Clarify how to write multiple patterns to a file
[ocaml-bitstring.git] / bitmatch.mli
1 (** Bitmatch library. *)
2 (* Copyright (C) 2008 Red Hat Inc., Richard W.M. Jones
3  *
4  * This library is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
6  * License as published by the Free Software Foundation; either
7  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
12  * Lesser General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
15  * License along with this library; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
17  *
18  * $Id$
19  *)
20
21 (**
22    {{:#reference}Jump straight to the reference section for
23    documentation on types and functions}.
24
25    {2 Introduction}
26
27    Bitmatch adds Erlang-style bitstrings and matching over bitstrings
28    as a syntax extension and library for OCaml.  You can use
29    this module to both parse and generate binary formats, for
30    example, communications protocols, disk formats and binary files.
31
32    {{:http://code.google.com/p/bitmatch/}OCaml bitmatch website}
33
34    {2 Examples}
35
36    A function which can parse IPv4 packets:
37
38 {[
39 let display pkt =
40   bitmatch pkt with
41   (* IPv4 packet header
42     0                   1                   2                   3   
43     0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 
44    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
45    |   4   |  IHL  |Type of Service|          Total Length         |
46    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
47    |         Identification        |Flags|      Fragment Offset    |
48    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
49    |  Time to Live |    Protocol   |         Header Checksum       |
50    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
51    |                       Source Address                          |
52    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
53    |                    Destination Address                        |
54    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
55    |                    Options                    |    Padding    |
56    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
57   *)
58   | { 4 : 4; hdrlen : 4; tos : 8;   length : 16;
59       identification : 16;          flags : 3; fragoffset : 13;
60       ttl : 8; protocol : 8;        checksum : 16;
61       source : 32;
62       dest : 32;
63       options : (hdrlen-5)*32 : bitstring;
64       payload : -1 : bitstring } ->
65
66     printf "IPv4:\n";
67     printf "  header length: %d * 32 bit words\n" hdrlen;
68     printf "  type of service: %d\n" tos;
69     printf "  packet length: %d bytes\n" length;
70     printf "  identification: %d\n" identification;
71     printf "  flags: %d\n" flags;
72     printf "  fragment offset: %d\n" fragoffset;
73     printf "  ttl: %d\n" ttl;
74     printf "  protocol: %d\n" protocol;
75     printf "  checksum: %d\n" checksum;
76     printf "  source: %lx  dest: %lx\n" source dest;
77     printf "  header options + padding:\n";
78     Bitmatch.hexdump_bitstring stdout options;
79     printf "  packet payload:\n";
80     Bitmatch.hexdump_bitstring stdout payload
81
82   | { version : 4 } ->
83     eprintf "unknown IP version %d\n" version;
84     exit 1
85
86   | { _ } as pkt ->
87     eprintf "data is smaller than one nibble:\n";
88     Bitmatch.hexdump_bitstring stderr pkt;
89     exit 1
90 ]}
91
92    A program which can parse
93    {{:http://lxr.linux.no/linux/include/linux/ext3_fs.h}Linux EXT3 filesystem superblocks}:
94
95 {[
96 let bits = Bitmatch.bitstring_of_file "tests/ext3_sb"
97
98 let () =
99   bitmatch bits with
100   | { s_inodes_count : 32 : littleendian;       (* Inodes count *)
101       s_blocks_count : 32 : littleendian;       (* Blocks count *)
102       s_r_blocks_count : 32 : littleendian;     (* Reserved blocks count *)
103       s_free_blocks_count : 32 : littleendian;  (* Free blocks count *)
104       s_free_inodes_count : 32 : littleendian;  (* Free inodes count *)
105       s_first_data_block : 32 : littleendian;   (* First Data Block *)
106       s_log_block_size : 32 : littleendian;     (* Block size *)
