LCOV - code coverage report
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Date: 2021-03-26 12:19:53 Functions: 0 0 -
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           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : #pragma once
       2                 :            : 
       3                 :            : #include <algorithm> // reverse
       4                 :            : #include <array> // array
       5                 :            : #include <cstdint> // uint8_t, uint16_t, uint32_t, uint64_t
       6                 :            : #include <cstring> // memcpy
       7                 :            : #include <limits> // numeric_limits
       8                 :            : #include <string> // string
       9                 :            : 
      10                 :            : #include <nlohmann/detail/input/binary_reader.hpp>
      11                 :            : #include <nlohmann/detail/output/output_adapters.hpp>
      12                 :            : 
      13                 :            : namespace nlohmann
      14                 :            : {
      15                 :            : namespace detail
      16                 :            : {
      17                 :            : ///////////////////
      18                 :            : // binary writer //
      19                 :            : ///////////////////
      20                 :            : 
      21                 :            : /*!
      22                 :            : @brief serialization to CBOR and MessagePack values
      23                 :            : */
      24                 :            : template<typename BasicJsonType, typename CharType>
      25                 :            : class binary_writer
      26                 :            : {
      27                 :            :     using string_t = typename BasicJsonType::string_t;
      28                 :            : 
      29                 :            :   public:
      30                 :            :     /*!
      31                 :            :     @brief create a binary writer
      32                 :            : 
      33                 :            :     @param[in] adapter  output adapter to write to
      34                 :            :     */
      35                 :            :     explicit binary_writer(output_adapter_t<CharType> adapter) : oa(adapter)
      36                 :            :     {
      37                 :            :         assert(oa);
      38                 :            :     }
      39                 :            : 
      40                 :            :     /*!
      41                 :            :     @param[in] j  JSON value to serialize
      42                 :            :     @pre       j.type() == value_t::object
      43                 :            :     */
      44                 :            :     void write_bson(const BasicJsonType& j)
      45                 :            :     {
      46                 :            :         switch (j.type())
      47                 :            :         {
      48                 :            :             case value_t::object:
      49                 :            :             {
      50                 :            :                 write_bson_object(*j.m_value.object);
      51                 :            :                 break;
      52                 :            :             }
      53                 :            : 
      54                 :            :             default:
      55                 :            :             {
      56                 :            :                 JSON_THROW(type_error::create(317, "to serialize to BSON, top-level type must be object, but is " + std::string(j.type_name())));
      57                 :            :             }
      58                 :            :         }
      59                 :            :     }
      60                 :            : 
      61                 :            :     /*!
      62                 :            :     @param[in] j  JSON value to serialize
      63                 :            :     */
      64                 :            :     void write_cbor(const BasicJsonType& j)
      65                 :            :     {
      66                 :            :         switch (j.type())
      67                 :            :         {
      68                 :            :             case value_t::null:
      69                 :            :             {
      70                 :            :                 oa->write_character(to_char_type(0xF6));
      71                 :            :                 break;
      72                 :            :             }
      73                 :            : 
      74                 :            :             case value_t::boolean:
      75                 :            :             {
      76                 :            :                 oa->write_character(j.m_value.boolean
      77                 :            :                                     ? to_char_type(0xF5)
      78                 :            :                                     : to_char_type(0xF4));
      79                 :            :                 break;
      80                 :            :             }
      81                 :            : 
      82                 :            :             case value_t::number_integer:
      83                 :            :             {
      84                 :            :                 if (j.m_value.number_integer >= 0)
      85                 :            :                 {
      86                 :            :                     // CBOR does not differentiate between positive signed
      87                 :            :                     // integers and unsigned integers. Therefore, we used the
      88                 :            :                     // code from the value_t::number_unsigned case here.
      89                 :            :                     if (j.m_value.number_integer <= 0x17)
      90                 :            :                     {
      91                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint8_t>(j.m_value.number_integer));
      92                 :            :                     }
      93                 :            :                     else if (j.m_value.number_integer <= (std::numeric_limits<std::uint8_t>::max)())
      94                 :            :                     {
      95                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0x18));
      96                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint8_t>(j.m_value.number_integer));
      97                 :            :                     }
      98                 :            :                     else if (j.m_value.number_integer <= (std::numeric_limits<std::uint16_t>::max)())
      99                 :            :                     {
     100                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0x19));
     101                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint16_t>(j.m_value.number_integer));
     102                 :            :                     }
     103                 :            :                     else if (j.m_value.number_integer <= (std::numeric_limits<std::uint32_t>::max)())
     104                 :            :                     {
     105                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0x1A));
     106                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint32_t>(j.m_value.number_integer));
     107                 :            :                     }
     108                 :            :                     else
     109                 :            :                     {
     110                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0x1B));
     111                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint64_t>(j.m_value.number_integer));
     112                 :            :                     }
     113                 :            :                 }
     114                 :            :                 else
     115                 :            :                 {
     116                 :            :                     // The conversions below encode the sign in the first
     117                 :            :                     // byte, and the value is converted to a positive number.
     118                 :            :                     const auto positive_number = -1 - j.m_value.number_integer;
     119                 :            :                     if (j.m_value.number_integer >= -24)
     120                 :            :                     {
     121                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint8_t>(0x20 + positive_number));
     122                 :            :                     }
     123                 :            :                     else if (positive_number <= (std::numeric_limits<std::uint8_t>::max)())
     124                 :            :                     {
     125                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0x38));
     126                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint8_t>(positive_number));
     127                 :            :                     }
     128                 :            :                     else if (positive_number <= (std::numeric_limits<std::uint16_t>::max)())
     129                 :            :                     {
     130                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0x39));
     131                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint16_t>(positive_number));
     132                 :            :                     }
     133                 :            :                     else if (positive_number <= (std::numeric_limits<std::uint32_t>::max)())
     134                 :            :                     {
     135                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0x3A));
     136                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint32_t>(positive_number));
     137                 :            :                     }
     138                 :            :                     else
     139                 :            :                     {
     140                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0x3B));
     141                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint64_t>(positive_number));
     142                 :            :                     }
     143                 :            :                 }
     144                 :            :                 break;
     145                 :            :             }
     146                 :            : 
     147                 :            :             case value_t::number_unsigned:
     148                 :            :             {
     149                 :            :                 if (j.m_value.number_unsigned <= 0x17)
     150                 :            :                 {
     151                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(j.m_value.number_unsigned));
     152                 :            :                 }
     153                 :            :                 else if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::uint8_t>::max)())
     154                 :            :                 {
     155                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0x18));
     156                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(j.m_value.number_unsigned));
     157                 :            :                 }
     158                 :            :                 else if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::uint16_t>::max)())
     159                 :            :                 {
     160                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0x19));
     161                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint16_t>(j.m_value.number_unsigned));
     162                 :            :                 }
     163                 :            :                 else if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::uint32_t>::max)())
