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Viewing changes to src/pkg/json/scanner.go

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Ondřej Surý
  • Date: 2011-04-20 17:36:48 UTC
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20110420173648-ifergoxyrm832trd
Tags: upstream-2011.03.07.1
Import upstream version 2011.03.07.1

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Lines of Context:
 
1
// Copyright 2010 The Go Authors.  All rights reserved.
 
2
// Use of this source code is governed by a BSD-style
 
3
// license that can be found in the LICENSE file.
 
4
 
 
5
package json
 
6
 
 
7
// JSON value parser state machine.
 
8
// Just about at the limit of what is reasonable to write by hand.
 
9
// Some parts are a bit tedious, but overall it nicely factors out the
 
10
// otherwise common code from the multiple scanning functions
 
11
// in this package (Compact, Indent, checkValid, nextValue, etc).
 
12
//
 
13
// This file starts with two simple examples using the scanner
 
14
// before diving into the scanner itself.
 
15
 
 
16
import (
 
17
        "os"
 
18
        "strconv"
 
19
)
 
20
 
 
21
// checkValid verifies that data is valid JSON-encoded data.
 
22
// scan is passed in for use by checkValid to avoid an allocation.
 
23
func checkValid(data []byte, scan *scanner) os.Error {
 
24
        scan.reset()
 
25
        for _, c := range data {
 
26
                if scan.step(scan, int(c)) == scanError {
 
27
                        return scan.err
 
28
                }
 
29
        }
 
30
        if scan.eof() == scanError {
 
31
                return scan.err
 
32
        }
 
33
        return nil
 
34
}
 
35
 
 
36
// nextValue splits data after the next whole JSON value,
 
37
// returning that value and the bytes that follow it as separate slices.
 
38
// scan is passed in for use by nextValue to avoid an allocation.
 
39
func nextValue(data []byte, scan *scanner) (value, rest []byte, err os.Error) {
 
40
        scan.reset()
 
41
        for i, c := range data {
 
42
                v := scan.step(scan, int(c))
 
43
                if v >= scanEnd {
 
44
                        switch v {
 
45
                        case scanError:
 
46
                                return nil, nil, scan.err
 
47
                        case scanEnd:
 
48
                                return data[0:i], data[i:], nil
 
49
                        }
 
50
                }
 
51
        }
 
52
        if scan.eof() == scanError {
 
53
                return nil, nil, scan.err
 
54
        }
 
55
        return data, nil, nil
 
56
}
 
57
 
 
58
// A SyntaxError is a description of a JSON syntax error.
 
59
type SyntaxError string
 
60
 
 
61
func (e SyntaxError) String() string { return string(e) }
 
62
 
 
63
 
 
64
// A scanner is a JSON scanning state machine.
 
65
// Callers call scan.reset() and then pass bytes in one at a time
 
66
// by calling scan.step(&scan, c) for each byte.
 
67
// The return value, referred to as an opcode, tells the
 
68
// caller about significant parsing events like beginning
 
69
// and ending literals, objects, and arrays, so that the
 
70
// caller can follow along if it wishes.
 
71
// The return value scanEnd indicates that a single top-level
 
72
// JSON value has been completed, *before* the byte that
 
73
// just got passed in.  (The indication must be delayed in order
 
74
// to recognize the end of numbers: is 123 a whole value or
 
75
// the beginning of 12345e+6?).
 
76
type scanner struct {
 
77
        // The step is a func to be called to execute the next transition.
 
78
        // Also tried using an integer constant and a single func
 
79
        // with a switch, but using the func directly was 10% faster
 
80
        // on a 64-bit Mac Mini, and it's nicer to read.
 
81
        step func(*scanner, int) int
 
82
 
 
83
        // Stack of what we're in the middle of - array values, object keys, object values.
 
84
        parseState []int
 
85
 
 
86
        // Error that happened, if any.
 
87
        err os.Error
 
88
 
 
89
        // 1-byte redo (see undo method)
 
90
        redoCode  int
 
91
        redoState func(*scanner, int) int
 
92
}
 
93
 
 
94
// These values are returned by the state transition functions
 
95
// assigned to scanner.state and the method scanner.eof.
 
