gnunetutil: add 2d and 3d allocation including tests
[oweals/gnunet.git] / src / include / gnunet_mq_lib.h
index a20588b4d7f4688c28398e9e4b2b01e10d19d9c7..86144abcaa07b1701b7bae362048b71235118c55 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
 /*
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-     (C) 2012 Christian Grothoff (and other contributing authors)
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+     Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
+     Boston, MA 02110-1301, USA.
 */
 
 /**
  * @author Florian Dold
- * @file include/gnunet_mq_lib.h
- * @brief general purpose message queue
+ * @author Christian Grothoff
+ *
+ * @file
+ * General-purpose message queue
+ *
+ * @defgroup mq  MQ library
+ * General-purpose message queue
+ *
+ * @see [Documentation](https://gnunet.org/message-queue-api)
+ *
+ * @{
  */
 #ifndef GNUNET_MQ_H
 #define GNUNET_MQ_H
 
-#include "gnunet_common.h"
-
 
 /**
  * Allocate an envelope, with extra space allocated after the space needed
@@ -40,7 +47,7 @@
  * @param type type of the message
  * @return the MQ message
  */
-#define GNUNET_MQ_msg_extra(mvar, esize, type) GNUNET_MQ_msg_((((void)(mvar)->header), (struct GNUNET_MessageHeader**) &(mvar)), (esize) + sizeof *(mvar), (type))
+#define GNUNET_MQ_msg_extra(mvar, esize, type) GNUNET_MQ_msg_(((struct GNUNET_MessageHeader**) &(mvar)), (esize) + sizeof *(mvar), (type))
 
 /**
  * Allocate a GNUNET_MQ_Envelope.
  * @param var pointer to a message struct, the type of the expression determines the base size,
  *        the space after the base size is the nested message
  * @return a 'struct GNUNET_MessageHeader *' that points at the nested message of the given message,
- *         or NULL if the given message in 'var' does not have any space after the message struct
+ *         or NULL if the given message in @a var does not have any space after the message struct
  */
 #define GNUNET_MQ_extract_nested_mh(var) GNUNET_MQ_extract_nested_mh_ ((struct GNUNET_MessageHeader *) (var), sizeof (*(var)))
 
 
 /**
- * Implementation of the GNUNET_MQ_extract_nexted_mh macro.
+ * Implementation of the #GNUNET_MQ_extract_nexted_mh macro.
  *
  * @param mh message header to extract nested message header from
  * @param base_size size of the message before the nested message's header appears
  * @return pointer to the nested message, does not copy the message
  */
-struct GNUNET_MessageHeader *
-GNUNET_MQ_extract_nested_mh_ (const struct GNUNET_MessageHeader *mh, uint16_t base_size);
+const struct GNUNET_MessageHeader *
+GNUNET_MQ_extract_nested_mh_ (const struct GNUNET_MessageHeader *mh,
+                              uint16_t base_size);
+
+
+/**
+ * Opaque handle to an envelope.
+ */
+struct GNUNET_MQ_Envelope;
 
 
 /**
- * Implementation of the GNUNET_MQ_msg_nested_mh macro.
+ * Implementation of the #GNUNET_MQ_msg_nested_mh macro.
  *
  * @param mhp pointer to the message header pointer that will be changed to allocate at
  *        the newly allocated space for the message.
@@ -119,32 +133,45 @@ GNUNET_MQ_extract_nested_mh_ (const struct GNUNET_MessageHeader *mh, uint16_t ba
  * @param nested_mh the message to append to the message after base_size
  */
 struct GNUNET_MQ_Envelope *
-GNUNET_MQ_msg_nested_mh_ (struct GNUNET_MessageHeader **mhp, uint16_t base_size, uint16_t type,
+GNUNET_MQ_msg_nested_mh_ (struct GNUNET_MessageHeader **mhp,
+                          uint16_t base_size,
+                          uint16_t type,
                           const struct GNUNET_MessageHeader *nested_mh);
 
 
-
-/**
- * End-marker for the handlers array
- */
-#define GNUNET_MQ_HANDLERS_END {NULL, 0, 0}
-
-
 /**
  * Opaque handle to a message queue.
  */
 struct GNUNET_MQ_Handle;
 
