]> sigrok.org Git - libsigrok.git/blob - bindings/cxx/include/libsigrokcxx/libsigrokcxx.hpp
b8cae54518aa302496a64162a11a05a482fc73a5
[libsigrok.git] / bindings / cxx / include / libsigrokcxx / libsigrokcxx.hpp
1 /*
2  * This file is part of the libsigrok project.
3  *
4  * Copyright (C) 2013-2014 Martin Ling <martin-sigrok@earth.li>
5  *
6  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19
20 /**
21
22 @mainpage API Reference
23
24 Introduction
25 ------------
26
27 The libsigrokcxx API provides an object-oriented C++ interface to the
28 functionality in libsigrok, including automatic memory and resource management.
29
30 It is built on top of the public libsigrok C API, and is designed to be used as
31 a standalone alternative API. Programs should not mix usage of the C and C++
32 APIs; the C++ interface code needs to have full control of all C API calls for
33 resources to be managed correctly.
34
35 Memory management
36 -----------------
37
38 All runtime objects created through the C++ API are passed and accessed via
39 shared pointers, using the C++11 std::shared_ptr implementation. This means
40 that a reference count is kept for each object.
41
42 Shared pointers can be copied and assigned in a user's program, automatically
43 updating their reference count and deleting objects when they are no longer in
44 use. The C++ interface code also keeps track of internal dependencies between
45 libsigrok resources, and ensures that objects are not prematurely deleted when
46 their resources are in use by other objects.
47
48 This means that management of libsigrokcxx objects and their underlying
49 libsigrok resources can be treated as fully automatic. As long as all shared
50 pointers to objects are deleted or reassigned when no longer in use, all
51 underlying resources will be released at the right time.
52
53 Getting started
54 ---------------
55
56 Usage of the C++ API needs to begin with a call to sigrok::Context::create().
57 This will create the global libsigrok context and returns a shared pointer to
58 the sigrok::Context object. Methods on this object provide access to the
59 hardware drivers, input and output formats supported by the library, as well
60 as means of creating other objects such as sessions and triggers.
61
62 Error handling
63 --------------
64
65 When any libsigrok C API call returns an error, a sigrok::Error exception is
66 raised, which provides access to the error code and description.
67
68 */
69
70 #ifndef LIBSIGROKCXX_HPP
71 #define LIBSIGROKCXX_HPP
72
73 #include <libsigrok/libsigrok.h>
74
75 /* Suppress warnings due to glibmm's use of std::auto_ptr<> in a public
76  * header file. To be removed once glibmm is fixed. */
77 G_GNUC_BEGIN_IGNORE_DEPRECATIONS
78 #include <glibmm.h>
79 G_GNUC_END_IGNORE_DEPRECATIONS
80
81 #include <stdexcept>
82 #include <memory>
83 #include <vector>
84 #include <map>
85 #include <set>
86
87 namespace sigrok
88 {
89
90 using namespace std;
91
92 /* Forward declarations */
93 class SR_API Error;
94 class SR_API Context;
95 class SR_API Driver;
96 class SR_API Device;
97 class SR_API HardwareDevice;
98 class SR_API Channel;
99 class SR_API Session;
100 class SR_API ConfigKey;
101 class SR_API Capability;
102 class SR_API InputFormat;
103 class SR_API OutputFormat;
104 class SR_API OutputFlag;
105 class SR_API LogLevel;
106 class SR_API ChannelGroup;
107 class SR_API Trigger;
108 class SR_API TriggerStage;
109 class SR_API TriggerMatch;
110 class SR_API TriggerMatchType;
111 class SR_API ChannelType;
112 class SR_API Packet;
113 class SR_API PacketPayload;
114 class SR_API PacketType;
115 class SR_API Quantity;
116 class SR_API Unit;
117 class SR_API QuantityFlag;
118 class SR_API Rational;
119 class SR_API Input;
120 class SR_API InputDevice;
121 class SR_API Output;
122 class SR_API DataType;
123 class SR_API Option;
124 class SR_API UserDevice;
125
126 /** Exception thrown when an error code is returned by any libsigrok call. */
127 class SR_API Error: public exception
128 {
129 public:
130         explicit Error(int result);
131         ~Error() noexcept;
132         const int result;
133         const char *what() const noexcept;
134 };
135
136 /* Base template for classes whose resources are owned by a parent object. */
137 template <class Class, class Parent>
138 class SR_API ParentOwned
139 {
140 private:
141         /* Weak pointer for shared_from_this() implementation. */
142         weak_ptr<Class> _weak_this;
143
144         static void reset_parent(Class *object)
145         {
146                 if (!object->_parent)
147                         throw Error(SR_ERR_BUG);
148                 object->_parent.reset();
149         }
150
151 protected:
152         /*  Parent object which owns this child object's underlying structure.
