amend sisyphus' email in Porting/checkAUTHORS.pl
[perl.git] / utf8.c
1 /*    utf8.c
2  *
3  *    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008
4  *    by Larry Wall and others
5  *
6  *    You may distribute under the terms of either the GNU General Public
7  *    License or the Artistic License, as specified in the README file.
8  *
9  */
10
11 /*
12  * 'What a fix!' said Sam.  'That's the one place in all the lands we've ever
13  *  heard of that we don't want to see any closer; and that's the one place
14  *  we're trying to get to!  And that's just where we can't get, nohow.'
15  *
16  *     [p.603 of _The Lord of the Rings_, IV/I: "The Taming of Sméagol"]
17  *
18  * 'Well do I understand your speech,' he answered in the same language;
19  * 'yet few strangers do so.  Why then do you not speak in the Common Tongue,
20  *  as is the custom in the West, if you wish to be answered?'
21  *                           --Gandalf, addressing Théoden's door wardens
22  *
23  *     [p.508 of _The Lord of the Rings_, III/vi: "The King of the Golden Hall"]
24  *
25  * ...the travellers perceived that the floor was paved with stones of many
26  * hues; branching runes and strange devices intertwined beneath their feet.
27  *
28  *     [p.512 of _The Lord of the Rings_, III/vi: "The King of the Golden Hall"]
29  */
30
31 #include "EXTERN.h"
32 #define PERL_IN_UTF8_C
33 #include "perl.h"
34 #include "invlist_inline.h"
35
36 static const char malformed_text[] = "Malformed UTF-8 character";
37 static const char unees[] =
38                         "Malformed UTF-8 character (unexpected end of string)";
39
40 /* Be sure to synchronize this message with the similar one in regcomp.c */
41 static const char cp_above_legal_max[] =
42                         "Use of code point 0x%" UVXf " is not allowed; the"
43                         " permissible max is 0x%" UVXf;
44
45 /*
46 =head1 Unicode Support
47 These are various utility functions for manipulating UTF8-encoded
48 strings.  For the uninitiated, this is a method of representing arbitrary
49 Unicode characters as a variable number of bytes, in such a way that
50 characters in the ASCII range are unmodified, and a zero byte never appears
51 within non-zero characters.
52
53 =cut
54 */
55
56 void
57 Perl__force_out_malformed_utf8_message(pTHX_
58             const U8 *const p,      /* First byte in UTF-8 sequence */
59             const U8 * const e,     /* Final byte in sequence (may include
60                                        multiple chars */
61             const U32 flags,        /* Flags to pass to utf8n_to_uvchr(),
62                                        usually 0, or some DISALLOW flags */
63             const bool die_here)    /* If TRUE, this function does not return */
64 {
65     /* This core-only function is to be called when a malformed UTF-8 character
66      * is found, in order to output the detailed information about the
67      * malformation before dieing.  The reason it exists is for the occasions
68      * when such a malformation is fatal, but warnings might be turned off, so
69      * that normally they would not be actually output.  This ensures that they
70      * do get output.  Because a sequence may be malformed in more than one
71      * way, multiple messages may be generated, so we can't make them fatal, as
72      * that would cause the first one to die.
73      *
74      * Instead we pretend -W was passed to perl, then die afterwards.  The
75      * flexibility is here to return to the caller so they can finish up and
76      * die themselves */
77     U32 errors;
78
79     PERL_ARGS_ASSERT__FORCE_OUT_MALFORMED_UTF8_MESSAGE;
80
81     ENTER;
82     SAVEI8(PL_dowarn);
83     SAVESPTR(PL_curcop);
84
85     PL_dowarn = G_WARN_ALL_ON|G_WARN_ON;
86     if (PL_curcop) {
87         PL_curcop->cop_warnings = pWARN_ALL;
88     }
89
90     (void) utf8n_to_uvchr_error(p, e - p, NULL, flags & ~UTF8_CHECK_ONLY, &errors);
91
92     LEAVE;
93
94     if (! errors) {
95         Perl_croak(aTHX_ "panic: _force_out_malformed_utf8_message should"
96                          " be called only when there are errors found");
97     }
98
99     if (die_here) {
100         Perl_croak(aTHX_ "Malformed UTF-8 character (fatal)");
101     }
102 }
103
104 STATIC HV *
105 S_new_msg_hv(pTHX_ const char * const message, /* The message text */
106                    U32 categories,  /* Packed warning categories */
107                    U32 flag)        /* Flag associated with this message */
108 {
109     /* Creates, populates, and returns an HV* that describes an error message
110      * for the translators between UTF8 and code point */
111
112     SV* msg_sv = newSVpv(message, 0);
113     SV* category_sv = newSVuv(categories);
114     SV* flag_bit_sv = newSVuv(flag);
115
116     HV* msg_hv = newHV();
117
118     PERL_ARGS_ASSERT_NEW_MSG_HV;
119
120     (void) hv_stores(msg_hv, "text", msg_sv);
121     (void) hv_stores(msg_hv, "warn_categories",  category_sv);
122     (void) hv_stores(msg_hv, "flag_bit", flag_bit_sv);
123
124     return msg_hv;
125 }
126
127 /*
128 =for apidoc uvoffuni_to_utf8_flags
129
130 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
131 Instead, B<Almost all code should use L</uvchr_to_utf8> or
132 L</uvchr_to_utf8_flags>>.
133
134 This function is like them, but the input is a strict Unicode
135 (as opposed to native) code point.  Only in very rare circumstances should code
136 not be using the native code point.
137
138 For details, see the description for L</uvchr_to_utf8_flags>.
139
140 =cut
141 */
142
143 U8 *
144 Perl_uvoffuni_to_utf8_flags(pTHX_ U8 *d, UV uv, const UV flags)
145 {
146     PERL_ARGS_ASSERT_UVOFFUNI_TO_UTF8_FLAGS;
147
148     return uvoffuni_to_utf8_flags_msgs(d, uv, flags, NULL);
149 }
150
151 /* All these formats take a single UV code point argument */
152 const char surrogate_cp_format[] = "UTF-16 surrogate U+%04" UVXf;
153 const char nonchar_cp_format[]   = "Unicode non-character U+%04" UVXf
154                                    " is not recommended for open interchange";
155 const char super_cp_format[]     = "Code point 0x%" UVXf " is not Unicode,"
156                                    " may not be portable";
157 const char perl_extended_cp_format[] = "Code point 0x%" UVXf " is not"        \
158                                        " Unicode, requires a Perl extension," \
159                                        " and so is not portable";
160
161 #define HANDLE_UNICODE_SURROGATE(uv, flags, msgs)                   \
162     STMT_START {                                                    \
163         if (flags & UNICODE_WARN_SURROGATE) {                       \
164             U32 category = packWARN(WARN_SURROGATE);                \
165             const char * format = surrogate_cp_format;              \
166             if (msgs) {                                             \
167                 *msgs = new_msg_hv(Perl_form(aTHX_ format, uv),     \
168                                    category,                        \
169                                    UNICODE_GOT_SURROGATE);          \
170             }                                                       \
171             else {                                                  \
172                 Perl_ck_warner_d(aTHX_ category, format, uv);       \
173             }                                                       \
174         }                                                           \
175         if (flags & UNICODE_DISALLOW_SURROGATE) {                   \
176             return NULL;                                            \
177         }                                                           \
178     } STMT_END;
179
180 #define HANDLE_UNICODE_NONCHAR(uv, flags, msgs)                     \
181     STMT_START {                                                    \
182         if (flags & UNICODE_WARN_NONCHAR) {                         \
183             U32 category = packWARN(WARN_NONCHAR);                  \
184             const char * format = nonchar_cp_format;                \
185             if (msgs) {                                             \
186                 *msgs = new_msg_hv(Perl_form(aTHX_ format, uv),     \
187                                    category,                        \
188                                    UNICODE_GOT_NONCHAR);            \
189             }                                                       \
190             else {                                                  \
191                 Perl_ck_warner_d(aTHX_ category, format, uv);       \
192             }                                                       \
193         }                                                           \
194         if (flags & UNICODE_DISALLOW_NONCHAR) {                     \
195             return NULL;                                            \
196         }                                                           \
197     } STMT_END;
198
199 /*  Use shorter names internally in this file */
200 #define SHIFT   UTF_ACCUMULATION_SHIFT
201 #undef  MARK
202 #define MARK    UTF_CONTINUATION_MARK
203 #define MASK    UTF_CONTINUATION_MASK
204
205 /*
206 =for apidoc uvchr_to_utf8_flags_msgs
207
208 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
209
210 Most code should use C<L</uvchr_to_utf8_flags>()> rather than call this directly.
211
212 This function is for code that wants any warning and/or error messages to be
213 returned to the caller rather than be displayed.  All messages that would have
214 been displayed if all lexical warnings are enabled will be returned.
215
216 It is just like C<L</uvchr_to_utf8_flags>> but it takes an extra parameter
217 placed after all the others, C<msgs>.  If this parameter is 0, this function
218 behaves identically to C<L</uvchr_to_utf8_flags>>.  Otherwise, C<msgs> should
219 be a pointer to an C<HV *> variable, in which this function creates a new HV to
220 contain any appropriate messages.  The hash has three key-value pairs, as
221 follows:
222
223 =over 4
224
225 =item C<text>
226
227 The text of the message as a C<SVpv>.
228
229 =item C<warn_categories>
230
231 The warning category (or categories) packed into a C<SVuv>.
232
233 =item C<flag>
234
235 A single flag bit associated with this message, in a C<SVuv>.
236 The bit corresponds to some bit in the C<*errors> return value,
237 such as C<UNICODE_GOT_SURROGATE>.
238
239 =back
240
241 It's important to note that specifying this parameter as non-null will cause
242 any warnings this function would otherwise generate to be suppressed, and
243 instead be placed in C<*msgs>.  The caller can check the lexical warnings state
244 (or not) when choosing what to do with the returned messages.
245
246 The caller, of course, is responsible for freeing any returned HV.
247
248 =cut
249 */
250
251 /* Undocumented; we don't want people using this.  Instead they should use
252  * uvchr_to_utf8_flags_msgs() */
253 U8 *
254 Perl_uvoffuni_to_utf8_flags_msgs(pTHX_ U8 *d, UV uv, const UV flags, HV** msgs)
255 {
256     PERL_ARGS_ASSERT_UVOFFUNI_TO_UTF8_FLAGS_MSGS;
257
258     if (msgs) {
259         *msgs = NULL;
260     }
261
262     if (OFFUNI_IS_INVARIANT(uv)) {
263         *d++ = LATIN1_TO_NATIVE(uv);
264         return d;
265     }
266
267     if (uv <= MAX_UTF8_TWO_BYTE) {
268         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv >> SHIFT) | UTF_START_MARK(2));
269         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv           & MASK) |   MARK);
270         return d;
271     }
272
273     /* Not 2-byte; test for and handle 3-byte result.   In the test immediately
274      * below, the 16 is for start bytes E0-EF (which are all the possible ones
275      * for 3 byte characters).  The 2 is for 2 continuation bytes; these each
276      * contribute SHIFT bits.  This yields 0x4000 on EBCDIC platforms, 0x1_0000
277      * on ASCII; so 3 bytes covers the range 0x400-0x3FFF on EBCDIC;
278      * 0x800-0xFFFF on ASCII */
279     if (uv < (16 * (1U << (2 * SHIFT)))) {
280         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv >> ((3 - 1) * SHIFT)) | UTF_START_MARK(3));
281         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(((uv >> ((2 - 1) * SHIFT)) & MASK) |   MARK);
282         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv  /* (1 - 1) */        & MASK) |   MARK);
283
284 #ifndef EBCDIC  /* These problematic code points are 4 bytes on EBCDIC, so
285                    aren't tested here */
286         /* The most likely code points in this range are below the surrogates.