96
// They give details about the current state of the scan that
 
97
// callers might be interested to know about.
 
98
// It is okay to ignore the return value of any particular
 
99
// call to scanner.state: if one call returns scanError,
 
100
// every subsequent call will return scanError too.
 
101
const (
 
102
        // Continue.
 
103
        scanContinue     = iota // uninteresting byte
 
104
        scanBeginLiteral        // end implied by next result != scanContinue
 
105
        scanBeginObject         // begin object
 
106
        scanObjectKey           // just finished object key (string)
 
107
        scanObjectValue         // just finished non-last object value
 
108
        scanEndObject           // end object (implies scanObjectValue if possible)
 
109
        scanBeginArray          // begin array
 
110
        scanArrayValue          // just finished array value
 
111
        scanEndArray            // end array (implies scanArrayValue if possible)
 
112
        scanSkipSpace           // space byte; can skip; known to be last "continue" result
 
113
 
 
114
        // Stop.
 
115
        scanEnd   // top-level value ended *before* this byte; known to be first "stop" result
 
116
        scanError // hit an error, scanner.err.
 
117
)
 
118
 
 
119
// These values are stored in the parseState stack.
 
120
// They give the current state of a composite value
 
121
// being scanned.  If the parser is inside a nested value
 
122
// the parseState describes the nested state, outermost at entry 0.
 
123
const (
 
124
        parseObjectKey   = iota // parsing object key (before colon)
 
125
        parseObjectValue        // parsing object value (after colon)
 
126
        parseArrayValue         // parsing array value
 
127
)
 
128
 
 
129
// reset prepares the scanner for use.
 
130
// It must be called before calling s.step.
 
131
func (s *scanner) reset() {
 
132
        s.step = stateBeginValue
 
133
        s.parseState = s.parseState[0:0]
 
134
        s.err = nil
 
135
}
 
136
 
 
137
// eof tells the scanner that the end of input has been reached.
 
138
// It returns a scan status just as s.step does.
 
139
func (s *scanner) eof() int {
 
140
        if s.err != nil {
 
141
                return scanError
 
142
        }
 
143
        if s.step == stateEndTop {
 
144
                return scanEnd
 
145
        }
 
146
        s.step(s, ' ')
 
147
        if s.step == stateEndTop {
 
148
                return scanEnd
 
149
        }
 
150
        if s.err == nil {
 
151
                s.err = SyntaxError("unexpected end of JSON input")
 
152
        }
 
153
        return scanError
 
154
}
 
155
 
 
156
// pushParseState pushes a new parse state p onto the parse stack.
 
157
func (s *scanner) pushParseState(p int) {
 
158
        s.parseState = append(s.parseState, p)
 
159
}
 
160
 
 
161
// popParseState pops a parse state (already obtained) off the stack
 
162
// and updates s.step accordingly.
 
163
func (s *scanner) popParseState() {
 
164
        n := len(s.parseState) - 1
 
165
        s.parseState = s.parseState[0:n]
 
166
        if n == 0 {
 
167
                s.step = stateEndTop
 
168
        } else {
 
169
                s.step = stateEndValue
 
170
        }
 
171
}
 
172
 
 
173
func isSpace(c int) bool {
 
174
        return c == ' ' || c == '\t' || c == '\r' || c == '\n'
 
175
}
 
176
 
 
177
// NOTE(rsc): The various instances of
 
178
//
 
179
//      if c <= ' ' && (c == ' ' || c == '\t' || c == '\r' || c == '\n')
 
180
//
 
181
// below should all be if c <= ' ' && isSpace(c), but inlining
 
182
// the checks makes a significant difference (>10%) in tight loops
 
183
// such as nextValue.  These should be rewritten with the clearer
 
184
// function call once 6g knows to inline the call.
 
185
 
 
186
// stateBeginValueOrEmpty is the state after reading `[`.
 
187
func stateBeginValueOrEmpty(s *scanner, c int) int {
 
188
        if c <= ' ' && (c == ' ' || c == '\t' || c == '\r' || c == '\n') {
 
189
                return scanSkipSpace
 
190
        }
 
191
        if c == ']' {
 
192
                return stateEndValue(s, c)
 
193
        }
 
194
        return stateBeginValue(s, c)
 
195
}
 
196
 
 
197
// stateBeginValue is the state at the beginning of the input.
 
