Remove unused and unreachable code
[novacoin.git] / src / serialize.h
1 // Copyright (c) 2009-2010 Satoshi Nakamoto
2 // Copyright (c) 2009-2012 The Bitcoin developers
3 // Distributed under the MIT/X11 software license, see the accompanying
4 // file license.txt or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php.
5 #ifndef BITCOIN_SERIALIZE_H
6 #define BITCOIN_SERIALIZE_H
7
8 #include <string>
9 #include <vector>
10 #include <map>
11 #include <set>
12 #include <cassert>
13 #include <limits>
14 #include <cstring>
15 #include <cstdio>
16
17 #include <boost/type_traits/is_fundamental.hpp>
18 #include <boost/tuple/tuple.hpp>
19 #include <boost/tuple/tuple_comparison.hpp>
20 #include <boost/tuple/tuple_io.hpp>
21
22 #include "allocators.h"
23
24 typedef long long  int64;
25 typedef unsigned long long  uint64;
26
27 class CScript;
28 class CDataStream;
29 class CAutoFile;
30 static const unsigned int MAX_SIZE = 0x02000000;
31
32 static const int PROTOCOL_VERSION = 60000;
33
34 // Used to bypass the rule against non-const reference to temporary
35 // where it makes sense with wrappers such as CFlatData or CTxDB
36 template<typename T>
37 inline T& REF(const T& val)
38 {
39     return const_cast<T&>(val);
40 }
41
42 /////////////////////////////////////////////////////////////////
43 //
44 // Templates for serializing to anything that looks like a stream,
45 // i.e. anything that supports .read(char*, int) and .write(char*, int)
46 //
47
48 enum
49 {
50     // primary actions
51     SER_NETWORK         = (1 << 0),
52     SER_DISK            = (1 << 1),
53     SER_GETHASH         = (1 << 2),
54
55     // modifiers
56     SER_SKIPSIG         = (1 << 16),
57     SER_BLOCKHEADERONLY = (1 << 17),
58 };
59
60 #define IMPLEMENT_SERIALIZE(statements)    \
61     unsigned int GetSerializeSize(int nType=0, int nVersion=PROTOCOL_VERSION) const  \
62     {                                           \
63         CSerActionGetSerializeSize ser_action;  \
64         const bool fGetSize = true;             \
65         const bool fWrite = false;              \
66         const bool fRead = false;               \
67         unsigned int nSerSize = 0;              \
68         ser_streamplaceholder s;                \
69         assert(fGetSize||fWrite||fRead); /* suppress warning */ \
70         s.nType = nType;                        \
71         s.nVersion = nVersion;                  \
72         {statements}                            \
73         return nSerSize;                        \
74     }                                           \
75     template<typename Stream>                   \
76     void Serialize(Stream& s, int nType=0, int nVersion=PROTOCOL_VERSION) const  \
77     {                                           \
78         CSerActionSerialize ser_action;         \
79         const bool fGetSize = false;            \
80         const bool fWrite = true;               \
81         const bool fRead = false;               \
82         unsigned int nSerSize = 0;              \
83         assert(fGetSize||fWrite||fRead); /* suppress warning */ \
84         {statements}                            \
85     }                                           \
86     template<typename Stream>                   \
87     void Unserialize(Stream& s, int nType=0, int nVersion=PROTOCOL_VERSION)  \
88     {                                           \
89         CSerActionUnserialize ser_action;       \
90         const bool fGetSize = false;            \
91         const bool fWrite = false;              \
92         const bool fRead = true;                \
93         unsigned int nSerSize = 0;              \
94         assert(fGetSize||fWrite||fRead); /* suppress warning */ \
95         {statements}                            \
96     }
97
98 #define READWRITE(obj)      (nSerSize += ::SerReadWrite(s, (obj), nType, nVersion, ser_action))
99
100
101
102
103
104
105 //
106 // Basic types
107 //
108 #define WRITEDATA(s, obj)   s.write((char*)&(obj), sizeof(obj))
109 #define READDATA(s, obj)    s.read((char*)&(obj), sizeof(obj))
110
111 inline unsigned int GetSerializeSize(char a,           int, int=0) { return sizeof(a); }
112 inline unsigned int GetSerializeSize(signed char a,    int, int=0) { return sizeof(a); }
113 inline unsigned int GetSerializeSize(unsigned char a,  int, int=0) { return sizeof(a); }
114 inline unsigned int GetSerializeSize(signed short a,   int, int=0) { return sizeof(a); }
115 inline unsigned int GetSerializeSize(unsigned short a, int, int=0) { return sizeof(a); }
116 inline unsigned int GetSerializeSize(signed int a,     int, int=0) { return sizeof(a); }
117 inline unsigned int GetSerializeSize(unsigned int a,   int, int=0) { return sizeof(a); }
118 inline unsigned int GetSerializeSize(signed long a,    int, int=0) { return sizeof(a); }
119 inline unsigned int GetSerializeSize(unsigned long a,  int, int=0) { return sizeof(a); }
120 inline unsigned int GetSerializeSize(int64 a,          int, int=0) { return sizeof(a); }
121 inline unsigned int GetSerializeSize(uint64 a,         int, int=0) { return sizeof(a); }
122 inline unsigned int GetSerializeSize(float a,          int, int=0) { return sizeof(a); }
123 inline unsigned int GetSerializeSize(double a,         int, int=0) { return sizeof(a); }
124
125 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, char a,           int, int=0) { WRITEDATA(s, a); }
126 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, signed char a,    int, int=0) { WRITEDATA(s, a); }
127 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, unsigned char a,  int, int=0) { WRITEDATA(s, a); }
