or
187 : : * indirectly with a parameter of that type. This permits making serialization
188 : : * depend on run-time context in a type-safe way.
189 : : *
190 : : * Example use:
191 : : * struct BarParameter { bool fancy; ... };
192 : : * struct Bar { ... };
193 : : * struct FooFormatter {
194 : : * FORMATTER_METHODS(Bar, obj) {
195 : : * auto& param = SER_PARAMS(BarParameter);
196 : : * if (param.fancy) {
197 : : * READWRITE(VARINT(obj.value));
198 : : * } else {
199 : : * READWRITE(obj.value);
200 : : * }
201 : : * }
202 : : * };
203 : : * which would then be invoked as
204 : : * READWRITE(BarParameter{...}(Using<FooFormatter>(obj.foo)))
205 : : *
206 : : * parameter(obj) can be invoked anywhere in the call stack; it is
207 : : * passed down recursively into all serialization code, until another
208 : : * serialization parameter overrides it.
209 : : *
210 : : * Parameters will be implicitly converted where appropriate. This means that
211 : : * "parent" serialization code can use a parameter that derives from, or is
212 : : * convertible to, a "child" formatter's parameter type.
213 : : *
214 : : * Compilation will fail in any context where serialization is invoked but
215 : : * no parameter of a type convertible to BarParameter is provided.
216 : : */
217 : : #define SER_PARAMS(type) (s.template GetParams<type>())
218 : :
219 : : #define BASE_SERIALIZE_METHODS(cls) \
220 : : template <typename Stream> \
221 : : void Serialize(Stream& s) const \
222 : : { \
223 : : static_assert(std::is_same<const cls&, decltype(*this)>::value, "Serialize type mismatch"); \
224 : : Ser(s, *this); \
225 : : } \
226 : : template <typename Stream> \
227 : : void Unserialize(Stream& s) \
228 : : { \
229 : : static_assert(std::is_same<cls&, decltype(*this)>::value, "Unserialize type mismatch"); \
230 : : Unser(s, *this); \
231 : : }
232 : :
233 : : /**
234 : : * Implement the Serialize and Unserialize methods by delegating to a single templated
235 : : * static method that takes the to-be-(de)serialized object as a parameter. This approach
236 : : * has the advantage that the constness of the object becomes a template parameter, and
237 : : * thus allows a single implementation that sees the object as const for serializing
238 : : * and non-const for deserializing, without casts.
239 : : */
240 : : #define SERIALIZE_METHODS(cls, obj) \
241 : : BASE_SERIALIZE_METHODS(cls) \
242 : : FORMATTER_METHODS(cls, obj)
243 : :
244 : : // Templates for serializing to anything that looks like a stream,
245 : : // i.e. anything that supports .read(Span<std::byte>) and .write(Span<const std::byte>)
246 : : //
247 : : // clang-format off
248 : :
249 : : // Typically int8_t and char are distinct types, but some systems may define int8_t
250 : : // in terms of char. Forbid serialization of char in the typical case, but allow it if
251 : : // it's the only way to describe an int8_t.
252 : : template<class T>
253 : : concept CharNotInt8 = std::same_as<T, char> && !std::same_as<T, int8_t>;
254 : :
255 : : template <typename Stream, CharNotInt8 V> void Serialize(Stream&, V) = delete; // char serialization forbidden. Use uint8_t or int8_t
256 : : template <typename Stream> void Serialize(Stream& s, std::byte a) { ser_writedata8(s, uint8_t(a)); }
257 : 7319 : template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, int8_t a ) { ser_writedata8(s, a); }
258 : 85712897 : template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, uint8_t a ) { ser_writedata8(s, a); }
259 : 1902 : template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, int16_t a ) { ser_writedata16(s, a); }
260 : 1732 : template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, uint16_t a) { ser_writedata16(s, a); }
261 : 93028022 : template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, int32_t a ) { ser_writedata32(s, a); }
262 : 225114679 : template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, uint32_t a) { ser_writedata32(s, a); }
263 : 142887294 : template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, int64_t a ) { ser_writedata64(s, a); }
264 : 33744817 : template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, uint64_t a) { ser_writedata64(s, a); }
265 : 1023310 : template <typename Stream, BasicByte B, int N> void Serialize(Stream& s, const B (&a)[N]) { s.write(MakeByteSpan(a)); }
266 : 519870 : template <typename Stream, BasicByte B, std::size_t N> void Serialize(Stream& s, const std::array<B, N>& a) { s.write(MakeByteSpan(a)); }
267 : 216517737 : template <typename Stream, BasicByte B> void Serialize(Stream& s, Span<B> span) { s.write(AsBytes(span)); }
268 : :
269 : : template <typename Stream, CharNotInt8 V> void Unserialize(Stream&, V) = delete; // char serialization forbidden. Use uint8_t or int8_t
270 : : template <typename Stream> void Unserialize(Stream& s, std::byte& a) { a = std::byte{ser_readdata8(s)}; }
271 : 1957 : template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, int8_t& a ) { a = ser_readdata8(s); }
272 : 39899294 : template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, uint8_t& a ) { a = ser_readdata8(s); }
273 : 4631 : template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, int16_t& a ) { a = ser_readdata16(s); }
274 : 2143 : template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, uint16_t& a) { a = ser_readdata16(s); }
275 : 18878486 : template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, int32_t& a ) { a = ser_readdata32(s); }
276 : 36327546 : template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, uint32_t& a) { a = ser_readdata32(s); }
277 : 16219031 : template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, int64_t& a ) { a = ser_readdata64(s); }