198
func stateBeginValue(s *scanner, c int) int {
 
199
        if c <= ' ' && (c == ' ' || c == '\t' || c == '\r' || c == '\n') {
 
200
                return scanSkipSpace
 
201
        }
 
202
        switch c {
 
203
        case '{':
 
204
                s.step = stateBeginStringOrEmpty
 
205
                s.pushParseState(parseObjectKey)
 
206
                return scanBeginObject
 
207
        case '[':
 
208
                s.step = stateBeginValueOrEmpty
 
209
                s.pushParseState(parseArrayValue)
 
210
                return scanBeginArray
 
211
        case '"':
 
212
                s.step = stateInString
 
213
                return scanBeginLiteral
 
214
        case '-':
 
215
                s.step = stateNeg
 
216
                return scanBeginLiteral
 
217
        case '0': // beginning of 0.123
 
218
                s.step = state0
 
219
                return scanBeginLiteral
 
220
        case 't': // beginning of true
 
221
                s.step = stateT
 
222
                return scanBeginLiteral
 
223
        case 'f': // beginning of false
 
224
                s.step = stateF
 
225
                return scanBeginLiteral
 
226
        case 'n': // beginning of null
 
227
                s.step = stateN
 
228
                return scanBeginLiteral
 
229
        }
 
230
        if '1' <= c && c <= '9' { // beginning of 1234.5
 
231
                s.step = state1
 
232
                return scanBeginLiteral
 
233
        }
 
234
        return s.error(c, "looking for beginning of value")
 
235
}
 
236
 
 
237
// stateBeginStringOrEmpty is the state after reading `{`.
 
238
func stateBeginStringOrEmpty(s *scanner, c int) int {
 
239
        if c <= ' ' && (c == ' ' || c == '\t' || c == '\r' || c == '\n') {
 
240
                return scanSkipSpace
 
241
        }
 
242
        if c == '}' {
 
243
                n := len(s.parseState)
 
244
                s.parseState[n-1] = parseObjectValue
 
245
                return stateEndValue(s, c)
 
246
        }
 
247
        return stateBeginString(s, c)
 
248
}
 
249
 
 
250
// stateBeginString is the state after reading `{"key": value,`.
 
251
func stateBeginString(s *scanner, c int) int {
 
252
        if c <= ' ' && (c == ' ' || c == '\t' || c == '\r' || c == '\n') {
 
253
                return scanSkipSpace
 
254
        }
 
255
        if c == '"' {
 
256
                s.step = stateInString
 
257
                return scanBeginLiteral
 
258
        }
 
259
        return s.error(c, "looking for beginning of object key string")
 
260
}
 
261
 
 
262
// stateEndValue is the state after completing a value,
 
263
// such as after reading `{}` or `true` or `["x"`.
 
264
func stateEndValue(s *scanner, c int) int {
 
265
        n := len(s.parseState)
 
266
        if n == 0 {
 
267
                // Completed top-level before the current byte.
 
268
                s.step = stateEndTop
 
269
                return stateEndTop(s, c)
 
270
        }
 
271
        if c <= ' ' && (c == ' ' || c == '\t' || c == '\r' || c == '\n') {
 
272
                s.step = stateEndValue
 
273
                return scanSkipSpace
 
274
        }
 
275
        ps := s.parseState[n-1]
 
276
        switch ps {
 
277
        case parseObjectKey:
 
278
                if c == ':' {
 
279
                        s.parseState[n-1] = parseObjectValue
 
280
                        s.step = stateBeginValue
 
281
                        return scanObjectKey
 
282
                }
 
283
                return s.error(c, "after object key")
 
284
        case parseObjectValue:
 
285
                if c == ',' {
 
286
                        s.parseState[n-1] = parseObjectKey
 
287
                        s.step = stateBeginString
 
288
                        return scanObjectValue
 
289
                }
 
290
                if c == '}' {
 
291
                        s.popParseState()
 
292
                        return scanEndObject
 
293
                }
 
294
                return s.error(c, "after object key:value pair")
 
295
        case parseArrayValue:
 
296
                if c == ',' {
 
297
                        s.step = stateBeginValue
 
298
                        return scanArrayValue
 
299
                }
 
300
                if c == ']' {
 
301
                        s.popParseState()
 
302
                        return scanEndArray
 
303
                }
 
304
                return s.error(c, "after array element")
 
305
        }
 
306
        return s.error(c, "")
 
307
}
 
308
 
 
309
// stateEndTop is the state after finishing the top-level value,
 
310
// such as after reading `{}` or `[1,2,3]`.
 