107       s_log_frag_size : 32 : littleendian;      (* Fragment size *)
108       s_blocks_per_group : 32 : littleendian;   (* # Blocks per group *)
109       s_frags_per_group : 32 : littleendian;    (* # Fragments per group *)
110       s_inodes_per_group : 32 : littleendian;   (* # Inodes per group *)
111       s_mtime : 32 : littleendian;              (* Mount time *)
112       s_wtime : 32 : littleendian;              (* Write time *)
113       s_mnt_count : 16 : littleendian;          (* Mount count *)
114       s_max_mnt_count : 16 : littleendian;      (* Maximal mount count *)
115       0xef53 : 16 : littleendian } ->           (* Magic signature *)
116
117     printf "ext3 superblock:\n";
118     printf "  s_inodes_count = %ld\n" s_inodes_count;
119     printf "  s_blocks_count = %ld\n" s_blocks_count;
120     printf "  s_free_inodes_count = %ld\n" s_free_inodes_count;
121     printf "  s_free_blocks_count = %ld\n" s_free_blocks_count
122
123   | { _ } ->
124     eprintf "not an ext3 superblock!\n%!";
125     exit 2
126 ]}
127
128    Constructing packets for a simple binary message
129    protocol:
130
131 {[
132 (*
133   +---------------+---------------+--------------------------+
134   | type          | subtype       | parameter                |
135   +---------------+---------------+--------------------------+
136    <-- 16 bits --> <-- 16 bits --> <------- 32 bits -------->
137
138   All fields are in network byte order.
139 *)
140
141 let make_message typ subtype param =
142   (BITSTRING {
143      typ : 16;
144      subtype : 16;
145      param : 32
146    }) ;;
147 ]}
148
149    {2 Loading, creating bitstrings}
150
151    The basic data type is the {!bitstring}, a string of bits of
152    arbitrary length.  Bitstrings can be any length in bits and
153    operations do not need to be byte-aligned (although they will
154    generally be more efficient if they are byte-aligned).
155
156    Internally a bitstring is stored as a normal OCaml [string]
157    together with an offset and length, where the offset and length are
158    measured in bits.  Thus one can efficiently form substrings of
159    bitstrings, overlay a bitstring on existing data, and load and save
160    bitstrings from files or other external sources.
161
162    To load a bitstring from a file use {!bitstring_of_file} or
163    {!bitstring_of_chan}.
164
165    There are also functions to create bitstrings from arbitrary data.
166    See the {{:#reference}reference} below.
167
168    {2 Matching bitstrings with patterns}
169
170    Use the [bitmatch] operator (part of the syntax extension) to break
171    apart a bitstring into its fields.  [bitmatch] works a lot like the
172    OCaml [match] operator.
173
174    The general form of [bitmatch] is:
175
176    [bitmatch {] {i bitstring-expression} [} with]
177
178    [| {] {i pattern} [} ->] {i code}
179
180    [| {] {i pattern} [} ->] {i code}
181
182    [|] ...
183
184    As with normal match, the statement attempts to match the
185    bitstring against each pattern in turn.  If none of the patterns
186    match then the standard library [Match_failure] exception is
187    thrown.
188
189    Patterns look a bit different from normal match patterns.  They
190    consist of a list of bitfields separated by [;] where each bitfield
191    contains a bind variable, the width (in bits) of the field, and
192    other information.  Some example patterns:
193
194 {[
195 bitmatch bits with
196
197 | { version : 8; name : 8; param : 8 } -> ...
198
199    (* Bitstring of at least 3 bytes.  First byte is the version
200       number, second byte is a field called name, third byte is
201       a field called parameter. *)
202
203 | { flag : 1 } ->
204    printf "flag is %b\n" flag
205
206    (* A single flag bit (mapped into an OCaml boolean). *)
207
208 | { len : 4; data : 1+len } ->
209    printf "len = %d, data = 0x%Lx\n" len data
210
211    (* A 4-bit length, followed by 1-16 bits of data, where the
212       length of the data is computed from len. *)
213
214 | { ipv6_source : 128 : bitstring;
215     ipv6_dest : 128 : bitstring } -> ...