+
 /**
- * Opaque handle to an envelope.
+ * Error codes for the queue.
  */
-struct GNUNET_MQ_Envelope;
-
 enum GNUNET_MQ_Error
 {
+  /**
+   * Failed to read message from the network.
+   * FIXME: Likely not properly distinguished
+   * from TIMEOUT case in the code!
+   */
   GNUNET_MQ_ERROR_READ = 1,
+
+  /**
+   * FIXME: document!
+   */
   GNUNET_MQ_ERROR_WRITE = 2,
-  GNUNET_MQ_ERROR_TIMEOUT = 4
+
+  /**
+   * FIXME: document!
+   */
+  GNUNET_MQ_ERROR_TIMEOUT = 4,
+
+  /**
+   * We received a message that was malformed and thus
+   * could not be passed to its handler.
+   */
+  GNUNET_MQ_ERROR_MALFORMED = 8
 };
 
 
@@ -159,6 +186,19 @@ typedef void
                               const struct GNUNET_MessageHeader *msg);
 
 
+/**
+ * Called when a message needs to be validated.
+ *
+ * @param cls closure
+ * @param msg the received message
+ * @return #GNUNET_OK if the message is well-formed,
+ *         #GNUNET_SYSERR if not
+ */
+typedef int
+(*GNUNET_MQ_MessageValidationCallback) (void *cls,
+                                       const struct GNUNET_MessageHeader *msg);
+
+
 /**
  * Signature of functions implementing the
  * sending functionality of a message queue.
@@ -176,24 +216,26 @@ typedef void
 /**
  * Signature of functions implementing the
  * destruction of a message queue.
- * Implementations must not free 'mq', but should
- * take care of 'impl_state'.
- * 
+ * Implementations must not free @a mq, but should
+ * take care of @a impl_state.
+ *
  * @param mq the message queue to destroy
  * @param impl_state state of the implementation
  */
 typedef void
-(*GNUNET_MQ_DestroyImpl) (struct GNUNET_MQ_Handle *mq, void *impl_state);
+(*GNUNET_MQ_DestroyImpl) (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
+                          void *impl_state);
 
 
 /**
  * Implementation function that cancels the currently sent message.
- * 
+ *
  * @param mq message queue
  * @param impl_state state specific to the implementation
  */
 typedef void
-(*GNUNET_MQ_CancelImpl) (struct GNUNET_MQ_Handle *mq, void *impl_state);
+(*GNUNET_MQ_CancelImpl) (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
+                         void *impl_state);
 
 
 /**
@@ -211,11 +253,12 @@ typedef void
  * the message queue.
  * Not every message queue implementation supports an error handler.
  *
- * @param cls closure, same closure as for the message handlers
+ * @param cls closure
  * @param error error code
  */
 typedef void
-(*GNUNET_MQ_ErrorHandler) (void *cls, enum GNUNET_MQ_Error error);
+(*GNUNET_MQ_ErrorHandler) (void *cls,
+                           enum GNUNET_MQ_Error error);
 
 
 /**
@@ -224,38 +267,157 @@ typedef void
 struct GNUNET_MQ_MessageHandler
 {
   /**
-   * Callback, called every time a new message of 
-   * the specified type has been receied.
+   * Callback to validate a message of the specified @e type.
+   * The closure given to @e mv will be this struct (not @e ctx).
+   * Using NULL means only size-validation using
+   * @e expected_size.  In this case, @e expected_size must
+   * be non-zero.
+   */
+  GNUNET_MQ_MessageValidationCallback mv;
+
+  /**
+   * Callback, called every time a new message of
+   * the specified @e type has been receied.
+   * The closure given to @e mv will be this struct (not @e ctx).
    */
   GNUNET_MQ_MessageCallback cb;
 
+  /**
+   * Closure for @e mv and @e cb.
+   */
+  void *cls;
 
   /**
-   * Type of the message this handler covers.
+   * Type of the message this handler covers, in host byte order.
    */
   uint16_t type;
 
   /**
-   * Expected size of messages of this type.  Use 0 for
-   * variable-size.  If non-zero, messages of the given
-   * type will be discarded (and the connection closed)
-   * if they do not have the right size.
+   * Expected size of messages of this type.  Minimum size of the
+   * message if @e mv is non-NULL.  Messages of the given type will be
+   * discarded (and the connection closed with an error reported to
+   * the application) if they do not have the right size.
    */
   uint16_t expected_size;
 };
 