287          * Do an extra test to quickly exclude those. */
288         if (UNLIKELY(uv >= UNICODE_SURROGATE_FIRST)) {
289             if (UNLIKELY(   UNICODE_IS_32_CONTIGUOUS_NONCHARS(uv)
290                          || UNICODE_IS_END_PLANE_NONCHAR_GIVEN_NOT_SUPER(uv)))
291             {
292                 HANDLE_UNICODE_NONCHAR(uv, flags, msgs);
293             }
294             else if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SURROGATE(uv))) {
295                 HANDLE_UNICODE_SURROGATE(uv, flags, msgs);
296             }
297         }
298 #endif
299         return d;
300     }
301
302     /* Not 3-byte; that means the code point is at least 0x1_0000 on ASCII
303      * platforms, and 0x4000 on EBCDIC.  There are problematic cases that can
304      * happen starting with 4-byte characters on ASCII platforms.  We unify the
305      * code for these with EBCDIC, even though some of them require 5-bytes on
306      * those, because khw believes the code saving is worth the very slight
307      * performance hit on these high EBCDIC code points. */
308
309     if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SUPER(uv))) {
310         if (UNLIKELY(uv > MAX_LEGAL_CP)) {
311             Perl_croak(aTHX_ cp_above_legal_max, uv, MAX_LEGAL_CP);
312         }
313         if (       (flags & UNICODE_WARN_SUPER)
314             || (   (flags & UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED)
315                 && UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv)))
316         {
317             const char * format = super_cp_format;
318             U32 category = packWARN(WARN_NON_UNICODE);
319             U32 flag = UNICODE_GOT_SUPER;
320
321             /* Choose the more dire applicable warning */
322             if (UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv)) {
323                 format = perl_extended_cp_format;
324                 if (flags & (UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED
325                             |UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED))
326                 {
327                     flag = UNICODE_GOT_PERL_EXTENDED;
328                 }
329             }
330
331             if (msgs) {
332                 *msgs = new_msg_hv(Perl_form(aTHX_ format, uv),
333                                    category, flag);
334             }
335             else {
336                 Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_NON_UNICODE), format, uv);
337             }
338         }
339         if (       (flags & UNICODE_DISALLOW_SUPER)
340             || (   (flags & UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED)
341                 &&  UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv)))
342         {
343             return NULL;
344         }
345     }
346     else if (UNLIKELY(UNICODE_IS_END_PLANE_NONCHAR_GIVEN_NOT_SUPER(uv))) {
347         HANDLE_UNICODE_NONCHAR(uv, flags, msgs);
348     }
349
350     /* Test for and handle 4-byte result.   In the test immediately below, the
351      * 8 is for start bytes F0-F7 (which are all the possible ones for 4 byte
352      * characters).  The 3 is for 3 continuation bytes; these each contribute
353      * SHIFT bits.  This yields 0x4_0000 on EBCDIC platforms, 0x20_0000 on
354      * ASCII, so 4 bytes covers the range 0x4000-0x3_FFFF on EBCDIC;
355      * 0x1_0000-0x1F_FFFF on ASCII */
356     if (uv < (8 * (1U << (3 * SHIFT)))) {
357         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv >> ((4 - 1) * SHIFT)) | UTF_START_MARK(4));
358         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(((uv >> ((3 - 1) * SHIFT)) & MASK) |   MARK);
359         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(((uv >> ((2 - 1) * SHIFT)) & MASK) |   MARK);
360         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv  /* (1 - 1) */        & MASK) |   MARK);
361
362 #ifdef EBCDIC   /* These were handled on ASCII platforms in the code for 3-byte
363                    characters.  The end-plane non-characters for EBCDIC were
364                    handled just above */
365         if (UNLIKELY(UNICODE_IS_32_CONTIGUOUS_NONCHARS(uv))) {
366             HANDLE_UNICODE_NONCHAR(uv, flags, msgs);
367         }
368         else if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SURROGATE(uv))) {
369             HANDLE_UNICODE_SURROGATE(uv, flags, msgs);
370         }
371 #endif
372
373         return d;
374     }
375
376     /* Not 4-byte; that means the code point is at least 0x20_0000 on ASCII
377      * platforms, and 0x4000 on EBCDIC.  At this point we switch to a loop
378      * format.  The unrolled version above turns out to not save all that much
379      * time, and at these high code points (well above the legal Unicode range
380      * on ASCII platforms, and well above anything in common use in EBCDIC),
381      * khw believes that less code outweighs slight performance gains. */
382
383     {
384         STRLEN len  = OFFUNISKIP(uv);
385         U8 *p = d+len-1;
386         while (p > d) {
387             *p-- = I8_TO_NATIVE_UTF8((uv & MASK) | MARK);
388             uv >>= SHIFT;
389         }
390         *p = I8_TO_NATIVE_UTF8((uv & UTF_START_MASK(len)) | UTF_START_MARK(len));
391         return d+len;
392     }
393 }
394
395 /*
396 =for apidoc uvchr_to_utf8
397
398 Adds the UTF-8 representation of the native code point C<uv> to the end
399 of the string C<d>; C<d> should have at least C<UVCHR_SKIP(uv)+1> (up to
400 C<UTF8_MAXBYTES+1>) free bytes available.  The return value is the pointer to
401 the byte after the end of the new character.  In other words,
402
403     d = uvchr_to_utf8(d, uv);
404
405 is the recommended wide native character-aware way of saying
406
407     *(d++) = uv;
408
409 This function accepts any code point from 0..C<IV_MAX> as input.
410 C<IV_MAX> is typically 0x7FFF_FFFF in a 32-bit word.
411
412 It is possible to forbid or warn on non-Unicode code points, or those that may
413 be problematic by using L</uvchr_to_utf8_flags>.
414
415 =cut
416 */
417
418 /* This is also a macro */
419 PERL_CALLCONV U8*       Perl_uvchr_to_utf8(pTHX_ U8 *d, UV uv);
420
421 U8 *
422 Perl_uvchr_to_utf8(pTHX_ U8 *d, UV uv)
423 {
424     return uvchr_to_utf8(d, uv);
425 }
426
427 /*
428 =for apidoc uvchr_to_utf8_flags
429
430 Adds the UTF-8 representation of the native code point C<uv> to the end
431 of the string C<d>; C<d> should have at least C<UVCHR_SKIP(uv)+1> (up to
432 C<UTF8_MAXBYTES+1>) free bytes available.  The return value is the pointer to
433 the byte after the end of the new character.  In other words,
434
435     d = uvchr_to_utf8_flags(d, uv, flags);
436
437 or, in most cases,
438
439     d = uvchr_to_utf8_flags(d, uv, 0);
440
441 This is the Unicode-aware way of saying
442
443     *(d++) = uv;
444
445 If C<flags> is 0, this function accepts any code point from 0..C<IV_MAX> as
446 input.  C<IV_MAX> is typically 0x7FFF_FFFF in a 32-bit word.
447
448 Specifying C<flags> can further restrict what is allowed and not warned on, as
449 follows:
450
451 If C<uv> is a Unicode surrogate code point and C<UNICODE_WARN_SURROGATE> is set,
452 the function will raise a warning, provided UTF8 warnings are enabled.  If
453 instead C<UNICODE_DISALLOW_SURROGATE> is set, the function will fail and return
454 NULL.  If both flags are set, the function will both warn and return NULL.
455
456 Similarly, the C<UNICODE_WARN_NONCHAR> and C<UNICODE_DISALLOW_NONCHAR> flags
457 affect how the function handles a Unicode non-character.
458
459 And likewise, the C<UNICODE_WARN_SUPER> and C<UNICODE_DISALLOW_SUPER> flags
460 affect the handling of code points that are above the Unicode maximum of
461 0x10FFFF.  Languages other than Perl may not be able to accept files that
462 contain these.
463
464 The flag C<UNICODE_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE> selects all three of
465 the above WARN flags; and C<UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE> selects all
466 three DISALLOW flags.  C<UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE> restricts the
467 allowed inputs to the strict UTF-8 traditionally defined by Unicode.
468 Similarly, C<UNICODE_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE> and
469 C<UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE> are shortcuts to select the
470 above-Unicode and surrogate flags, but not the non-character ones, as
471 defined in
472 L<Unicode Corrigendum #9|http://www.unicode.org/versions/corrigendum9.html>.
473 See L<perlunicode/Noncharacter code points>.
474
475 Extremely high code points were never specified in any standard, and require an
476 extension to UTF-8 to express, which Perl does.  It is likely that programs
477 written in something other than Perl would not be able to read files that
478 contain these; nor would Perl understand files written by something that uses a
479 different extension.  For these reasons, there is a separate set of flags that
480 can warn and/or disallow these extremely high code points, even if other
481 above-Unicode ones are accepted.  They are the C<UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED>
482 and C<UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED> flags.  For more information see
483 L</C<UTF8_GOT_PERL_EXTENDED>>.  Of course C<UNICODE_DISALLOW_SUPER> will
484 treat all above-Unicode code points, including these, as malformations.  (Note
485 that the Unicode standard considers anything above 0x10FFFF to be illegal, but
486 there are standards predating it that allow up to 0x7FFF_FFFF (2**31 -1))
487
488 A somewhat misleadingly named synonym for C<UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED> is
489 retained for backward compatibility: C<UNICODE_WARN_ABOVE_31_BIT>.  Similarly,
490 C<UNICODE_DISALLOW_ABOVE_31_BIT> is usable instead of the more accurately named
491 C<UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED>.  The names are misleading because on EBCDIC
492 platforms,these flags can apply to code points that actually do fit in 31 bits.
493 The new names accurately describe the situation in all cases.
494
495 =cut
496 */
497
498 /* This is also a macro */
499 PERL_CALLCONV U8*       Perl_uvchr_to_utf8_flags(pTHX_ U8 *d, UV uv, UV flags);
500
501 U8 *
502 Perl_uvchr_to_utf8_flags(pTHX_ U8 *d, UV uv, UV flags)
503 {
504     return uvchr_to_utf8_flags(d, uv, flags);
505 }
506
507 #ifndef UV_IS_QUAD
508
509 STATIC int
510 S_is_utf8_cp_above_31_bits(const U8 * const s,
511                            const U8 * const e,
512                            const bool consider_overlongs)
513 {
514     /* Returns TRUE if the first code point represented by the Perl-extended-
515      * UTF-8-encoded string starting at 's', and looking no further than 'e -
516      * 1' doesn't fit into 31 bytes.  That is, that if it is >= 2**31.
517      *
518      * The function handles the case where the input bytes do not include all
519      * the ones necessary to represent a full character.  That is, they may be
520      * the intial bytes of the representation of a code point, but possibly
521      * the final ones necessary for the complete representation may be beyond
522      * 'e - 1'.