153
154                 This shared pointer will be null when this child is unused, but
155                 will be assigned to point to the parent before any shared pointer
156                 to this child is handed out to the user.
157
158                 When the reference count of this child falls to zero, this shared
159                 pointer to its parent is reset by a custom deleter on the child's
160                 shared pointer.
161
162                 This strategy ensures that the destructors for both the child and
163                 the parent are called at the correct time, i.e. only when all
164                 references to both the parent and all its children are gone. */
165         shared_ptr<Parent> _parent;
166
167         ParentOwned() {}
168
169         /* Note, this implementation will create a new smart_ptr if none exists. */
170         shared_ptr<Class> shared_from_this()
171         {
172                 shared_ptr<Class> shared = _weak_this.lock();
173
174                 if (!shared)
175                 {
176                         shared.reset(static_cast<Class *>(this), &reset_parent);
177                         _weak_this = shared;
178                 }
179
180                 return shared;
181         }
182
183         shared_ptr<Class> share_owned_by(shared_ptr<Parent> parent)
184         {
185                 if (!parent)
186                         throw Error(SR_ERR_BUG);
187                 this->_parent = parent;
188                 return shared_from_this();
189         }
190
191 public:
192         /* Get parent object that owns this object. */
193         shared_ptr<Parent> parent()
194         {
195                 return _parent;
196         }
197 };
198
199 /* Base template for classes whose resources are owned by the user. */
200 template <class Class>
201 class SR_API UserOwned : public enable_shared_from_this<Class>
202 {
203 protected:
204         UserOwned() {}
205
206         shared_ptr<Class> shared_from_this()
207         {
208                 auto shared = enable_shared_from_this<Class>::shared_from_this();
209                 if (!shared)
210                         throw Error(SR_ERR_BUG);
211                 return shared;
212         }
213 };
214
215 /** Type of log callback */
216 typedef function<void(const LogLevel *, string message)> LogCallbackFunction;
217
218 /** Resource reader delegate. */
219 class SR_API ResourceReader
220 {
221 public:
222         ResourceReader() {}
223         virtual ~ResourceReader();
224 private:
225         /** Resource open hook. */
226         virtual void open(struct sr_resource *res, string name) = 0;
227         /** Resource close hook. */
228         virtual void close(struct sr_resource *res) = 0;
229         /** Resource read hook. */
230         virtual size_t read(const struct sr_resource *res, void *buf, size_t count) = 0;
231
232         static SR_PRIV int open_callback(struct sr_resource *res,
233                         const char *name, void *cb_data) noexcept;
234         static SR_PRIV int close_callback(struct sr_resource *res,
235                         void *cb_data) noexcept;
236         static SR_PRIV gssize read_callback(const struct sr_resource *res,
237                         void *buf, size_t count, void *cb_data) noexcept;
238         friend class Context;
239 };
240
241 /** The global libsigrok context */
242 class SR_API Context : public UserOwned<Context>
243 {
244 public:
245         /** Create new context */
246         static shared_ptr<Context> create();
247         /** libsigrok package version. */
248         static string package_version();
249         /** libsigrok library version. */
250         static string lib_version();
251         /** Available hardware drivers, indexed by name. */
252         map<string, shared_ptr<Driver> > drivers();
253         /** Available input formats, indexed by name. */
254         map<string, shared_ptr<InputFormat> > input_formats();
255         /** Lookup the responsible input module for an input file. */
256         shared_ptr<InputFormat> input_format_match(string filename);
257         /** Available output formats, indexed by name. */
258         map<string, shared_ptr<OutputFormat> > output_formats();
259         /** Current log level. */
260         const LogLevel *log_level() const;
261         /** Set the log level.
262          * @param level LogLevel to use. */
263         void set_log_level(const LogLevel *level);
264         /** Set the log callback.
265          * @param callback Callback of the form callback(LogLevel, string). */
266         void set_log_callback(LogCallbackFunction callback);
267         /** Set the log callback to the default handler. */
268         void set_log_callback_default();
269         /** Install a delegate for reading resource files.
270          * @param reader The resource reader delegate, or nullptr to unset. */
271         void set_resource_reader(ResourceReader *reader);
272         /** Create a new session. */
273         shared_ptr<Session> create_session();
274         /** Create a new user device. */
275         shared_ptr<UserDevice> create_user_device(
276                 string vendor, string model, string version);
277         /** Create a header packet. */
278         shared_ptr<Packet> create_header_packet(Glib::TimeVal start_time);
279         /** Create a meta packet. */
280         shared_ptr<Packet> create_meta_packet(
281                 map<const ConfigKey *, Glib::VariantBase> config);
282         /** Create a logic packet. */
283         shared_ptr<Packet> create_logic_packet(
284                 void *data_pointer, size_t data_length, unsigned int unit_size);
285         /** Create an analog packet. */
286         shared_ptr<Packet> create_analog_packet(
287                 vector<shared_ptr<Channel> > channels,
288                 const float *data_pointer, unsigned int num_samples, const Quantity *mq,
289                 const Unit *unit, vector<const QuantityFlag *> mqflags);
290         /** Create an end packet. */
291         shared_ptr<Packet> create_end_packet();
292         /** Load a saved session.