278 : 1608768 : template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, uint64_t& a) { a = ser_readdata64(s); }
279 : 1273104 : template <typename Stream, BasicByte B, int N> void Unserialize(Stream& s, B (&a)[N]) { s.read(MakeWritableByteSpan(a)); }
280 : 3346892 : template <typename Stream, BasicByte B, std::size_t N> void Unserialize(Stream& s, std::array<B, N>& a) { s.read(MakeWritableByteSpan(a)); }
281 : 41330157 : template <typename Stream, BasicByte B> void Unserialize(Stream& s, Span<B> span) { s.read(AsWritableBytes(span)); }
282 : :
283 : 672437 : template <typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, bool a) { uint8_t f = a; ser_writedata8(s, f); }
284 : 14718 : template <typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, bool& a) { uint8_t f = ser_readdata8(s); a = f; }
285 : : // clang-format on
286 : :
287 : :
288 : : /**
289 : : * Compact Size
290 : : * size < 253 -- 1 byte
291 : : * size <= USHRT_MAX -- 3 bytes (253 + 2 bytes)
292 : : * size <= UINT_MAX -- 5 bytes (254 + 4 bytes)
293 : : * size > UINT_MAX -- 9 bytes (255 + 8 bytes)
294 : : */
295 : 16155824 : constexpr inline unsigned int GetSizeOfCompactSize(uint64_t nSize)
296 : : {
297 [ + + ]: 16155824 : if (nSize < 253) return sizeof(unsigned char);
298 [ + + ]: 8910987 : else if (nSize <= std::numeric_limits<uint16_t>::max()) return sizeof(unsigned char) + sizeof(uint16_t);
299 [ + + ]: 8908751 : else if (nSize <= std::numeric_limits<unsigned int>::max()) return sizeof(unsigned char) + sizeof(unsigned int);
300 : 139 : else return sizeof(unsigned char) + sizeof(uint64_t);
301 : 16155824 : }
302 : :
303 : : inline void WriteCompactSize(SizeComputer& os, uint64_t nSize);
304 : :
305 : : template<typename Stream>
306 : 542139941 : void WriteCompactSize(Stream& os, uint64_t nSize)
307 : : {
308 [ + + + + : 542139941 : if (nSize < 253)
+ + + + +
+ + - + +
+ - ]
309 : : {
310 : 541747693 : ser_writedata8(os, nSize);
311 : 541747693 : }
312 [ + + + + : 392248 : else if (nSize <= std::numeric_limits<uint16_t>::max())
+ - + + +
+ # # + +
# # ]
313 : : {
314 : 322658 : ser_writedata8(os, 253);
315 : 322658 : ser_writedata16(os, nSize);
316 : 322658 : }
317 [ + + + - : 69590 : else if (nSize <= std::numeric_limits<unsigned int>::max())
# # + + +
- # # + +
# # ]
318 : : {
319 : 24598 : ser_writedata8(os, 254);
320 : 24598 : ser_writedata32(os, nSize);
321 : 24598 : }
322 : : else
323 : : {
324 : 44992 : ser_writedata8(os, 255);
325 : 44992 : ser_writedata64(os, nSize);
326 : : }
327 : 542139941 : return;
328 : : }
329 : :
330 : : /**
331 : : * Decode a CompactSize-encoded variable-length integer.
332 : : *
333 : : * As these are primarily used to encode the size of vector-like serializations, by default a range
334 : : * check is performed. When used as a generic number encoding, range_check should be set to false.
335 : : */
336 : : template<typename Stream>
337 : 220942493 : uint64_t ReadCompactSize(Stream& is, bool range_check = true)
338 : : {
339 : 220942493 : uint8_t chSize = ser_readdata8(is);
340 : 220942493 : uint64_t nSizeRet = 0;
341 [ + + + + : 220942493 : if (chSize < 253)
+ + # # #
# + + + +
+ + ]
342 : : {
343 : 220845141 : nSizeRet = chSize;
344 : 220845141 : }
345 [ + + + + : 97352 : else if (chSize == 253)
+ + # # #
# + + + +
+ + ]
346 : : {
347 : 64090 : nSizeRet = ser_readdata16(is);
348 [ + + + + : 64090 : if (nSizeRet < 253)
+ + # # #
# + + + +
+ + ]
349 [ + - + - : 2160 : throw std::ios_base::failure("non-canonical ReadCompactSize()");
+ - + - +
- + - # #
# # # # #
# + - + -
+ - + - +
- + - ]
350 : 61930 : }
351 [ + + + + : 33262 : else if (chSize == 254)
+ + # # #
# + + + +
+ + ]
352 : : {
353 : 16842 : nSizeRet = ser_readdata32(is);
354 [ + + + + : 16842 : if (nSizeRet < 0x10000u)
+ + # # #
# + + + +
+ + ]
355 [ + - + - : 2819 : throw std::ios_base::failure("non-canonical ReadCompactSize()");
+ - + - +
- + - # #
# # # # #
# + - + -
+ - + - +
- + - ]
356 : 14023 : }
357 : : else
358 : : {
359 : 16420 : nSizeRet = ser_readdata64(is);
360 [ + + + + : 16420 : if (nSizeRet < 0x100000000ULL)
+ + # # #
# + + + +
+ + ]
361 [ + - + - : 2002 : throw std::ios_base::failure("non-canonical ReadCompactSize()");
+ - + - +
- + - # #
# # # # #
# + - + -
+ - + - +
- + - ]
362 : : }
363 [ + - + + : 220935512 : if (range_check && nSizeRet > MAX_SIZE) {
+ + + + +
- + + # #
# # # # #
# + - + +
+ + + + +
- + + ]
364 [ + - + - : 10967 : throw std::ios_base::failure("ReadCompactSize(): size too large");
+ - + - +
- + - # #
# # # # #
# + - + -
+ - + - +
- + - ]
365 : : }
366 : 441849090 : return nSizeRet;
367 : 220960441 : }
368 : :
369 : : /**
370 : : * Variable-length integers: bytes are a MSB base-128 encoding of the number.
371 : : * The high bit in each byte signifies whether another digit follows. To make
372 : : * sure the encoding is one-to-one, one is subtracted from all but the last digit.
373 : : * Thus, the byte sequence a[] with length len, where all but the last byte
374 : : * has bit 128 set, encodes the number:
375 : : *
376 : : * (a[len-1] & 0x7F) + sum(i=1..len-1, 128^i*((a[len-i-1] & 0x7F)+1))
377 : : *
378 : : * Properties:
379 : : * * Very small (0-127: 1 byte, 128-16511: 2 bytes, 16512-2113663: 3 bytes)
380 : : * * Every integer has exactly one encoding
381 : : * * Encoding does not depend on size of original integer type
382 : : * * No redundancy: every (infinite) byte sequence corresponds to a list
383 : : * of encoded integers.
384 : : *
385 : : * 0: [0x00] 256: [0x81 0x00]
386 : : * 1: [0x01] 16383: [0xFE 0x7F]
387 : : * 127: [0x7F] 16384: [0xFF 0x00]
388 : : * 128: [0x80 0x00] 16511: [0xFF 0x7F]
389 : : * 255: [0x80 0x7F] 65535: [0x82 0xFE 0x7F]
390 : : * 2^32: [0x8E 0xFE 0xFE 0xFF 0x00]
391 : : */
392 : :
393 : : /**
394 : : * Mode for encoding VarInts.