216
217    (* IPv6 source and destination addresses.  Each is 128 bits
218       and is mapped into a bitstring type which will be a substring
219       of the main bitstring expression. *)
220 ]}
221
222    You can also add conditional when-clauses:
223
224 {[
225 | { version : 4 }
226     when version = 4 || version = 6 -> ...
227
228    (* Only match and run the code when version is 4 or 6.  If
229       it isn't we will drop through to the next case. *)
230 ]}
231
232    Note that the pattern is only compared against the first part of
233    the bitstring (there may be more data in the bitstring following
234    the pattern, which is not matched).  In terms of regular
235    expressions you might say that the pattern matches [^pattern], not
236    [^pattern$].  To ensure that the bitstring contains only the
237    pattern, add a length -1 bitstring to the end and test that its
238    length is zero in the when-clause:
239
240 {[
241 | { n : 4;
242     rest : -1 : bitstring }
243     when Bitmatch.bitstring_length rest = 0 -> ...
244
245    (* Only matches exactly 4 bits. *)
246 ]}
247
248    Normally the first part of each field is a binding variable,
249    but you can also match a constant, as in:
250
251 {[
252 | { (4|6) : 4 } -> ...
253
254    (* Only matches if the first 4 bits contain either
255       the integer 4 or the integer 6. *)
256 ]}
257
258    One may also match on strings:
259
260 {[
261 | { "MAGIC" : 5*8 : string } -> ...
262
263    (* Only matches if the string "MAGIC" appears at the start
264       of the input. *)
265 ]}
266
267    {3:patternfieldreference Pattern field reference}
268
269    The exact format of each pattern field is:
270
271    [pattern : length [: qualifier [,qualifier ...]]]
272
273    [pattern] is the pattern, binding variable name, or constant to
274    match.  [length] is the length in bits which may be either a
275    constant or an expression.  The length expression is just an OCaml
276    expression and can use any values defined in the program, and refer
277    back to earlier fields (but not to later fields).
278
279    Integers can only have lengths in the range \[1..64\] bits.  See the
280    {{:#integertypes}integer types} section below for how these are
281    mapped to the OCaml int/int32/int64 types.  This is checked
282    at compile time if the length expression is constant, otherwise it is
283    checked at runtime and you will get a runtime exception eg. in
284    the case of a computed length expression.
285
286    A bitstring field of length -1 matches all the rest of the
287    bitstring (thus this is only useful as the last field in a
288    pattern).
289
290    A bitstring field of length 0 matches an empty bitstring
291    (occasionally useful when matching optional subfields).
292
293    Qualifiers are a list of identifiers/expressions which control the type,
294    signedness and endianness of the field.  Permissible qualifiers are:
295
296    - [int]: field has an integer type
297    - [string]: field is a string type
298    - [bitstring]: field is a bitstring type
299    - [signed]: field is signed
300    - [unsigned]: field is unsigned
301    - [bigendian]: field is big endian - a.k.a network byte order
302    - [littleendian]: field is little endian - a.k.a Intel byte order
303    - [nativeendian]: field is same endianness as the machine
304    - [endian (expr)]: [expr] should be an expression which evaluates to
305        a {!endian} type, ie. [LittleEndian], [BigEndian] or [NativeEndian].
306        The expression is an arbitrary OCaml expression and can use the
307        value of earlier fields in the bitmatch.
308
309    The default settings are [int], [unsigned], [bigendian].
310
311    Note that many of these qualifiers cannot be used together,
312    eg. bitstrings do not have endianness.  The syntax extension should
313    give you a compile-time error if you use incompatible qualifiers.
314
315    {3 Other cases in bitmatch}
316
317    As well as a list of fields, it is possible to name the
318    bitstring and/or have a default match case:
319
320 {[
321 | { _ } -> ...
322
323    (* Default match case. *)
324
325 | { _ } as pkt -> ...