523      *
524      * The function also can handle the case where the input is an overlong
525      * sequence.  If 'consider_overlongs' is 0, the function assumes the
526      * input is not overlong, without checking, and will return based on that
527      * assumption.  If this parameter is 1, the function will go to the trouble
528      * of figuring out if it actually evaluates to above or below 31 bits.
529      *
530      * The sequence is otherwise assumed to be well-formed, without checking.
531      */
532
533     const STRLEN len = e - s;
534     int is_overlong;
535
536     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_CP_ABOVE_31_BITS;
537
538     assert(! UTF8_IS_INVARIANT(*s) && e > s);
539
540 #ifdef EBCDIC
541
542     PERL_UNUSED_ARG(consider_overlongs);
543
544     /* On the EBCDIC code pages we handle, only the native start byte 0xFE can
545      * mean a 32-bit or larger code point (0xFF is an invariant).  0xFE can
546      * also be the start byte for a 31-bit code point; we need at least 2
547      * bytes, and maybe up through 8 bytes, to determine that.  (It can also be
548      * the start byte for an overlong sequence, but for 30-bit or smaller code
549      * points, so we don't have to worry about overlongs on EBCDIC.) */
550     if (*s != 0xFE) {
551         return 0;
552     }
553
554     if (len == 1) {
555         return -1;
556     }
557
558 #else
559
560     /* On ASCII, FE and FF are the only start bytes that can evaluate to
561      * needing more than 31 bits. */
562     if (LIKELY(*s < 0xFE)) {
563         return 0;
564     }
565
566     /* What we have left are FE and FF.  Both of these require more than 31
567      * bits unless they are for overlongs. */
568     if (! consider_overlongs) {
569         return 1;
570     }
571
572     /* Here, we have FE or FF.  If the input isn't overlong, it evaluates to
573      * above 31 bits.  But we need more than one byte to discern this, so if
574      * passed just the start byte, it could be an overlong evaluating to
575      * smaller */
576     if (len == 1) {
577         return -1;
578     }
579
580     /* Having excluded len==1, and knowing that FE and FF are both valid start
581      * bytes, we can call the function below to see if the sequence is
582      * overlong.  (We don't need the full generality of the called function,
583      * but for these huge code points, speed shouldn't be a consideration, and
584      * the compiler does have enough information, since it's static to this
585      * file, to optimize to just the needed parts.) */
586     is_overlong = is_utf8_overlong_given_start_byte_ok(s, len);
587
588     /* If it isn't overlong, more than 31 bits are required. */
589     if (is_overlong == 0) {
590         return 1;
591     }
592
593     /* If it is indeterminate if it is overlong, return that */
594     if (is_overlong < 0) {
595         return -1;
596     }
597
598     /* Here is overlong.  Such a sequence starting with FE is below 31 bits, as
599      * the max it can be is 2**31 - 1 */
600     if (*s == 0xFE) {
601         return 0;
602     }
603
604 #endif
605
606     /* Here, ASCII and EBCDIC rejoin:
607     *  On ASCII:   We have an overlong sequence starting with FF
608     *  On EBCDIC:  We have a sequence starting with FE. */
609
610     {   /* For C89, use a block so the declaration can be close to its use */
611
612 #ifdef EBCDIC
613
614         /* U+7FFFFFFF (2 ** 31 - 1)
615          *              [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 10  11  12  13
616          *   IBM-1047: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x42\x73\x73\x73\x73\x73\x73
617          *    IBM-037: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x42\x72\x72\x72\x72\x72\x72
618          *   POSIX-BC: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x42\x75\x75\x75\x75\x75\x75
619          *         I8: \xFF\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA1\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF
620          * U+80000000 (2 ** 31):
621          *   IBM-1047: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x43\x41\x41\x41\x41\x41\x41
622          *    IBM-037: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x43\x41\x41\x41\x41\x41\x41
623          *   POSIX-BC: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x43\x41\x41\x41\x41\x41\x41
624          *         I8: \xFF\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA2\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0
625          *
626          * and since we know that *s = \xfe, any continuation sequcence
627          * following it that is gt the below is above 31 bits
628                                                 [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] */
629         const U8 conts_for_highest_30_bit[] = "\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x42";
630
631 #else
632
633         /* FF overlong for U+7FFFFFFF (2 ** 31 - 1)
634          *      ASCII: \xFF\x80\x80\x80\x80\x80\x80\x81\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF
635          * FF overlong for U+80000000 (2 ** 31):
636          *      ASCII: \xFF\x80\x80\x80\x80\x80\x80\x82\x80\x80\x80\x80\x80
637          * and since we know that *s = \xff, any continuation sequcence
638          * following it that is gt the below is above 30 bits
639                                                 [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] */
640         const U8 conts_for_highest_30_bit[] = "\x80\x80\x80\x80\x80\x80\x81";
641
642
643 #endif
644         const STRLEN conts_len = sizeof(conts_for_highest_30_bit) - 1;
645         const STRLEN cmp_len = MIN(conts_len, len - 1);
646
647         /* Now compare the continuation bytes in s with the ones we have
648          * compiled in that are for the largest 30 bit code point.  If we have
649          * enough bytes available to determine the answer, or the bytes we do
650          * have differ from them, we can compare the two to get a definitive
651          * answer (Note that in UTF-EBCDIC, the two lowest possible
652          * continuation bytes are \x41 and \x42.) */
653         if (cmp_len >= conts_len || memNE(s + 1,
654                                           conts_for_highest_30_bit,
655                                           cmp_len))
656         {
657             return cBOOL(memGT(s + 1, conts_for_highest_30_bit, cmp_len));
658         }
659
660         /* Here, all the bytes we have are the same as the highest 30-bit code
661          * point, but we are missing so many bytes that we can't make the
662          * determination */
663         return -1;
664     }
665 }
666
667 #endif
668
669 PERL_STATIC_INLINE int
670 S_is_utf8_overlong_given_start_byte_ok(const U8 * const s, const STRLEN len)
671 {
672     /* Returns an int indicating whether or not the UTF-8 sequence from 's' to
673      * 's' + 'len' - 1 is an overlong.  It returns 1 if it is an overlong; 0 if
674      * it isn't, and -1 if there isn't enough information to tell.  This last
675      * return value can happen if the sequence is incomplete, missing some
676      * trailing bytes that would form a complete character.  If there are
677      * enough bytes to make a definitive decision, this function does so.
678      * Usually 2 bytes sufficient.
679      *
680      * Overlongs can occur whenever the number of continuation bytes changes.
681      * That means whenever the number of leading 1 bits in a start byte
682      * increases from the next lower start byte.  That happens for start bytes
683      * C0, E0, F0, F8, FC, FE, and FF.  On modern perls, the following illegal
684      * start bytes have already been excluded, so don't need to be tested here;
685      * ASCII platforms: C0, C1
686      * EBCDIC platforms C0, C1, C2, C3, C4, E0
687      */
688
689     const U8 s0 = NATIVE_UTF8_TO_I8(s[0]);
690     const U8 s1 = NATIVE_UTF8_TO_I8(s[1]);
691
692     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_OVERLONG_GIVEN_START_BYTE_OK;
693     assert(len > 1 && UTF8_IS_START(*s));
694
695     /* Each platform has overlongs after the start bytes given above (expressed
696      * in I8 for EBCDIC).  What constitutes an overlong varies by platform, but
697      * the logic is the same, except the E0 overlong has already been excluded
698      * on EBCDIC platforms.   The  values below were found by manually
699      * inspecting the UTF-8 patterns.  See the tables in utf8.h and
700      * utfebcdic.h. */
701
702 #       ifdef EBCDIC
703 #           define F0_ABOVE_OVERLONG 0xB0
704 #           define F8_ABOVE_OVERLONG 0xA8
705 #           define FC_ABOVE_OVERLONG 0xA4
706 #           define FE_ABOVE_OVERLONG 0xA2
707 #           define FF_OVERLONG_PREFIX "\xfe\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x41"
708                                     /* I8(0xfe) is FF */
709 #       else
710
711     if (s0 == 0xE0 && UNLIKELY(s1 < 0xA0)) {
712         return 1;
713     }
714
715 #           define F0_ABOVE_OVERLONG 0x90
716 #           define F8_ABOVE_OVERLONG 0x88
717 #           define FC_ABOVE_OVERLONG 0x84
718 #           define FE_ABOVE_OVERLONG 0x82
719 #           define FF_OVERLONG_PREFIX "\xff\x80\x80\x80\x80\x80\x80"
720 #       endif
721
722
723     if (   (s0 == 0xF0 && UNLIKELY(s1 < F0_ABOVE_OVERLONG))
724         || (s0 == 0xF8 && UNLIKELY(s1 < F8_ABOVE_OVERLONG))
725         || (s0 == 0xFC && UNLIKELY(s1 < FC_ABOVE_OVERLONG))
726         || (s0 == 0xFE && UNLIKELY(s1 < FE_ABOVE_OVERLONG)))
727     {
728         return 1;
729     }
730
731     /* Check for the FF overlong */
732     return isFF_OVERLONG(s, len);
733 }
734
735 PERL_STATIC_INLINE int
736 S_isFF_OVERLONG(const U8 * const s, const STRLEN len)
737 {
738     /* Returns an int indicating whether or not the UTF-8 sequence from 's' to
739      * 'e' - 1 is an overlong beginning with \xFF.  It returns 1 if it is; 0 if
740      * it isn't, and -1 if there isn't enough information to tell.  This last
741      * return value can happen if the sequence is incomplete, missing some
742      * trailing bytes that would form a complete character.  If there are
743      * enough bytes to make a definitive decision, this function does so. */
744
745     PERL_ARGS_ASSERT_ISFF_OVERLONG;
746
747     /* To be an FF overlong, all the available bytes must match */
748     if (LIKELY(memNE(s, FF_OVERLONG_PREFIX,
749                      MIN(len, sizeof(FF_OVERLONG_PREFIX) - 1))))
750     {
751         return 0;
752     }
753
754     /* To be an FF overlong sequence, all the bytes in FF_OVERLONG_PREFIX must
755      * be there; what comes after them doesn't matter.  See tables in utf8.h,
756      * utfebcdic.h. */
757     if (len >= sizeof(FF_OVERLONG_PREFIX) - 1) {
758         return 1;
759     }
760
761     /* The missing bytes could cause the result to go one way or the other, so
762      * the result is indeterminate */
763     return -1;
764 }
765
766 #if defined(UV_IS_QUAD) /* These assume IV_MAX is 2**63-1 */
767 #  ifdef EBCDIC     /* Actually is I8 */
768 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
769                 "\xFF\xA7\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
770 #  else
771 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
772                 "\xFF\x80\x87\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
773 #  endif
774 #endif
775
776 PERL_STATIC_INLINE int
777 S_does_utf8_overflow(const U8 * const s,
778                      const U8 * e,
779                      const bool consider_overlongs)
780 {
781     /* Returns an int indicating whether or not the UTF-8 sequence from 's' to
782      * 'e' - 1 would overflow an IV on this platform; that is if it represents
783      * a code point larger than the highest representable code point.  It
784      * returns 1 if it does overflow; 0 if it doesn't, and -1 if there isn't
785      * enough information to tell.  This last return value can happen if the
786      * sequence is incomplete, missing some trailing bytes that would form a
787      * complete character.  If there are enough bytes to make a definitive
788      * decision, this function does so.