128 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, signed short a,   int, int=0) { WRITEDATA(s, a); }
129 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, unsigned short a, int, int=0) { WRITEDATA(s, a); }
130 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, signed int a,     int, int=0) { WRITEDATA(s, a); }
131 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, unsigned int a,   int, int=0) { WRITEDATA(s, a); }
132 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, signed long a,    int, int=0) { WRITEDATA(s, a); }
133 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, unsigned long a,  int, int=0) { WRITEDATA(s, a); }
134 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, int64 a,          int, int=0) { WRITEDATA(s, a); }
135 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, uint64 a,         int, int=0) { WRITEDATA(s, a); }
136 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, float a,          int, int=0) { WRITEDATA(s, a); }
137 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, double a,         int, int=0) { WRITEDATA(s, a); }
138
139 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, char& a,           int, int=0) { READDATA(s, a); }
140 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, signed char& a,    int, int=0) { READDATA(s, a); }
141 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, unsigned char& a,  int, int=0) { READDATA(s, a); }
142 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, signed short& a,   int, int=0) { READDATA(s, a); }
143 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, unsigned short& a, int, int=0) { READDATA(s, a); }
144 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, signed int& a,     int, int=0) { READDATA(s, a); }
145 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, unsigned int& a,   int, int=0) { READDATA(s, a); }
146 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, signed long& a,    int, int=0) { READDATA(s, a); }
147 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, unsigned long& a,  int, int=0) { READDATA(s, a); }
148 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, int64& a,          int, int=0) { READDATA(s, a); }
149 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, uint64& a,         int, int=0) { READDATA(s, a); }
150 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, float& a,          int, int=0) { READDATA(s, a); }
151 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, double& a,         int, int=0) { READDATA(s, a); }
152
153 inline unsigned int GetSerializeSize(bool a, int, int=0)                          { return sizeof(char); }
154 template<typename Stream> inline void Serialize(Stream& s, bool a, int, int=0)    { char f=a; WRITEDATA(s, f); }
155 template<typename Stream> inline void Unserialize(Stream& s, bool& a, int, int=0) { char f; READDATA(s, f); a=f; }
156
157
158
159
160
161
162 //
163 // Compact size
164 //  size <  253        -- 1 byte
165 //  size <= USHRT_MAX  -- 3 bytes  (253 + 2 bytes)
166 //  size <= UINT_MAX   -- 5 bytes  (254 + 4 bytes)
167 //  size >  UINT_MAX   -- 9 bytes  (255 + 8 bytes)
168 //
169 inline unsigned int GetSizeOfCompactSize(uint64 nSize)
170 {
171     if (nSize < 253)             return sizeof(unsigned char);
172     else if (nSize <= std::numeric_limits<unsigned short>::max()) return sizeof(unsigned char) + sizeof(unsigned short);
173     else if (nSize <= std::numeric_limits<unsigned int>::max())  return sizeof(unsigned char) + sizeof(unsigned int);
174     else                         return sizeof(unsigned char) + sizeof(uint64);
175 }
176
177 template<typename Stream>
178 void WriteCompactSize(Stream& os, uint64 nSize)
179 {
180     if (nSize < 253)
181     {
182         unsigned char chSize = nSize;
183         WRITEDATA(os, chSize);
184     }
185     else if (nSize <= std::numeric_limits<unsigned short>::max())
186     {
187         unsigned char chSize = 253;
188         unsigned short xSize = nSize;
189         WRITEDATA(os, chSize);
190         WRITEDATA(os, xSize);
191     }
192     else if (nSize <= std::numeric_limits<unsigned int>::max())
193     {
194         unsigned char chSize = 254;
195         unsigned int xSize = nSize;
196         WRITEDATA(os, chSize);
197         WRITEDATA(os, xSize);
198     }
199     else
200     {
201         unsigned char chSize = 255;
202         uint64 xSize = nSize;
203         WRITEDATA(os, chSize);
204         WRITEDATA(os, xSize);
205     }
206     return;
207 }
208
209 template<typename Stream>
210 uint64 ReadCompactSize(Stream& is)
211 {
212     unsigned char chSize;
213     READDATA(is, chSize);
214     uint64 nSizeRet = 0;
215     if (chSize < 253)
216     {
217         nSizeRet = chSize;
218     }
219     else if (chSize == 253)
220     {
221         unsigned short xSize;
222         READDATA(is, xSize);
223         nSizeRet = xSize;
224     }
225     else if (chSize == 254)
226     {
227         unsigned int xSize;
228         READDATA(is, xSize);
229         nSizeRet = xSize;
230     }
231     else
232     {
233         uint64 xSize;
234         READDATA(is, xSize);
235         nSizeRet = xSize;
236     }
237     if (nSizeRet > (uint64)MAX_SIZE)
238         throw std::ios_base::failure("ReadCompactSize() : size too large");
239     return nSizeRet;
240 }
241
242
243
244 #define FLATDATA(obj)   REF(CFlatData((char*)&(obj), (char*)&(obj) + sizeof(obj)))
245
246 /** Wrapper for serializing arrays and POD.
247  * There's a clever template way to make arrays serialize normally, but MSVC6 doesn't support it.