326
327    (* Default match case, with 'pkt' bound to the whole bitstring. *)
328 ]}
329
330    {2 Constructing bitstrings}
331
332    Bitstrings may be constructed using the [BITSTRING] operator (as an
333    expression).  The [BITSTRING] operator takes a list of fields,
334    similar to the list of fields for matching:
335
336 {[
337 let version = 1 ;;
338 let data = 10 ;;
339 let bits =
340   BITSTRING {
341     version : 4;
342     data : 12
343   } ;;
344
345    (* Constructs a 16-bit bitstring with the first four bits containing
346       the integer 1, and the following 12 bits containing the integer 10,
347       arranged in network byte order. *)
348
349 Bitmatch.hexdump_bitstring stdout bits ;;
350
351    (* Prints:
352
353       00000000  10 0a         |..              |
354     *)
355 ]}
356
357    The format of each field is the same as for pattern fields (see
358    {{:#patternfieldreference}Pattern field reference section}), and
359    things like computed length fields, fixed value fields, insertion
360    of bitstrings within bitstrings, etc. are all supported.
361
362    {3 Construction exception}
363
364    The [BITSTRING] operator may throw a {!Construct_failure}
365    exception at runtime.
366
367    Runtime errors include:
368
369    - int field length not in the range \[1..64\]
370    - a bitstring with a length declared which doesn't have the
371      same length at runtime
372    - trying to insert an out of range value into an int field
373      (eg. an unsigned int field which is 2 bits wide can only
374      take values in the range \[0..3\]).
375
376    {2:integertypes Integer types}
377
378    Integer types are mapped to OCaml types [bool], [int], [int32] or
379    [int64] using a system which tries to ensure that (a) the types are
380    reasonably predictable and (b) the most efficient type is
381    preferred.
382
383    The rules are slightly different depending on whether the bit
384    length expression in the field is a compile-time constant or a
385    computed expression.
386
387    Detection of compile-time constants is quite simplistic so only an
388    simple integer literals and simple expressions (eg. [5*8]) are
389    recognized as constants.
390
391    In any case the bit size of an integer is limited to the range
392    \[1..64\].  This is detected as a compile-time error if that is
393    possible, otherwise a runtime check is added which can throw an
394    [Invalid_argument] exception.
395
396    The mapping is thus:
397
398    {v
399    Bit size         ---- OCaml type ----
400                 Constant        Computed expression
401
402    1            bool            int64
403    2..31        int             int64
404    32           int32           int64
405    33..64       int64           int64
406    v}
407
408    A possible future extension may allow people with 64 bit computers
409    to specify a more optimal [int] type for bit sizes in the range
410    [32..63].  If this was implemented then such code {i could not even
411    be compiled} on 32 bit platforms, so it would limit portability.
412
413    Another future extension may be to allow computed
414    expressions to assert min/max range for the bit size,
415    allowing a more efficient data type than int64 to be
416    used.  (Of course under such circumstances there would
417    still need to be a runtime check to enforce the
418    size).
419
420    {2 Named patterns and persistent patterns}
421
422    Please see {!Bitmatch_persistent} for documentation on this subject.
423
424    {2 Compiling}
425
426    Using the compiler directly you can do:
427
428    {v
429    ocamlc -I +bitmatch \
430      -pp "camlp4o `ocamlc -where`/bitmatch/pa_bitmatch.cmo" \
431      bitmatch.cma test.ml -o test
432    v}
433
434    Simpler method using findlib:
435
436    {v
437    ocamlfind ocamlc \
438      -package bitmatch.syntax -syntax bitmatch.syntax \
439      -linkpkg test.ml -o test
440    v}
441
442    {2 Security and type safety}
443
444    {3 Security on input}
445
446    The main concerns for input are buffer overflows and denial
447    of service.
448
449    It is believed that this library is robust against attempted buffer
450    overflows.  In addition to OCaml's normal bounds checks, we check
451    that field lengths are >= 0, and many additional checks.