395 : : *
396 : : * Currently there is no support for signed encodings. The default mode will not
397 : : * compile with signed values, and the legacy "nonnegative signed" mode will
398 : : * accept signed values, but improperly encode and decode them if they are
399 : : * negative. In the future, the DEFAULT mode could be extended to support
400 : : * negative numbers in a backwards compatible way, and additional modes could be
401 : : * added to support different varint formats (e.g. zigzag encoding).
402 : : */
403 : : enum class VarIntMode { DEFAULT, NONNEGATIVE_SIGNED };
404 : :
405 : : template <VarIntMode Mode, typename I>
406 : : struct CheckVarIntMode {
407 : 57810720 : constexpr CheckVarIntMode()
408 : : {
409 : : static_assert(Mode != VarIntMode::DEFAULT || std::is_unsigned<I>::value, "Unsigned type required with mode DEFAULT.");
410 : : static_assert(Mode != VarIntMode::NONNEGATIVE_SIGNED || std::is_signed<I>::value, "Signed type required with mode NONNEGATIVE_SIGNED.");
411 : 57810720 : }
412 : : };
413 : :
414 : : template<VarIntMode Mode, typename I>
415 : : inline unsigned int GetSizeOfVarInt(I n)
416 : : {
417 : : CheckVarIntMode<Mode, I>();
418 : : int nRet = 0;
419 : : while(true) {
420 : : nRet++;
421 : : if (n <= 0x7F)
422 : : break;
423 : : n = (n >> 7) - 1;
424 : : }
425 : : return nRet;
426 : : }
427 : :
428 : : template<typename I>
429 : : inline void WriteVarInt(SizeComputer& os, I n);
430 : :
431 : : template<typename Stream, VarIntMode Mode, typename I>
432 : 12319072 : void WriteVarInt(Stream& os, I n)
433 : : {
434 : 12319072 : CheckVarIntMode<Mode, I>();
435 : 12319072 : unsigned char tmp[(sizeof(n)*8+6)/7];
436 : 12319072 : int len=0;
437 : 14364962 : while(true) {
438 : 14364962 : tmp[len] = (n & 0x7F) | (len ? 0x80 : 0x00);
439 [ + + + + : 14364962 : if (n <= 0x7F)
+ + + + +
- + + + -
+ + + - ]
440 : 12319072 : break;
441 : 2045890 : n = (n >> 7) - 1;
442 : 2045890 : len++;
443 : : }
444 : 12319072 : do {
445 : 14364962 : ser_writedata8(os, tmp[len]);
446 [ + + + + : 14364962 : } while(len--);
+ + + + -
+ + + - +
+ + - + ]
447 : 12319072 : }
448 : :
449 : : template<typename Stream, VarIntMode Mode, typename I>
450 : 45491648 : I ReadVarInt(Stream& is)
451 : : {
452 : 45491648 : CheckVarIntMode<Mode, I>();
453 : 45491648 : I n = 0;
454 : 47830598 : while(true) {
455 : 47830598 : unsigned char chData = ser_readdata8(is);
456 [ + + + + : 47830598 : if (n > (std::numeric_limits<I>::max() >> 7)) {
# # # # #
# ]
457 [ + - + - : 194 : throw std::ios_base::failure("ReadVarInt(): size too large");
+ - + - #
# # # # #
# # # # #
# ]
458 : : }
459 : 47830404 : n = (n << 7) | (chData & 0x7F);
460 [ + + + + : 47830404 : if (chData & 0x80) {
# # # # #
# ]
461 [ + + + + : 2339728 : if (n == std::numeric_limits<I>::max()) {
# # # # #
# ]
462 [ + - + - : 31 : throw std::ios_base::failure("ReadVarInt(): size too large");
+ - + - #
# # # # #
# # # # #
# ]
463 : : }
464 : 2339697 : n++;
465 : 2339697 : } else {
466 : 45490676 : return n;
467 : : }
468 [ + + + + : 47830598 : }
# # # # #
# ]
469 : 45491873 : }
470 : :
471 : : /** Simple wrapper class to serialize objects using a formatter; used by Using(). */
472 : : template<typename Formatter, typename T>
473 : : class Wrapper
474 : : {
475 : : static_assert(std::is_lvalue_reference<T>::value, "Wrapper needs an lvalue reference type T");
476 : : protected:
477 : : T m_object;
478 : : public:
479 : 272383119 : explicit Wrapper(T obj) : m_object(obj) {}
480 : 115687112 : template<typename Stream> void Serialize(Stream &s) const { Formatter().Ser(s, m_object); }
481 : 156662603 : template<typename Stream> void Unserialize(Stream &s) { Formatter().Unser(s, m_object); }
482 : : };
483 : :
484 : : /** Cause serialization/deserialization of an object to be done using a specified formatter class.
485 : : *
486 : : * To use this, you need a class Formatter that has public functions Ser(stream, const object&) for
487 : : * serialization, and Unser(stream, object&) for deserialization. Serialization routines (inside
488 : : * READWRITE, or directly with << and >> operators), can then use Using<Formatter>(object).
489 : : *
490 : : * This works by constructing a Wrapper<Formatter, T>-wrapped version of object, where T is
491 : : * const during serialization, and non-const during deserialization, which maintains const
492 : : * correctness.
493 : : */
494 : : template<typename Formatter, typename T>
495 : 272383119 : static inline Wrapper<Formatter, T&> Using(T&& t) { return Wrapper<Formatter, T&>(t); }
496 : :
497 : : #define VARINT_MODE(obj, mode) Using<VarIntFormatter<mode>>(obj)
498 : : #define VARINT(obj) Using<VarIntFormatter<VarIntMode::DEFAULT>>(obj)
499 : : #define COMPACTSIZE(obj) Using<CompactSizeFormatter<true>>(obj)
500 : : #define LIMITED_STRING(obj,n) Using<LimitedStringFormatter<n>>(obj)
501 : :
502 : : /** Serialization wrapper class for integers in VarInt format. */
503 : : template<VarIntMode Mode>
504 : : struct VarIntFormatter
505 : : {
506 : 12319072 : template<typename Stream, typename I> void Ser(Stream &s, I v)
507 : : {
508 : 12319072 : WriteVarInt<Stream,Mode,typename std::remove_cv<I>::type>(s, v);
509 : 12319072 : }
510 : :
511 : 45491648 : template<typename Stream, typename I> void Unser(Stream& s, I& v)
512 : : {
513 : 45491648 : v = ReadVarInt<Stream,Mode,typename std::remove_cv<I>::type>(s);
514 : 45491648 : }
515 : : };
516 : :
517 : : /** Serialization wrapper class for custom integers and enums.