248  */
249 class CFlatData
250 {
251 protected:
252     char* pbegin;
253     char* pend;
254 public:
255     CFlatData(void* pbeginIn, void* pendIn) : pbegin((char*)pbeginIn), pend((char*)pendIn) { }
256     char* begin() { return pbegin; }
257     const char* begin() const { return pbegin; }
258     char* end() { return pend; }
259     const char* end() const { return pend; }
260
261     unsigned int GetSerializeSize(int, int=0) const
262     {
263         return pend - pbegin;
264     }
265
266     template<typename Stream>
267     void Serialize(Stream& s, int, int=0) const
268     {
269         s.write(pbegin, pend - pbegin);
270     }
271
272     template<typename Stream>
273     void Unserialize(Stream& s, int, int=0)
274     {
275         s.read(pbegin, pend - pbegin);
276     }
277 };
278
279 //
280 // Forward declarations
281 //
282
283 // string
284 template<typename C> unsigned int GetSerializeSize(const std::basic_string<C>& str, int, int=0);
285 template<typename Stream, typename C> void Serialize(Stream& os, const std::basic_string<C>& str, int, int=0);
286 template<typename Stream, typename C> void Unserialize(Stream& is, std::basic_string<C>& str, int, int=0);
287
288 // vector
289 template<typename T, typename A> unsigned int GetSerializeSize_impl(const std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion, const boost::true_type&);
290 template<typename T, typename A> unsigned int GetSerializeSize_impl(const std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion, const boost::false_type&);
291 template<typename T, typename A> inline unsigned int GetSerializeSize(const std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
292 template<typename Stream, typename T, typename A> void Serialize_impl(Stream& os, const std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion, const boost::true_type&);
293 template<typename Stream, typename T, typename A> void Serialize_impl(Stream& os, const std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion, const boost::false_type&);
294 template<typename Stream, typename T, typename A> inline void Serialize(Stream& os, const std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
295 template<typename Stream, typename T, typename A> void Unserialize_impl(Stream& is, std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion, const boost::true_type&);
296 template<typename Stream, typename T, typename A> void Unserialize_impl(Stream& is, std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion, const boost::false_type&);
297 template<typename Stream, typename T, typename A> inline void Unserialize(Stream& is, std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
298
299 // others derived from vector
300 extern inline unsigned int GetSerializeSize(const CScript& v, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
301 template<typename Stream> void Serialize(Stream& os, const CScript& v, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
302 template<typename Stream> void Unserialize(Stream& is, CScript& v, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
303
304 // pair
305 template<typename K, typename T> unsigned int GetSerializeSize(const std::pair<K, T>& item, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
306 template<typename Stream, typename K, typename T> void Serialize(Stream& os, const std::pair<K, T>& item, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
307 template<typename Stream, typename K, typename T> void Unserialize(Stream& is, std::pair<K, T>& item, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
308
309 // 3 tuple
310 template<typename T0, typename T1, typename T2> unsigned int GetSerializeSize(const boost::tuple<T0, T1, T2>& item, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
311 template<typename Stream, typename T0, typename T1, typename T2> void Serialize(Stream& os, const boost::tuple<T0, T1, T2>& item, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
312 template<typename Stream, typename T0, typename T1, typename T2> void Unserialize(Stream& is, boost::tuple<T0, T1, T2>& item, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
313
314 // 4 tuple
315 template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3> unsigned int GetSerializeSize(const boost::tuple<T0, T1, T2, T3>& item, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
316 template<typename Stream, typename T0, typename T1, typename T2, typename T3> void Serialize(Stream& os, const boost::tuple<T0, T1, T2, T3>& item, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
317 template<typename Stream, typename T0, typename T1, typename T2, typename T3> void Unserialize(Stream& is, boost::tuple<T0, T1, T2, T3>& item, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
318
319 // map
320 template<typename K, typename T, typename Pred, typename A> unsigned int GetSerializeSize(const std::map<K, T, Pred, A>& m, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
321 template<typename Stream, typename K, typename T, typename Pred, typename A> void Serialize(Stream& os, const std::map<K, T, Pred, A>& m, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
322 template<typename Stream, typename K, typename T, typename Pred, typename A> void Unserialize(Stream& is, std::map<K, T, Pred, A>& m, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
323
324 // set
325 template<typename K, typename Pred, typename A> unsigned int GetSerializeSize(const std::set<K, Pred, A>& m, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
326 template<typename Stream, typename K, typename Pred, typename A> void Serialize(Stream& os, const std::set<K, Pred, A>& m, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
327 template<typename Stream, typename K, typename Pred, typename A> void Unserialize(Stream& is, std::set<K, Pred, A>& m, int nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION);
328
329
330
331
332
333 //
334 // If none of the specialized versions above matched, default to calling member function.
335 // "int nType" is changed to "long nType" to keep from getting an ambiguous overload error.
336 // The compiler will only cast int to long if none of the other templates matched.
337 // Thanks to Boost serialization for this idea.