789      *
790      * If 'consider_overlongs' is TRUE, the function checks for the possibility
791      * that the sequence is an overlong that doesn't overflow.  Otherwise, it
792      * assumes the sequence is not an overlong.  This can give different
793      * results only on ASCII 32-bit platforms.
794      *
795      * (For ASCII platforms, we could use memcmp() because we don't have to
796      * convert each byte to I8, but it's very rare input indeed that would
797      * approach overflow, so the loop below will likely only get executed once.)
798      *
799      * 'e' - 1 must not be beyond a full character. */
800
801
802     PERL_ARGS_ASSERT_DOES_UTF8_OVERFLOW;
803     assert(s <= e && s + UTF8SKIP(s) >= e);
804
805 #if ! defined(UV_IS_QUAD)
806
807     return is_utf8_cp_above_31_bits(s, e, consider_overlongs);
808
809 #else
810
811     PERL_UNUSED_ARG(consider_overlongs);
812
813     {
814         const STRLEN len = e - s;
815         const U8 *x;
816         const U8 * y = (const U8 *) HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8;
817
818         for (x = s; x < e; x++, y++) {
819
820             if (UNLIKELY(NATIVE_UTF8_TO_I8(*x) == *y)) {
821                 continue;
822             }
823
824             /* If this byte is larger than the corresponding highest UTF-8
825              * byte, the sequence overflow; otherwise the byte is less than,
826              * and so the sequence doesn't overflow */
827             return NATIVE_UTF8_TO_I8(*x) > *y;
828
829         }
830
831         /* Got to the end and all bytes are the same.  If the input is a whole
832          * character, it doesn't overflow.  And if it is a partial character,
833          * there's not enough information to tell */
834         if (len < sizeof(HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8) - 1) {
835             return -1;
836         }
837
838         return 0;
839     }
840
841 #endif
842
843 }
844
845 #if 0
846
847 /* This is the portions of the above function that deal with UV_MAX instead of
848  * IV_MAX.  They are left here in case we want to combine them so that internal
849  * uses can have larger code points.  The only logic difference is that the
850  * 32-bit EBCDIC platform is treate like the 64-bit, and the 32-bit ASCII has
851  * different logic.
852  */
853
854 /* Anything larger than this will overflow the word if it were converted into a UV */
855 #if defined(UV_IS_QUAD)
856 #  ifdef EBCDIC     /* Actually is I8 */
857 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
858                 "\xFF\xAF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
859 #  else
860 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
861                 "\xFF\x80\x8F\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
862 #  endif
863 #else   /* 32-bit */
864 #  ifdef EBCDIC
865 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
866                 "\xFF\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA3\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
867 #  else
868 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8  "\xFE\x83\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
869 #  endif
870 #endif
871
872 #if ! defined(UV_IS_QUAD) && ! defined(EBCDIC)
873
874     /* On 32 bit ASCII machines, many overlongs that start with FF don't
875      * overflow */
876     if (consider_overlongs && isFF_OVERLONG(s, len) > 0) {
877
878         /* To be such an overlong, the first bytes of 's' must match
879          * FF_OVERLONG_PREFIX, which is "\xff\x80\x80\x80\x80\x80\x80".  If we
880          * don't have any additional bytes available, the sequence, when
881          * completed might or might not fit in 32 bits.  But if we have that
882          * next byte, we can tell for sure.  If it is <= 0x83, then it does
883          * fit. */
884         if (len <= sizeof(FF_OVERLONG_PREFIX) - 1) {
885             return -1;
886         }
887
888         return s[sizeof(FF_OVERLONG_PREFIX) - 1] > 0x83;
889     }
890
891 /* Starting with the #else, the rest of the function is identical except
892  *      1.  we need to move the 'len' declaration to be global to the function
893  *      2.  the endif move to just after the UNUSED_ARG.
894  * An empty endif is given just below to satisfy the preprocessor
895  */
896 #endif
897
898 #endif
899
900 #undef F0_ABOVE_OVERLONG
901 #undef F8_ABOVE_OVERLONG
902 #undef FC_ABOVE_OVERLONG
903 #undef FE_ABOVE_OVERLONG
904 #undef FF_OVERLONG_PREFIX
905
906 STRLEN
907 Perl__is_utf8_char_helper(const U8 * const s, const U8 * e, const U32 flags)
908 {
909     STRLEN len;
910     const U8 *x;
911
912     /* A helper function that should not be called directly.
913      *
914      * This function returns non-zero if the string beginning at 's' and
915      * looking no further than 'e - 1' is well-formed Perl-extended-UTF-8 for a
916      * code point; otherwise it returns 0.  The examination stops after the
917      * first code point in 's' is validated, not looking at the rest of the
918      * input.  If 'e' is such that there are not enough bytes to represent a
919      * complete code point, this function will return non-zero anyway, if the
920      * bytes it does have are well-formed UTF-8 as far as they go, and aren't
921      * excluded by 'flags'.
922      *
923      * A non-zero return gives the number of bytes required to represent the
924      * code point.  Be aware that if the input is for a partial character, the
925      * return will be larger than 'e - s'.
926      *
927      * This function assumes that the code point represented is UTF-8 variant.
928      * The caller should have excluded the possibility of it being invariant
929      * before calling this function.
930      *
931      * 'flags' can be 0, or any combination of the UTF8_DISALLOW_foo flags
932      * accepted by L</utf8n_to_uvchr>.  If non-zero, this function will return
933      * 0 if the code point represented is well-formed Perl-extended-UTF-8, but
934      * disallowed by the flags.  If the input is only for a partial character,
935      * the function will return non-zero if there is any sequence of
936      * well-formed UTF-8 that, when appended to the input sequence, could
937      * result in an allowed code point; otherwise it returns 0.  Non characters
938      * cannot be determined based on partial character input.  But many  of the
939      * other excluded types can be determined with just the first one or two
940      * bytes.
941      *
942      */
943
944     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_CHAR_HELPER;
945
946     assert(0 == (flags & ~(UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE
947                           |UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED)));
948     assert(! UTF8_IS_INVARIANT(*s));
949
950     /* A variant char must begin with a start byte */
951     if (UNLIKELY(! UTF8_IS_START(*s))) {
952         return 0;
953     }
954
955     /* Examine a maximum of a single whole code point */
956     if (e - s > UTF8SKIP(s)) {
957         e = s + UTF8SKIP(s);
958     }
959
960     len = e - s;
961
962     if (flags && isUTF8_POSSIBLY_PROBLEMATIC(*s)) {
963         const U8 s0 = NATIVE_UTF8_TO_I8(s[0]);
964
965         /* Here, we are disallowing some set of largish code points, and the
966          * first byte indicates the sequence is for a code point that could be
967          * in the excluded set.  We generally don't have to look beyond this or
968          * the second byte to see if the sequence is actually for one of the
969          * excluded classes.  The code below is derived from this table:
970          *
971          *              UTF-8            UTF-EBCDIC I8
972          *   U+D800: \xED\xA0\x80      \xF1\xB6\xA0\xA0      First surrogate
973          *   U+DFFF: \xED\xBF\xBF      \xF1\xB7\xBF\xBF      Final surrogate
974          * U+110000: \xF4\x90\x80\x80  \xF9\xA2\xA0\xA0\xA0  First above Unicode
975          *
976          * Keep in mind that legal continuation bytes range between \x80..\xBF
977          * for UTF-8, and \xA0..\xBF for I8.  Anything above those aren't
978          * continuation bytes.  Hence, we don't have to test the upper edge
979          * because if any of those is encountered, the sequence is malformed,
980          * and would fail elsewhere in this function.
981          *
982          * The code here likewise assumes that there aren't other
983          * malformations; again the function should fail elsewhere because of
984          * these.  For example, an overlong beginning with FC doesn't actually
985          * have to be a super; it could actually represent a small code point,
986          * even U+0000.  But, since overlongs (and other malformations) are
987          * illegal, the function should return FALSE in either case.
988          */
989
990 #ifdef EBCDIC   /* On EBCDIC, these are actually I8 bytes */
991 #  define FIRST_START_BYTE_THAT_IS_DEFINITELY_SUPER  0xFA
992 #  define IS_UTF8_2_BYTE_SUPER(s0, s1)           ((s0) == 0xF9 && (s1) >= 0xA2)
993
994 #  define IS_UTF8_2_BYTE_SURROGATE(s0, s1)       ((s0) == 0xF1              \
995                                                        /* B6 and B7 */      \
996                                               && ((s1) & 0xFE ) == 0xB6)
997 #  define isUTF8_PERL_EXTENDED(s)   (*s == I8_TO_NATIVE_UTF8(0xFF))
998 #else
999 #  define FIRST_START_BYTE_THAT_IS_DEFINITELY_SUPER  0xF5
1000 #  define IS_UTF8_2_BYTE_SUPER(s0, s1)           ((s0) == 0xF4 && (s1) >= 0x90)
1001 #  define IS_UTF8_2_BYTE_SURROGATE(s0, s1)       ((s0) == 0xED && (s1) >= 0xA0)
1002 #  define isUTF8_PERL_EXTENDED(s)   (*s >= 0xFE)
1003 #endif
1004
1005         if (  (flags & UTF8_DISALLOW_SUPER)
1006             && UNLIKELY(s0 >= FIRST_START_BYTE_THAT_IS_DEFINITELY_SUPER))
1007         {
1008             return 0;           /* Above Unicode */
1009         }
1010
1011         if (   (flags & UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED)
1012             &&  UNLIKELY(isUTF8_PERL_EXTENDED(s)))
1013         {
1014             return 0;
1015         }
1016
1017         if (len > 1) {
1018             const U8 s1 = NATIVE_UTF8_TO_I8(s[1]);
1019
1020             if (   (flags & UTF8_DISALLOW_SUPER)
1021                 &&  UNLIKELY(IS_UTF8_2_BYTE_SUPER(s0, s1)))
1022             {
1023                 return 0;       /* Above Unicode */
1024             }
1025
1026             if (   (flags & UTF8_DISALLOW_SURROGATE)
1027                 &&  UNLIKELY(IS_UTF8_2_BYTE_SURROGATE(s0, s1)))
1028             {
1029                 return 0;       /* Surrogate */
1030             }
1031
1032             if (  (flags & UTF8_DISALLOW_NONCHAR)
1033                 && UNLIKELY(UTF8_IS_NONCHAR(s, e)))
1034             {
1035                 return 0;       /* Noncharacter code point */
1036             }
1037         }
1038     }
1039
1040     /* Make sure that all that follows are continuation bytes */
1041     for (x = s + 1; x < e; x++) {
1042         if (UNLIKELY(! UTF8_IS_CONTINUATION(*x))) {
1043             return 0;
1044         }
1045     }
1046
1047     /* Here is syntactically valid.  Next, make sure this isn't the start of an
1048      * overlong. */
1049     if (len > 1 && is_utf8_overlong_given_start_byte_ok(s, len) > 0) {
1050         return 0;
1051     }
1052
1053     /* And finally, that the code point represented fits in a word on this
1054      * platform */
1055     if (0 < does_utf8_overflow(s, e,
1056                                0 /* Don't consider overlongs */
1057                               ))
1058     {
1059         return 0;
1060     }
1061
1062     return UTF8SKIP(s);
1063 }
1064
1065 char *
1066 Perl__byte_dump_string(pTHX_ const U8 * const start, const STRLEN len, const bool format)
1067 {
1068     /* Returns a mortalized C string that is a displayable copy of the 'len'
1069      * bytes starting at 'start'.  'format' gives how to display each byte.