518 : : *
519 : : * It permits specifying the serialized size (1 to 8 bytes) and endianness.
520 : : *
521 : : * Use the big endian mode for values that are stored in memory in native
522 : : * byte order, but serialized in big endian notation. This is only intended
523 : : * to implement serializers that are compatible with existing formats, and
524 : : * its use is not recommended for new data structures.
525 : : */
526 : : template<int Bytes, bool BigEndian = false>
527 : : struct CustomUintFormatter
528 : : {
529 : : static_assert(Bytes > 0 && Bytes <= 8, "CustomUintFormatter Bytes out of range");
530 : : static constexpr uint64_t MAX = 0xffffffffffffffff >> (8 * (8 - Bytes));
531 : :
532 : 8536520 : template <typename Stream, typename I> void Ser(Stream& s, I v)
533 : : {
534 [ + - # # : 8536520 : if (v < 0 || v > MAX) throw std::ios_base::failure("CustomUintFormatter value out of range");
# # # # +
- # # # #
# # + - #
# # # # #
+ - # # #
# # # ]
535 : : if (BigEndian) {
536 : 8238323 : uint64_t raw = htobe64_internal(v);
537 : 8238323 : s.write(AsBytes(Span{&raw, 1}).last(Bytes));
538 : 8238323 : } else {
539 : 298197 : uint64_t raw = htole64_internal(v);
540 : 298197 : s.write(AsBytes(Span{&raw, 1}).first(Bytes));
541 : 298197 : }
542 : 8536520 : }
543 : :
544 : 9256061 : template <typename Stream, typename I> void Unser(Stream& s, I& v)
545 : : {
546 : : using U = typename std::conditional<std::is_enum<I>::value, std::underlying_type<I>, std::common_type<I>>::type::type;
547 : : static_assert(std::numeric_limits<U>::max() >= MAX && std::numeric_limits<U>::min() <= 0, "Assigned type too small");
548 : 9256061 : uint64_t raw = 0;
549 : : if (BigEndian) {
550 : 8241044 : s.read(AsWritableBytes(Span{&raw, 1}).last(Bytes));
551 : 8241044 : v = static_cast<I>(be64toh_internal(raw));
552 : : } else {
553 : 1015017 : s.read(AsWritableBytes(Span{&raw, 1}).first(Bytes));
554 : 1015017 : v = static_cast<I>(le64toh_internal(raw));
555 : : }
556 : 9256061 : }
557 : : };
558 : :
559 : : template<int Bytes> using BigEndianFormatter = CustomUintFormatter<Bytes, true>;
560 : :
561 : : /** Formatter for integers in CompactSize format. */
562 : : template<bool RangeCheck>
563 : : struct CompactSizeFormatter
564 : : {
565 : : template<typename Stream, typename I>
566 : 37869699 : void Unser(Stream& s, I& v)
567 : : {
568 : 37869699 : uint64_t n = ReadCompactSize<Stream>(s, RangeCheck);
569 [ + - + - : 37869699 : if (n < std::numeric_limits<I>::min() || n > std::numeric_limits<I>::max()) {
+ - + + +
- # # # #
# # # # +
- + - +
- ]
570 [ # # # # : 79 : throw std::ios_base::failure("CompactSize exceeds limit of type");
# # # # #
# # # # #
# # # # +
- - + + -
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # # #
# # # ]
571 : : }
572 : 37869620 : v = n;
573 : 37869699 : }
574 : :
575 : : template<typename Stream, typename I>
576 : 8301632 : void Ser(Stream& s, I v)
577 : : {
578 : : static_assert(std::is_unsigned<I>::value, "CompactSize only supported for unsigned integers");
579 : : static_assert(std::numeric_limits<I>::max() <= std::numeric_limits<uint64_t>::max(), "CompactSize only supports 64-bit integers and below");
580 : :
581 : 8301632 : WriteCompactSize<Stream>(s, v);
582 : 8301632 : }
583 : : };
584 : :
585 : : template <typename U, bool LOSSY = false>
586 : : struct ChronoFormatter {
587 : : template <typename Stream, typename Tp>
588 : 15723001 : void Unser(Stream& s, Tp& tp)
589 : : {
590 : 15723001 : U u;
591 : 15723001 : s >> u;
592 : : // Lossy deserialization does not make sense, so force Wnarrowing
593 : 15723001 : tp = Tp{typename Tp::duration{typename Tp::duration::rep{u}}};
594 : 15723001 : }
595 : : template <typename Stream, typename Tp>
596 : 16312544 : void Ser(Stream& s, Tp tp)
597 : : {
598 : : if constexpr (LOSSY) {
599 : 8186139 : s << U(tp.time_since_epoch().count());
600 : : } else {
601 : 8126405 : s << U{tp.time_since_epoch().count()};
602 : : }
603 : 16312544 : }
604 : : };
605 : : template <typename U>
606 : : using LossyChronoFormatter = ChronoFormatter<U, true>;
607 : :
608 : : class CompactSizeWriter
609 : : {
610 : : protected:
611 : : uint64_t n;
612 : : public:
613 : 481618 : explicit CompactSizeWriter(uint64_t n_in) : n(n_in) { }
614 : :
615 : : template<typename Stream>
616 : 408479 : void Serialize(Stream &s) const {
617 : 408479 : WriteCompactSize<Stream>(s, n);
618 : 408479 : }
619 : : };
620 : :
621 : : template<size_t Limit>
622 : : struct LimitedStringFormatter
623 : : {
624 : : template<typename Stream>
625 : 12308 : void Unser(Stream& s, std::string& v)
626 : : {
627 : 12308 : size_t size = ReadCompactSize(s);
628 [ + + ]: 12308 : if (size > Limit) {
629 [ + - - + : 253 : throw std::ios_base::failure("String length limit exceeded");
+ - ]
630 : : }
631 : 12055 : v.resize(size);
632 [ + + ]: 12055 : if (size != 0) s.read(MakeWritableByteSpan(v));
633 : 12308 : }
634 : :
635 : : template<typename Stream>
636 : 990 : void Ser(Stream& s, const std::string& v)
637 : : {
638 : 990 : s << v;
639 : 990 : }
640 : : };
641 : :
642 : : /** Formatter to serialize/deserialize vector elements using another formatter
643 : : *
644 : : * Example:
645 : : * struct X {
646 : : * std::vector<uint64_t> v;
647 : : * SERIALIZE_METHODS(X, obj) { READWRITE(Using<VectorFormatter<VarInt>>(obj.v)); }
648 : : * };
649 : : * will define a struct that contains a vector of uint64_t, which is serialized
650 : : * as a vector of VarInt-encoded integers.