338 //
339 template<typename T>
340 inline unsigned int GetSerializeSize(const T& a, long nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION)
341 {
342     return a.GetSerializeSize((int)nType, nVersion);
343 }
344
345 template<typename Stream, typename T>
346 inline void Serialize(Stream& os, const T& a, long nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION)
347 {
348     a.Serialize(os, (int)nType, nVersion);
349 }
350
351 template<typename Stream, typename T>
352 inline void Unserialize(Stream& is, T& a, long nType, int nVersion=PROTOCOL_VERSION)
353 {
354     a.Unserialize(is, (int)nType, nVersion);
355 }
356
357
358
359
360
361 //
362 // string
363 //
364 template<typename C>
365 unsigned int GetSerializeSize(const std::basic_string<C>& str, int, int)
366 {
367     return GetSizeOfCompactSize(str.size()) + str.size() * sizeof(str[0]);
368 }
369
370 template<typename Stream, typename C>
371 void Serialize(Stream& os, const std::basic_string<C>& str, int, int)
372 {
373     WriteCompactSize(os, str.size());
374     if (!str.empty())
375         os.write((char*)&str[0], str.size() * sizeof(str[0]));
376 }
377
378 template<typename Stream, typename C>
379 void Unserialize(Stream& is, std::basic_string<C>& str, int, int)
380 {
381     unsigned int nSize = ReadCompactSize(is);
382     str.resize(nSize);
383     if (nSize != 0)
384         is.read((char*)&str[0], nSize * sizeof(str[0]));
385 }
386
387
388
389 //
390 // vector
391 //
392 template<typename T, typename A>
393 unsigned int GetSerializeSize_impl(const std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion, const boost::true_type&)
394 {
395     return (GetSizeOfCompactSize(v.size()) + v.size() * sizeof(T));
396 }
397
398 template<typename T, typename A>
399 unsigned int GetSerializeSize_impl(const std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion, const boost::false_type&)
400 {
401     unsigned int nSize = GetSizeOfCompactSize(v.size());
402     for (typename std::vector<T, A>::const_iterator vi = v.begin(); vi != v.end(); ++vi)
403         nSize += GetSerializeSize((*vi), nType, nVersion);
404     return nSize;
405 }
406
407 template<typename T, typename A>
408 inline unsigned int GetSerializeSize(const std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion)
409 {
410     return GetSerializeSize_impl(v, nType, nVersion, boost::is_fundamental<T>());
411 }
412
413
414 template<typename Stream, typename T, typename A>
415 void Serialize_impl(Stream& os, const std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion, const boost::true_type&)
416 {
417     WriteCompactSize(os, v.size());
418     if (!v.empty())
419         os.write((char*)&v[0], v.size() * sizeof(T));
420 }
421
422 template<typename Stream, typename T, typename A>
423 void Serialize_impl(Stream& os, const std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion, const boost::false_type&)
424 {
425     WriteCompactSize(os, v.size());
426     for (typename std::vector<T, A>::const_iterator vi = v.begin(); vi != v.end(); ++vi)
427         ::Serialize(os, (*vi), nType, nVersion);
428 }
429
430 template<typename Stream, typename T, typename A>
431 inline void Serialize(Stream& os, const std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion)
432 {
433     Serialize_impl(os, v, nType, nVersion, boost::is_fundamental<T>());
434 }
435
436
437 template<typename Stream, typename T, typename A>
438 void Unserialize_impl(Stream& is, std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion, const boost::true_type&)
439 {
440     // Limit size per read so bogus size value won't cause out of memory
441     v.clear();
442     unsigned int nSize = ReadCompactSize(is);
443     unsigned int i = 0;
444     while (i < nSize)
445     {
446         unsigned int blk = std::min(nSize - i, (unsigned int)(1 + 4999999 / sizeof(T)));
447         v.resize(i + blk);
448         is.read((char*)&v[i], blk * sizeof(T));
449         i += blk;
450     }
451 }
452
453 template<typename Stream, typename T, typename A>
454 void Unserialize_impl(Stream& is, std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion, const boost::false_type&)
455 {
456     v.clear();
457     unsigned int nSize = ReadCompactSize(is);
458     unsigned int i = 0;
459     unsigned int nMid = 0;
460     while (nMid < nSize)
461     {
462         nMid += 5000000 / sizeof(T);
463         if (nMid > nSize)
464             nMid = nSize;
465         v.resize(nMid);
466         for (; i < nMid; i++)
467             Unserialize(is, v[i], nType, nVersion);
468     }
469 }
470
471 template<typename Stream, typename T, typename A>
472 inline void Unserialize(Stream& is, std::vector<T, A>& v, int nType, int nVersion)
473 {
474     Unserialize_impl(is, v, nType, nVersion, boost::is_fundamental<T>());
475 }
476
477
478
479 //
480 // others derived from vector
481 //
482 inline unsigned int GetSerializeSize(const CScript& v, int nType, int nVersion)
483 {
484     return GetSerializeSize((const std::vector<unsigned char>&)v, nType, nVersion);
485 }
486
487 template<typename Stream>
488 void Serialize(Stream& os, const CScript& v, int nType, int nVersion)
489 {
490     Serialize(os, (const std::vector<unsigned char>&)v, nType, nVersion);
491 }
492
493 template<typename Stream>
494 void Unserialize(Stream& is, CScript& v, int nType, int nVersion)
495 {
496     Unserialize(is, (std::vector<unsigned char>&)v, nType, nVersion);
497 }
498
499
500
501 //
502 // pair
503 //
504 template<typename K, typename T>
505 unsigned int GetSerializeSize(const std::pair<K, T>& item, int nType, int nVersion)
506 {
507     return GetSerializeSize(item.first, nType, nVersion) + GetSerializeSize(item.second, nType, nVersion);
508 }
509
510 template<typename Stream, typename K, typename T>
511 void Serialize(Stream& os, const std::pair<K, T>& item, int nType, int nVersion)
512 {
513     Serialize(os, item.first, nType, nVersion);
514     Serialize(os, item.second, nType, nVersion);
515 }
516
517 template<typename Stream, typename K, typename T>
518 void Unserialize(Stream& is, std::pair<K, T>& item, int nType, int nVersion)
519 {
520     Unserialize(is, item.first, nType, nVersion);
521     Unserialize(is, item.second, nType, nVersion);
522 }
523
524
525
526 //
527 // 3 tuple
528 //
529 template<typename T0, typename T1, typename T2>