1070      * Currently, there are only two formats, so it is currently a bool:
1071      *      0   \xab
1072      *      1    ab         (that is a space between two hex digit bytes)
1073      */
1074
1075     const STRLEN output_len = 4 * len + 1;  /* 4 bytes per each input, plus a
1076                                                trailing NUL */
1077     const U8 * s = start;
1078     const U8 * const e = start + len;
1079     char * output;
1080     char * d;
1081
1082     PERL_ARGS_ASSERT__BYTE_DUMP_STRING;
1083
1084     Newx(output, output_len, char);
1085     SAVEFREEPV(output);
1086
1087     d = output;
1088     for (s = start; s < e; s++) {
1089         const unsigned high_nibble = (*s & 0xF0) >> 4;
1090         const unsigned low_nibble =  (*s & 0x0F);
1091
1092         if (format) {
1093             if (s > start) {
1094                 *d++ = ' ';
1095             }
1096         }
1097         else {
1098             *d++ = '\\';
1099             *d++ = 'x';
1100         }
1101
1102         if (high_nibble < 10) {
1103             *d++ = high_nibble + '0';
1104         }
1105         else {
1106             *d++ = high_nibble - 10 + 'a';
1107         }
1108
1109         if (low_nibble < 10) {
1110             *d++ = low_nibble + '0';
1111         }
1112         else {
1113             *d++ = low_nibble - 10 + 'a';
1114         }
1115     }
1116
1117     *d = '\0';
1118     return output;
1119 }
1120
1121 PERL_STATIC_INLINE char *
1122 S_unexpected_non_continuation_text(pTHX_ const U8 * const s,
1123
1124                                          /* Max number of bytes to print */
1125                                          STRLEN print_len,
1126
1127                                          /* Which one is the non-continuation */
1128                                          const STRLEN non_cont_byte_pos,
1129
1130                                          /* How many bytes should there be? */
1131                                          const STRLEN expect_len)
1132 {
1133     /* Return the malformation warning text for an unexpected continuation
1134      * byte. */
1135
1136     const char * const where = (non_cont_byte_pos == 1)
1137                                ? "immediately"
1138                                : Perl_form(aTHX_ "%d bytes",
1139                                                  (int) non_cont_byte_pos);
1140     const U8 * x = s + non_cont_byte_pos;
1141     const U8 * e = s + print_len;
1142
1143     PERL_ARGS_ASSERT_UNEXPECTED_NON_CONTINUATION_TEXT;
1144
1145     /* We don't need to pass this parameter, but since it has already been
1146      * calculated, it's likely faster to pass it; verify under DEBUGGING */
1147     assert(expect_len == UTF8SKIP(s));
1148
1149     /* As a defensive coding measure, don't output anything past a NUL.  Such
1150      * bytes shouldn't be in the middle of a malformation, and could mark the
1151      * end of the allocated string, and what comes after is undefined */
1152     for (; x < e; x++) {
1153         if (*x == '\0') {
1154             x++;            /* Output this particular NUL */
1155             break;
1156         }
1157     }
1158
1159     return Perl_form(aTHX_ "%s: %s (unexpected non-continuation byte 0x%02x,"
1160                            " %s after start byte 0x%02x; need %d bytes, got %d)",
1161                            malformed_text,
1162                            _byte_dump_string(s, x - s, 0),
1163                            *(s + non_cont_byte_pos),
1164                            where,
1165                            *s,
1166                            (int) expect_len,
1167                            (int) non_cont_byte_pos);
1168 }
1169
1170 /*
1171
1172 =for apidoc utf8n_to_uvchr
1173
1174 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
1175 Most code should use L</utf8_to_uvchr_buf>() rather than call this directly.
1176
1177 Bottom level UTF-8 decode routine.
1178 Returns the native code point value of the first character in the string C<s>,
1179 which is assumed to be in UTF-8 (or UTF-EBCDIC) encoding, and no longer than
1180 C<curlen> bytes; C<*retlen> (if C<retlen> isn't NULL) will be set to
1181 the length, in bytes, of that character.
1182
1183 The value of C<flags> determines the behavior when C<s> does not point to a
1184 well-formed UTF-8 character.  If C<flags> is 0, encountering a malformation
1185 causes zero to be returned and C<*retlen> is set so that (S<C<s> + C<*retlen>>)
1186 is the next possible position in C<s> that could begin a non-malformed
1187 character.  Also, if UTF-8 warnings haven't been lexically disabled, a warning
1188 is raised.  Some UTF-8 input sequences may contain multiple malformations.
1189 This function tries to find every possible one in each call, so multiple
1190 warnings can be raised for the same sequence.
1191
1192 Various ALLOW flags can be set in C<flags> to allow (and not warn on)
1193 individual types of malformations, such as the sequence being overlong (that
1194 is, when there is a shorter sequence that can express the same code point;
1195 overlong sequences are expressly forbidden in the UTF-8 standard due to
1196 potential security issues).  Another malformation example is the first byte of
1197 a character not being a legal first byte.  See F<utf8.h> for the list of such
1198 flags.  Even if allowed, this function generally returns the Unicode
1199 REPLACEMENT CHARACTER when it encounters a malformation.  There are flags in
1200 F<utf8.h> to override this behavior for the overlong malformations, but don't
1201 do that except for very specialized purposes.
1202
1203 The C<UTF8_CHECK_ONLY> flag overrides the behavior when a non-allowed (by other
1204 flags) malformation is found.  If this flag is set, the routine assumes that
1205 the caller will raise a warning, and this function will silently just set
1206 C<retlen> to C<-1> (cast to C<STRLEN>) and return zero.
1207
1208 Note that this API requires disambiguation between successful decoding a C<NUL>
1209 character, and an error return (unless the C<UTF8_CHECK_ONLY> flag is set), as
1210 in both cases, 0 is returned, and, depending on the malformation, C<retlen> may
1211 be set to 1.  To disambiguate, upon a zero return, see if the first byte of
1212 C<s> is 0 as well.  If so, the input was a C<NUL>; if not, the input had an
1213 error.  Or you can use C<L</utf8n_to_uvchr_error>>.
1214
1215 Certain code points are considered problematic.  These are Unicode surrogates,
1216 Unicode non-characters, and code points above the Unicode maximum of 0x10FFFF.
1217 By default these are considered regular code points, but certain situations
1218 warrant special handling for them, which can be specified using the C<flags>
1219 parameter.  If C<flags> contains C<UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE>, all
1220 three classes are treated as malformations and handled as such.  The flags
1221 C<UTF8_DISALLOW_SURROGATE>, C<UTF8_DISALLOW_NONCHAR>, and
1222 C<UTF8_DISALLOW_SUPER> (meaning above the legal Unicode maximum) can be set to
1223 disallow these categories individually.  C<UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE>
1224 restricts the allowed inputs to the strict UTF-8 traditionally defined by
1225 Unicode.  Use C<UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE> to use the strictness
1226 definition given by
1227 L<Unicode Corrigendum #9|http://www.unicode.org/versions/corrigendum9.html>.
1228 The difference between traditional strictness and C9 strictness is that the
1229 latter does not forbid non-character code points.  (They are still discouraged,
1230 however.)  For more discussion see L<perlunicode/Noncharacter code points>.
1231
1232 The flags C<UTF8_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE>,
1233 C<UTF8_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE>, C<UTF8_WARN_SURROGATE>,
1234 C<UTF8_WARN_NONCHAR>, and C<UTF8_WARN_SUPER> will cause warning messages to be
1235 raised for their respective categories, but otherwise the code points are
1236 considered valid (not malformations).  To get a category to both be treated as
1237 a malformation and raise a warning, specify both the WARN and DISALLOW flags.
1238 (But note that warnings are not raised if lexically disabled nor if
1239 C<UTF8_CHECK_ONLY> is also specified.)
1240
1241 Extremely high code points were never specified in any standard, and require an
1242 extension to UTF-8 to express, which Perl does.  It is likely that programs
1243 written in something other than Perl would not be able to read files that
1244 contain these; nor would Perl understand files written by something that uses a
1245 different extension.  For these reasons, there is a separate set of flags that
1246 can warn and/or disallow these extremely high code points, even if other
1247 above-Unicode ones are accepted.  They are the C<UTF8_WARN_PERL_EXTENDED> and
1248 C<UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED> flags.  For more information see
1249 L</C<UTF8_GOT_PERL_EXTENDED>>.  Of course C<UTF8_DISALLOW_SUPER> will treat all
1250 above-Unicode code points, including these, as malformations.
1251 (Note that the Unicode standard considers anything above 0x10FFFF to be
1252 illegal, but there are standards predating it that allow up to 0x7FFF_FFFF
1253 (2**31 -1))
1254
1255 A somewhat misleadingly named synonym for C<UTF8_WARN_PERL_EXTENDED> is
1256 retained for backward compatibility: C<UTF8_WARN_ABOVE_31_BIT>.  Similarly,
1257 C<UTF8_DISALLOW_ABOVE_31_BIT> is usable instead of the more accurately named
1258 C<UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED>.  The names are misleading because these flags
1259 can apply to code points that actually do fit in 31 bits.  This happens on
1260 EBCDIC platforms, and sometimes when the L<overlong
1261 malformation|/C<UTF8_GOT_LONG>> is also present.  The new names accurately
1262 describe the situation in all cases.
1263
1264
1265 All other code points corresponding to Unicode characters, including private
1266 use and those yet to be assigned, are never considered malformed and never
1267 warn.
1268
1269 =cut
1270
1271 Also implemented as a macro in utf8.h
1272 */
1273
1274 UV
1275 Perl_utf8n_to_uvchr(const U8 *s,
1276                     STRLEN curlen,
1277                     STRLEN *retlen,
1278                     const U32 flags)
1279 {
1280     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8N_TO_UVCHR;
1281
1282     return utf8n_to_uvchr_error(s, curlen, retlen, flags, NULL);
1283 }
1284
1285 /*
1286
1287 =for apidoc utf8n_to_uvchr_error
1288
1289 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
1290 Most code should use L</utf8_to_uvchr_buf>() rather than call this directly.
1291
1292 This function is for code that needs to know what the precise malformation(s)
1293 are when an error is found.  If you also need to know the generated warning
1294 messages, use L</utf8n_to_uvchr_msgs>() instead.
1295
1296 It is like C<L</utf8n_to_uvchr>> but it takes an extra parameter placed after
1297 all the others, C<errors>.  If this parameter is 0, this function behaves
1298 identically to C<L</utf8n_to_uvchr>>.  Otherwise, C<errors> should be a pointer
1299 to a C<U32> variable, which this function sets to indicate any errors found.
1300 Upon return, if C<*errors> is 0, there were no errors found.  Otherwise,
1301 C<*errors> is the bit-wise C<OR> of the bits described in the list below.  Some
1302 of these bits will be set if a malformation is found, even if the input
1303 C<flags> parameter indicates that the given malformation is allowed; those
1304 exceptions are noted:
1305
1306 =over 4
1307
1308 =item C<UTF8_GOT_PERL_EXTENDED>
1309
1310 The input sequence is not standard UTF-8, but a Perl extension.  This bit is
1311 set only if the input C<flags> parameter contains either the
1312 C<UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED> or the C<UTF8_WARN_PERL_EXTENDED> flags.
1313
1314 Code points above 0x7FFF_FFFF (2**31 - 1) were never specified in any standard,
1315 and so some extension must be used to express them.  Perl uses a natural
1316 extension to UTF-8 to represent the ones up to 2**36-1, and invented a further
1317 extension to represent even higher ones, so that any code point that fits in a
1318 64-bit word can be represented.  Text using these extensions is not likely to
1319 be portable to non-Perl code.  We lump both of these extensions together and
1320 refer to them as Perl extended UTF-8.  There exist other extensions that people
1321 have invented, incompatible with Perl's.