651 : : *
652 : : * V is not required to be an std::vector type. It works for any class that
653 : : * exposes a value_type, size, reserve, emplace_back, back, and const iterators.
654 : : */
655 : : template<class Formatter>
656 : : struct VectorFormatter
657 : : {
658 : : template<typename Stream, typename V>
659 : 60905526 : void Ser(Stream& s, const V& v)
660 : : {
661 : 60905526 : Formatter formatter;
662 : 60905526 : WriteCompactSize(s, v.size());
663 [ + + + + : 375256576 : for (const typename V::value_type& elem : v) {
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + ]
664 : 314351050 : formatter.Ser(s, elem);
665 : 314351050 : }
666 : 60905526 : }
667 : :
668 : : template<typename Stream, typename V>
669 : 23453718 : void Unser(Stream& s, V& v)
670 : : {
671 : 23453718 : Formatter formatter;
672 : 23453718 : v.clear();
673 : 23453718 : size_t size = ReadCompactSize(s);
674 : 23453718 : size_t allocated = 0;
675 [ + + + + : 25129360 : while (allocated < size) {
+ + + + #
# # # + +
# # # # +
+ + + +
+ ]
676 : : // For DoS prevention, do not blindly allocate as much as the stream claims to contain.
677 : : // Instead, allocate in 5MiB batches, so that an attacker actually needs to provide
678 : : // X MiB of data to make us allocate X+5 Mib.
679 : : static_assert(sizeof(typename V::value_type) <= MAX_VECTOR_ALLOCATE, "Vector element size too large");
680 : 1675642 : allocated = std::min(size, allocated + MAX_VECTOR_ALLOCATE / sizeof(typename V::value_type));
681 : 1675642 : v.reserve(allocated);
682 [ + + + + : 189190405 : while (v.size() < allocated) {
+ + + + #
# # # + +
# # # # +
+ + + +
+ ]
683 : 187514763 : v.emplace_back();
684 : 187514763 : formatter.Unser(s, v.back());
685 : : }
686 : : }
687 : 23453718 : };
688 : : };
689 : :
690 : : /**
691 : : * Forward declarations
692 : : */
693 : :
694 : : /**
695 : : * string
696 : : */
697 : : template<typename Stream, typename C> void Serialize(Stream& os, const std::basic_string<C>& str);
698 : : template<typename Stream, typename C> void Unserialize(Stream& is, std::basic_string<C>& str);
699 : :
700 : : /**
701 : : * prevector
702 : : */
703 : : template<typename Stream, unsigned int N, typename T> inline void Serialize(Stream& os, const prevector<N, T>& v);
704 : : template<typename Stream, unsigned int N, typename T> inline void Unserialize(Stream& is, prevector<N, T>& v);
705 : :
706 : : /**
707 : : * vector
708 : : */
709 : : template<typename Stream, typename T, typename A> inline void Serialize(Stream& os, const std::vector<T, A>& v);
710 : : template<typename Stream, typename T, typename A> inline void Unserialize(Stream& is, std::vector<T, A>& v);
711 : :
712 : : /**
713 : : * pair
714 : : */
715 : : template<typename Stream, typename K, typename T> void Serialize(Stream& os, const std::pair<K, T>& item);
716 : : template<typename Stream, typename K, typename T> void Unserialize(Stream& is, std::pair<K, T>& item);
717 : :
718 : : /**
719 : : * map
720 : : */
721 : : template<typename Stream, typename K, typename T, typename Pred, typename A> void Serialize(Stream& os, const std::map<K, T, Pred, A>& m);
722 : : template<typename Stream, typename K, typename T, typename Pred, typename A> void Unserialize(Stream& is, std::map<K, T, Pred, A>& m);
723 : :
724 : : /**
725 : : * set
726 : : */
727 : : template<typename Stream, typename K, typename Pred, typename A> void Serialize(Stream& os, const std::set<K, Pred, A>& m);
728 : : template<typename Stream, typename K, typename Pred, typename A> void Unserialize(Stream& is, std::set<K, Pred, A>& m);
729 : :
730 : : /**
731 : : * shared_ptr
732 : : */
733 : : template<typename Stream, typename T> void Serialize(Stream& os, const std::shared_ptr<const T>& p);
734 : : template<typename Stream, typename T> void Unserialize(Stream& os, std::shared_ptr<const T>& p);
735 : :
736 : : /**
737 : : * unique_ptr
738 : : */
739 : : template<typename Stream, typename T> void Serialize(Stream& os, const std::unique_ptr<const T>& p);
740 : : template<typename Stream, typename T> void Unserialize(Stream& os, std::unique_ptr<const T>& p);
741 : :
742 : :
743 : : /**
744 : : * If none of the specialized versions above matched, default to calling member function.
745 : : */
746 : : template <class T, class Stream>
747 : : concept Serializable = requires(T a, Stream s) { a.Serialize(s); };
748 : : template <typename Stream, typename T>
749 : : requires Serializable<T, Stream>
750 : 943752780 : void Serialize(Stream& os, const T& a)
751 : : {
752 : 943752780 : a.Serialize(os);
753 : 943752780 : }
754 : :
755 : : template <class T, class Stream>
756 : : concept Unserializable = requires(T a, Stream s) { a.Unserialize(s); };
757 : : template <typename Stream, typename T>
758 : : requires Unserializable<T, Stream>
759 : 303588586 : void Unserialize(Stream& is, T&& a)
760 : : {
761 : 303588586 : a.Unserialize(is);
762 : 303588586 : }
763 : :
764 : : /** Default formatter. Serializes objects as themselves.
765 : : *
766 : : * The vector/prevector serialization code passes this to VectorFormatter
767 : : * to enable reusing that logic. It shouldn't be needed elsewhere.