311
// Only space characters should be seen now.
 
312
func stateEndTop(s *scanner, c int) int {
 
313
        if c != ' ' && c != '\t' && c != '\r' && c != '\n' {
 
314
                // Complain about non-space byte on next call.
 
315
                s.error(c, "after top-level value")
 
316
        }
 
317
        return scanEnd
 
318
}
 
319
 
 
320
// stateInString is the state after reading `"`.
 
321
func stateInString(s *scanner, c int) int {
 
322
        if c == '"' {
 
323
                s.step = stateEndValue
 
324
                return scanContinue
 
325
        }
 
326
        if c == '\\' {
 
327
                s.step = stateInStringEsc
 
328
                return scanContinue
 
329
        }
 
330
        if c < 0x20 {
 
331
                return s.error(c, "in string literal")
 
332
        }
 
333
        return scanContinue
 
334
}
 
335
 
 
336
// stateInStringEsc is the state after reading `"\` during a quoted string.
 
337
func stateInStringEsc(s *scanner, c int) int {
 
338
        switch c {
 
339
        case 'b', 'f', 'n', 'r', 't', '\\', '/', '"':
 
340
                s.step = stateInString
 
341
                return scanContinue
 
342
        }
 
343
        if c == 'u' {
 
344
                s.step = stateInStringEscU
 
345
                return scanContinue
 
346
        }
 
347
        return s.error(c, "in string escape code")
 
348
}
 
349
 
 
350
// stateInStringEscU is the state after reading `"\u` during a quoted string.
 
351
func stateInStringEscU(s *scanner, c int) int {
 
352
        if '0' <= c && c <= '9' || 'a' <= c && c <= 'f' || 'A' <= c && c <= 'F' {
 
353
                s.step = stateInStringEscU1
 
354
                return scanContinue
 
355
        }
 
356
        // numbers
 
357
        return s.error(c, "in \\u hexadecimal character escape")
 
358
}
 
359
 
 
360
// stateInStringEscU1 is the state after reading `"\u1` during a quoted string.
 
361
func stateInStringEscU1(s *scanner, c int) int {
 
362
        if '0' <= c && c <= '9' || 'a' <= c && c <= 'f' || 'A' <= c && c <= 'F' {
 
363
                s.step = stateInStringEscU12
 
364
                return scanContinue
 
365
        }
 
366
        // numbers
 
367
        return s.error(c, "in \\u hexadecimal character escape")
 
368
}
 
369
 
 
370
// stateInStringEscU12 is the state after reading `"\u12` during a quoted string.
 
371
func stateInStringEscU12(s *scanner, c int) int {
 
372
        if '0' <= c && c <= '9' || 'a' <= c && c <= 'f' || 'A' <= c && c <= 'F' {
 
373
                s.step = stateInStringEscU123
 
374
                return scanContinue
 
375
        }
 
376
        // numbers
 
377
        return s.error(c, "in \\u hexadecimal character escape")
 
378
}
 
379
 
 
380
// stateInStringEscU123 is the state after reading `"\u123` during a quoted string.
 
381
func stateInStringEscU123(s *scanner, c int) int {
 
382
        if '0' <= c && c <= '9' || 'a' <= c && c <= 'f' || 'A' <= c && c <= 'F' {
 
383
                s.step = stateInString
 
384
                return scanContinue
 
385
        }
 
386
        // numbers
 
387
        return s.error(c, "in \\u hexadecimal character escape")
 
388
}
 
389
 
 
390
// stateInStringEscU123 is the state after reading `-` during a number.
 