293          * @param filename File name string. */
294         shared_ptr<Session> load_session(string filename);
295         /** Create a new trigger.
296          * @param name Name string for new trigger. */
297         shared_ptr<Trigger> create_trigger(string name);
298         /** Open an input file.
299          * @param filename File name string. */
300         shared_ptr<Input> open_file(string filename);
301         /** Open an input stream based on header data.
302          * @param header Initial data from stream. */
303         shared_ptr<Input> open_stream(string header);
304         map<string, string> serials(shared_ptr<Driver> driver) const;
305 private:
306         struct sr_context *_structure;
307         map<string, unique_ptr<Driver> > _drivers;
308         map<string, unique_ptr<InputFormat> > _input_formats;
309         map<string, unique_ptr<OutputFormat> > _output_formats;
310         Session *_session;
311         LogCallbackFunction _log_callback;
312         Context();
313         ~Context();
314         friend class Session;
315         friend class Driver;
316         friend struct std::default_delete<Context>;
317 };
318
319 /** An object that can be configured. */
320 class SR_API Configurable
321 {
322 public:
323         /** Supported configuration keys. */
324         set<const ConfigKey *> config_keys() const;
325         /** Read configuration for the given key.
326          * @param key ConfigKey to read. */
327         Glib::VariantBase config_get(const ConfigKey *key) const;
328         /** Set configuration for the given key to a specified value.
329          * @param key ConfigKey to set.
330          * @param value Value to set. */
331         void config_set(const ConfigKey *key, const Glib::VariantBase &value);
332         /** Enumerate available values for the given configuration key.
333          * @param key ConfigKey to enumerate values for. */
334         Glib::VariantContainerBase config_list(const ConfigKey *key) const;
335         /** Enumerate configuration capabilities for the given configuration key.
336          * @param key ConfigKey to enumerate capabilities for. */
337         set<const Capability *> config_capabilities(const ConfigKey *key) const;
338         /** Check whether a configuration capability is supported for a given key.
339          * @param key ConfigKey to check.
340          * @param capability Capability to check for. */
341         bool config_check(const ConfigKey *key, const Capability *capability) const;
342 protected:
343         Configurable(
344                 struct sr_dev_driver *driver,
345                 struct sr_dev_inst *sdi,
346                 struct sr_channel_group *channel_group);
347         virtual ~Configurable();
348         struct sr_dev_driver *config_driver;
349         struct sr_dev_inst *config_sdi;
350         struct sr_channel_group *config_channel_group;
351 };
352
353 /** A hardware driver provided by the library */
354 class SR_API Driver : public ParentOwned<Driver, Context>, public Configurable
355 {
356 public:
357         /** Name of this driver. */
358         string name() const;
359         /** Long name for this driver. */
360         string long_name() const;
361         /** Scan options supported by this driver. */
362         set<const ConfigKey *> scan_options() const;
363         /** Scan for devices and return a list of devices found.