     164                 :            :                 {
     165                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0x1A));
     166                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint32_t>(j.m_value.number_unsigned));
     167                 :            :                 }
     168                 :            :                 else
     169                 :            :                 {
     170                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0x1B));
     171                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint64_t>(j.m_value.number_unsigned));
     172                 :            :                 }
     173                 :            :                 break;
     174                 :            :             }
     175                 :            : 
     176                 :            :             case value_t::number_float:
     177                 :            :             {
     178                 :            :                 oa->write_character(get_cbor_float_prefix(j.m_value.number_float));
     179                 :            :                 write_number(j.m_value.number_float);
     180                 :            :                 break;
     181                 :            :             }
     182                 :            : 
     183                 :            :             case value_t::string:
     184                 :            :             {
     185                 :            :                 // step 1: write control byte and the string length
     186                 :            :                 const auto N = j.m_value.string->size();
     187                 :            :                 if (N <= 0x17)
     188                 :            :                 {
     189                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(0x60 + N));
     190                 :            :                 }
     191                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint8_t>::max)())
     192                 :            :                 {
     193                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0x78));
     194                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(N));
     195                 :            :                 }
     196                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint16_t>::max)())
     197                 :            :                 {
     198                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0x79));
     199                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint16_t>(N));
     200                 :            :                 }
     201                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint32_t>::max)())
     202                 :            :                 {
     203                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0x7A));
     204                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint32_t>(N));
     205                 :            :                 }
     206                 :            :                 // LCOV_EXCL_START
     207                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint64_t>::max)())
     208                 :            :                 {
     209                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0x7B));
     210                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint64_t>(N));
     211                 :            :                 }
     212                 :            :                 // LCOV_EXCL_STOP
     213                 :            : 
     214                 :            :                 // step 2: write the string
     215                 :            :                 oa->write_characters(
     216                 :            :                     reinterpret_cast<const CharType*>(j.m_value.string->c_str()),
     217                 :            :                     j.m_value.string->size());
     218                 :            :                 break;
     219                 :            :             }
     220                 :            : 
     221                 :            :             case value_t::array:
     222                 :            :             {
     223                 :            :                 // step 1: write control byte and the array size
     224                 :            :                 const auto N = j.m_value.array->size();
     225                 :            :                 if (N <= 0x17)
     226                 :            :                 {
     227                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(0x80 + N));
     228                 :            :                 }
     229                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint8_t>::max)())
     230                 :            :                 {
     231                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0x98));
     232                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(N));
     233                 :            :                 }
     234                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint16_t>::max)())
     235                 :            :                 {
     236                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0x99));
     237                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint16_t>(N));
     238                 :            :                 }
     239                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint32_t>::max)())
     240                 :            :                 {
     241                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0x9A));
     242                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint32_t>(N));
     243                 :            :                 }
     244                 :            :                 // LCOV_EXCL_START
     245                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint64_t>::max)())
     246                 :            :                 {
     247                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0x9B));
     248                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint64_t>(N));
     249                 :            :                 }
     250                 :            :                 // LCOV_EXCL_STOP
     251                 :            : 
     252                 :            :                 // step 2: write each element
     253                 :            :                 for (const auto& el : *j.m_value.array)
     254                 :            :                 {
     255                 :            :                     write_cbor(el);
     256                 :            :                 }
     257                 :            :                 break;
     258                 :            :             }
     259                 :            : 
     260                 :            :             case value_t::object:
     261                 :            :             {
     262                 :            :                 // step 1: write control byte and the object size
     263                 :            :                 const auto N = j.m_value.object->size();
     264                 :            :                 if (N <= 0x17)
     265                 :            :                 {
     266                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(0xA0 + N));
     267                 :            :                 }
     268                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint8_t>::max)())
     269                 :            :                 {
     270                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xB8));
     271                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(N));
     272                 :            :                 }
     273                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint16_t>::max)())
     274                 :            :                 {
     275                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xB9));
     276                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint16_t>(N));
     277                 :            :                 }
     278                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint32_t>::max)())
     279                 :            :                 {
     280                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xBA));
     281                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint32_t>(N));
     282                 :            :                 }
     283                 :            :                 // LCOV_EXCL_START
     284                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint64_t>::max)())
     285                 :            :                 {
     286                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xBB));
     287                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint64_t>(N));
     288                 :            :                 }
     289                 :            :                 // LCOV_EXCL_STOP
     290                 :            : 
     291                 :            :                 // step 2: write each element
     292                 :            :                 for (const auto& el : *j.m_value.object)
     293                 :            :                 {
     294                 :            :                     write_cbor(el.first);
     295                 :            :                     write_cbor(el.second);
     296                 :            :                 }
     297                 :            :                 break;
     298                 :            :             }
     299                 :            : 
     300                 :            :             default:
     301                 :            :                 break;
     302                 :            :         }
     303                 :            :     }
     304                 :            : 
     305                 :            :     /*!
     306                 :            :     @param[in] j  JSON value to serialize
     307                 :            :     */
     308                 :            :     void write_msgpack(const BasicJsonType& j)
     309                 :            :     {
     310                 :            :         switch (j.type())
     311                 :            :         {
     312                 :            :             case value_t::null: // nil
     313                 :            :             {
     314                 :            :                 oa->write_character(to_char_type(0xC0));
     315                 :            :                 break;
     316                 :            :             }
     317                 :            : 
     318                 :            :             case value_t::boolean: // true and false
     319                 :            :             {
     320                 :            :                 oa->write_character(j.m_value.boolean
     321                 :            :                                     ? to_char_type(0xC3)
     322                 :            :                                     : to_char_type(0xC2));
     323                 :            :                 break;
     324                 :            :             }
     325                 :            : 
     326                 :            :             case value_t::number_integer:
     327                 :            :             {
     328                 :            :                 if (j.m_value.number_integer >= 0)
     329                 :            :                 {
     330                 :            :                     // MessagePack does not differentiate between positive
     331                 :            :                     // signed integers and unsigned integers. Therefore, we used
     332                 :            :                     // the code from the value_t::number_unsigned case here.