391
func stateNeg(s *scanner, c int) int {
 
392
        if c == '0' {
 
393
                s.step = state0
 
394
                return scanContinue
 
395
        }
 
396
        if '1' <= c && c <= '9' {
 
397
                s.step = state1
 
398
                return scanContinue
 
399
        }
 
400
        return s.error(c, "in numeric literal")
 
401
}
 
402
 
 
403
// state1 is the state after reading a non-zero integer during a number,
 
404
// such as after reading `1` or `100` but not `0`.
 
405
func state1(s *scanner, c int) int {
 
406
        if '0' <= c && c <= '9' {
 
407
                s.step = state1
 
408
                return scanContinue
 
409
        }
 
410
        return state0(s, c)
 
411
}
 
412
 
 
413
// state0 is the state after reading `0` during a number.
 
414
func state0(s *scanner, c int) int {
 
415
        if c == '.' {
 
416
                s.step = stateDot
 
417
                return scanContinue
 
418
        }
 
419
        if c == 'e' || c == 'E' {
 
420
                s.step = stateE
 
421
                return scanContinue
 
422
        }
 
423
        return stateEndValue(s, c)
 
424
}
 
425
 
 
426
// stateDot is the state after reading the integer and decimal point in a number,
 
427
// such as after reading `1.`.
 
428
func stateDot(s *scanner, c int) int {
 
429
        if '0' <= c && c <= '9' {
 
430
                s.step = stateDot0
 
431
                return scanContinue
 
432
        }
 
433
        return s.error(c, "after decimal point in numeric literal")
 
434
}
 
435
 
 
436
// stateDot0 is the state after reading the integer, decimal point, and subsequent
 
437
// digits of a number, such as after reading `3.14`.
 
438
func stateDot0(s *scanner, c int) int {
 
439
        if '0' <= c && c <= '9' {
 
440
                s.step = stateDot0
 
441
                return scanContinue
 
442
        }
 
443
        if c == 'e' || c == 'E' {
 
444
                s.step = stateE
 
445
                return scanContinue
 
446
        }
 
447
        return stateEndValue(s, c)
 
448
}
 
449
 
 
450
// stateE is the state after reading the mantissa and e in a number,
 
451
// such as after reading `314e` or `0.314e`.
 
452
func stateE(s *scanner, c int) int {
 
453
        if c == '+' {
 
454
                s.step = stateESign
 
455
                return scanContinue
 
456
        }
 
457
        if c == '-' {
 
458
                s.step = stateESign
 
459
                return scanContinue
 
460
        }
 
461
        return stateESign(s, c)
 
462
}
 
463
 
 
464
// stateESign is the state after reading the mantissa, e, and sign in a number,
 
465
// such as after reading `314e-` or `0.314e+`.
 
466
func stateESign(s *scanner, c int) int {
 
467
        if '0' <= c && c <= '9' {
 
468
                s.step = stateE0
 
469
                return scanContinue
 
470
        }
 
471
        return s.error(c, "in exponent of numeric literal")
 
472
}
 
473
 
 
474
// stateE0 is the state after reading the mantissa, e, optional sign,
 
475
// and at least one digit of the exponent in a number,
 
476
// such as after reading `314e-2` or `0.314e+1` or `3.14e0`.
 
477
func stateE0(s *scanner, c int) int {
 
478
        if '0' <= c && c <= '9' {
 
479
                s.step = stateE0
 
480
                return scanContinue
 
481
        }
 
482
        return stateEndValue(s, c)
 
483
}
 
484
 
 
485
// stateT is the state after reading `t`.
 
486
func stateT(s *scanner, c int) int {
 
487
        if c == 'r' {
 
488
                s.step = stateTr
 
489
                return scanContinue
 
490
        }
 
491
        return s.error(c, "in literal true (expecting 'r')")
 
492
}
 
493
 
 
494
// stateTr is the state after reading `tr`.
 
495
func stateTr(s *scanner, c int) int {
 
496
        if c == 'u' {
 
497
                s.step = stateTru
 
498
                return scanContinue
 
499
        }
 
500
        return s.error(c, "in literal true (expecting 'u')")
 
501
}
 
502
 
 
503
// stateTru is the state after reading `tru`.
 