452
453    Denial of service attacks are more problematic.  We only work
454    forwards through the bitstring, thus computation will eventually
455    terminate.  As for computed lengths, code such as this is thought
456    to be secure:
457
458    {[
459    bitmatch bits with
460    | { len : 64;
461        buffer : Int64.to_int len : bitstring } ->
462    ]}
463
464    The [len] field can be set arbitrarily large by an attacker, but
465    when pattern-matching against the [buffer] field this merely causes
466    a test such as [if len <= remaining_size] to fail.  Even if the
467    length is chosen so that [buffer] bitstring is allocated, the
468    allocation of sub-bitstrings is efficient and doesn't involve an
469    arbitary-sized allocation or any copying.
470
471    However the above does not necessarily apply to strings used in
472    matching, since they may cause the library to use the
473    {!Bitmatch.string_of_bitstring} function, which allocates a string.
474    So you should take care if you use the [string] type particularly
475    with a computed length that is derived from external input.
476
477    The main protection against attackers should be to ensure that the
478    main program will only read input bitstrings up to a certain
479    length, which is outside the scope of this library.
480
481    {3 Security on output}
482
483    As with the input side, computed lengths are believed to be
484    safe.  For example:
485
486    {[
487    let len = read_untrusted_source () in
488    let buffer = allocate_bitstring () in
489    BITSTRING {
490    buffer : len : bitstring
491    }
492    ]}
493
494    This code merely causes a check that buffer's length is the same as
495    [len].  However the program function [allocate_bitstring] must
496    refuse to allocate an oversized buffer (but that is outside the
497    scope of this library).
498
499    {3 Order of evaluation}
500
501    In [bitmatch] statements, fields are evaluated left to right.
502
503    Note that the when-clause is evaluated {i last}, so if you are
504    relying on the when-clause to filter cases then your code may do a
505    lot of extra and unncessary pattern-matching work on fields which
506    may never be needed just to evaluate the when-clause.  You can
507    usually rearrange the code to do only the first part of the match,
508    followed by the when-clause, followed by a second inner bitmatch.
509
510    {3 Safety}
511
512    The current implementation is believed to be fully type-safe,
513    and makes compile and run-time checks where appropriate.  If
514    you find a case where a check is missing please submit a
515    bug report or a patch.
516
517    {2 Limits}
518
519    These are thought to be the current limits:
520
521    Integers: \[1..64\] bits.
522
523    Bitstrings (32 bit platforms): maximum length is limited
524    by the string size, ie. 16 MBytes.
525
526    Bitstrings (64 bit platforms): maximum length is thought to be
527    limited by the string size, ie. effectively unlimited.
528
529    Bitstrings must be loaded into memory before we can match against
530    them.  Thus available memory may be considered a limit for some
531    applications.
532
533    {2:reference Reference}
534    {3 Types}
535 *)
536
537 type endian = BigEndian | LittleEndian | NativeEndian
538
539 val string_of_endian : endian -> string
540 (** Endianness. *)
541
542 type bitstring = string * int * int
543 (** [bitstring] is the basic type used to store bitstrings.
544
545     The type contains the underlying data (a string),
546     the current bit offset within the string and the
547     current bit length of the string (counting from the
548     bit offset).  Note that the offset and length are
549     in {b bits}, not bytes.
550
551     Normally you don't need to use the bitstring type
552     directly, since there are functions and syntax
553     extensions which hide the details.
554
555     See also {!bitstring_of_string}, {!bitstring_of_file},
556     {!hexdump_bitstring}, {!bitstring_length}.
557 *)
558
559 (** {3 Exceptions} *)
560
561 exception Construct_failure of string * string * int * int
562 (** [Construct_failure (message, file, line, char)] may be
563     raised by the [BITSTRING] constructor.
564
565     Common reasons are that values are out of range of
566     the fields that contain them, or that computed lengths
567     are impossible (eg. negative length bitfields).
568
569     [message] is the error message.
570
571     [file], [line] and [char] point to the original source
572     location of the [BITSTRING] constructor that failed.