     333                 :            :                     if (j.m_value.number_unsigned < 128)
     334                 :            :                     {
     335                 :            :                         // positive fixnum
     336                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint8_t>(j.m_value.number_integer));
     337                 :            :                     }
     338                 :            :                     else if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::uint8_t>::max)())
     339                 :            :                     {
     340                 :            :                         // uint 8
     341                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0xCC));
     342                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint8_t>(j.m_value.number_integer));
     343                 :            :                     }
     344                 :            :                     else if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::uint16_t>::max)())
     345                 :            :                     {
     346                 :            :                         // uint 16
     347                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0xCD));
     348                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint16_t>(j.m_value.number_integer));
     349                 :            :                     }
     350                 :            :                     else if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::uint32_t>::max)())
     351                 :            :                     {
     352                 :            :                         // uint 32
     353                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0xCE));
     354                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint32_t>(j.m_value.number_integer));
     355                 :            :                     }
     356                 :            :                     else if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::uint64_t>::max)())
     357                 :            :                     {
     358                 :            :                         // uint 64
     359                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0xCF));
     360                 :            :                         write_number(static_cast<std::uint64_t>(j.m_value.number_integer));
     361                 :            :                     }
     362                 :            :                 }
     363                 :            :                 else
     364                 :            :                 {
     365                 :            :                     if (j.m_value.number_integer >= -32)
     366                 :            :                     {
     367                 :            :                         // negative fixnum
     368                 :            :                         write_number(static_cast<std::int8_t>(j.m_value.number_integer));
     369                 :            :                     }
     370                 :            :                     else if (j.m_value.number_integer >= (std::numeric_limits<std::int8_t>::min)() and
     371                 :            :                              j.m_value.number_integer <= (std::numeric_limits<std::int8_t>::max)())
     372                 :            :                     {
     373                 :            :                         // int 8
     374                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0xD0));
     375                 :            :                         write_number(static_cast<std::int8_t>(j.m_value.number_integer));
     376                 :            :                     }
     377                 :            :                     else if (j.m_value.number_integer >= (std::numeric_limits<std::int16_t>::min)() and
     378                 :            :                              j.m_value.number_integer <= (std::numeric_limits<std::int16_t>::max)())
     379                 :            :                     {
     380                 :            :                         // int 16
     381                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0xD1));
     382                 :            :                         write_number(static_cast<std::int16_t>(j.m_value.number_integer));
     383                 :            :                     }
     384                 :            :                     else if (j.m_value.number_integer >= (std::numeric_limits<std::int32_t>::min)() and
     385                 :            :                              j.m_value.number_integer <= (std::numeric_limits<std::int32_t>::max)())
     386                 :            :                     {
     387                 :            :                         // int 32
     388                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0xD2));
     389                 :            :                         write_number(static_cast<std::int32_t>(j.m_value.number_integer));
     390                 :            :                     }
     391                 :            :                     else if (j.m_value.number_integer >= (std::numeric_limits<std::int64_t>::min)() and
     392                 :            :                              j.m_value.number_integer <= (std::numeric_limits<std::int64_t>::max)())
     393                 :            :                     {
     394                 :            :                         // int 64
     395                 :            :                         oa->write_character(to_char_type(0xD3));
     396                 :            :                         write_number(static_cast<std::int64_t>(j.m_value.number_integer));
     397                 :            :                     }
     398                 :            :                 }
     399                 :            :                 break;
     400                 :            :             }
     401                 :            : 
     402                 :            :             case value_t::number_unsigned:
     403                 :            :             {
     404                 :            :                 if (j.m_value.number_unsigned < 128)
     405                 :            :                 {
     406                 :            :                     // positive fixnum
     407                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(j.m_value.number_integer));
     408                 :            :                 }
     409                 :            :                 else if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::uint8_t>::max)())
     410                 :            :                 {
     411                 :            :                     // uint 8
     412                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xCC));
     413                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(j.m_value.number_integer));
     414                 :            :                 }
     415                 :            :                 else if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::uint16_t>::max)())
     416                 :            :                 {
     417                 :            :                     // uint 16
     418                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xCD));
     419                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint16_t>(j.m_value.number_integer));
     420                 :            :                 }
     421                 :            :                 else if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::uint32_t>::max)())
     422                 :            :                 {
     423                 :            :                     // uint 32
     424                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xCE));
     425                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint32_t>(j.m_value.number_integer));
     426                 :            :                 }
     427                 :            :                 else if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::uint64_t>::max)())
     428                 :            :                 {
     429                 :            :                     // uint 64
     430                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xCF));
     431                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint64_t>(j.m_value.number_integer));
     432                 :            :                 }
     433                 :            :                 break;
     434                 :            :             }
     435                 :            : 
     436                 :            :             case value_t::number_float:
     437                 :            :             {
     438                 :            :                 oa->write_character(get_msgpack_float_prefix(j.m_value.number_float));
     439                 :            :                 write_number(j.m_value.number_float);
     440                 :            :                 break;
     441                 :            :             }
     442                 :            : 
     443                 :            :             case value_t::string:
     444                 :            :             {
     445                 :            :                 // step 1: write control byte and the string length
     446                 :            :                 const auto N = j.m_value.string->size();
     447                 :            :                 if (N <= 31)
     448                 :            :                 {
     449                 :            :                     // fixstr
     450                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(0xA0 | N));
     451                 :            :                 }
     452                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint8_t>::max)())
     453                 :            :                 {
     454                 :            :                     // str 8
     455                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xD9));
     456                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(N));
     457                 :            :                 }
     458                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint16_t>::max)())
     459                 :            :                 {
     460                 :            :                     // str 16
     461                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xDA));
     462                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint16_t>(N));
     463                 :            :                 }
     464                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint32_t>::max)())
     465                 :            :                 {
     466                 :            :                     // str 32
     467                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xDB));
     468                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint32_t>(N));
     469                 :            :                 }
     470                 :            : 
     471                 :            :                 // step 2: write the string
     472                 :            :                 oa->write_characters(
     473                 :            :                     reinterpret_cast<const CharType*>(j.m_value.string->c_str()),
     474                 :            :                     j.m_value.string->size());
     475                 :            :                 break;
     476                 :            :             }
     477                 :            : 
     478                 :            :             case value_t::array:
     479                 :            :             {
     480                 :            :                 // step 1: write control byte and the array size
     481                 :            :                 const auto N = j.m_value.array->size();
     482                 :            :                 if (N <= 15)
     483                 :            :                 {
     484                 :            :                     // fixarray
     485                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(0x90 | N));
     486                 :            :                 }
     487                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint16_t>::max)())
     488                 :            :                 {
     489                 :            :                     // array 16
     490                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xDC));
     491                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint16_t>(N));
     492                 :            :                 }
     493                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint32_t>::max)())
     494                 :            :                 {
     495                 :            :                     // array 32
     496                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xDD));
     497                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint32_t>(N));
     498                 :            :                 }
     499                 :            : 
     500                 :            :                 // step 2: write each element
     501                 :            :                 for (const auto& el : *j.m_value.array)
     502                 :            :                 {
     503                 :            :                     write_msgpack(el);
     504                 :            :                 }
     505                 :            :                 break;
     506                 :            :             }
     507                 :            : 
     508                 :            :             case value_t::object:
     509                 :            :             {
     510                 :            :                 // step 1: write control byte and the object size
     511                 :            :                 const auto N = j.m_value.object->size();
     512                 :            :                 if (N <= 15)
     513                 :            :                 {
     514                 :            :                     // fixmap
     515                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint8_t>(0x80 | (N & 0xF)));
     516                 :            :                 }
     517                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint16_t>::max)())
     518                 :            :                 {
     519                 :            :                     // map 16
     520                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xDE));
     521                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint16_t>(N));
     522                 :            :                 }
     523                 :            :                 else if (N <= (std::numeric_limits<std::uint32_t>::max)())
     524                 :            :                 {
     525                 :            :                     // map 32
     526                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(0xDF));
     527                 :            :                     write_number(static_cast<std::uint32_t>(N));
     528                 :            :                 }
     529                 :            : 
     530                 :            :                 // step 2: write each element
     531                 :            :                 for (const auto& el : *j.m_value.object)
     532                 :            :                 {
     533                 :            :                     write_msgpack(el.first);
     534                 :            :                     write_msgpack(el.second);
     535                 :            :                 }
     536                 :            :                 break;
     537                 :            :             }
     538                 :            : 
     539                 :            :             default:
     540                 :            :                 break;
     541                 :            :         }
     542                 :            :     }
     543                 :            : 
     544                 :            :     /*!