530 unsigned int GetSerializeSize(const boost::tuple<T0, T1, T2>& item, int nType, int nVersion)
531 {
532     unsigned int nSize = 0;
533     nSize += GetSerializeSize(boost::get<0>(item), nType, nVersion);
534     nSize += GetSerializeSize(boost::get<1>(item), nType, nVersion);
535     nSize += GetSerializeSize(boost::get<2>(item), nType, nVersion);
536     return nSize;
537 }
538
539 template<typename Stream, typename T0, typename T1, typename T2>
540 void Serialize(Stream& os, const boost::tuple<T0, T1, T2>& item, int nType, int nVersion)
541 {
542     Serialize(os, boost::get<0>(item), nType, nVersion);
543     Serialize(os, boost::get<1>(item), nType, nVersion);
544     Serialize(os, boost::get<2>(item), nType, nVersion);
545 }
546
547 template<typename Stream, typename T0, typename T1, typename T2>
548 void Unserialize(Stream& is, boost::tuple<T0, T1, T2>& item, int nType, int nVersion)
549 {
550     Unserialize(is, boost::get<0>(item), nType, nVersion);
551     Unserialize(is, boost::get<1>(item), nType, nVersion);
552     Unserialize(is, boost::get<2>(item), nType, nVersion);
553 }
554
555
556
557 //
558 // 4 tuple
559 //
560 template<typename T0, typename T1, typename T2, typename T3>
561 unsigned int GetSerializeSize(const boost::tuple<T0, T1, T2, T3>& item, int nType, int nVersion)
562 {
563     unsigned int nSize = 0;
564     nSize += GetSerializeSize(boost::get<0>(item), nType, nVersion);
565     nSize += GetSerializeSize(boost::get<1>(item), nType, nVersion);
566     nSize += GetSerializeSize(boost::get<2>(item), nType, nVersion);
567     nSize += GetSerializeSize(boost::get<3>(item), nType, nVersion);
568     return nSize;
569 }
570
571 template<typename Stream, typename T0, typename T1, typename T2, typename T3>
572 void Serialize(Stream& os, const boost::tuple<T0, T1, T2, T3>& item, int nType, int nVersion)
573 {
574     Serialize(os, boost::get<0>(item), nType, nVersion);
575     Serialize(os, boost::get<1>(item), nType, nVersion);
576     Serialize(os, boost::get<2>(item), nType, nVersion);
577     Serialize(os, boost::get<3>(item), nType, nVersion);
578 }
579
580 template<typename Stream, typename T0, typename T1, typename T2, typename T3>
581 void Unserialize(Stream& is, boost::tuple<T0, T1, T2, T3>& item, int nType, int nVersion)
582 {
583     Unserialize(is, boost::get<0>(item), nType, nVersion);
584     Unserialize(is, boost::get<1>(item), nType, nVersion);
585     Unserialize(is, boost::get<2>(item), nType, nVersion);
586     Unserialize(is, boost::get<3>(item), nType, nVersion);
587 }
588
589
590
591 //
592 // map
593 //
594 template<typename K, typename T, typename Pred, typename A>
595 unsigned int GetSerializeSize(const std::map<K, T, Pred, A>& m, int nType, int nVersion)
596 {
597     unsigned int nSize = GetSizeOfCompactSize(m.size());
598     for (typename std::map<K, T, Pred, A>::const_iterator mi = m.begin(); mi != m.end(); ++mi)
599         nSize += GetSerializeSize((*mi), nType, nVersion);
600     return nSize;
601 }
602
603 template<typename Stream, typename K, typename T, typename Pred, typename A>
604 void Serialize(Stream& os, const std::map<K, T, Pred, A>& m, int nType, int nVersion)
605 {
606     WriteCompactSize(os, m.size());
607     for (typename std::map<K, T, Pred, A>::const_iterator mi = m.begin(); mi != m.end(); ++mi)
608         Serialize(os, (*mi), nType, nVersion);
609 }
610
611 template<typename Stream, typename K, typename T, typename Pred, typename A>
612 void Unserialize(Stream& is, std::map<K, T, Pred, A>& m, int nType, int nVersion)
613 {
614     m.clear();
615     unsigned int nSize = ReadCompactSize(is);
616     typename std::map<K, T, Pred, A>::iterator mi = m.begin();
617     for (unsigned int i = 0; i < nSize; i++)
618     {
619         std::pair<K, T> item;
620         Unserialize(is, item, nType, nVersion);
621         mi = m.insert(mi, item);
622     }
623 }
624
625
626
627 //
628 // set
629 //
630 template<typename K, typename Pred, typename A>
631 unsigned int GetSerializeSize(const std::set<K, Pred, A>& m, int nType, int nVersion)
632 {
633     unsigned int nSize = GetSizeOfCompactSize(m.size());
634     for (typename std::set<K, Pred, A>::const_iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it)
635         nSize += GetSerializeSize((*it), nType, nVersion);
636     return nSize;
637 }
638
639 template<typename Stream, typename K, typename Pred, typename A>
640 void Serialize(Stream& os, const std::set<K, Pred, A>& m, int nType, int nVersion)
641 {
642     WriteCompactSize(os, m.size());
643     for (typename std::set<K, Pred, A>::const_iterator it = m.begin(); it != m.end(); ++it)
644         Serialize(os, (*it), nType, nVersion);
645 }
646
647 template<typename Stream, typename K, typename Pred, typename A>
648 void Unserialize(Stream& is, std::set<K, Pred, A>& m, int nType, int nVersion)
649 {
650     m.clear();
651     unsigned int nSize = ReadCompactSize(is);
652     typename std::set<K, Pred, A>::iterator it = m.begin();
653     for (unsigned int i = 0; i < nSize; i++)
654     {
655         K key;
656         Unserialize(is, key, nType, nVersion);
657         it = m.insert(it, key);
658     }
659 }
660
661
662
663 //
664 // Support for IMPLEMENT_SERIALIZE and READWRITE macro
665 //
666 class CSerActionGetSerializeSize { };
667 class CSerActionSerialize { };
668 class CSerActionUnserialize { };
669
670 template<typename Stream, typename T>
671 inline unsigned int SerReadWrite(Stream& s, const T& obj, int nType, int nVersion, CSerActionGetSerializeSize ser_action)
672 {
673     return ::GetSerializeSize(obj, nType, nVersion);
674 }
675
676 template<typename Stream, typename T>
677 inline unsigned int SerReadWrite(Stream& s, const T& obj, int nType, int nVersion, CSerActionSerialize ser_action)
678 {
679     ::Serialize(s, obj, nType, nVersion);
680     return 0;
681 }
682
683 template<typename Stream, typename T>
684 inline unsigned int SerReadWrite(Stream& s, T& obj, int nType, int nVersion, CSerActionUnserialize ser_action)
685 {
686     ::Unserialize(s, obj, nType, nVersion);
687     return 0;
688 }
689
690 struct ser_streamplaceholder
691 {
692     int nType;
693     int nVersion;
694 };
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707 /** Double ended buffer combining vector and stream-like interfaces.