364          * @param options Mapping of (ConfigKey, value) pairs. */
365         vector<shared_ptr<HardwareDevice> > scan(map<const ConfigKey *, Glib::VariantBase>
366                         options = map<const ConfigKey *, Glib::VariantBase>());
367 private:
368         struct sr_dev_driver *_structure;
369         bool _initialized;
370         vector<HardwareDevice *> _devices;
371         explicit Driver(struct sr_dev_driver *structure);
372         ~Driver();
373         friend class Context;
374         friend class HardwareDevice;
375         friend class ChannelGroup;
376         friend struct std::default_delete<Driver>;
377 };
378
379 /** A generic device, either hardware or virtual */
380 class SR_API Device : public Configurable
381 {
382 public:
383         /** Vendor name for this device. */
384         string vendor() const;
385         /** Model name for this device. */
386         string model() const;
387         /** Version string for this device. */
388         string version() const;
389         /** Serial number for this device. */
390         string serial_number() const;
391         /** Connection ID for this device. */
392         string connection_id() const;
393         /** List of the channels available on this device. */
394         vector<shared_ptr<Channel> > channels();
395         /** Channel groups available on this device, indexed by name. */
396         map<string, shared_ptr<ChannelGroup> > channel_groups();
397         /** Open device. */
398         void open();
399         /** Close device. */
400         void close();
401 protected:
402         explicit Device(struct sr_dev_inst *structure);
403         ~Device();
404         virtual shared_ptr<Device> get_shared_from_this() = 0;
405         shared_ptr<Channel> get_channel(struct sr_channel *ptr);
406
407         struct sr_dev_inst *_structure;
408         map<struct sr_channel *, unique_ptr<Channel> > _channels;
409 private:
410         map<string, unique_ptr<ChannelGroup> > _channel_groups;
411
412         friend class Session;
413         friend class Channel;
414         friend class ChannelGroup;
415         friend class Output;
416         friend class Analog;
417         friend struct std::default_delete<Device>;
418 };
419
420 /** A real hardware device, connected via a driver */
421 class SR_API HardwareDevice :
422         public UserOwned<HardwareDevice>,
423         public Device
424 {
425 public:
426         /** Driver providing this device. */
427         shared_ptr<Driver> driver();
428 private:
429         HardwareDevice(shared_ptr<Driver> driver, struct sr_dev_inst *structure);
430         ~HardwareDevice();
431         shared_ptr<Device> get_shared_from_this();
432         shared_ptr<Driver> _driver;
433
434         friend class Driver;
435         friend class ChannelGroup;
436         friend struct std::default_delete<HardwareDevice>;
437 };
438
439 /** A virtual device, created by the user */
440 class SR_API UserDevice :
441         public UserOwned<UserDevice>,
442         public Device
443 {
444 public:
445         /** Add a new channel to this device. */
446         shared_ptr<Channel> add_channel(unsigned int index, const ChannelType *type, string name);
447 private:
448         UserDevice(string vendor, string model, string version);
449         ~UserDevice();
450         shared_ptr<Device> get_shared_from_this();
451
452         friend class Context;
453         friend struct std::default_delete<UserDevice>;
454 };
455
456 /** A channel on a device */
457 class SR_API Channel :
458         public ParentOwned<Channel, Device>
459 {
460 public:
461         /** Current name of this channel. */
462         string name() const;
463         /** Set the name of this channel. *
464          * @param name Name string to set. */
465         void set_name(string name);
466         /** Type of this channel. */
467         const ChannelType *type() const;
468         /** Enabled status of this channel. */
469         bool enabled() const;
470         /** Set the enabled status of this channel.
471          * @param value Boolean value to set. */
472         void set_enabled(bool value);
473         /** Get the index number of this channel. */
474         unsigned int index() const;
475 private:
476         explicit Channel(struct sr_channel *structure);
477         ~Channel();
478         struct sr_channel *_structure;
479         const ChannelType * const _type;
480         friend class Device;
481         friend class UserDevice;
482         friend class ChannelGroup;
483         friend class Session;
484         friend class TriggerStage;
485         friend class Context;
486         friend struct std::default_delete<Channel>;
487 };
488
489 /** A group of channels on a device, which share some configuration */
490 class SR_API ChannelGroup :
491         public ParentOwned<ChannelGroup, Device>,
492         public Configurable
493 {
494 public:
495         /** Name of this channel group. */
496         string name() const;
497         /** List of the channels in this group. */
498         vector<shared_ptr<Channel> > channels();
499 private:
500         ChannelGroup(const Device *device, struct sr_channel_group *structure);
501         ~ChannelGroup();
502         vector<Channel *> _channels;
503         friend class Device;
504         friend struct std::default_delete<ChannelGroup>;
505 };
506
507 /** A trigger configuration */
508 class SR_API Trigger : public UserOwned<Trigger>
509 {
510 public:
511         /** Name of this trigger configuration. */
512         string name() const;
513         /** List of the stages in this trigger. */
514         vector<shared_ptr<TriggerStage> > stages();
515         /** Add a new stage to this trigger. */
516         shared_ptr<TriggerStage> add_stage();
517 private:
518         Trigger(shared_ptr<Context> context, string name);
519         ~Trigger();
520         struct sr_trigger *_structure;
521         shared_ptr<Context> _context;
522         vector<unique_ptr<TriggerStage> > _stages;
523         friend class Context;
524         friend class Session;
525         friend struct std::default_delete<Trigger>;
526 };
527
528 /** A stage in a trigger configuration */
529 class SR_API TriggerStage :
530         public ParentOwned<TriggerStage, Trigger>
531 {
532 public:
533         /** Index number of this stage. */
534         int number() const;
535         /** List of match conditions on this stage. */
536         vector<shared_ptr<TriggerMatch> > matches();
537         /** Add a new match condition to this stage.
538          * @param channel Channel to match on.
539          * @param type TriggerMatchType to apply. */
540         void add_match(shared_ptr<Channel> channel, const TriggerMatchType *type);
541         /** Add a new match condition to this stage.