     545                 :            :     @param[in] j  JSON value to serialize
     546                 :            :     @param[in] use_count   whether to use '#' prefixes (optimized format)
     547                 :            :     @param[in] use_type    whether to use '$' prefixes (optimized format)
     548                 :            :     @param[in] add_prefix  whether prefixes need to be used for this value
     549                 :            :     */
     550                 :            :     void write_ubjson(const BasicJsonType& j, const bool use_count,
     551                 :            :                       const bool use_type, const bool add_prefix = true)
     552                 :            :     {
     553                 :            :         switch (j.type())
     554                 :            :         {
     555                 :            :             case value_t::null:
     556                 :            :             {
     557                 :            :                 if (add_prefix)
     558                 :            :                 {
     559                 :            :                     oa->write_character(to_char_type('Z'));
     560                 :            :                 }
     561                 :            :                 break;
     562                 :            :             }
     563                 :            : 
     564                 :            :             case value_t::boolean:
     565                 :            :             {
     566                 :            :                 if (add_prefix)
     567                 :            :                 {
     568                 :            :                     oa->write_character(j.m_value.boolean
     569                 :            :                                         ? to_char_type('T')
     570                 :            :                                         : to_char_type('F'));
     571                 :            :                 }
     572                 :            :                 break;
     573                 :            :             }
     574                 :            : 
     575                 :            :             case value_t::number_integer:
     576                 :            :             {
     577                 :            :                 write_number_with_ubjson_prefix(j.m_value.number_integer, add_prefix);
     578                 :            :                 break;
     579                 :            :             }
     580                 :            : 
     581                 :            :             case value_t::number_unsigned:
     582                 :            :             {
     583                 :            :                 write_number_with_ubjson_prefix(j.m_value.number_unsigned, add_prefix);
     584                 :            :                 break;
     585                 :            :             }
     586                 :            : 
     587                 :            :             case value_t::number_float:
     588                 :            :             {
     589                 :            :                 write_number_with_ubjson_prefix(j.m_value.number_float, add_prefix);
     590                 :            :                 break;
     591                 :            :             }
     592                 :            : 
     593                 :            :             case value_t::string:
     594                 :            :             {
     595                 :            :                 if (add_prefix)
     596                 :            :                 {
     597                 :            :                     oa->write_character(to_char_type('S'));
     598                 :            :                 }
     599                 :            :                 write_number_with_ubjson_prefix(j.m_value.string->size(), true);
     600                 :            :                 oa->write_characters(
     601                 :            :                     reinterpret_cast<const CharType*>(j.m_value.string->c_str()),
     602                 :            :                     j.m_value.string->size());
     603                 :            :                 break;
     604                 :            :             }
     605                 :            : 
     606                 :            :             case value_t::array:
     607                 :            :             {
     608                 :            :                 if (add_prefix)
     609                 :            :                 {
     610                 :            :                     oa->write_character(to_char_type('['));
     611                 :            :                 }
     612                 :            : 
     613                 :            :                 bool prefix_required = true;
     614                 :            :                 if (use_type and not j.m_value.array->empty())
     615                 :            :                 {
     616                 :            :                     assert(use_count);
     617                 :            :                     const CharType first_prefix = ubjson_prefix(j.front());
     618                 :            :                     const bool same_prefix = std::all_of(j.begin() + 1, j.end(),
     619                 :            :                                                          [this, first_prefix](const BasicJsonType & v)
     620                 :            :                     {
     621                 :            :                         return ubjson_prefix(v) == first_prefix;
     622                 :            :                     });
     623                 :            : 
     624                 :            :                     if (same_prefix)
     625                 :            :                     {
     626                 :            :                         prefix_required = false;
     627                 :            :                         oa->write_character(to_char_type('$'));
     628                 :            :                         oa->write_character(first_prefix);
     629                 :            :                     }
     630                 :            :                 }
     631                 :            : 
     632                 :            :                 if (use_count)
     633                 :            :                 {
     634                 :            :                     oa->write_character(to_char_type('#'));
     635                 :            :                     write_number_with_ubjson_prefix(j.m_value.array->size(), true);
     636                 :            :                 }
     637                 :            : 
     638                 :            :                 for (const auto& el : *j.m_value.array)
     639                 :            :                 {
     640                 :            :                     write_ubjson(el, use_count, use_type, prefix_required);
     641                 :            :                 }
     642                 :            : 
     643                 :            :                 if (not use_count)
     644                 :            :                 {
     645                 :            :                     oa->write_character(to_char_type(']'));
     646                 :            :                 }
     647                 :            : 
     648                 :            :                 break;
     649                 :            :             }
     650                 :            : 
     651                 :            :             case value_t::object:
     652                 :            :             {
     653                 :            :                 if (add_prefix)
     654                 :            :                 {
     655                 :            :                     oa->write_character(to_char_type('{'));
     656                 :            :                 }
     657                 :            : 
     658                 :            :                 bool prefix_required = true;
     659                 :            :                 if (use_type and not j.m_value.object->empty())
     660                 :            :                 {
     661                 :            :                     assert(use_count);
     662                 :            :                     const CharType first_prefix = ubjson_prefix(j.front());
     663                 :            :                     const bool same_prefix = std::all_of(j.begin(), j.end(),
     664                 :            :                                                          [this, first_prefix](const BasicJsonType & v)
     665                 :            :                     {
     666                 :            :                         return ubjson_prefix(v) == first_prefix;
     667                 :            :                     });
     668                 :            : 
     669                 :            :                     if (same_prefix)
     670                 :            :                     {
     671                 :            :                         prefix_required = false;
     672                 :            :                         oa->write_character(to_char_type('$'));
     673                 :            :                         oa->write_character(first_prefix);
     674                 :            :                     }
     675                 :            :                 }
     676                 :            : 
     677                 :            :                 if (use_count)
     678                 :            :                 {
     679                 :            :                     oa->write_character(to_char_type('#'));
     680                 :            :                     write_number_with_ubjson_prefix(j.m_value.object->size(), true);
     681                 :            :                 }
     682                 :            : 
     683                 :            :                 for (const auto& el : *j.m_value.object)
     684                 :            :                 {
     685                 :            :                     write_number_with_ubjson_prefix(el.first.size(), true);
     686                 :            :                     oa->write_characters(
     687                 :            :                         reinterpret_cast<const CharType*>(el.first.c_str()),
     688                 :            :                         el.first.size());
     689                 :            :                     write_ubjson(el.second, use_count, use_type, prefix_required);
     690                 :            :                 }
     691                 :            : 
     692                 :            :                 if (not use_count)
     693                 :            :                 {
     694                 :            :                     oa->write_character(to_char_type('}'));
     695                 :            :                 }
     696                 :            : 
     697                 :            :                 break;
     698                 :            :             }
     699                 :            : 
     700                 :            :             default:
     701                 :            :                 break;
     702                 :            :         }
     703                 :            :     }
     704                 :            : 
     705                 :            :   private:
     706                 :            :     //////////
     707                 :            :     // BSON //
     708                 :            :     //////////
     709                 :            : 
     710                 :            :     /*!
     711                 :            :     @return The size of a BSON document entry header, including the id marker
     712                 :            :             and the entry name size (and its null-terminator).
     713                 :            :     */
     714                 :            :     static std::size_t calc_bson_entry_header_size(const string_t& name)
     715                 :            :     {
     716                 :            :         const auto it = name.find(static_cast<typename string_t::value_type>(0));
     717                 :            :         if (JSON_UNLIKELY(it != BasicJsonType::string_t::npos))
     718                 :            :         {
     719                 :            :             JSON_THROW(out_of_range::create(409,
     720                 :            :                                             "BSON key cannot contain code point U+0000 (at byte " + std::to_string(it) + ")"));
     721                 :            :         }
     722                 :            : 
     723                 :            :         return /*id*/ 1ul + name.size() + /*zero-terminator*/1u;
     724                 :            :     }
     725                 :            : 
     726                 :            :     /*!
     727                 :            :     @brief Writes the given @a element_type and @a name to the output adapter
     728                 :            :     */
     729                 :            :     void write_bson_entry_header(const string_t& name,
     730                 :            :                                  const std::uint8_t element_type)
     731                 :            :     {
     732                 :            :         oa->write_character(to_char_type(element_type)); // boolean
     733                 :            :         oa->write_characters(
     734                 :            :             reinterpret_cast<const CharType*>(name.c_str()),
     735                 :            :             name.size() + 1u);
     736                 :            :     }
     737                 :            : 
     738                 :            :     /*!