768 : : */
769 : : struct DefaultFormatter
770 : : {
771 : : template<typename Stream, typename T>
772 : 310040840 : static void Ser(Stream& s, const T& t) { Serialize(s, t); }
773 : :
774 : : template<typename Stream, typename T>
775 : 169088061 : static void Unser(Stream& s, T& t) { Unserialize(s, t); }
776 : : };
777 : :
778 : :
779 : :
780 : :
781 : :
782 : : /**
783 : : * string
784 : : */
785 : : template<typename Stream, typename C>
786 : 7197832 : void Serialize(Stream& os, const std::basic_string<C>& str)
787 : : {
788 : 7197832 : WriteCompactSize(os, str.size());
789 [ + + ]: 7197832 : if (!str.empty())
790 : 6678055 : os.write(MakeByteSpan(str));
791 : 7197832 : }
792 : :
793 : : template<typename Stream, typename C>
794 : 13787 : void Unserialize(Stream& is, std::basic_string<C>& str)
795 : : {
796 : 13787 : unsigned int nSize = ReadCompactSize(is);
797 : 13787 : str.resize(nSize);
798 [ + + ]: 13787 : if (nSize != 0)
799 : 7289 : is.read(MakeWritableByteSpan(str));
800 : 13787 : }
801 : :
802 : :
803 : :
804 : : /**
805 : : * prevector
806 : : */
807 : : template <typename Stream, unsigned int N, typename T>
808 : 236753757 : void Serialize(Stream& os, const prevector<N, T>& v)
809 : : {
810 : : if constexpr (BasicByte<T>) { // Use optimized version for unformatted basic bytes
811 : 236753441 : WriteCompactSize(os, v.size());
812 [ + + + + : 236753441 : if (!v.empty()) os.write(MakeByteSpan(v));
- + + + -
+ - + ]
813 : : } else {
814 : 316 : Serialize(os, Using<VectorFormatter<DefaultFormatter>>(v));
815 : : }
816 : 236753757 : }
817 : :
818 : :
819 : : template <typename Stream, unsigned int N, typename T>
820 : 12507211 : void Unserialize(Stream& is, prevector<N, T>& v)
821 : : {
822 : : if constexpr (BasicByte<T>) { // Use optimized version for unformatted basic bytes
823 : : // Limit size per read so bogus size value won't cause out of memory
824 : 12507211 : v.clear();
825 : 12507211 : unsigned int nSize = ReadCompactSize(is);
826 : 12507211 : unsigned int i = 0;
827 [ + + + + ]: 18145669 : while (i < nSize) {
828 : 5638458 : unsigned int blk = std::min(nSize - i, (unsigned int)(1 + 4999999 / sizeof(T)));
829 : 5638458 : v.resize_uninitialized(i + blk);
830 : 5638458 : is.read(AsWritableBytes(Span{&v[i], blk}));
831 : 5638458 : i += blk;
832 : 5638458 : }
833 : 12507211 : } else {
834 : : Unserialize(is, Using<VectorFormatter<DefaultFormatter>>(v));
835 : : }
836 : 12507211 : }
837 : :
838 : :
839 : : /**
840 : : * vector
841 : : */
842 : : template <typename Stream, typename T, typename A>
843 : 288368818 : void Serialize(Stream& os, const std::vector<T, A>& v)
844 : : {
845 : : if constexpr (BasicByte<T>) { // Use optimized version for unformatted basic bytes
846 : 230404646 : WriteCompactSize(os, v.size());
847 [ + + + + : 230404646 : if (!v.empty()) os.write(MakeByteSpan(v));
- + + + +
+ ]
848 : : } else if constexpr (std::is_same_v<T, bool>) {
849 : : // A special case for std::vector<bool>, as dereferencing
850 : : // std::vector<bool>::const_iterator does not result in a const bool&
851 : : // due to std::vector's special casing for bool arguments.
852 : 2180 : WriteCompactSize(os, v.size());
853 [ + + ]: 345076 : for (bool elem : v) {
854 : 342896 : ::Serialize(os, elem);
855 : 342896 : }
856 : : } else {
857 : 57961992 : Serialize(os, Using<VectorFormatter<DefaultFormatter>>(v));
858 : : }
859 : 288368818 : }
860 : :
861 : :
862 : : template <typename Stream, typename T, typename A>
863 : 151372534 : void Unserialize(Stream& is, std::vector<T, A>& v)
864 : : {
865 : : if constexpr (BasicByte<T>) { // Use optimized version for unformatted basic bytes
866 : : // Limit size per read so bogus size value won't cause out of memory
867 : 145742629 : v.clear();
868 : 145742629 : unsigned int nSize = ReadCompactSize(is);
869 : 145742629 : unsigned int i = 0;
870 [ + + + + : 148811650 : while (i < nSize) {
+ + ]
871 : 3069021 : unsigned int blk = std::min(nSize - i, (unsigned int)(1 + 4999999 / sizeof(T)));
872 : 3069021 : v.resize(i + blk);
873 : 3069021 : is.read(AsWritableBytes(Span{&v[i], blk}));
874 : 3069021 : i += blk;
875 : 3069021 : }
876 : 145742629 : } else {
877 : 5629905 : Unserialize(is, Using<VectorFormatter<DefaultFormatter>>(v));
878 : : }
879 : 151372534 : }
880 : :
881 : :
882 : : /**
883 : : * pair
884 : : */
885 : : template<typename Stream, typename K, typename T>
886 : 4634903 : void Serialize(Stream& os, const std::pair<K, T>& item)
887 : : {
888 : 4634903 : Serialize(os, item.first);
889 : 4634903 : Serialize(os, item.second);
890 : 4634903 : }
891 : :
892 : : template<typename Stream, typename K, typename T>
893 : 81777 : void Unserialize(Stream& is, std::pair<K, T>& item)
894 : : {
895 : 81777 : Unserialize(is, item.first);
896 : 81777 : Unserialize(is, item.second);
897 : 81777 : }
898 : :
899 : :
900 : :
901 : : /**
902 : : * map
903 : : */
904 : : template<typename Stream, typename K, typename T, typename Pred, typename A>
905 : 145183 : void Serialize(Stream& os, const std::map<K, T, Pred, A>& m)
906 : : {
907 : 145183 : WriteCompactSize(os, m.size());
908 [ + + ]: 583431 : for (const auto& entry : m)
909 : 438248 : Serialize(os, entry);
910 : 145183 : }
911 : :
912 : : template<typename Stream, typename K, typename T, typename Pred, typename A>
913 : 144 : void Unserialize(Stream& is, std::map<K, T, Pred, A>& m)
914 : : {
915 : 144 : m.clear();
916 : 144 : unsigned int nSize = ReadCompactSize(is);
917 : 144 : typename std::map<K, T, Pred, A>::iterator mi = m.begin();
918 [ + + ]: 81900 : for (unsigned int i = 0; i < nSize; i++)
919 : : {
920 : 81756 : std::pair<K, T> item;
921 [ # # ]: 81756 : Unserialize(is, item);
922 [ # # ]: 81756 : mi = m.insert(mi, item);
923 : 81756 : }
924 : 144 : }
925 : :
926 : :
927 : :
928 : : /**
929 : : * set