1322
1323 On EBCDIC platforms starting in Perl v5.24, the Perl extension for representing
1324 extremely high code points kicks in at 0x3FFF_FFFF (2**30 -1), which is lower
1325 than on ASCII.  Prior to that, code points 2**31 and higher were simply
1326 unrepresentable, and a different, incompatible method was used to represent
1327 code points between 2**30 and 2**31 - 1.
1328
1329 On both platforms, ASCII and EBCDIC, C<UTF8_GOT_PERL_EXTENDED> is set if
1330 Perl extended UTF-8 is used.
1331
1332 In earlier Perls, this bit was named C<UTF8_GOT_ABOVE_31_BIT>, which you still
1333 may use for backward compatibility.  That name is misleading, as this flag may
1334 be set when the code point actually does fit in 31 bits.  This happens on
1335 EBCDIC platforms, and sometimes when the L<overlong
1336 malformation|/C<UTF8_GOT_LONG>> is also present.  The new name accurately
1337 describes the situation in all cases.
1338
1339 =item C<UTF8_GOT_CONTINUATION>
1340
1341 The input sequence was malformed in that the first byte was a a UTF-8
1342 continuation byte.
1343
1344 =item C<UTF8_GOT_EMPTY>
1345
1346 The input C<curlen> parameter was 0.
1347
1348 =item C<UTF8_GOT_LONG>
1349
1350 The input sequence was malformed in that there is some other sequence that
1351 evaluates to the same code point, but that sequence is shorter than this one.
1352
1353 Until Unicode 3.1, it was legal for programs to accept this malformation, but
1354 it was discovered that this created security issues.
1355
1356 =item C<UTF8_GOT_NONCHAR>
1357
1358 The code point represented by the input UTF-8 sequence is for a Unicode
1359 non-character code point.
1360 This bit is set only if the input C<flags> parameter contains either the
1361 C<UTF8_DISALLOW_NONCHAR> or the C<UTF8_WARN_NONCHAR> flags.
1362
1363 =item C<UTF8_GOT_NON_CONTINUATION>
1364
1365 The input sequence was malformed in that a non-continuation type byte was found
1366 in a position where only a continuation type one should be.  See also
1367 L</C<UTF8_GOT_SHORT>>.
1368
1369 =item C<UTF8_GOT_OVERFLOW>
1370
1371 The input sequence was malformed in that it is for a code point that is not
1372 representable in the number of bits available in an IV on the current platform.
1373
1374 =item C<UTF8_GOT_SHORT>
1375
1376 The input sequence was malformed in that C<curlen> is smaller than required for
1377 a complete sequence.  In other words, the input is for a partial character
1378 sequence.
1379
1380
1381 C<UTF8_GOT_SHORT> and C<UTF8_GOT_NON_CONTINUATION> both indicate a too short
1382 sequence.  The difference is that C<UTF8_GOT_NON_CONTINUATION> indicates always
1383 that there is an error, while C<UTF8_GOT_SHORT> means that an incomplete
1384 sequence was looked at.   If no other flags are present, it means that the
1385 sequence was valid as far as it went.  Depending on the application, this could
1386 mean one of three things:
1387
1388 =over
1389
1390 =item *
1391
1392 The C<curlen> length parameter passed in was too small, and the function was
1393 prevented from examining all the necessary bytes.
1394
1395 =item *
1396
1397 The buffer being looked at is based on reading data, and the data received so
1398 far stopped in the middle of a character, so that the next read will
1399 read the remainder of this character.  (It is up to the caller to deal with the
1400 split bytes somehow.)
1401
1402 =item *
1403
1404 This is a real error, and the partial sequence is all we're going to get.
1405
1406 =back
1407
1408 =item C<UTF8_GOT_SUPER>
1409
1410 The input sequence was malformed in that it is for a non-Unicode code point;
1411 that is, one above the legal Unicode maximum.
1412 This bit is set only if the input C<flags> parameter contains either the
1413 C<UTF8_DISALLOW_SUPER> or the C<UTF8_WARN_SUPER> flags.
1414
1415 =item C<UTF8_GOT_SURROGATE>
1416
1417 The input sequence was malformed in that it is for a -Unicode UTF-16 surrogate
1418 code point.
1419 This bit is set only if the input C<flags> parameter contains either the
1420 C<UTF8_DISALLOW_SURROGATE> or the C<UTF8_WARN_SURROGATE> flags.
1421
1422 =back
1423
1424 To do your own error handling, call this function with the C<UTF8_CHECK_ONLY>
1425 flag to suppress any warnings, and then examine the C<*errors> return.
1426
1427 =cut
1428
1429 Also implemented as a macro in utf8.h
1430 */
1431
1432 UV
1433 Perl_utf8n_to_uvchr_error(const U8 *s,
1434                           STRLEN curlen,
1435                           STRLEN *retlen,
1436                           const U32 flags,
1437                           U32 * errors)
1438 {
1439     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8N_TO_UVCHR_ERROR;
1440
1441     return utf8n_to_uvchr_msgs(s, curlen, retlen, flags, errors, NULL);
1442 }
1443
1444 /*
1445
1446 =for apidoc utf8n_to_uvchr_msgs
1447
1448 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
1449 Most code should use L</utf8_to_uvchr_buf>() rather than call this directly.
1450
1451 This function is for code that needs to know what the precise malformation(s)
1452 are when an error is found, and wants the corresponding warning and/or error
1453 messages to be returned to the caller rather than be displayed.  All messages
1454 that would have been displayed if all lexcial warnings are enabled will be
1455 returned.
1456
1457 It is just like C<L</utf8n_to_uvchr_error>> but it takes an extra parameter
1458 placed after all the others, C<msgs>.  If this parameter is 0, this function
1459 behaves identically to C<L</utf8n_to_uvchr_error>>.  Otherwise, C<msgs> should
1460 be a pointer to an C<AV *> variable, in which this function creates a new AV to
1461 contain any appropriate messages.  The elements of the array are ordered so
1462 that the first message that would have been displayed is in the 0th element,
1463 and so on.  Each element is a hash with three key-value pairs, as follows:
1464
1465 =over 4
1466
1467 =item C<text>
1468
1469 The text of the message as a C<SVpv>.
1470
1471 =item C<warn_categories>
1472
1473 The warning category (or categories) packed into a C<SVuv>.
1474
1475 =item C<flag>
1476
1477 A single flag bit associated with this message, in a C<SVuv>.
1478 The bit corresponds to some bit in the C<*errors> return value,
1479 such as C<UTF8_GOT_LONG>.
1480
1481 =back
1482
1483 It's important to note that specifying this parameter as non-null will cause
1484 any warnings this function would otherwise generate to be suppressed, and
1485 instead be placed in C<*msgs>.  The caller can check the lexical warnings state
1486 (or not) when choosing what to do with the returned messages.
1487
1488 If the flag C<UTF8_CHECK_ONLY> is passed, no warnings are generated, and hence
1489 no AV is created.
1490
1491 The caller, of course, is responsible for freeing any returned AV.
1492
1493 =cut
1494 */
1495
1496 UV
1497 Perl__utf8n_to_uvchr_msgs_helper(const U8 *s,
1498                                STRLEN curlen,
1499                                STRLEN *retlen,
1500                                const U32 flags,
1501                                U32 * errors,
1502                                AV ** msgs)
1503 {
1504     const U8 * const s0 = s;
1505     const U8 * send = s0 + curlen;
1506     U32 possible_problems;  /* A bit is set here for each potential problem
1507                                found as we go along */
1508     UV uv;
1509     STRLEN expectlen;     /* How long should this sequence be? */
1510     STRLEN avail_len;     /* When input is too short, gives what that is */
1511     U32 discard_errors;   /* Used to save branches when 'errors' is NULL; this
1512                              gets set and discarded */
1513
1514     /* The below are used only if there is both an overlong malformation and a
1515      * too short one.  Otherwise the first two are set to 's0' and 'send', and
1516      * the third not used at all */
1517     U8 * adjusted_s0;
1518     U8 temp_char_buf[UTF8_MAXBYTES + 1]; /* Used to avoid a Newx in this
1519                                             routine; see [perl #130921] */
1520     UV uv_so_far;
1521     dTHX;
1522
1523     PERL_ARGS_ASSERT__UTF8N_TO_UVCHR_MSGS_HELPER;
1524
1525     /* Here, is one of: a) malformed; b) a problematic code point (surrogate,
1526      * non-unicode, or nonchar); or c) on ASCII platforms, one of the Hangul
1527      * syllables that the dfa doesn't properly handle.  Quickly dispose of the
1528      * final case. */
1529
1530 #ifndef EBCDIC
1531
1532     /* Each of the affected Hanguls starts with \xED */
1533
1534     if (is_HANGUL_ED_utf8_safe(s0, send)) {
1535         if (retlen) {
1536             *retlen = 3;
1537         }
1538         if (errors) {
1539             *errors = 0;
1540         }
1541         if (msgs) {
1542             *msgs = NULL;
1543         }
1544
1545         return ((0xED & UTF_START_MASK(3)) << (2 * UTF_ACCUMULATION_SHIFT))
1546              | ((s0[1] & UTF_CONTINUATION_MASK) << UTF_ACCUMULATION_SHIFT)
1547              |  (s0[2] & UTF_CONTINUATION_MASK);
1548     }
1549
1550 #endif
1551
1552     /* In conjunction with the exhaustive tests that can be enabled in
1553      * APItest/t/utf8_warn_base.pl, this can make sure the dfa does precisely
1554      * what it is intended to do, and that no flaws in it are masked by
1555      * dropping down and executing the code below
1556     assert(! isUTF8_CHAR(s0, send)
1557           || UTF8_IS_SURROGATE(s0, send)
1558           || UTF8_IS_SUPER(s0, send)
1559           || UTF8_IS_NONCHAR(s0,send));
1560     */
1561
1562     s = s0;
1563     uv = *s0;
1564     possible_problems = 0;
1565     expectlen = 0;
1566     avail_len = 0;
1567     discard_errors = 0;
1568     adjusted_s0 = (U8 *) s0;
1569     uv_so_far = 0;
1570
1571     if (errors) {
1572         *errors = 0;
1573     }
1574     else {
1575         errors = &discard_errors;
1576     }
1577
1578     /* The order of malformation tests here is important.  We should consume as
1579      * few bytes as possible in order to not skip any valid character.  This is
1580      * required by the Unicode Standard (section 3.9 of Unicode 6.0); see also
1581      * http://unicode.org/reports/tr36 for more discussion as to why.  For
1582      * example, once we've done a UTF8SKIP, we can tell the expected number of
1583      * bytes, and could fail right off the bat if the input parameters indicate
1584      * that there are too few available.  But it could be that just that first
1585      * byte is garbled, and the intended character occupies fewer bytes.  If we
1586      * blindly assumed that the first byte is correct, and skipped based on
1587      * that number, we could skip over a valid input character.  So instead, we
1588      * always examine the sequence byte-by-byte.