     739                 :            :     @brief Writes a BSON element with key @a name and boolean value @a value
     740                 :            :     */
     741                 :            :     void write_bson_boolean(const string_t& name,
     742                 :            :                             const bool value)
     743                 :            :     {
     744                 :            :         write_bson_entry_header(name, 0x08);
     745                 :            :         oa->write_character(value ? to_char_type(0x01) : to_char_type(0x00));
     746                 :            :     }
     747                 :            : 
     748                 :            :     /*!
     749                 :            :     @brief Writes a BSON element with key @a name and double value @a value
     750                 :            :     */
     751                 :            :     void write_bson_double(const string_t& name,
     752                 :            :                            const double value)
     753                 :            :     {
     754                 :            :         write_bson_entry_header(name, 0x01);
     755                 :            :         write_number<double, true>(value);
     756                 :            :     }
     757                 :            : 
     758                 :            :     /*!
     759                 :            :     @return The size of the BSON-encoded string in @a value
     760                 :            :     */
     761                 :            :     static std::size_t calc_bson_string_size(const string_t& value)
     762                 :            :     {
     763                 :            :         return sizeof(std::int32_t) + value.size() + 1ul;
     764                 :            :     }
     765                 :            : 
     766                 :            :     /*!
     767                 :            :     @brief Writes a BSON element with key @a name and string value @a value
     768                 :            :     */
     769                 :            :     void write_bson_string(const string_t& name,
     770                 :            :                            const string_t& value)
     771                 :            :     {
     772                 :            :         write_bson_entry_header(name, 0x02);
     773                 :            : 
     774                 :            :         write_number<std::int32_t, true>(static_cast<std::int32_t>(value.size() + 1ul));
     775                 :            :         oa->write_characters(
     776                 :            :             reinterpret_cast<const CharType*>(value.c_str()),
     777                 :            :             value.size() + 1);
     778                 :            :     }
     779                 :            : 
     780                 :            :     /*!
     781                 :            :     @brief Writes a BSON element with key @a name and null value
     782                 :            :     */
     783                 :            :     void write_bson_null(const string_t& name)
     784                 :            :     {
     785                 :            :         write_bson_entry_header(name, 0x0A);
     786                 :            :     }
     787                 :            : 
     788                 :            :     /*!
     789                 :            :     @return The size of the BSON-encoded integer @a value
     790                 :            :     */
     791                 :            :     static std::size_t calc_bson_integer_size(const std::int64_t value)
     792                 :            :     {
     793                 :            :         return (std::numeric_limits<std::int32_t>::min)() <= value and value <= (std::numeric_limits<std::int32_t>::max)()
     794                 :            :                ? sizeof(std::int32_t)
     795                 :            :                : sizeof(std::int64_t);
     796                 :            :     }
     797                 :            : 
     798                 :            :     /*!
     799                 :            :     @brief Writes a BSON element with key @a name and integer @a value
     800                 :            :     */
     801                 :            :     void write_bson_integer(const string_t& name,
     802                 :            :                             const std::int64_t value)
     803                 :            :     {
     804                 :            :         if ((std::numeric_limits<std::int32_t>::min)() <= value and value <= (std::numeric_limits<std::int32_t>::max)())
     805                 :            :         {
     806                 :            :             write_bson_entry_header(name, 0x10); // int32
     807                 :            :             write_number<std::int32_t, true>(static_cast<std::int32_t>(value));
     808                 :            :         }
     809                 :            :         else
     810                 :            :         {
     811                 :            :             write_bson_entry_header(name, 0x12); // int64
     812                 :            :             write_number<std::int64_t, true>(static_cast<std::int64_t>(value));
     813                 :            :         }
     814                 :            :     }
     815                 :            : 
     816                 :            :     /*!
     817                 :            :     @return The size of the BSON-encoded unsigned integer in @a j
     818                 :            :     */
     819                 :            :     static constexpr std::size_t calc_bson_unsigned_size(const std::uint64_t value) noexcept
     820                 :            :     {
     821                 :            :         return (value <= static_cast<std::uint64_t>((std::numeric_limits<std::int32_t>::max)()))
     822                 :            :                ? sizeof(std::int32_t)
     823                 :            :                : sizeof(std::int64_t);
     824                 :            :     }
     825                 :            : 
     826                 :            :     /*!
     827                 :            :     @brief Writes a BSON element with key @a name and unsigned @a value
     828                 :            :     */
     829                 :            :     void write_bson_unsigned(const string_t& name,
     830                 :            :                              const std::uint64_t value)
     831                 :            :     {
     832                 :            :         if (value <= static_cast<std::uint64_t>((std::numeric_limits<std::int32_t>::max)()))
     833                 :            :         {
     834                 :            :             write_bson_entry_header(name, 0x10 /* int32 */);
     835                 :            :             write_number<std::int32_t, true>(static_cast<std::int32_t>(value));
     836                 :            :         }
     837                 :            :         else if (value <= static_cast<std::uint64_t>((std::numeric_limits<std::int64_t>::max)()))
     838                 :            :         {
     839                 :            :             write_bson_entry_header(name, 0x12 /* int64 */);
     840                 :            :             write_number<std::int64_t, true>(static_cast<std::int64_t>(value));
     841                 :            :         }
     842                 :            :         else
     843                 :            :         {
     844                 :            :             JSON_THROW(out_of_range::create(407, "integer number " + std::to_string(value) + " cannot be represented by BSON as it does not fit int64"));
     845                 :            :         }
     846                 :            :     }
     847                 :            : 
     848                 :            :     /*!
     849                 :            :     @brief Writes a BSON element with key @a name and object @a value
     850                 :            :     */
     851                 :            :     void write_bson_object_entry(const string_t& name,
     852                 :            :                                  const typename BasicJsonType::object_t& value)
     853                 :            :     {
     854                 :            :         write_bson_entry_header(name, 0x03); // object
     855                 :            :         write_bson_object(value);
     856                 :            :     }
     857                 :            : 
     858                 :            :     /*!
     859                 :            :     @return The size of the BSON-encoded array @a value
     860                 :            :     */
     861                 :            :     static std::size_t calc_bson_array_size(const typename BasicJsonType::array_t& value)
     862                 :            :     {
     863                 :            :         std::size_t embedded_document_size = 0ul;
     864                 :            :         std::size_t array_index = 0ul;
     865                 :            : 
     866                 :            :         for (const auto& el : value)
     867                 :            :         {
     868                 :            :             embedded_document_size += calc_bson_element_size(std::to_string(array_index++), el);
     869                 :            :         }
     870                 :            : 
     871                 :            :         return sizeof(std::int32_t) + embedded_document_size + 1ul;
     872                 :            :     }
     873                 :            : 
     874                 :            :     /*!
     875                 :            :     @brief Writes a BSON element with key @a name and array @a value
     876                 :            :     */
     877                 :            :     void write_bson_array(const string_t& name,
     878                 :            :                           const typename BasicJsonType::array_t& value)
     879                 :            :     {
     880                 :            :         write_bson_entry_header(name, 0x04); // array
     881                 :            :         write_number<std::int32_t, true>(static_cast<std::int32_t>(calc_bson_array_size(value)));
     882                 :            : 
     883                 :            :         std::size_t array_index = 0ul;
     884                 :            : 
     885                 :            :         for (const auto& el : value)
     886                 :            :         {
     887                 :            :             write_bson_element(std::to_string(array_index++), el);
     888                 :            :         }
     889                 :            : 
     890                 :            :         oa->write_character(to_char_type(0x00));
     891                 :            :     }
     892                 :            : 
     893                 :            :     /*!