 
+/**
+ * End-marker for the handlers array
+ */
+#define GNUNET_MQ_handler_end() { NULL, NULL, NULL, 0, 0 }
+
+
+/**
+ * Defines a static function @a name which takes as a single argument
+ * a message handler for fixed-sized messages of type @a code and with
+ * a message type argument of @a str.  Given such an argument, the
+ * function @name will return a `struct GNUNET_MQ_MessageHandler`
+ * for the given message type.
+ *
+ * The macro is to be used as follows:
+ * <code>
+ * struct GNUNET_MessageTest { ... }; // must be fixed size
+ * static void
+ * handle_test_message (void *cls,
+ *                      const struct GNUNET_MessageTest *msg)
+ * { ... }
+ *
+ * struct GNUNET_MQ_MessageHandler handlers[] = {
+ *   GNUNET_MQ_hd_fixed_size(test_message,
+ *                           GNUNET_MESSAGE_TYPE_TEST,
+ *                           struct GNUNET_MessageTest,
+ *                           "context"),
+ *   GNUNET_MQ_handler_end()
+ * };
+ *
+ * @param name unique basename for the functions
+ * @param code message type constant
+ * @param str type of the message (a struct)
+ * @param ctx context for the callbacks
+ */
+#define GNUNET_MQ_hd_fixed_size(name,code,str,ctx)           \
+  ({                                                         \
+    void (*_cb)(void *cls, const str *msg) = &handle_##name; \
+    ((struct GNUNET_MQ_MessageHandler) {                     \
+      NULL, (GNUNET_MQ_MessageCallback) _cb,                 \
+      (ctx), (code), sizeof (str) });                        \
+  })
+
+
+/**
+ * Defines a static function @a name which takes two arguments and a
+ * context-pointer for validating and handling variable-sized messages
+ * of type @a code and with a message type argument of @a str.  Given
+ * such arguments, the function @name will return a `struct
+ * GNUNET_MQ_MessageHandler` for the given message type.
+ *
+ * The macro is to be used as follows:
+ * <code>
+ * struct GNUNET_MessageTest { ... }; // can be variable size
+ * static int
+ * check_test (void *cls,
+ *             const struct GNUNET_MessageTest *msg)
+ * {
+ *   const char *ctx = cls;
+ *   GNUNET_assert (0 == strcmp ("context", ctx));
+ *   // ...
+ * }
+ * static void
+ * handle_test (void *cls,
+ *              const struct GNUNET_MessageTest *msg)
+ * {
+ *   const char *ctx = cls;
+ *   GNUNET_assert (0 == strcmp ("context", ctx));
+ *   // ...
+ * }
+ *
+ * struct GNUNET_MQ_MessageHandler handlers[] = {
+ *   GNUNET_MQ_hd_var_size(test_message,
+ *                         GNUNET_MESSAGE_TYPE_TEST,
+ *                         struct GNUNET_MessageTest,
+ *                         "context"),
+ *   GNUNET_MQ_handler_end()
+ * };
+ *
+ * @param name unique basename for the functions
+ * @param code message type constant
+ * @param str type of the message (a struct)
+ * @param ctx context for the callbacks
+ */
+#define GNUNET_MQ_hd_var_size(name,code,str,ctx)             \
+  ({                                                         \
+    int (*_mv)(void *cls, const str *msg) = &check_##name;   \
+    void (*_cb)(void *cls, const str *msg) = &handle_##name; \
+    ((struct GNUNET_MQ_MessageHandler)                       \
+      { (GNUNET_MQ_MessageValidationCallback) _mv,           \
+        (GNUNET_MQ_MessageCallback) _cb,                     \
+        (ctx), (code), sizeof (str) });                      \
+  })
+
 
 /**
  * Create a new envelope.
- * 
+ *
  * @param mhp message header to store the allocated message header in, can be NULL
  * @param size size of the message to allocate
  * @param type type of the message, will be set in the allocated message
  * @return the allocated MQ message
  */
 struct GNUNET_MQ_Envelope *
-GNUNET_MQ_msg_ (struct GNUNET_MessageHeader **mhp, uint16_t size, uint16_t type);
+GNUNET_MQ_msg_ (struct GNUNET_MessageHeader **mhp,
+                uint16_t size,
+                uint16_t type);
+
+
+/**
+ * Create a new envelope by copying an existing message.
+ *
+ * @param hdr header of the message to copy
+ * @return envelope containing @a hdr
+ */
+struct GNUNET_MQ_Envelope *
+GNUNET_MQ_msg_copy (const struct GNUNET_MessageHeader *hdr);
 
 
 /**
@@ -270,19 +432,104 @@ GNUNET_MQ_discard (struct GNUNET_MQ_Envelope *mqm);
 