573 *)
574
575 (** {3 Bitstrings} *)
576
577 val empty_bitstring : bitstring
578 (** [empty_bitstring] is the empty, zero-length bitstring. *)
579
580 val create_bitstring : int -> bitstring
581 (** [create_bitstring n] creates an [n] bit bitstring
582     containing all zeroes. *)
583
584 val make_bitstring : int -> char -> bitstring
585 (** [make_bitstring n c] creates an [n] bit bitstring
586     containing the repeated 8 bit pattern in [c].
587
588     For example, [make_bitstring 16 '\x5a'] will create
589     the bitstring [0x5a5a] or in binary [0101 1010 0101 1010].
590
591     Note that the length is in bits, not bytes. *)
592
593 val bitstring_of_string : string -> bitstring
594 (** [bitstring_of_string str] creates a bitstring
595     of length [String.length str * 8] (bits) containing the
596     bits in [str].
597
598     Note that the bitstring uses [str] as the underlying
599     string (see the representation of {!bitstring}) so you
600     should not change [str] after calling this. *)
601
602 val bitstring_of_file : string -> bitstring
603 (** [bitstring_of_file filename] loads the named file
604     into a bitstring. *)
605
606 val bitstring_of_chan : in_channel -> bitstring
607 (** [bitstring_of_chan chan] loads the contents of
608     the input channel [chan] as a bitstring.
609
610     The length of the final bitstring is determined
611     by the remaining input in [chan], but will always
612     be a multiple of 8 bits.
613
614     See also {!bitstring_of_chan_max}. *)
615
616 val bitstring_of_chan_max : in_channel -> int -> bitstring
617 (** [bitstring_of_chan_max chan max] works like
618     {!bitstring_of_chan} but will only read up to
619     [max] bytes from the channel (or fewer if the end of input
620     occurs before that). *)
621
622 val bitstring_of_file_descr : Unix.file_descr -> bitstring
623 (** [bitstring_of_file_descr fd] loads the contents of
624     the file descriptor [fd] as a bitstring.
625
626     See also {!bitstring_of_chan}, {!bitstring_of_file_descr_max}. *)
627
628 val bitstring_of_file_descr_max : Unix.file_descr -> int -> bitstring
629 (** [bitstring_of_file_descr_max fd max] works like
630     {!bitstring_of_file_descr} but will only read up to
631     [max] bytes from the channel (or fewer if the end of input
632     occurs before that). *)
633
634 val bitstring_length : bitstring -> int
635 (** [bitstring_length bitstring] returns the length of
636     the bitstring in bits. *)
637
638 val string_of_bitstring : bitstring -> string
639 (** [string_of_bitstring bitstring] converts a bitstring to a string
640     (eg. to allow comparison).
641
642     This function is inefficient.  In the best case when the bitstring
643     is nicely byte-aligned we do a [String.sub] operation.  If the
644     bitstring isn't aligned then this involves a lot of bit twiddling
645     and is particularly inefficient.
646
647     If the bitstring is not a multiple of 8 bits wide then the
648     final byte of the string contains the high bits set to the
649     remaining bits and the low bits set to 0. *)
650
651 val bitstring_to_file : bitstring -> string -> unit
652 (** [bitstring_to_file bits filename] writes the bitstring [bits]
653     to the file [filename].  It overwrites the output file.
654
655     Some restrictions apply, see {!bitstring_to_chan}. *)
656
657 val bitstring_to_chan : bitstring -> out_channel -> unit
658 (** [bitstring_to_file bits filename] writes the bitstring [bits]
659     to the channel [chan].
660
661     Channels are made up of bytes, bitstrings can be any bit length
662     including fractions of bytes.  So this function only works
663     if the length of the bitstring is an exact multiple of 8 bits
664     (otherwise it raises [Invalid_argument "bitstring_to_chan"]).
665
666     Furthermore the function is efficient only in the case where
667     the bitstring is stored fully aligned, otherwise it has to
668     do inefficient bit twiddling like {!string_of_bitstring}.
669
670     In the common case where the bitstring was generated by the
671     [BITSTRING] operator and is an exact multiple of 8 bits wide,
672     then this function will always work efficiently.