     894                 :            :     @brief Calculates the size necessary to serialize the JSON value @a j with its @a name
     895                 :            :     @return The calculated size for the BSON document entry for @a j with the given @a name.
     896                 :            :     */
     897                 :            :     static std::size_t calc_bson_element_size(const string_t& name,
     898                 :            :             const BasicJsonType& j)
     899                 :            :     {
     900                 :            :         const auto header_size = calc_bson_entry_header_size(name);
     901                 :            :         switch (j.type())
     902                 :            :         {
     903                 :            :             case value_t::object:
     904                 :            :                 return header_size + calc_bson_object_size(*j.m_value.object);
     905                 :            : 
     906                 :            :             case value_t::array:
     907                 :            :                 return header_size + calc_bson_array_size(*j.m_value.array);
     908                 :            : 
     909                 :            :             case value_t::boolean:
     910                 :            :                 return header_size + 1ul;
     911                 :            : 
     912                 :            :             case value_t::number_float:
     913                 :            :                 return header_size + 8ul;
     914                 :            : 
     915                 :            :             case value_t::number_integer:
     916                 :            :                 return header_size + calc_bson_integer_size(j.m_value.number_integer);
     917                 :            : 
     918                 :            :             case value_t::number_unsigned:
     919                 :            :                 return header_size + calc_bson_unsigned_size(j.m_value.number_unsigned);
     920                 :            : 
     921                 :            :             case value_t::string:
     922                 :            :                 return header_size + calc_bson_string_size(*j.m_value.string);
     923                 :            : 
     924                 :            :             case value_t::null:
     925                 :            :                 return header_size + 0ul;
     926                 :            : 
     927                 :            :             // LCOV_EXCL_START
     928                 :            :             default:
     929                 :            :                 assert(false);
     930                 :            :                 return 0ul;
     931                 :            :                 // LCOV_EXCL_STOP
     932                 :            :         }
     933                 :            :     }
     934                 :            : 
     935                 :            :     /*!
     936                 :            :     @brief Serializes the JSON value @a j to BSON and associates it with the
     937                 :            :            key @a name.
     938                 :            :     @param name The name to associate with the JSON entity @a j within the
     939                 :            :                 current BSON document
     940                 :            :     @return The size of the BSON entry
     941                 :            :     */
     942                 :            :     void write_bson_element(const string_t& name,
     943                 :            :                             const BasicJsonType& j)
     944                 :            :     {
     945                 :            :         switch (j.type())
     946                 :            :         {
     947                 :            :             case value_t::object:
     948                 :            :                 return write_bson_object_entry(name, *j.m_value.object);
     949                 :            : 
     950                 :            :             case value_t::array:
     951                 :            :                 return write_bson_array(name, *j.m_value.array);
     952                 :            : 
     953                 :            :             case value_t::boolean:
     954                 :            :                 return write_bson_boolean(name, j.m_value.boolean);
     955                 :            : 
     956                 :            :             case value_t::number_float:
     957                 :            :                 return write_bson_double(name, j.m_value.number_float);
     958                 :            : 
     959                 :            :             case value_t::number_integer:
     960                 :            :                 return write_bson_integer(name, j.m_value.number_integer);
     961                 :            : 
     962                 :            :             case value_t::number_unsigned:
     963                 :            :                 return write_bson_unsigned(name, j.m_value.number_unsigned);
     964                 :            : 
     965                 :            :             case value_t::string:
     966                 :            :                 return write_bson_string(name, *j.m_value.string);
     967                 :            : 
     968                 :            :             case value_t::null:
     969                 :            :                 return write_bson_null(name);
     970                 :            : 
     971                 :            :             // LCOV_EXCL_START
     972                 :            :             default:
     973                 :            :                 assert(false);
     974                 :            :                 return;
     975                 :            :                 // LCOV_EXCL_STOP
     976                 :            :         }
     977                 :            :     }
     978                 :            : 
     979                 :            :     /*!
     980                 :            :     @brief Calculates the size of the BSON serialization of the given
     981                 :            :            JSON-object @a j.
     982                 :            :     @param[in] j  JSON value to serialize
     983                 :            :     @pre       j.type() == value_t::object
     984                 :            :     */
     985                 :            :     static std::size_t calc_bson_object_size(const typename BasicJsonType::object_t& value)
     986                 :            :     {
     987                 :            :         std::size_t document_size = std::accumulate(value.begin(), value.end(), 0ul,
     988                 :            :                                     [](size_t result, const typename BasicJsonType::object_t::value_type & el)
     989                 :            :         {
     990                 :            :             return result += calc_bson_element_size(el.first, el.second);
     991                 :            :         });
     992                 :            : 
     993                 :            :         return sizeof(std::int32_t) + document_size + 1ul;
     994                 :            :     }
     995                 :            : 
     996                 :            :     /*!
     997                 :            :     @param[in] j  JSON value to serialize
     998                 :            :     @pre       j.type() == value_t::object
     999                 :            :     */
    1000                 :            :     void write_bson_object(const typename BasicJsonType::object_t& value)
    1001                 :            :     {
    1002                 :            :         write_number<std::int32_t, true>(static_cast<std::int32_t>(calc_bson_object_size(value)));
    1003                 :            : 
    1004                 :            :         for (const auto& el : value)
    1005                 :            :         {
    1006                 :            :             write_bson_element(el.first, el.second);
    1007                 :            :         }
    1008                 :            : 
    1009                 :            :         oa->write_character(to_char_type(0x00));
    1010                 :            :     }
    1011                 :            : 
    1012                 :            :     //////////
    1013                 :            :     // CBOR //
    1014                 :            :     //////////
    1015                 :            : 
    1016                 :            :     static constexpr CharType get_cbor_float_prefix(float /*unused*/)
    1017                 :            :     {
    1018                 :            :         return to_char_type(0xFA);  // Single-Precision Float
    1019                 :            :     }
    1020                 :            : 
    1021                 :            :     static constexpr CharType get_cbor_float_prefix(double /*unused*/)
    1022                 :            :     {
    1023                 :            :         return to_char_type(0xFB);  // Double-Precision Float
    1024                 :            :     }
    1025                 :            : 
    1026                 :            :     /////////////
    1027                 :            :     // MsgPack //
    1028                 :            :     /////////////
    1029                 :            : 
    1030                 :            :     static constexpr CharType get_msgpack_float_prefix(float /*unused*/)
    1031                 :            :     {
    1032                 :            :         return to_char_type(0xCA);  // float 32
    1033                 :            :     }
    1034                 :            : 
    1035                 :            :     static constexpr CharType get_msgpack_float_prefix(double /*unused*/)
    1036                 :            :     {
    1037                 :            :         return to_char_type(0xCB);  // float 64
    1038                 :            :     }