542          * @param channel Channel to match on.
543          * @param type TriggerMatchType to apply.
544          * @param value Threshold value. */
545         void add_match(shared_ptr<Channel> channel, const TriggerMatchType *type, float value);
546 private:
547         struct sr_trigger_stage *_structure;
548         vector<unique_ptr<TriggerMatch> > _matches;
549         explicit TriggerStage(struct sr_trigger_stage *structure);
550         ~TriggerStage();
551         friend class Trigger;
552         friend struct std::default_delete<TriggerStage>;
553 };
554
555 /** A match condition in a trigger configuration  */
556 class SR_API TriggerMatch :
557         public ParentOwned<TriggerMatch, TriggerStage>
558 {
559 public:
560         /** Channel this condition matches on. */
561         shared_ptr<Channel> channel();
562         /** Type of match. */
563         const TriggerMatchType *type() const;
564         /** Threshold value. */
565         float value() const;
566 private:
567         TriggerMatch(struct sr_trigger_match *structure, shared_ptr<Channel> channel);
568         ~TriggerMatch();
569         struct sr_trigger_match *_structure;
570         shared_ptr<Channel> _channel;
571         friend class TriggerStage;
572         friend struct std::default_delete<TriggerMatch>;
573 };
574
575 /** Type of session stopped callback */
576 typedef function<void()> SessionStoppedCallback;
577
578 /** Type of datafeed callback */
579 typedef function<void(shared_ptr<Device>, shared_ptr<Packet>)>
580         DatafeedCallbackFunction;
581
582 /* Data required for C callback function to call a C++ datafeed callback */
583 class SR_PRIV DatafeedCallbackData
584 {
585 public:
586         void run(const struct sr_dev_inst *sdi,
587                 const struct sr_datafeed_packet *pkt);
588 private:
589         DatafeedCallbackFunction _callback;
590         DatafeedCallbackData(Session *session,
591                 DatafeedCallbackFunction callback);
592         Session *_session;
593         friend class Session;
594 };
595
596 /** A virtual device associated with a stored session */
597 class SR_API SessionDevice :
598         public ParentOwned<SessionDevice, Session>,
599         public Device
600 {
601 private:
602         explicit SessionDevice(struct sr_dev_inst *sdi);
603         ~SessionDevice();
604         shared_ptr<Device> get_shared_from_this();
605
606         friend class Session;
607         friend struct std::default_delete<SessionDevice>;
608 };
609
610 /** A sigrok session */
611 class SR_API Session : public UserOwned<Session>
612 {
613 public:
614         /** Add a device to this session.
615          * @param device Device to add. */
616         void add_device(shared_ptr<Device> device);
617         /** List devices attached to this session. */
618         vector<shared_ptr<Device> > devices();
619         /** Remove all devices from this session. */
620         void remove_devices();
621         /** Add a datafeed callback to this session.
622          * @param callback Callback of the form callback(Device, Packet). */
623         void add_datafeed_callback(DatafeedCallbackFunction callback);
624         /** Remove all datafeed callbacks from this session. */
625         void remove_datafeed_callbacks();
626         /** Start the session. */
627         void start();
628         /** Run the session event loop. */
629         void run();
630         /** Stop the session. */
631         void stop();
632         /** Return whether the session is running. */
633         bool is_running() const;
634         /** Set callback to be invoked on session stop. */
635         void set_stopped_callback(SessionStoppedCallback callback);
636         /** Get current trigger setting. */
637         shared_ptr<Trigger> trigger();
638         /** Get the context. */
639         shared_ptr<Context> context();
640         /** Set trigger setting.