708  *
709  * >> and << read and write unformatted data using the above serialization templates.
710  * Fills with data in linear time; some stringstream implementations take N^2 time.
711  */
712 class CDataStream
713 {
714 protected:
715     typedef std::vector<char, zero_after_free_allocator<char> > vector_type;
716     vector_type vch;
717     unsigned int nReadPos;
718     short state;
719     short exceptmask;
720 public:
721     int nType;
722     int nVersion;
723
724     typedef vector_type::allocator_type   allocator_type;
725     typedef vector_type::size_type        size_type;
726     typedef vector_type::difference_type  difference_type;
727     typedef vector_type::reference        reference;
728     typedef vector_type::const_reference  const_reference;
729     typedef vector_type::value_type       value_type;
730     typedef vector_type::iterator         iterator;
731     typedef vector_type::const_iterator   const_iterator;
732     typedef vector_type::reverse_iterator reverse_iterator;
733
734     explicit CDataStream(int nTypeIn=SER_NETWORK, int nVersionIn=PROTOCOL_VERSION)
735     {
736         Init(nTypeIn, nVersionIn);
737     }
738
739     CDataStream(const_iterator pbegin, const_iterator pend, int nTypeIn=SER_NETWORK, int nVersionIn=PROTOCOL_VERSION) : vch(pbegin, pend)
740     {
741         Init(nTypeIn, nVersionIn);
742     }
743
744 #if !defined(_MSC_VER) || _MSC_VER >= 1300
745     CDataStream(const char* pbegin, const char* pend, int nTypeIn=SER_NETWORK, int nVersionIn=PROTOCOL_VERSION) : vch(pbegin, pend)
746     {
747         Init(nTypeIn, nVersionIn);
748     }
749 #endif
750
751     CDataStream(const vector_type& vchIn, int nTypeIn=SER_NETWORK, int nVersionIn=PROTOCOL_VERSION) : vch(vchIn.begin(), vchIn.end())
752     {
753         Init(nTypeIn, nVersionIn);
754     }
755
756     CDataStream(const std::vector<char>& vchIn, int nTypeIn=SER_NETWORK, int nVersionIn=PROTOCOL_VERSION) : vch(vchIn.begin(), vchIn.end())
757     {
758         Init(nTypeIn, nVersionIn);
759     }
760
761     CDataStream(const std::vector<unsigned char>& vchIn, int nTypeIn=SER_NETWORK, int nVersionIn=PROTOCOL_VERSION) : vch((char*)&vchIn.begin()[0], (char*)&vchIn.end()[0])
762     {
763         Init(nTypeIn, nVersionIn);
764     }
765
766     void Init(int nTypeIn=SER_NETWORK, int nVersionIn=PROTOCOL_VERSION)
767     {
768         nReadPos = 0;
769         nType = nTypeIn;
770         nVersion = nVersionIn;
771         state = 0;
772         exceptmask = std::ios::badbit | std::ios::failbit;
773     }
774
775     CDataStream& operator+=(const CDataStream& b)
776     {
777         vch.insert(vch.end(), b.begin(), b.end());
778         return *this;
779     }
780
781     friend CDataStream operator+(const CDataStream& a, const CDataStream& b)
782     {
783         CDataStream ret = a;
784         ret += b;
785         return (ret);
786     }
787
788     std::string str() const
789     {
790         return (std::string(begin(), end()));
791     }
792
793
794     //
795     // Vector subset
796     //
797     const_iterator begin() const                     { return vch.begin() + nReadPos; }
798     iterator begin()                                 { return vch.begin() + nReadPos; }
799     const_iterator end() const                       { return vch.end(); }
800     iterator end()                                   { return vch.end(); }
801     size_type size() const                           { return vch.size() - nReadPos; }
802     bool empty() const                               { return vch.size() == nReadPos; }
803     void resize(size_type n, value_type c=0)         { vch.resize(n + nReadPos, c); }
804     void reserve(size_type n)                        { vch.reserve(n + nReadPos); }
805     const_reference operator[](size_type pos) const  { return vch[pos + nReadPos]; }
806     reference operator[](size_type pos)              { return vch[pos + nReadPos]; }
807     void clear()                                     { vch.clear(); nReadPos = 0; }
808     iterator insert(iterator it, const char& x=char()) { return vch.insert(it, x); }
809     void insert(iterator it, size_type n, const char& x) { vch.insert(it, n, x); }
810
811     void insert(iterator it, const_iterator first, const_iterator last)
812     {
813         if (it == vch.begin() + nReadPos && last - first <= nReadPos)
814         {
815             // special case for inserting at the front when there's room
816             nReadPos -= (last - first);
817             memcpy(&vch[nReadPos], &first[0], last - first);
818         }
819         else
820             vch.insert(it, first, last);
821     }
822
823     void insert(iterator it, std::vector<char>::const_iterator first, std::vector<char>::const_iterator last)
824     {
825         if (it == vch.begin() + nReadPos && last - first <= nReadPos)
826         {
827             // special case for inserting at the front when there's room
828             nReadPos -= (last - first);
829             memcpy(&vch[nReadPos], &first[0], last - first);
830         }
831         else
832             vch.insert(it, first, last);
833     }
834
835 #if !defined(_MSC_VER) || _MSC_VER >= 1300
836     void insert(iterator it, const char* first, const char* last)
837     {
838         if (it == vch.begin() + nReadPos && last - first <= nReadPos)
839         {
840             // special case for inserting at the front when there's room
841             nReadPos -= (last - first);
842             memcpy(&vch[nReadPos], &first[0], last - first);
843         }
844         else
845             vch.insert(it, first, last);
846     }
847 #endif
848
849     iterator erase(iterator it)
850     {
851         if (it == vch.begin() + nReadPos)
852         {
853             // special case for erasing from the front
854             if (++nReadPos >= vch.size())
855             {
856                 // whenever we reach the end, we take the opportunity to clear the buffer
857                 nReadPos = 0;
858                 return vch.erase(vch.begin(), vch.end());
859             }
860             return vch.begin() + nReadPos;
861         }
862         else
863             return vch.erase(it);
864     }
865
866     iterator erase(iterator first, iterator last)
867     {
868         if (first == vch.begin() + nReadPos)
869         {
870             // special case for erasing from the front