    1039                 :            : 
    1040                 :            :     ////////////
    1041                 :            :     // UBJSON //
    1042                 :            :     ////////////
    1043                 :            : 
    1044                 :            :     // UBJSON: write number (floating point)
    1045                 :            :     template<typename NumberType, typename std::enable_if<
    1046                 :            :                  std::is_floating_point<NumberType>::value, int>::type = 0>
    1047                 :            :     void write_number_with_ubjson_prefix(const NumberType n,
    1048                 :            :                                          const bool add_prefix)
    1049                 :            :     {
    1050                 :            :         if (add_prefix)
    1051                 :            :         {
    1052                 :            :             oa->write_character(get_ubjson_float_prefix(n));
    1053                 :            :         }
    1054                 :            :         write_number(n);
    1055                 :            :     }
    1056                 :            : 
    1057                 :            :     // UBJSON: write number (unsigned integer)
    1058                 :            :     template<typename NumberType, typename std::enable_if<
    1059                 :            :                  std::is_unsigned<NumberType>::value, int>::type = 0>
    1060                 :            :     void write_number_with_ubjson_prefix(const NumberType n,
    1061                 :            :                                          const bool add_prefix)
    1062                 :            :     {
    1063                 :            :         if (n <= static_cast<std::uint64_t>((std::numeric_limits<std::int8_t>::max)()))
    1064                 :            :         {
    1065                 :            :             if (add_prefix)
    1066                 :            :             {
    1067                 :            :                 oa->write_character(to_char_type('i'));  // int8
    1068                 :            :             }
    1069                 :            :             write_number(static_cast<std::uint8_t>(n));
    1070                 :            :         }
    1071                 :            :         else if (n <= (std::numeric_limits<std::uint8_t>::max)())
    1072                 :            :         {
    1073                 :            :             if (add_prefix)
    1074                 :            :             {
    1075                 :            :                 oa->write_character(to_char_type('U'));  // uint8
    1076                 :            :             }
    1077                 :            :             write_number(static_cast<std::uint8_t>(n));
    1078                 :            :         }
    1079                 :            :         else if (n <= static_cast<std::uint64_t>((std::numeric_limits<std::int16_t>::max)()))
    1080                 :            :         {
    1081                 :            :             if (add_prefix)
    1082                 :            :             {
    1083                 :            :                 oa->write_character(to_char_type('I'));  // int16
    1084                 :            :             }
    1085                 :            :             write_number(static_cast<std::int16_t>(n));
    1086                 :            :         }
    1087                 :            :         else if (n <= static_cast<std::uint64_t>((std::numeric_limits<std::int32_t>::max)()))
    1088                 :            :         {
    1089                 :            :             if (add_prefix)
    1090                 :            :             {
    1091                 :            :                 oa->write_character(to_char_type('l'));  // int32
    1092                 :            :             }
    1093                 :            :             write_number(static_cast<std::int32_t>(n));
    1094                 :            :         }
    1095                 :            :         else if (n <= static_cast<std::uint64_t>((std::numeric_limits<std::int64_t>::max)()))
    1096                 :            :         {
    1097                 :            :             if (add_prefix)
    1098                 :            :             {
    1099                 :            :                 oa->write_character(to_char_type('L'));  // int64
    1100                 :            :             }
    1101                 :            :             write_number(static_cast<std::int64_t>(n));
    1102                 :            :         }
    1103                 :            :         else
    1104                 :            :         {
    1105                 :            :             JSON_THROW(out_of_range::create(407, "integer number " + std::to_string(n) + " cannot be represented by UBJSON as it does not fit int64"));
    1106                 :            :         }
    1107                 :            :     }
    1108                 :            : 
    1109                 :            :     // UBJSON: write number (signed integer)
    1110                 :            :     template<typename NumberType, typename std::enable_if<
    1111                 :            :                  std::is_signed<NumberType>::value and
    1112                 :            :                  not std::is_floating_point<NumberType>::value, int>::type = 0>
    1113                 :            :     void write_number_with_ubjson_prefix(const NumberType n,
    1114                 :            :                                          const bool add_prefix)
    1115                 :            :     {
    1116                 :            :         if ((std::numeric_limits<std::int8_t>::min)() <= n and n <= (std::numeric_limits<std::int8_t>::max)())
    1117                 :            :         {
    1118                 :            :             if (add_prefix)
    1119                 :            :             {
    1120                 :            :                 oa->write_character(to_char_type('i'));  // int8
    1121                 :            :             }
    1122                 :            :             write_number(static_cast<std::int8_t>(n));
    1123                 :            :         }
    1124                 :            :         else if (static_cast<std::int64_t>((std::numeric_limits<std::uint8_t>::min)()) <= n and n <= static_cast<std::int64_t>((std::numeric_limits<std::uint8_t>::max)()))
    1125                 :            :         {
    1126                 :            :             if (add_prefix)
    1127                 :            :             {
    1128                 :            :                 oa->write_character(to_char_type('U'));  // uint8
    1129                 :            :             }
    1130                 :            :             write_number(static_cast<std::uint8_t>(n));
    1131                 :            :         }
    1132                 :            :         else if ((std::numeric_limits<std::int16_t>::min)() <= n and n <= (std::numeric_limits<std::int16_t>::max)())
    1133                 :            :         {
    1134                 :            :             if (add_prefix)
    1135                 :            :             {
    1136                 :            :                 oa->write_character(to_char_type('I'));  // int16
    1137                 :            :             }
    1138                 :            :             write_number(static_cast<std::int16_t>(n));
    1139                 :            :         }
    1140                 :            :         else if ((std::numeric_limits<std::int32_t>::min)() <= n and n <= (std::numeric_limits<std::int32_t>::max)())
    1141                 :            :         {
    1142                 :            :             if (add_prefix)
    1143                 :            :             {
    1144                 :            :                 oa->write_character(to_char_type('l'));  // int32
    1145                 :            :             }
    1146                 :            :             write_number(static_cast<std::int32_t>(n));
    1147                 :            :         }
    1148                 :            :         else if ((std::numeric_limits<std::int64_t>::min)() <= n and n <= (std::numeric_limits<std::int64_t>::max)())
    1149                 :            :         {
    1150                 :            :             if (add_prefix)
    1151                 :            :             {
    1152                 :            :                 oa->write_character(to_char_type('L'));  // int64
    1153                 :            :             }
    1154                 :            :             write_number(static_cast<std::int64_t>(n));
    1155                 :            :         }
    1156                 :            :         // LCOV_EXCL_START
    1157                 :            :         else
    1158                 :            :         {
    1159                 :            :             JSON_THROW(out_of_range::create(407, "integer number " + std::to_string(n) + " cannot be represented by UBJSON as it does not fit int64"));
    1160                 :            :         }
    1161                 :            :         // LCOV_EXCL_STOP
    1162                 :            :     }
    1163                 :            : 
    1164                 :            :     /*!
    1165                 :            :     @brief determine the type prefix of container values
    1166                 :            : 
    1167                 :            :     @note This function does not need to be 100% accurate when it comes to
    1168                 :            :           integer limits. In case a number exceeds the limits of int64_t,
    1169                 :            :           this will be detected by a later call to function
    1170                 :            :           write_number_with_ubjson_prefix. Therefore, we return 'L' for any
    1171                 :            :           value that does not fit the previous limits.