641          * @param trigger Trigger object to use. */
642         void set_trigger(shared_ptr<Trigger> trigger);
643         /** Get filename this session was loaded from. */
644         string filename() const;
645 private:
646         explicit Session(shared_ptr<Context> context);
647         Session(shared_ptr<Context> context, string filename);
648         ~Session();
649         shared_ptr<Device> get_device(const struct sr_dev_inst *sdi);
650         struct sr_session *_structure;
651         const shared_ptr<Context> _context;
652         map<const struct sr_dev_inst *, unique_ptr<SessionDevice> > _owned_devices;
653         map<const struct sr_dev_inst *, shared_ptr<Device> > _other_devices;
654         vector<unique_ptr<DatafeedCallbackData> > _datafeed_callbacks;
655         SessionStoppedCallback _stopped_callback;
656         string _filename;
657         shared_ptr<Trigger> _trigger;
658
659         friend class Context;
660         friend class DatafeedCallbackData;
661         friend class SessionDevice;
662         friend struct std::default_delete<Session>;
663 };
664
665 /** A packet on the session datafeed */
666 class SR_API Packet : public UserOwned<Packet>
667 {
668 public:
669         /** Type of this packet. */
670         const PacketType *type() const;
671         /** Payload of this packet. */
672         shared_ptr<PacketPayload> payload();
673 private:
674         Packet(shared_ptr<Device> device,
675                 const struct sr_datafeed_packet *structure);
676         ~Packet();
677         const struct sr_datafeed_packet *_structure;
678         shared_ptr<Device> _device;
679         unique_ptr<PacketPayload> _payload;
680
681         friend class Session;
682         friend class Output;
683         friend class DatafeedCallbackData;
684         friend class Header;
685         friend class Meta;
686         friend class Logic;
687         friend class Analog;
688         friend class Context;
689         friend struct std::default_delete<Packet>;
690 };
691
692 /** Abstract base class for datafeed packet payloads */
693 class SR_API PacketPayload
694 {
695 protected:
696         PacketPayload();
697         virtual ~PacketPayload() = 0;
698 private:
699         virtual shared_ptr<PacketPayload> share_owned_by(shared_ptr<Packet> parent) = 0;
700
701         friend class Packet;
702         friend class Output;
703         friend struct std::default_delete<PacketPayload>;
704 };
705
706 /** Payload of a datafeed header packet */
707 class SR_API Header :
708         public ParentOwned<Header, Packet>,
709         public PacketPayload
710 {
711 public:
712         /* Feed version number. */
713         int feed_version() const;
714         /* Start time of this session. */
715         Glib::TimeVal start_time() const;
716 private:
717         explicit Header(const struct sr_datafeed_header *structure);
718         ~Header();
719         shared_ptr<PacketPayload> share_owned_by(shared_ptr<Packet> parent);
720
721         const struct sr_datafeed_header *_structure;
722
723         friend class Packet;
724 };
725
726 /** Payload of a datafeed metadata packet */
727 class SR_API Meta :
728         public ParentOwned<Meta, Packet>,
729         public PacketPayload
730 {
731 public:
732         /* Mapping of (ConfigKey, value) pairs. */
733         map<const ConfigKey *, Glib::VariantBase> config() const;
734 private:
735         explicit Meta(const struct sr_datafeed_meta *structure);
736         ~Meta();
737         shared_ptr<PacketPayload> share_owned_by(shared_ptr<Packet> parent);
738
739         const struct sr_datafeed_meta *_structure;
740         map<const ConfigKey *, Glib::VariantBase> _config;
741
742         friend class Packet;
743 };
744
745 /** Payload of a datafeed packet with logic data */
746 class SR_API Logic :
747         public ParentOwned<Logic, Packet>,
748         public PacketPayload
749 {
750 public:
751         /* Pointer to data. */
752         void *data_pointer();
753         /* Data length in bytes. */
754         size_t data_length() const;
755         /* Size of each sample in bytes. */
756         unsigned int unit_size() const;
757 private:
758         explicit Logic(const struct sr_datafeed_logic *structure);
759         ~Logic();
760         shared_ptr<PacketPayload> share_owned_by(shared_ptr<Packet> parent);
761
762         const struct sr_datafeed_logic *_structure;
763
764         friend class Packet;
765         friend class Analog;
766         friend struct std::default_delete<Logic>;
767 };
768
769 /** Payload of a datafeed packet with analog data */
770 class SR_API Analog :
771         public ParentOwned<Analog, Packet>,
772         public PacketPayload
773 {
774 public:
775         /** Pointer to data. */
776         void *data_pointer();
777         /**
778          * Fills dest pointer with the analog data converted to float.
779          * The pointer must have space for num_samples() floats.
780          */
781         void get_data_as_float(float *dest);
782         /** Number of samples in this packet. */
783         unsigned int num_samples() const;
784         /** Channels for which this packet contains data. */
785         vector<shared_ptr<Channel> > channels();
786         /** Size of a single sample in bytes. */
787         unsigned int unitsize() const;
788         /** Samples use a signed data type. */
789         bool is_signed() const;
790         /** Samples use float. */
791         bool is_float() const;
792         /** Samples are stored in big-endian order. */
793         bool is_bigendian() const;
794         /**
795          * Number of significant digits after the decimal point if positive,
796          * or number of non-significant digits before the decimal point if negative
797          * (refers to the value we actually read on the wire).
798          */
799         int digits() const;
800         /** TBD */
801         bool is_digits_decimal() const;
802         /** TBD */
803         shared_ptr<Rational> scale();
804         /** TBD */
805         shared_ptr<Rational> offset();
806         /** Measured quantity of the samples in this packet. */
807         const Quantity *mq() const;
808         /** Unit of the samples in this packet. */
809         const Unit *unit() const;
810         /** Measurement flags associated with the samples in this packet. */
811         vector<const QuantityFlag *> mq_flags() const;
812         /**
813          * Provides a Logic packet that contains a conversion of the analog
814          * data using a simple threshold.