1589      *
1590      * We also should not consume too few bytes, otherwise someone could inject
1591      * things.  For example, an input could be deliberately designed to
1592      * overflow, and if this code bailed out immediately upon discovering that,
1593      * returning to the caller C<*retlen> pointing to the very next byte (one
1594      * which is actually part of of the overflowing sequence), that could look
1595      * legitimate to the caller, which could discard the initial partial
1596      * sequence and process the rest, inappropriately.
1597      *
1598      * Some possible input sequences are malformed in more than one way.  This
1599      * function goes to lengths to try to find all of them.  This is necessary
1600      * for correctness, as the inputs may allow one malformation but not
1601      * another, and if we abandon searching for others after finding the
1602      * allowed one, we could allow in something that shouldn't have been.
1603      */
1604
1605     if (UNLIKELY(curlen == 0)) {
1606         possible_problems |= UTF8_GOT_EMPTY;
1607         curlen = 0;
1608         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
1609         goto ready_to_handle_errors;
1610     }
1611
1612     expectlen = UTF8SKIP(s);
1613
1614     /* A well-formed UTF-8 character, as the vast majority of calls to this
1615      * function will be for, has this expected length.  For efficiency, set
1616      * things up here to return it.  It will be overriden only in those rare
1617      * cases where a malformation is found */
1618     if (retlen) {
1619         *retlen = expectlen;
1620     }
1621
1622     /* A continuation character can't start a valid sequence */
1623     if (UNLIKELY(UTF8_IS_CONTINUATION(uv))) {
1624         possible_problems |= UTF8_GOT_CONTINUATION;
1625         curlen = 1;
1626         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
1627         goto ready_to_handle_errors;
1628     }
1629
1630     /* Here is not a continuation byte, nor an invariant.  The only thing left
1631      * is a start byte (possibly for an overlong).  (We can't use UTF8_IS_START
1632      * because it excludes start bytes like \xC0 that always lead to
1633      * overlongs.) */
1634
1635     /* Convert to I8 on EBCDIC (no-op on ASCII), then remove the leading bits
1636      * that indicate the number of bytes in the character's whole UTF-8
1637      * sequence, leaving just the bits that are part of the value.  */
1638     uv = NATIVE_UTF8_TO_I8(uv) & UTF_START_MASK(expectlen);
1639
1640     /* Setup the loop end point, making sure to not look past the end of the
1641      * input string, and flag it as too short if the size isn't big enough. */
1642     if (UNLIKELY(curlen < expectlen)) {
1643         possible_problems |= UTF8_GOT_SHORT;
1644         avail_len = curlen;
1645     }
1646     else {
1647         send = (U8*) s0 + expectlen;
1648     }
1649
1650     /* Now, loop through the remaining bytes in the character's sequence,
1651      * accumulating each into the working value as we go. */
1652     for (s = s0 + 1; s < send; s++) {
1653         if (LIKELY(UTF8_IS_CONTINUATION(*s))) {
1654             uv = UTF8_ACCUMULATE(uv, *s);
1655             continue;
1656         }
1657
1658         /* Here, found a non-continuation before processing all expected bytes.
1659          * This byte indicates the beginning of a new character, so quit, even
1660          * if allowing this malformation. */
1661         possible_problems |= UTF8_GOT_NON_CONTINUATION;
1662         break;
1663     } /* End of loop through the character's bytes */
1664
1665     /* Save how many bytes were actually in the character */
1666     curlen = s - s0;
1667
1668     /* Note that there are two types of too-short malformation.  One is when
1669      * there is actual wrong data before the normal termination of the
1670      * sequence.  The other is that the sequence wasn't complete before the end
1671      * of the data we are allowed to look at, based on the input 'curlen'.
1672      * This means that we were passed data for a partial character, but it is
1673      * valid as far as we saw.  The other is definitely invalid.  This
1674      * distinction could be important to a caller, so the two types are kept
1675      * separate.
1676      *
1677      * A convenience macro that matches either of the too-short conditions.  */
1678 #   define UTF8_GOT_TOO_SHORT (UTF8_GOT_SHORT|UTF8_GOT_NON_CONTINUATION)
1679
1680     if (UNLIKELY(possible_problems & UTF8_GOT_TOO_SHORT)) {
1681         uv_so_far = uv;
1682         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
1683     }
1684
1685     /* Check for overflow.  The algorithm requires us to not look past the end
1686      * of the current character, even if partial, so the upper limit is 's' */
1687     if (UNLIKELY(0 < does_utf8_overflow(s0, s,
1688                                          1 /* Do consider overlongs */
1689                                         )))
1690     {
1691         possible_problems |= UTF8_GOT_OVERFLOW;
1692         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
1693     }
1694
1695     /* Check for overlong.  If no problems so far, 'uv' is the correct code
1696      * point value.  Simply see if it is expressible in fewer bytes.  Otherwise
1697      * we must look at the UTF-8 byte sequence itself to see if it is for an
1698      * overlong */
1699     if (     (   LIKELY(! possible_problems)
1700               && UNLIKELY(expectlen > (STRLEN) OFFUNISKIP(uv)))
1701         || (       UNLIKELY(possible_problems)
1702             && (   UNLIKELY(! UTF8_IS_START(*s0))
1703                 || (   curlen > 1
1704                     && UNLIKELY(0 < is_utf8_overlong_given_start_byte_ok(s0,
1705                                                                 s - s0))))))
1706     {
1707         possible_problems |= UTF8_GOT_LONG;
1708
1709         if (   UNLIKELY(   possible_problems & UTF8_GOT_TOO_SHORT)
1710
1711                           /* The calculation in the 'true' branch of this 'if'
1712                            * below won't work if overflows, and isn't needed
1713                            * anyway.  Further below we handle all overflow
1714                            * cases */
1715             &&   LIKELY(! (possible_problems & UTF8_GOT_OVERFLOW)))
1716         {
1717             UV min_uv = uv_so_far;
1718             STRLEN i;
1719
1720             /* Here, the input is both overlong and is missing some trailing
1721              * bytes.  There is no single code point it could be for, but there
1722              * may be enough information present to determine if what we have
1723              * so far is for an unallowed code point, such as for a surrogate.
1724              * The code further below has the intelligence to determine this,
1725              * but just for non-overlong UTF-8 sequences.  What we do here is
1726              * calculate the smallest code point the input could represent if
1727              * there were no too short malformation.  Then we compute and save
1728              * the UTF-8 for that, which is what the code below looks at
1729              * instead of the raw input.  It turns out that the smallest such
1730              * code point is all we need. */
1731             for (i = curlen; i < expectlen; i++) {
1732                 min_uv = UTF8_ACCUMULATE(min_uv,
1733                                      I8_TO_NATIVE_UTF8(UTF_CONTINUATION_MARK));
1734             }
1735
1736             adjusted_s0 = temp_char_buf;
1737             (void) uvoffuni_to_utf8_flags(adjusted_s0, min_uv, 0);
1738         }
1739     }
1740
1741     /* Here, we have found all the possible problems, except for when the input
1742      * is for a problematic code point not allowed by the input parameters. */
1743
1744                                 /* uv is valid for overlongs */
1745     if (   (   (      LIKELY(! (possible_problems & ~UTF8_GOT_LONG))
1746
1747                       /* isn't problematic if < this */
1748                    && uv >= UNICODE_SURROGATE_FIRST)
1749             || (   UNLIKELY(possible_problems)
1750
1751                           /* if overflow, we know without looking further
1752                            * precisely which of the problematic types it is,
1753                            * and we deal with those in the overflow handling
1754                            * code */
1755                 && LIKELY(! (possible_problems & UTF8_GOT_OVERFLOW))
1756                 && (   isUTF8_POSSIBLY_PROBLEMATIC(*adjusted_s0)
1757                     || UNLIKELY(isUTF8_PERL_EXTENDED(s0)))))
1758         && ((flags & ( UTF8_DISALLOW_NONCHAR
1759                       |UTF8_DISALLOW_SURROGATE
1760                       |UTF8_DISALLOW_SUPER
1761                       |UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED
1762                       |UTF8_WARN_NONCHAR
1763                       |UTF8_WARN_SURROGATE
1764                       |UTF8_WARN_SUPER
1765                       |UTF8_WARN_PERL_EXTENDED))))
1766     {
1767         /* If there were no malformations, or the only malformation is an
1768          * overlong, 'uv' is valid */
1769         if (LIKELY(! (possible_problems & ~UTF8_GOT_LONG))) {
1770             if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SURROGATE(uv))) {
1771                 possible_problems |= UTF8_GOT_SURROGATE;
1772             }
1773             else if (UNLIKELY(uv > PERL_UNICODE_MAX)) {
1774                 possible_problems |= UTF8_GOT_SUPER;
1775             }
1776             else if (UNLIKELY(UNICODE_IS_NONCHAR(uv))) {
1777                 possible_problems |= UTF8_GOT_NONCHAR;
1778             }
1779         }
1780         else {  /* Otherwise, need to look at the source UTF-8, possibly
1781                    adjusted to be non-overlong */
1782
1783             if (UNLIKELY(NATIVE_UTF8_TO_I8(*adjusted_s0)
1784                                 >= FIRST_START_BYTE_THAT_IS_DEFINITELY_SUPER))
1785             {
1786                 possible_problems |= UTF8_GOT_SUPER;
1787             }
1788             else if (curlen > 1) {
1789                 if (UNLIKELY(IS_UTF8_2_BYTE_SUPER(
1790                                       NATIVE_UTF8_TO_I8(*adjusted_s0),
1791                                       NATIVE_UTF8_TO_I8(*(adjusted_s0 + 1)))))
1792                 {
1793                     possible_problems |= UTF8_GOT_SUPER;
1794                 }
1795                 else if (UNLIKELY(IS_UTF8_2_BYTE_SURROGATE(
1796                                       NATIVE_UTF8_TO_I8(*adjusted_s0),
1797                                       NATIVE_UTF8_TO_I8(*(adjusted_s0 + 1)))))
1798                 {
1799                     possible_problems |= UTF8_GOT_SURROGATE;
1800                 }
1801             }
1802
1803             /* We need a complete well-formed UTF-8 character to discern
1804              * non-characters, so can't look for them here */
1805         }
1806     }
1807
1808   ready_to_handle_errors:
1809
1810     /* At this point:
1811      * curlen               contains the number of bytes in the sequence that
1812      *                      this call should advance the input by.
1813      * avail_len            gives the available number of bytes passed in, but
1814      *                      only if this is less than the expected number of
1815      *                      bytes, based on the code point's start byte.
1816      * possible_problems'   is 0 if there weren't any problems; otherwise a bit
1817      *                      is set in it for each potential problem found.
1818      * uv                   contains the code point the input sequence
1819      *                      represents; or if there is a problem that prevents
1820      *                      a well-defined value from being computed, it is
1821      *                      some subsitute value, typically the REPLACEMENT
1822      *                      CHARACTER.