930 : : */
931 : : template<typename Stream, typename K, typename Pred, typename A>
932 : 13610 : void Serialize(Stream& os, const std::set<K, Pred, A>& m)
933 : : {
934 : 13610 : WriteCompactSize(os, m.size());
935 [ + + ]: 59265 : for (typename std::set<K, Pred, A>::const_iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it)
936 : 45655 : Serialize(os, (*it));
937 : 13610 : }
938 : :
939 : : template<typename Stream, typename K, typename Pred, typename A>
940 : 27046 : void Unserialize(Stream& is, std::set<K, Pred, A>& m)
941 : : {
942 : 27046 : m.clear();
943 : 27046 : unsigned int nSize = ReadCompactSize(is);
944 : 27046 : typename std::set<K, Pred, A>::iterator it = m.begin();
945 [ + + ]: 312970 : for (unsigned int i = 0; i < nSize; i++)
946 : : {
947 : 285924 : K key;
948 : 285924 : Unserialize(is, key);
949 : 285924 : it = m.insert(it, key);
950 : 285924 : }
951 : 27046 : }
952 : :
953 : :
954 : :
955 : : /**
956 : : * unique_ptr
957 : : */
958 : : template<typename Stream, typename T> void
959 : : Serialize(Stream& os, const std::unique_ptr<const T>& p)
960 : : {
961 : : Serialize(os, *p);
962 : : }
963 : :
964 : : template<typename Stream, typename T>
965 : : void Unserialize(Stream& is, std::unique_ptr<const T>& p)
966 : : {
967 : : p.reset(new T(deserialize, is));
968 : : }
969 : :
970 : :
971 : :
972 : : /**
973 : : * shared_ptr
974 : : */
975 : : template<typename Stream, typename T> void
976 : 3653316 : Serialize(Stream& os, const std::shared_ptr<const T>& p)
977 : : {
978 : 3653316 : Serialize(os, *p);
979 : 3653316 : }
980 : :
981 : : template<typename Stream, typename T>
982 : 2868648 : void Unserialize(Stream& is, std::shared_ptr<const T>& p)
983 : : {
984 : 2868648 : p = std::make_shared<const T>(deserialize, is);
985 : 2868648 : }
986 : :
987 : : /**
988 : : * Support for (un)serializing many things at once
989 : : */
990 : :
991 : : template <typename Stream, typename... Args>
992 : 591357842 : void SerializeMany(Stream& s, const Args&... args)
993 : : {
994 : 591357842 : (::Serialize(s, args), ...);
995 : 591357842 : }
996 : :
997 : : template <typename Stream, typename... Args>
998 : 105845852 : inline void UnserializeMany(Stream& s, Args&&... args)
999 : : {
1000 : 105845852 : (::Unserialize(s, args), ...);
1001 : 105845852 : }
1002 : :
1003 : : /**
1004 : : * Support for all macros providing or using the ser_action parameter of the SerializationOps method.
1005 : : */
1006 : : struct ActionSerialize {
1007 : : static constexpr bool ForRead() { return false; }
1008 : :
1009 : : template<typename Stream, typename... Args>
1010 : 590286012 : static void SerReadWriteMany(Stream& s, const Args&... args)
1011 : : {
1012 : 590286012 : ::SerializeMany(s, args...);
1013 : 590286012 : }
1014 : :
1015 : : template<typename Stream, typename Type, typename Fn>
1016 : 9847671 : static void SerRead(Stream& s, Type&&, Fn&&)
1017 : : {
1018 : 9847671 : }
1019 : :
1020 : : template<typename Stream, typename Type, typename Fn>
1021 : 9846430 : static void SerWrite(Stream& s, Type&& obj, Fn&& fn)
1022 : : {
1023 : 9846430 : fn(s, std::forward<Type>(obj));
1024 : 9846430 : }
1025 : : };
1026 : : struct ActionUnserialize {
1027 : : static constexpr bool ForRead() { return true; }
1028 : :
1029 : : template<typename Stream, typename... Args>
1030 : 105737574 : static void SerReadWriteMany(Stream& s, Args&&... args)
1031 : : {
1032 : 105737574 : ::UnserializeMany(s, args...);
1033 : 105737574 : }
1034 : :
1035 : : template<typename Stream, typename Type, typename Fn>
1036 : 7766534 : static void SerRead(Stream& s, Type&& obj, Fn&& fn)
1037 : : {
1038 : 7766534 : fn(s, std::forward<Type>(obj));
1039 : 7766534 : }
1040 : :
1041 : : template<typename Stream, typename Type, typename Fn>
1042 : 7766429 : static void SerWrite(Stream& s, Type&&, Fn&&)
1043 : : {
1044 : 7766429 : }
1045 : : };
1046 : :
1047 : : /* ::GetSerializeSize implementations
1048 : : *
1049 : : * Computing the serialized size of objects is done through a special stream
1050 : : * object of type SizeComputer, which only records the number of bytes written
1051 : : * to it.
1052 : : *
1053 : : * If your Serialize or SerializationOp method has non-trivial overhead for
1054 : : * serialization, it may be worthwhile to implement a specialized version for
1055 : : * SizeComputer, which uses the s.seek() method to record bytes that would
1056 : : * be written instead.
1057 : : */
1058 : : class SizeComputer
1059 : : {
1060 : : protected:
1061 : 8943725 : size_t nSize{0};
1062 : :
1063 : : public:
1064 : 17887450 : SizeComputer() {}
1065 : :
1066 : 571295678 : void write(Span<const std::byte> src)
1067 : : {
1068 : 571295678 : this->nSize += src.size();
1069 : 571295678 : }
1070 : :
1071 : : /** Pretend _nSize bytes are written, without specifying them. */
1072 : 2693001 : void seek(size_t _nSize)
1073 : : {
1074 : 2693001 : this->nSize += _nSize;
1075 : 2693001 : }
1076 : :
1077 : : template<typename T>
1078 : 8695130 : SizeComputer& operator<<(const T& obj)
1079 : : {
1080 : 8695130 : ::Serialize(*this, obj);
1081 : 8695130 : return (*this);
1082 : : }
1083 : :
1084 : 8943725 : size_t size() const {
1085 : 8943725 : return nSize;
1086 : : }
1087 : : };
1088 : :
1089 : : template<typename I>
1090 : : inline void WriteVarInt(SizeComputer &s, I n)
1091 : : {
1092 : : s.seek(GetSizeOfVarInt<I>(n));
1093 : : }
1094 : :
1095 : 2693001 : inline void WriteCompactSize(SizeComputer &s, uint64_t nSize)
1096 : : {
1097 : 2693001 : s.seek(GetSizeOfCompactSize(nSize));
1098 : 2693001 : }
1099 : :
1100 : : template <typename T>
1101 : 8656960 : size_t GetSerializeSize(const T& t)
1102 : : {
1103 : 8656960 : return (SizeComputer() << t).size();
1104 : : }
1105 : :
1106 : : //! Check if type contains a stream by seeing if has a GetStream() method.