815          *
816          * @param threshold Threshold to use.
817          * @param data_ptr Pointer to num_samples() bytes where the logic
818          *                 samples are stored. When nullptr, memory for
819          *                 logic->data_pointer() will be allocated and must
820          *                 be freed by the caller.
821          */
822         shared_ptr<Logic> get_logic_via_threshold(float threshold,
823                 uint8_t *data_ptr=nullptr) const;
824         /**
825          * Provides a Logic packet that contains a conversion of the analog
826          * data using a Schmitt-Trigger.
827          *
828          * @param lo_thr Low threshold to use (anything below this is low).
829          * @param hi_thr High threshold to use (anything above this is high).
830          * @param state Points to a byte that contains the current state of the
831          *              converter. For best results, set to value of logic
832          *              sample n-1.
833          * @param data_ptr Pointer to num_samples() bytes where the logic
834          *                 samples are stored. When nullptr, memory for
835          *                 logic->data_pointer() will be allocated and must be
836          *                 freed by the caller.
837          */
838         shared_ptr<Logic> get_logic_via_schmitt_trigger(float lo_thr,
839                 float hi_thr, uint8_t *state, uint8_t *data_ptr=nullptr) const;
840 private:
841         explicit Analog(const struct sr_datafeed_analog *structure);
842         ~Analog();
843         shared_ptr<PacketPayload> share_owned_by(shared_ptr<Packet> parent);
844
845         const struct sr_datafeed_analog *_structure;
846
847         friend class Packet;
848 };
849
850 /** Number represented by a numerator/denominator integer pair */
851 class SR_API Rational :
852         public ParentOwned<Rational, Analog>
853 {
854 public:
855         /** Numerator, i.e. the dividend. */
856         int64_t numerator() const;
857         /** Denominator, i.e. the divider. */
858         uint64_t denominator() const;
859         /** Actual (lossy) value. */
860         float value() const;
861 private:
862         explicit Rational(const struct sr_rational *structure);
863         ~Rational();
864         shared_ptr<Rational> share_owned_by(shared_ptr<Analog> parent);
865
866         const struct sr_rational *_structure;
867
868         friend class Analog;
869         friend struct std::default_delete<Rational>;
870 };
871
872 /** An input format supported by the library */
873 class SR_API InputFormat :
874         public ParentOwned<InputFormat, Context>
875 {
876 public:
877         /** Name of this input format. */
878         string name() const;
879         /** Description of this input format. */
880         string description() const;
881         /** A list of preferred file name extensions for this file format.
882          * @note This list is a recommendation only. */
883         vector<string> extensions() const;
884         /** Options supported by this input format. */
885         map<string, shared_ptr<Option> > options();
886         /** Create an input using this input format.
887          * @param options Mapping of (option name, value) pairs. */
888         shared_ptr<Input> create_input(map<string, Glib::VariantBase>
889                         options = map<string, Glib::VariantBase>());
890 private:
891         explicit InputFormat(const struct sr_input_module *structure);
892         ~InputFormat();
893
894         const struct sr_input_module *_structure;
895
896         friend class Context;
897         friend class InputDevice;
898         friend struct std::default_delete<InputFormat>;
899 };
900
901 /** An input instance (an input format applied to a file or stream) */
902 class SR_API Input : public UserOwned<Input>
903 {
904 public:
905         /** Virtual device associated with this input. */
906         shared_ptr<InputDevice> device();
907         /** Send next stream data.
908          * @param data Next stream data.
909          * @param length Length of data. */
910         void send(void *data, size_t length);
911         /** Signal end of input data. */
912         void end();
913         void reset();
914 private:
915         Input(shared_ptr<Context> context, const struct sr_input *structure);
916         ~Input();
917         const struct sr_input *_structure;
918         shared_ptr<Context> _context;
919         unique_ptr<InputDevice> _device;
920
921         friend class Context;
922         friend class InputFormat;
923         friend struct std::default_delete<Input>;
924 };
925
926 /** A virtual device associated with an input */
927 class SR_API InputDevice :
928         public ParentOwned<InputDevice, Input>,
929         public Device
930 {
931 private:
932         InputDevice(shared_ptr<Input> input, struct sr_dev_inst *sdi);
933         ~InputDevice();
934         shared_ptr<Device> get_shared_from_this();
935         shared_ptr<Input> _input;
936         friend class Input;
937         friend struct std::default_delete<InputDevice>;
938 };
939
940 /** An option used by an output format */
941 class SR_API Option : public UserOwned<Option>
942 {
943 public:
944         /** Short name of this option suitable for command line usage. */
945         string id() const;
946         /** Short name of this option suitable for GUI usage. */
947         string name() const;
948         /** Description of this option in a sentence. */
949         string description() const;
950         /** Default value for this option. */
951         Glib::VariantBase default_value() const;
952         /** Possible values for this option, if a limited set. */
953         vector<Glib::VariantBase> values() const;
954         /** Parse a string argument into the appropriate type for this option. */
955         Glib::VariantBase parse_string(string value);
956 private:
957         Option(const struct sr_option *structure,
958                 shared_ptr<const struct sr_option *> structure_array);
959         ~Option();
960         const struct sr_option *_structure;
961         shared_ptr<const struct sr_option *> _structure_array;
962
963         friend class InputFormat;
964         friend class OutputFormat;
965         friend struct std::default_delete<Option>;
966 };
967
968 /** An output format supported by the library */
969 class SR_API OutputFormat :
970         public ParentOwned<OutputFormat, Context>
971 {
972 public:
973         /** Name of this output format. */
974         string name() const;
975         /** Description of this output format. */
976         string description() const;
977         /** A list of preferred file name extensions for this file format.