871             if (last == vch.end())
872             {
873                 nReadPos = 0;
874                 return vch.erase(vch.begin(), vch.end());
875             }
876             else
877             {
878                 nReadPos = (last - vch.begin());
879                 return last;
880             }
881         }
882         else
883             return vch.erase(first, last);
884     }
885
886     inline void Compact()
887     {
888         vch.erase(vch.begin(), vch.begin() + nReadPos);
889         nReadPos = 0;
890     }
891
892     bool Rewind(size_type n)
893     {
894         // Rewind by n characters if the buffer hasn't been compacted yet
895         if (n > nReadPos)
896             return false;
897         nReadPos -= n;
898         return true;
899     }
900
901
902     //
903     // Stream subset
904     //
905     void setstate(short bits, const char* psz)
906     {
907         state |= bits;
908         if (state & exceptmask)
909             throw std::ios_base::failure(psz);
910     }
911
912     bool eof() const             { return size() == 0; }
913     bool fail() const            { return state & (std::ios::badbit | std::ios::failbit); }
914     bool good() const            { return !eof() && (state == 0); }
915     void clear(short n)          { state = n; }  // name conflict with vector clear()
916     short exceptions()           { return exceptmask; }
917     short exceptions(short mask) { short prev = exceptmask; exceptmask = mask; setstate(0, "CDataStream"); return prev; }
918     CDataStream* rdbuf()         { return this; }
919     int in_avail()               { return size(); }
920
921     void SetType(int n)          { nType = n; }
922     int GetType()                { return nType; }
923     void SetVersion(int n)       { nVersion = n; }
924     int GetVersion()             { return nVersion; }
925     void ReadVersion()           { *this >> nVersion; }
926     void WriteVersion()          { *this << nVersion; }
927
928     CDataStream& read(char* pch, int nSize)
929     {
930         // Read from the beginning of the buffer
931         assert(nSize >= 0);
932         unsigned int nReadPosNext = nReadPos + nSize;
933         if (nReadPosNext >= vch.size())
934         {
935             if (nReadPosNext > vch.size())
936             {
937                 setstate(std::ios::failbit, "CDataStream::read() : end of data");
938                 memset(pch, 0, nSize);
939                 nSize = vch.size() - nReadPos;
940             }
941             memcpy(pch, &vch[nReadPos], nSize);
942             nReadPos = 0;
943             vch.clear();
944             return (*this);
945         }
946         memcpy(pch, &vch[nReadPos], nSize);
947         nReadPos = nReadPosNext;
948         return (*this);
949     }
950
951     CDataStream& ignore(int nSize)
952     {
953         // Ignore from the beginning of the buffer
954         assert(nSize >= 0);
955         unsigned int nReadPosNext = nReadPos + nSize;
956         if (nReadPosNext >= vch.size())
957         {
958             if (nReadPosNext > vch.size())
959             {
960                 setstate(std::ios::failbit, "CDataStream::ignore() : end of data");
961                 nSize = vch.size() - nReadPos;
962             }
963             nReadPos = 0;
964             vch.clear();
965             return (*this);
966         }
967         nReadPos = nReadPosNext;
968         return (*this);
969     }
970
971     CDataStream& write(const char* pch, int nSize)
972     {
973         // Write to the end of the buffer
974         assert(nSize >= 0);
975         vch.insert(vch.end(), pch, pch + nSize);
976         return (*this);
977     }
978
979     template<typename Stream>
980     void Serialize(Stream& s, int nType=0, int nVersion=PROTOCOL_VERSION) const
981     {
982         // Special case: stream << stream concatenates like stream += stream
983         if (!vch.empty())
984             s.write((char*)&vch[0], vch.size() * sizeof(vch[0]));
985     }
986
987     template<typename T>
988     unsigned int GetSerializeSize(const T& obj)
989     {
990         // Tells the size of the object if serialized to this stream
991         return ::GetSerializeSize(obj, nType, nVersion);
992     }
993
994     template<typename T>
995     CDataStream& operator<<(const T& obj)
996     {
997         // Serialize to this stream
998         ::Serialize(*this, obj, nType, nVersion);
999         return (*this);
1000     }
1001
1002     template<typename T>
1003     CDataStream& operator>>(T& obj)
1004     {
1005         // Unserialize from this stream
1006         ::Unserialize(*this, obj, nType, nVersion);
1007         return (*this);
1008     }
1009 };
1010
1011 #ifdef TESTCDATASTREAM
1012 // VC6sp6
1013 // CDataStream:
1014 // n=1000       0 seconds
1015 // n=2000       0 seconds
1016 // n=4000       0 seconds
1017 // n=8000       0 seconds
1018 // n=16000      0 seconds
1019 // n=32000      0 seconds
1020 // n=64000      1 seconds
1021 // n=128000     1 seconds
1022 // n=256000     2 seconds
1023 // n=512000     4 seconds
1024 // n=1024000    8 seconds
1025 // n=2048000    16 seconds
1026 // n=4096000    32 seconds
1027 // stringstream:
1028 // n=1000       1 seconds
1029 // n=2000       1 seconds
1030 // n=4000       13 seconds
1031 // n=8000       87 seconds
1032 // n=16000      400 seconds
1033 // n=32000      1660 seconds
1034 // n=64000      6749 seconds
1035 // n=128000     27241 seconds
1036 // n=256000     109804 seconds
1037 #include <iostream>
1038 int main(int argc, char *argv[])
1039 {
1040     vector<unsigned char> vch(0xcc, 250);
1041     printf("CDataStream:\n");
1042     for (int n = 1000; n <= 4500000; n *= 2)
1043     {
1044         CDataStream ss;
1045         time_t nStart = time(NULL);
1046         for (int i = 0; i < n; i++)
1047             ss.write((char*)&vch[0], vch.size());
1048         printf("n=%-10d %d seconds\n", n, time(NULL) - nStart);
1049     }
1050     printf("stringstream:\n");
1051     for (int n = 1000; n <= 4500000; n *= 2)
1052     {
1053         stringstream ss;
1054         time_t nStart = time(NULL);
1055         for (int i = 0; i < n; i++)
1056             ss.write((char*)&vch[0], vch.size());
1057         printf("n=%-10d %d seconds\n", n, time(NULL) - nStart);
1058     }
1059 }
1060 #endif
1061
1062
1063
1064
1065
1066
1067
1068
1069
1070
1071 /** RAII wrapper for FILE*.