 
 /**
- * Send a message with the give message queue.
+ * Function to obtain the current envelope
+ * from within #GNUNET_MQ_SendImpl implementations.
+ *
+ * @param mq message queue to interrogate
+ * @return the current envelope
+ */
+struct GNUNET_MQ_Envelope *
+GNUNET_MQ_get_current_envelope (struct GNUNET_MQ_Handle *mq);
+
+
+/**
+ * Function to obtain the last envelope in the queue.
+ *
+ * @param mq message queue to interrogate
+ * @return the last envelope in the queue
+ */
+struct GNUNET_MQ_Envelope *
+GNUNET_MQ_get_last_envelope (struct GNUNET_MQ_Handle *mq);
+
+
+/**
+ * Set application-specific options for this envelope.
+ * Overrides the options set for the queue with
+ * #GNUNET_MQ_set_options() for this message only.
+ *
+ * @param env message to set options for
+ * @param flags flags to use (meaning is queue-specific)
+ * @param extra additional buffer for further data (also queue-specific)
+ */
+void
+GNUNET_MQ_env_set_options (struct GNUNET_MQ_Envelope *env,
+                          uint64_t flags,
+                          const void *extra);
+
+
+/**
+ * Get application-specific options for this envelope.
+ *
+ * @param env message to set options for
+ * @param[out] flags set to flags to use (meaning is queue-specific)
+ * @return extra additional buffer for further data (also queue-specific)
+ */
+const void *
+GNUNET_MQ_env_get_options (struct GNUNET_MQ_Envelope *env,
+                          uint64_t *flags);
+
+
+/**
+ * Set application-specific options for this queue.
+ *
+ * @param mq message queue to set options for
+ * @param flags flags to use (meaning is queue-specific)
+ * @param extra additional buffer for further data (also queue-specific)
+ */
+void
+GNUNET_MQ_set_options (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
+                      uint64_t flags,
+                      const void *extra);
+
+
+/**
+ * Obtain the current length of the message queue.
+ *
+ * @param mq queue to inspect
+ * @return number of queued, non-transmitted messages
+ */
+unsigned int
+GNUNET_MQ_get_length (struct GNUNET_MQ_Handle *mq);
+
+
+/**
+ * Send a message with the given message queue.
  * May only be called once per message.
- * 
+ *
+ * @param mq message queue
+ * @param ev the envelope with the message to send.
+ */
+void
+GNUNET_MQ_send (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
+               struct GNUNET_MQ_Envelope *ev);
+
+
+/**
+ * Send a copy of a message with the given message queue.
+ * Can be called repeatedly on the same envelope.
+ *
  * @param mq message queue
  * @param ev the envelope with the message to send.
  */
 void
-GNUNET_MQ_send (struct GNUNET_MQ_Handle *mq, struct GNUNET_MQ_Envelope *ev);
+GNUNET_MQ_send_copy (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
+                     const struct GNUNET_MQ_Envelope *ev);
 
 
 /**
- * Cancel sending the message. Message must have been sent with GNUNET_MQ_send before.
- * May not be called after the notify sent callback has been called
+ * Cancel sending the message. Message must have been sent with
+ * #GNUNET_MQ_send before.  May not be called after the notify sent
+ * callback has been called
  *
  * @param ev queued envelope to cancel
  */
@@ -291,62 +538,38 @@ GNUNET_MQ_send_cancel (struct GNUNET_MQ_Envelope *ev);
 
 
 /**
- * Associate the assoc_data in mq with a unique request id.
+ * Associate the assoc_data in @a mq with a unique request id.
  *
  * @param mq message queue, id will be unique for the queue
  * @param assoc_data to associate
  */
 uint32_t
-GNUNET_MQ_assoc_add (struct GNUNET_MQ_Handle *mq, void *assoc_data);
+GNUNET_MQ_assoc_add (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
+                    void *assoc_data);
 
 
 /**
- * Get the data associated with a request id in a queue
+ * Get the data associated with a @a request_id in a queue
  *
  * @param mq the message queue with the association
  * @param request_id the request id we are interested in
  * @return the associated data
  */
 void *
-GNUNET_MQ_assoc_get (struct GNUNET_MQ_Handle *mq, uint32_t request_id);
+GNUNET_MQ_assoc_get (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
+                     uint32_t request_id);
 