978          * @note This list is a recommendation only. */
979         vector<string> extensions() const;
980         /** Options supported by this output format. */
981         map<string, shared_ptr<Option> > options();
982         /** Create an output using this format.
983          * @param device Device to output for.
984          * @param options Mapping of (option name, value) pairs. */
985         shared_ptr<Output> create_output(shared_ptr<Device> device,
986                 map<string, Glib::VariantBase> options = map<string, Glib::VariantBase>());
987         /** Create an output using this format.
988          * @param filename Name of destination file.
989          * @param device Device to output for.
990          * @param options Mapping of (option name, value) pairs. */
991         shared_ptr<Output> create_output(string filename,
992                 shared_ptr<Device> device,
993                 map<string, Glib::VariantBase> options = map<string, Glib::VariantBase>());
994         /**
995          * Checks whether a given flag is set.
996          * @param flag Flag to check
997          * @return true if flag is set for this module
998          * @see sr_output_flags
999          */
1000         bool test_flag(const OutputFlag *flag) const;
1001 private:
1002         explicit OutputFormat(const struct sr_output_module *structure);
1003         ~OutputFormat();
1004
1005         const struct sr_output_module *_structure;
1006
1007         friend class Context;
1008         friend class Output;
1009         friend struct std::default_delete<OutputFormat>;
1010 };
1011
1012 /** An output instance (an output format applied to a device) */
1013 class SR_API Output : public UserOwned<Output>
1014 {
1015 public:
1016         /** Update output with data from the given packet.
1017          * @param packet Packet to handle. */
1018         string receive(shared_ptr<Packet> packet);
1019 private:
1020         Output(shared_ptr<OutputFormat> format, shared_ptr<Device> device);
1021         Output(shared_ptr<OutputFormat> format,
1022                 shared_ptr<Device> device, map<string, Glib::VariantBase> options);
1023         Output(string filename, shared_ptr<OutputFormat> format,
1024                 shared_ptr<Device> device, map<string, Glib::VariantBase> options);
1025         ~Output();
1026
1027         const struct sr_output *_structure;
1028         const shared_ptr<OutputFormat> _format;
1029         const shared_ptr<Device> _device;
1030         const map<string, Glib::VariantBase> _options;
1031
1032         friend class OutputFormat;
1033         friend struct std::default_delete<Output>;
1034 };
1035
1036 /** Base class for objects which wrap an enumeration value from libsigrok */
1037 template <class Class, typename Enum> class SR_API EnumValue
1038 {
1039 public:
1040         /** The integer constant associated with this value. */
1041         int id() const
1042         {
1043                 return static_cast<int>(_id);
1044         }
1045         /** The name associated with this value. */
1046         string name() const
1047         {
1048                 return _name;
1049         }
1050         /** Get value associated with a given integer constant. */
1051         static const Class *get(int id)
1052         {
1053                 const auto pos = _values.find(static_cast<Enum>(id));
1054                 if (pos == _values.end())
1055                         throw Error(SR_ERR_ARG);
1056                 return pos->second;
1057         }
1058         /** Get possible values. */
1059         static std::vector<const Class *> values()
1060         {
1061                 std::vector<const Class *> result;
1062                 for (auto entry : _values)
1063                         result.push_back(entry.second);
1064                 return result;
1065         }
1066 protected:
1067         EnumValue(Enum id, const char name[]) : _id(id), _name(name)
1068         {
1069         }
1070         ~EnumValue()
1071         {
1072         }
1073 private:
1074         static const std::map<const Enum, const Class * const> _values;
1075         const Enum _id;
1076         const string _name;
1077 };
1078
1079 }
1080
1081 #include <libsigrokcxx/enums.hpp>
1082
1083 #endif