    1172                 :            :     */
    1173                 :            :     CharType ubjson_prefix(const BasicJsonType& j) const noexcept
    1174                 :            :     {
    1175                 :            :         switch (j.type())
    1176                 :            :         {
    1177                 :            :             case value_t::null:
    1178                 :            :                 return 'Z';
    1179                 :            : 
    1180                 :            :             case value_t::boolean:
    1181                 :            :                 return j.m_value.boolean ? 'T' : 'F';
    1182                 :            : 
    1183                 :            :             case value_t::number_integer:
    1184                 :            :             {
    1185                 :            :                 if ((std::numeric_limits<std::int8_t>::min)() <= j.m_value.number_integer and j.m_value.number_integer <= (std::numeric_limits<std::int8_t>::max)())
    1186                 :            :                 {
    1187                 :            :                     return 'i';
    1188                 :            :                 }
    1189                 :            :                 if ((std::numeric_limits<std::uint8_t>::min)() <= j.m_value.number_integer and j.m_value.number_integer <= (std::numeric_limits<std::uint8_t>::max)())
    1190                 :            :                 {
    1191                 :            :                     return 'U';
    1192                 :            :                 }
    1193                 :            :                 if ((std::numeric_limits<std::int16_t>::min)() <= j.m_value.number_integer and j.m_value.number_integer <= (std::numeric_limits<std::int16_t>::max)())
    1194                 :            :                 {
    1195                 :            :                     return 'I';
    1196                 :            :                 }
    1197                 :            :                 if ((std::numeric_limits<std::int32_t>::min)() <= j.m_value.number_integer and j.m_value.number_integer <= (std::numeric_limits<std::int32_t>::max)())
    1198                 :            :                 {
    1199                 :            :                     return 'l';
    1200                 :            :                 }
    1201                 :            :                 // no check and assume int64_t (see note above)
    1202                 :            :                 return 'L';
    1203                 :            :             }
    1204                 :            : 
    1205                 :            :             case value_t::number_unsigned:
    1206                 :            :             {
    1207                 :            :                 if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::int8_t>::max)())
    1208                 :            :                 {
    1209                 :            :                     return 'i';
    1210                 :            :                 }
    1211                 :            :                 if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::uint8_t>::max)())
    1212                 :            :                 {
    1213                 :            :                     return 'U';
    1214                 :            :                 }
    1215                 :            :                 if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::int16_t>::max)())
    1216                 :            :                 {
    1217                 :            :                     return 'I';
    1218                 :            :                 }
    1219                 :            :                 if (j.m_value.number_unsigned <= (std::numeric_limits<std::int32_t>::max)())
    1220                 :            :                 {
    1221                 :            :                     return 'l';
    1222                 :            :                 }
    1223                 :            :                 // no check and assume int64_t (see note above)
    1224                 :            :                 return 'L';
    1225                 :            :             }
    1226                 :            : 
    1227                 :            :             case value_t::number_float:
    1228                 :            :                 return get_ubjson_float_prefix(j.m_value.number_float);
    1229                 :            : 
    1230                 :            :             case value_t::string:
    1231                 :            :                 return 'S';
    1232                 :            : 
    1233                 :            :             case value_t::array:
    1234                 :            :                 return '[';
    1235                 :            : 
    1236                 :            :             case value_t::object:
    1237                 :            :                 return '{';
    1238                 :            : 
    1239                 :            :             default:  // discarded values
    1240                 :            :                 return 'N';
    1241                 :            :         }
    1242                 :            :     }
    1243                 :            : 
    1244                 :            :     static constexpr CharType get_ubjson_float_prefix(float /*unused*/)
    1245                 :            :     {
    1246                 :            :         return 'd';  // float 32
    1247                 :            :     }
    1248                 :            : 
    1249                 :            :     static constexpr CharType get_ubjson_float_prefix(double /*unused*/)
    1250                 :            :     {
    1251                 :            :         return 'D';  // float 64
    1252                 :            :     }
    1253                 :            : 
    1254                 :            :     ///////////////////////
    1255                 :            :     // Utility functions //
    1256                 :            :     ///////////////////////
    1257                 :            : 
    1258                 :            :     /*
    1259                 :            :     @brief write a number to output input
    1260                 :            :     @param[in] n number of type @a NumberType
    1261                 :            :     @tparam NumberType the type of the number
    1262                 :            :     @tparam OutputIsLittleEndian Set to true if output data is
    1263                 :            :                                  required to be little endian
    1264                 :            : 
    1265                 :            :     @note This function needs to respect the system's endianess, because bytes
    1266                 :            :           in CBOR, MessagePack, and UBJSON are stored in network order (big
    1267                 :            :           endian) and therefore need reordering on little endian systems.
    1268                 :            :     */
    1269                 :            :     template<typename NumberType, bool OutputIsLittleEndian = false>
    1270                 :            :     void write_number(const NumberType n)
    1271                 :            :     {
    1272                 :            :         // step 1: write number to array of length NumberType
    1273                 :            :         std::array<CharType, sizeof(NumberType)> vec;
    1274                 :            :         std::memcpy(vec.data(), &n, sizeof(NumberType));
    1275                 :            : 
    1276                 :            :         // step 2: write array to output (with possible reordering)
    1277                 :            :         if (is_little_endian != OutputIsLittleEndian)
    1278                 :            :         {
    1279                 :            :             // reverse byte order prior to conversion if necessary
    1280                 :            :             std::reverse(vec.begin(), vec.end());
    1281                 :            :         }
    1282                 :            : 
    1283                 :            :         oa->write_characters(vec.data(), sizeof(NumberType));
    1284                 :            :     }
    1285                 :            : 
    1286                 :            :   public:
    1287                 :            :     // The following to_char_type functions are implement the conversion
    1288                 :            :     // between uint8_t and CharType. In case CharType is not unsigned,
    1289                 :            :     // such a conversion is required to allow values greater than 128.
    1290                 :            :     // See <https://github.com/nlohmann/json/issues/1286> for a discussion.
    1291                 :            :     template < typename C = CharType,
    1292                 :            :                enable_if_t < std::is_signed<C>::value and std::is_signed<char>::value > * = nullptr >
    1293                 :            :     static constexpr CharType to_char_type(std::uint8_t x) noexcept
    1294                 :            :     {
    1295                 :            :         return *reinterpret_cast<char*>(&x);
    1296                 :            :     }
    1297                 :            : 
    1298                 :            :     template < typename C = CharType,
    1299                 :            :                enable_if_t < std::is_signed<C>::value and std::is_unsigned<char>::value > * = nullptr >
    1300                 :            :     static CharType to_char_type(std::uint8_t x) noexcept
    1301                 :            :     {
    1302                 :            :         static_assert(sizeof(std::uint8_t) == sizeof(CharType), "size of CharType must be equal to std::uint8_t");
    1303                 :            :         static_assert(std::is_pod<CharType>::value, "CharType must be POD");
    1304                 :            :         CharType result;
    1305                 :            :         std::memcpy(&result, &x, sizeof(x));
    1306                 :            :         return result;
    1307                 :            :     }
    1308                 :            : 
    1309                 :            :     template<typename C = CharType,
    1310                 :            :              enable_if_t<std::is_unsigned<C>::value>* = nullptr>
    1311                 :            :     static constexpr CharType to_char_type(std::uint8_t x) noexcept
    1312                 :            :     {
    1313                 :            :         return x;
    1314                 :            :     }
    1315                 :            : 
    1316                 :            :     template < typename InputCharType, typename C = CharType,
    1317                 :            :                enable_if_t <
    1318                 :            :                    std::is_signed<C>::value and
    1319                 :            :                    std::is_signed<char>::value and
    1320                 :            :                    std::is_same<char, typename std::remove_cv<InputCharType>::type>::value
    1321                 :            :                    > * = nullptr >
    1322                 :          0 :     static constexpr CharType to_char_type(InputCharType x) noexcept
    1323                 :            :     {
    1324                 :          0 :         return x;
    1325                 :            :     }
    1326                 :            : 
    1327                 :            :   private:
    1328                 :            :     /// whether we can assume little endianess
    1329                 :            :     const bool is_little_endian = binary_reader<BasicJsonType>::little_endianess();
    1330                 :            : 
    1331                 :            :     /// the output
    1332                 :            :     output_adapter_t<CharType> oa = nullptr;
    1333                 :            : };
    1334                 :            : }  // namespace detail
    1335                 :            : }  // namespace nlohmann

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