504
func stateTru(s *scanner, c int) int {
 
505
        if c == 'e' {
 
506
                s.step = stateEndValue
 
507
                return scanContinue
 
508
        }
 
509
        return s.error(c, "in literal true (expecting 'e')")
 
510
}
 
511
 
 
512
// stateF is the state after reading `f`.
 
513
func stateF(s *scanner, c int) int {
 
514
        if c == 'a' {
 
515
                s.step = stateFa
 
516
                return scanContinue
 
517
        }
 
518
        return s.error(c, "in literal false (expecting 'a')")
 
519
}
 
520
 
 
521
// stateFa is the state after reading `fa`.
 
522
func stateFa(s *scanner, c int) int {
 
523
        if c == 'l' {
 
524
                s.step = stateFal
 
525
                return scanContinue
 
526
        }
 
527
        return s.error(c, "in literal false (expecting 'l')")
 
528
}
 
529
 
 
530
// stateFal is the state after reading `fal`.
 
531
func stateFal(s *scanner, c int) int {
 
532
        if c == 's' {
 
533
                s.step = stateFals
 
534
                return scanContinue
 
535
        }
 
536
        return s.error(c, "in literal false (expecting 's')")
 
537
}
 
538
 
 
539
// stateFals is the state after reading `fals`.
 
540
func stateFals(s *scanner, c int) int {
 
541
        if c == 'e' {
 
542
                s.step = stateEndValue
 
543
                return scanContinue
 
544
        }
 
545
        return s.error(c, "in literal false (expecting 'e')")
 
546
}
 
547
 
 
548
// stateN is the state after reading `n`.
 
549
func stateN(s *scanner, c int) int {
 
550
        if c == 'u' {
 
551
                s.step = stateNu
 
552
                return scanContinue
 
553
        }
 
554
        return s.error(c, "in literal null (expecting 'u')")
 
555
}
 
556
 
 
557
// stateNu is the state after reading `nu`.
 
558
func stateNu(s *scanner, c int) int {
 
559
        if c == 'l' {
 
560
                s.step = stateNul
 
561
                return scanContinue
 
562
        }
 
563
        return s.error(c, "in literal null (expecting 'l')")
 
564
}
 
565
 
 
566
// stateNul is the state after reading `nul`.
 
567
func stateNul(s *scanner, c int) int {
 
568
        if c == 'l' {
 
569
                s.step = stateEndValue
 
570
                return scanContinue
 
571
        }
 
572
        return s.error(c, "in literal null (expecting 'l')")
 
573
}
 
574
 
 
575
// stateError is the state after reaching a syntax error,
 
576
// such as after reading `[1}` or `5.1.2`.
 
577
func stateError(s *scanner, c int) int {
 
578
        return scanError
 
579
}
 
580
 
 
581
// error records an error and switches to the error state.
 
582
func (s *scanner) error(c int, context string) int {
 
583
        s.step = stateError
 
584
        s.err = SyntaxError("invalid character " + quoteChar(c) + " " + context)
 
585
        return scanError
 
586
}
 
587
 
 
588
// quoteChar formats c as a quoted character literal
 
589
func quoteChar(c int) string {
 
590
        // special cases - different from quoted strings
 
591
        if c == '\'' {
 
592
                return `'\''`
 
593
        }
 
594
        if c == '"' {
 
595
                return `'"'`
 
596
        }
 
597
 
 
598
        // use quoted string with different quotation marks
 
599
        s := strconv.Quote(string(c))
 
600
        return "'" + s[1:len(s)-1] + "'"
 
601
}
 
602
 
 
603
// undo causes the scanner to return scanCode from the next state transition.
 
604
// This gives callers a simple 1-byte undo mechanism.
 
605
func (s *scanner) undo(scanCode int) {
 
606
        if s.step == stateRedo {
 
607
                panic("invalid use of scanner")
 
608
        }
 
609
        s.redoCode = scanCode
 
610
        s.redoState = s.step
 
611
        s.step = stateRedo
 
612
}
 
613
 
 
614
// stateRedo helps implement the scanner's 1-byte undo.
 
615
func stateRedo(s *scanner, c int) int {
 
616
        s.step = s.redoState
 
617
        return s.redoCode
 
618
}