 
 /**
- * Remove the association for a request id
+ * Remove the association for a @a request_id
  *
  * @param mq the message queue with the association
  * @param request_id the request id we want to remove
  * @return the associated data
  */
 void *
-GNUNET_MQ_assoc_remove (struct GNUNET_MQ_Handle *mq, uint32_t request_id);
-
-
-/**
- * Create a message queue for a GNUNET_CLIENT_Connection.
- * If handlers are specfied, receive messages from the connection.
- *
- * @param connection the client connection
- * @param handlers handlers for receiving messages
- * @param error_handler error handler
- * @param cls closure for the handlers
- * @return the message queue
- */
-struct GNUNET_MQ_Handle *
-GNUNET_MQ_queue_for_connection_client (struct GNUNET_CLIENT_Connection *connection,
-                                       const struct GNUNET_MQ_MessageHandler *handlers,
-                                       GNUNET_MQ_ErrorHandler error_handler,
-                                       void *cls);
-
-
-/**
- * Create a message queue for a GNUNET_STREAM_Socket.
- *
- * @param client the client
- * @return the message queue
- */
-struct GNUNET_MQ_Handle *
-GNUNET_MQ_queue_for_server_client (struct GNUNET_SERVER_Client *client);
+GNUNET_MQ_assoc_remove (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
+                        uint32_t request_id);
 
 
 /**
@@ -355,7 +578,7 @@ GNUNET_MQ_queue_for_server_client (struct GNUNET_SERVER_Client *client);
  * @param send function the implements sending messages
  * @param destroy function that implements destroying the queue
  * @param cancel function that implements canceling a message
- * @param impl_state for the queue, passed to 'send' and 'destroy'
+ * @param impl_state for the queue, passed to @a send, @a destroy and @a cancel
  * @param handlers array of message handlers
  * @param error_handler handler for read and write errors
  * @param cls closure for message handlers and error handler
@@ -369,25 +592,18 @@ GNUNET_MQ_queue_for_callbacks (GNUNET_MQ_SendImpl send,
                                const struct GNUNET_MQ_MessageHandler *handlers,
                                GNUNET_MQ_ErrorHandler error_handler,
                                void *cls);
-                               
 
 
 /**
- * Replace the handlers of a message queue with new handlers.
- * Takes effect immediately, even for messages that already have been received, but for
- * with the handler has not been called.
- *
- * If the message queue does not support receiving messages,
- * this function has no effect.
+ * Change the closure argument in all of the `handlers` of the
+ * @a mq.
  *
- * @param mq message queue
- * @param new_handlers new handlers
- * @param cls new closure for the handlers
+ * @param mq to modify
+ * @param handlers_cls new closure to use
  */
 void
-GNUNET_MQ_replace_handlers (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
-                            const struct GNUNET_MQ_MessageHandler *new_handlers,
-                            void *cls);
+GNUNET_MQ_set_handlers_closure (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
+                                void *handlers_cls);
 
 
 /**
@@ -445,10 +661,9 @@ GNUNET_MQ_inject_error (struct GNUNET_MQ_Handle *mq,
 
 
 /**
- * Call the send implementation for the next queued message,
- * if any.
- * Only useful for implementing message queues,
- * results in undefined behavior if not used carefully.
+ * Call the send implementation for the next queued message, if any.
+ * Only useful for implementing message queues, results in undefined
+ * behavior if not used carefully.
  *
  * @param mq message queue to send the next message with
  */
@@ -457,12 +672,14 @@ GNUNET_MQ_impl_send_continue (struct GNUNET_MQ_Handle *mq);
 
 
 /**
- * Get the message that should currently be sent.
- * Fails if there is no current message.
- * Only useful for implementing message queues,
- * results in undefined behavior if not used carefully.
+ * Get the message that should currently be sent.  The returned
+ * message is only valid until #GNUNET_MQ_impl_send_continue is
+ * called.  Fails if there is no current message.  Only useful for
+ * implementing message queues, results in undefined behavior if not
+ * used carefully.
  *
- * @param mq message queue with the current message
+ * @param mq message queue with the current message, only valid
+ *        until #GNUNET_MQ_impl_send_continue() is called
  * @return message to send, never NULL
  */
 const struct GNUNET_MessageHeader *
@@ -477,7 +694,7 @@ GNUNET_MQ_impl_current (struct GNUNET_MQ_Handle *mq);
  * implementation state, continuations that are scheduled
  * by the implementation function often only have one closure
  * argument, with this function it is possible to get at the
- * implementation state when only passing the GNUNET_MQ_Handle
+ * implementation state when only passing the `struct GNUNET_MQ_Handle`
  * as closure.
  *
  * @param mq message queue with the current message
@@ -487,14 +704,6 @@ void *
 GNUNET_MQ_impl_state (struct GNUNET_MQ_Handle *mq);
 
 
-/**
- * Mark the current message as irrevocably sent, but do not
- * proceed with sending the next message.
- * Will call the appropriate GNUNET_MQ_NotifyCallback, if any.
- *
- * @param mq message queue
- */
-void
-GNUNET_MQ_impl_send_commit (struct GNUNET_MQ_Handle *mq);
-
 #endif
+
+/** @} */ /* end of group mq */