673 *)
674
675 (** {3 Printing bitstrings} *)
676
677 val hexdump_bitstring : out_channel -> bitstring -> unit
678 (** [hexdump_bitstring chan bitstring] prints the bitstring
679     to the output channel in a format similar to the
680     Unix command [hexdump -C]. *)
681
682 (** {3 Bitstring buffer} *)
683
684 module Buffer : sig
685   type t
686   val create : unit -> t
687   val contents : t -> bitstring
688   val add_bits : t -> string -> int -> unit
689   val add_bit : t -> bool -> unit
690   val add_byte : t -> int -> unit
691 end
692 (** Buffers are mainly used by the [BITSTRING] constructor, but
693     may also be useful for end users.  They work much like the
694     standard library [Buffer] module. *)
695
696 (** {3 Miscellaneous} *)
697
698 val package : string
699 (** The package name, always ["ocaml-bitmatch"] *)
700
701 val version : string
702 (** The package version as a string. *)
703
704 val debug : bool ref
705 (** Set this variable to true to enable extended debugging.
706     This only works if debugging was also enabled in the
707     [pa_bitmatch.ml] file at compile time, otherwise it
708     does nothing. *)
709
710 (**/**)
711
712 (* Private functions, called from generated code.  Do not use
713  * these directly - they are not safe.
714  *)
715
716 val extract_bitstring : string -> int -> int -> int -> bitstring * int * int
717
718 val extract_remainder : string -> int -> int -> bitstring * int * int
719
720 val extract_bit : string -> int -> int -> int -> bool * int * int
721
722 val extract_char_unsigned : string -> int -> int -> int -> int * int * int
723
724 val extract_int_be_unsigned : string -> int -> int -> int -> int * int * int
725
726 val extract_int_le_unsigned : string -> int -> int -> int -> int * int * int
727
728 val extract_int_ne_unsigned : string -> int -> int -> int -> int * int * int
729
730 val extract_int_ee_unsigned : endian -> string -> int -> int -> int -> int * int * int
731
732 val extract_int32_be_unsigned : string -> int -> int -> int -> int32 * int * int
733
734 val extract_int32_le_unsigned : string -> int -> int -> int -> int32 * int * int
735
736 val extract_int32_ne_unsigned : string -> int -> int -> int -> int32 * int * int
737
738 val extract_int32_ee_unsigned : endian -> string -> int -> int -> int -> int32 * int * int
739
740 val extract_int64_be_unsigned : string -> int -> int -> int -> int64 * int * int
741
742 val extract_int64_le_unsigned : string -> int -> int -> int -> int64 * int * int
743
744 val extract_int64_ne_unsigned : string -> int -> int -> int -> int64 * int * int
745
746 val extract_int64_ee_unsigned : endian -> string -> int -> int -> int -> int64 * int * int
747
748 val construct_bit : Buffer.t -> bool -> int -> exn -> unit
749
750 val construct_char_unsigned : Buffer.t -> int -> int -> exn -> unit
751
752 val construct_int_be_unsigned : Buffer.t -> int -> int -> exn -> unit
753
754 val construct_int_ne_unsigned : Buffer.t -> int -> int -> exn -> unit
755
756 val construct_int_ee_unsigned : endian -> Buffer.t -> int -> int -> exn -> unit
757
758 val construct_int32_be_unsigned : Buffer.t -> int32 -> int -> exn -> unit
759
760 val construct_int32_ne_unsigned : Buffer.t -> int32 -> int -> exn -> unit
761
762 val construct_int32_ee_unsigned : endian -> Buffer.t -> int32 -> int -> exn -> unit
763
764 val construct_int64_be_unsigned : Buffer.t -> int64 -> int -> exn -> unit
765
766 val construct_int64_ne_unsigned : Buffer.t -> int64 -> int -> exn -> unit
767
768 val construct_int64_ee_unsigned : endian -> Buffer.t -> int64 -> int -> exn -> unit
769
770 val construct_string : Buffer.t -> string -> unit