1107 : : template<typename T>
1108 : : concept ContainsStream = requires(T t) { t.GetStream(); };
1109 : :
1110 : : /** Wrapper that overrides the GetParams() function of a stream. */
1111 : : template <typename SubStream, typename Params>
1112 : : class ParamsStream
1113 : : {
1114 : : const Params& m_params;
1115 : : // If ParamsStream constructor is passed an lvalue argument, Substream will
1116 : : // be a reference type, and m_substream will reference that argument.
1117 : : // Otherwise m_substream will be a substream instance and move from the
1118 : : // argument. Letting ParamsStream contain a substream instance instead of
1119 : : // just a reference is useful to make the ParamsStream object self contained
1120 : : // and let it do cleanup when destroyed, for example by closing files if
1121 : : // SubStream is a file stream.
1122 : : SubStream m_substream;
1123 : :
1124 : : public:
1125 : 46095191 : ParamsStream(SubStream&& substream, const Params& params LIFETIMEBOUND) : m_params{params}, m_substream{std::forward<SubStream>(substream)} {}
1126 : :
1127 : : template <typename NestedSubstream, typename Params1, typename Params2, typename... NestedParams>
1128 : : ParamsStream(NestedSubstream&& s, const Params1& params1 LIFETIMEBOUND, const Params2& params2 LIFETIMEBOUND, const NestedParams&... params LIFETIMEBOUND)
1129 : : : ParamsStream{::ParamsStream{std::forward<NestedSubstream>(s), params2, params...}, params1} {}
1130 : :
1131 : 238794519 : template <typename U> ParamsStream& operator<<(const U& obj) { ::Serialize(*this, obj); return *this; }
1132 : 134843318 : template <typename U> ParamsStream& operator>>(U&& obj) { ::Unserialize(*this, obj); return *this; }
1133 : 1022803350 : void write(Span<const std::byte> src) { GetStream().write(src); }
1134 : 321716857 : void read(Span<std::byte> dst) { GetStream().read(dst); }
1135 : 675985 : void ignore(size_t num) { GetStream().ignore(num); }
1136 : 0 : bool eof() const { return GetStream().eof(); }
1137 : : size_t size() const { return GetStream().size(); }
1138 : :
1139 : : //! Get reference to stream parameters.
1140 : : template <typename P>
1141 : 82752867 : const auto& GetParams() const
1142 : : {
1143 : : if constexpr (std::is_convertible_v<Params, P>) {
1144 : 82752867 : return m_params;
1145 : : } else {
1146 : : return m_substream.template GetParams<P>();
1147 : : }
1148 : : }
1149 : :
1150 : : //! Get reference to underlying stream.
1151 : 1409823852 : auto& GetStream()
1152 : : {
1153 : : if constexpr (ContainsStream<SubStream>) {
1154 : 64627660 : return m_substream.GetStream();
1155 : : } else {
1156 : 1345196192 : return m_substream;
1157 : : }
1158 : : }
1159 : 0 : const auto& GetStream() const
1160 : : {
1161 : : if constexpr (ContainsStream<SubStream>) {
1162 : : return m_substream.GetStream();
1163 : : } else {
1164 : 0 : return m_substream;
1165 : : }
1166 : : }
1167 : : };
1168 : :
1169 : : /**
1170 : : * Explicit template deduction guide is required for single-parameter
1171 : : * constructor so Substream&& is treated as a forwarding reference, and
1172 : : * SubStream is deduced as reference type for lvalue arguments.
1173 : : */
1174 : : template <typename Substream, typename Params>
1175 : : ParamsStream(Substream&&, const Params&) -> ParamsStream<Substream, Params>;
1176 : :
1177 : : /**
1178 : : * Template deduction guide for multiple params arguments that creates a nested
1179 : : * ParamsStream.
1180 : : */
1181 : : template <typename Substream, typename Params1, typename Params2, typename... Params>
1182 : : ParamsStream(Substream&& s, const Params1& params1, const Params2& params2, const Params&... params) ->
1183 : : ParamsStream<decltype(ParamsStream{std::forward<Substream>(s), params2, params...}), Params1>;
1184 : :
1185 : : /** Wrapper that serializes objects with the specified parameters. */
1186 : : template <typename Params, typename T>
1187 : : class ParamsWrapper
1188 : : {
1189 : : const Params& m_params;
1190 : : T& m_object;
1191 : :
1192 : : public:
1193 : 46030131 : explicit ParamsWrapper(const Params& params, T& obj) : m_params{params}, m_object{obj} {}
1194 : :
1195 : : template <typename Stream>
1196 : 22043950 : void Serialize(Stream& s) const
1197 : : {
1198 : 22043950 : ParamsStream ss{s, m_params};
1199 : 22043950 : ::Serialize(ss, m_object);
1200 : 22043950 : }
1201 : : template <typename Stream>
1202 : 24043509 : void Unserialize(Stream& s)
1203 : : {
1204 : 24043509 : ParamsStream ss{s, m_params};
1205 : 24043509 : ::Unserialize(ss, m_object);
1206 : 24043509 : }
1207 : : };
1208 : :
1209 : : /**
1210 : : * Helper macro for SerParams structs
1211 : : *
1212 : : * Allows you define SerParams instances and then apply them directly
1213 : : * to an object via function call syntax, eg:
1214 : : *
1215 : : * constexpr SerParams FOO{....};
1216 : : * ss << FOO(obj);
1217 : : */
1218 : : #define SER_PARAMS_OPFUNC \
1219 : : /** \
1220 : : * Return a wrapper around t that (de)serializes it with specified parameter params. \
1221 : : * \
1222 : : * See SER_PARAMS for more information on serialization parameters. \
1223 : : */ \
1224 : : template <typename T> \
1225 : : auto operator()(T&& t) const \
1226 : : { \
1227 : : return ParamsWrapper{*this, t}; \
1228 : : }
1229 : :
1230 : : #endif // BITCOIN_SERIALIZE_H
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