1072  *
1073  * Will automatically close the file when it goes out of scope if not null.
1074  * If you're returning the file pointer, return file.release().
1075  * If you need to close the file early, use file.fclose() instead of fclose(file).
1076  */
1077 class CAutoFile
1078 {
1079 protected:
1080     FILE* file;
1081     short state;
1082     short exceptmask;
1083 public:
1084     int nType;
1085     int nVersion;
1086
1087     typedef FILE element_type;
1088
1089     CAutoFile(FILE* filenew=NULL, int nTypeIn=SER_DISK, int nVersionIn=PROTOCOL_VERSION)
1090     {
1091         file = filenew;
1092         nType = nTypeIn;
1093         nVersion = nVersionIn;
1094         state = 0;
1095         exceptmask = std::ios::badbit | std::ios::failbit;
1096     }
1097
1098     ~CAutoFile()
1099     {
1100         fclose();
1101     }
1102
1103     void fclose()
1104     {
1105         if (file != NULL && file != stdin && file != stdout && file != stderr)
1106             ::fclose(file);
1107         file = NULL;
1108     }
1109
1110     FILE* release()             { FILE* ret = file; file = NULL; return ret; }
1111     operator FILE*()            { return file; }
1112     FILE* operator->()          { return file; }
1113     FILE& operator*()           { return *file; }
1114     FILE** operator&()          { return &file; }
1115     FILE* operator=(FILE* pnew) { return file = pnew; }
1116     bool operator!()            { return (file == NULL); }
1117
1118
1119     //
1120     // Stream subset
1121     //
1122     void setstate(short bits, const char* psz)
1123     {
1124         state |= bits;
1125         if (state & exceptmask)
1126             throw std::ios_base::failure(psz);
1127     }
1128
1129     bool fail() const            { return state & (std::ios::badbit | std::ios::failbit); }
1130     bool good() const            { return state == 0; }
1131     void clear(short n = 0)      { state = n; }
1132     short exceptions()           { return exceptmask; }
1133     short exceptions(short mask) { short prev = exceptmask; exceptmask = mask; setstate(0, "CAutoFile"); return prev; }
1134
1135     void SetType(int n)          { nType = n; }
1136     int GetType()                { return nType; }
1137     void SetVersion(int n)       { nVersion = n; }
1138     int GetVersion()             { return nVersion; }
1139     void ReadVersion()           { *this >> nVersion; }
1140     void WriteVersion()          { *this << nVersion; }
1141
1142     CAutoFile& read(char* pch, int nSize)
1143     {
1144         if (!file)
1145             throw std::ios_base::failure("CAutoFile::read : file handle is NULL");
1146         if (fread(pch, 1, nSize, file) != nSize)
1147             setstate(std::ios::failbit, feof(file) ? "CAutoFile::read : end of file" : "CAutoFile::read : fread failed");
1148         return (*this);
1149     }
1150
1151     CAutoFile& write(const char* pch, int nSize)
1152     {
1153         if (!file)
1154             throw std::ios_base::failure("CAutoFile::write : file handle is NULL");
1155         if (fwrite(pch, 1, nSize, file) != nSize)
1156             setstate(std::ios::failbit, "CAutoFile::write : write failed");
1157         return (*this);
1158     }
1159
1160     template<typename T>
1161     unsigned int GetSerializeSize(const T& obj)
1162     {
1163         // Tells the size of the object if serialized to this stream
1164         return ::GetSerializeSize(obj, nType, nVersion);
1165     }
1166
1167     template<typename T>
1168     CAutoFile& operator<<(const T& obj)
1169     {
1170         // Serialize to this stream
1171         if (!file)
1172             throw std::ios_base::failure("CAutoFile::operator<< : file handle is NULL");
1173         ::Serialize(*this, obj, nType, nVersion);
1174         return (*this);
1175     }
1176
1177     template<typename T>
1178     CAutoFile& operator>>(T& obj)
1179     {
1180         // Unserialize from this stream
1181         if (!file)
1182             throw std::ios_base::failure("CAutoFile::operator>> : file handle is NULL");
1183         ::Unserialize(*this, obj, nType, nVersion);
1184         return (*this);
1185     }
1186 };
1187
1188 #endif