1823      * s0                   points to the first byte of the character
1824      * s                    points to just after were we left off processing
1825      *                      the character
1826      * send                 points to just after where that character should
1827      *                      end, based on how many bytes the start byte tells
1828      *                      us should be in it, but no further than s0 +
1829      *                      avail_len
1830      */
1831
1832     if (UNLIKELY(possible_problems)) {
1833         bool disallowed = FALSE;
1834         const U32 orig_problems = possible_problems;
1835
1836         if (msgs) {
1837             *msgs = NULL;
1838         }
1839
1840         while (possible_problems) { /* Handle each possible problem */
1841             UV pack_warn = 0;
1842             char * message = NULL;
1843             U32 this_flag_bit = 0;
1844
1845             /* Each 'if' clause handles one problem.  They are ordered so that
1846              * the first ones' messages will be displayed before the later
1847              * ones; this is kinda in decreasing severity order.  But the
1848              * overlong must come last, as it changes 'uv' looked at by the
1849              * others */
1850             if (possible_problems & UTF8_GOT_OVERFLOW) {
1851
1852                 /* Overflow means also got a super and are using Perl's
1853                  * extended UTF-8, but we handle all three cases here */
1854                 possible_problems
1855                   &= ~(UTF8_GOT_OVERFLOW|UTF8_GOT_SUPER|UTF8_GOT_PERL_EXTENDED);
1856                 *errors |= UTF8_GOT_OVERFLOW;
1857
1858                 /* But the API says we flag all errors found */
1859                 if (flags & (UTF8_WARN_SUPER|UTF8_DISALLOW_SUPER)) {
1860                     *errors |= UTF8_GOT_SUPER;
1861                 }
1862                 if (flags
1863                         & (UTF8_WARN_PERL_EXTENDED|UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED))
1864                 {
1865                     *errors |= UTF8_GOT_PERL_EXTENDED;
1866                 }
1867
1868                 /* Disallow if any of the three categories say to */
1869                 if ( ! (flags &   UTF8_ALLOW_OVERFLOW)
1870                     || (flags & ( UTF8_DISALLOW_SUPER
1871                                  |UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED)))
1872                 {
1873                     disallowed = TRUE;
1874                 }
1875
1876                 /* Likewise, warn if any say to */
1877                 if (  ! (flags & UTF8_ALLOW_OVERFLOW)
1878                     ||  (flags & (UTF8_WARN_SUPER|UTF8_WARN_PERL_EXTENDED)))
1879                 {
1880
1881                     /* The warnings code explicitly says it doesn't handle the
1882                      * case of packWARN2 and two categories which have
1883                      * parent-child relationship.  Even if it works now to
1884                      * raise the warning if either is enabled, it wouldn't
1885                      * necessarily do so in the future.  We output (only) the
1886                      * most dire warning */
1887                     if (! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)) {
1888                         if (msgs || ckWARN_d(WARN_UTF8)) {
1889                             pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1890                         }
1891                         else if (msgs || ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)) {
1892                             pack_warn = packWARN(WARN_NON_UNICODE);
1893                         }
1894                         if (pack_warn) {
1895                             message = Perl_form(aTHX_ "%s: %s (overflows)",
1896                                             malformed_text,
1897                                             _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
1898                             this_flag_bit = UTF8_GOT_OVERFLOW;
1899                         }
1900                     }
1901                 }
1902             }
1903             else if (possible_problems & UTF8_GOT_EMPTY) {
1904                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_EMPTY;
1905                 *errors |= UTF8_GOT_EMPTY;
1906
1907                 if (! (flags & UTF8_ALLOW_EMPTY)) {
1908
1909                     /* This so-called malformation is now treated as a bug in
1910                      * the caller.  If you have nothing to decode, skip calling
1911                      * this function */
1912                     assert(0);
1913
1914                     disallowed = TRUE;
1915                     if (  (msgs
1916                         || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
1917                     {
1918                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1919                         message = Perl_form(aTHX_ "%s (empty string)",
1920                                                    malformed_text);
1921                         this_flag_bit = UTF8_GOT_EMPTY;
1922                     }
1923                 }
1924             }
1925             else if (possible_problems & UTF8_GOT_CONTINUATION) {
1926                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_CONTINUATION;
1927                 *errors |= UTF8_GOT_CONTINUATION;
1928
1929                 if (! (flags & UTF8_ALLOW_CONTINUATION)) {
1930                     disallowed = TRUE;
1931                     if ((   msgs
1932                          || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
1933                     {
1934                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1935                         message = Perl_form(aTHX_
1936                                 "%s: %s (unexpected continuation byte 0x%02x,"
1937                                 " with no preceding start byte)",
1938                                 malformed_text,
1939                                 _byte_dump_string(s0, 1, 0), *s0);
1940                         this_flag_bit = UTF8_GOT_CONTINUATION;
1941                     }
1942                 }
1943             }
1944             else if (possible_problems & UTF8_GOT_SHORT) {
1945                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_SHORT;
1946                 *errors |= UTF8_GOT_SHORT;
1947
1948                 if (! (flags & UTF8_ALLOW_SHORT)) {
1949                     disallowed = TRUE;
1950                     if ((   msgs
1951                          || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
1952                     {
1953                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1954                         message = Perl_form(aTHX_
1955                              "%s: %s (too short; %d byte%s available, need %d)",
1956                              malformed_text,
1957                              _byte_dump_string(s0, send - s0, 0),
1958                              (int)avail_len,
1959                              avail_len == 1 ? "" : "s",
1960                              (int)expectlen);
1961                         this_flag_bit = UTF8_GOT_SHORT;
1962                     }
1963                 }
1964
1965             }
1966             else if (possible_problems & UTF8_GOT_NON_CONTINUATION) {
1967                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_NON_CONTINUATION;
1968                 *errors |= UTF8_GOT_NON_CONTINUATION;
1969
1970                 if (! (flags & UTF8_ALLOW_NON_CONTINUATION)) {
1971                     disallowed = TRUE;
1972                     if ((   msgs
1973                          || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
1974                     {
1975
1976                         /* If we don't know for sure that the input length is
1977                          * valid, avoid as much as possible reading past the
1978                          * end of the buffer */
1979                         int printlen = (flags & _UTF8_NO_CONFIDENCE_IN_CURLEN)
1980                                        ? s - s0
1981                                        : send - s0;
1982                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1983                         message = Perl_form(aTHX_ "%s",
1984                             unexpected_non_continuation_text(s0,
1985                                                             printlen,
1986                                                             s - s0,
1987                                                             (int) expectlen));
1988                         this_flag_bit = UTF8_GOT_NON_CONTINUATION;
1989                     }
1990                 }
1991             }
1992             else if (possible_problems & UTF8_GOT_SURROGATE) {
1993                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_SURROGATE;
1994
1995                 if (flags & UTF8_WARN_SURROGATE) {
1996                     *errors |= UTF8_GOT_SURROGATE;
1997
1998                     if (   ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)
1999                         && (msgs || ckWARN_d(WARN_SURROGATE)))
2000                     {
2001                         pack_warn = packWARN(WARN_SURROGATE);
2002
2003                         /* These are the only errors that can occur with a
2004                         * surrogate when the 'uv' isn't valid */
2005                         if (orig_problems & UTF8_GOT_TOO_SHORT) {
2006                             message = Perl_form(aTHX_
2007                                     "UTF-16 surrogate (any UTF-8 sequence that"
2008                                     " starts with \"%s\" is for a surrogate)",
2009                                     _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
2010                         }
2011                         else {
2012                             message = Perl_form(aTHX_ surrogate_cp_format, uv);
2013                         }
2014                         this_flag_bit = UTF8_GOT_SURROGATE;
2015                     }
2016                 }
2017
2018                 if (flags & UTF8_DISALLOW_SURROGATE) {
2019                     disallowed = TRUE;
2020                     *errors |= UTF8_GOT_SURROGATE;
2021                 }
2022             }
2023             else if (possible_problems & UTF8_GOT_SUPER) {
2024                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_SUPER;
2025
2026                 if (flags & UTF8_WARN_SUPER) {
2027                     *errors |= UTF8_GOT_SUPER;
2028
2029                     if (   ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)
2030                         && (msgs || ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)))
2031                     {
2032                         pack_warn = packWARN(WARN_NON_UNICODE);
2033
2034                         if (orig_problems & UTF8_GOT_TOO_SHORT) {
2035                             message = Perl_form(aTHX_
2036                                     "Any UTF-8 sequence that starts with"
2037                                     " \"%s\" is for a non-Unicode code point,"
2038                                     " may not be portable",
2039                                     _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
2040                         }
2041                         else {
2042                             message = Perl_form(aTHX_ super_cp_format, uv);
2043                         }
2044                         this_flag_bit = UTF8_GOT_SUPER;
2045                     }
2046                 }
2047
2048                 /* Test for Perl's extended UTF-8 after the regular SUPER ones,
2049                  * and before possibly bailing out, so that the more dire
2050                  * warning will override the regular one. */
2051                 if (UNLIKELY(isUTF8_PERL_EXTENDED(s0))) {
2052                     if (  ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)
2053                         &&  (flags & (UTF8_WARN_PERL_EXTENDED|UTF8_WARN_SUPER))
2054                         &&  (msgs || ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)))
2055                     {
2056                         pack_warn = packWARN(WARN_NON_UNICODE);
2057
2058                         /* If it is an overlong that evaluates to a code point
2059                          * that doesn't have to use the Perl extended UTF-8, it
2060                          * still used it, and so we output a message that
2061                          * doesn't refer to the code point.  The same is true
2062                          * if there was a SHORT malformation where the code
2063                          * point is not valid.  In that case, 'uv' will have
2064                          * been set to the REPLACEMENT CHAR, and the message
2065                          * below without the code point in it will be selected
2066                          * */
2067                         if (UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv)) {
2068                             message = Perl_form(aTHX_
2069                                             perl_extended_cp_format, uv);
2070                         }
2071                         else {
2072                             message = Perl_form(aTHX_
2073                                         "Any UTF-8 sequence that starts with"
2074                                         " \"%s\" is a Perl extension, and"
2075                                         " so is not portable",
2076                                         _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
2077                         }
2078                         this_flag_bit = UTF8_GOT_PERL_EXTENDED;
2079                     }
2080
2081                     if (flags & ( UTF8_WARN_PERL_EXTENDED
2082                                  |UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED))
2083                     {
2084                         *errors |= UTF8_GOT_PERL_EXTENDED;
2085
2086                         if (flags & UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED) {
2087                             disallowed = TRUE;
2088                         }
2089                     }
2090                 }
2091
2092                 if (flags & UTF8_DISALLOW_SUPER) {
2093                     *errors |= UTF8_GOT_SUPER;
2094                     disallowed = TRUE;
2095                 }
2096             }
2097             else if (possible_problems & UTF8_GOT_NONCHAR) {
2098                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_NONCHAR;
2099
2100                 if (flags & UTF8_WARN_NONCHAR) {
2101                     *errors |= UTF8_GOT_NONCHAR;
2102
2103                     if (  ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)
2104                         && (msgs || ckWARN_d(WARN_NONCHAR)))
2105                     {
2106                         /* The code above should have guaranteed that we don't
2107                          * get here with errors other than overlong */
2108                         assert (! (orig_problems
2109                                         & ~(UTF8_GOT_LONG|UTF8_GOT_NONCHAR)));
2110
2111                         pack_warn = packWARN(WARN_NONCHAR);
2112                         message = Perl_form(aTHX_ nonchar_cp_format, uv);
2113                         this_flag_bit = UTF8_GOT_NONCHAR;
2114                     }
2115                 }
2116
2117                 if (flags & UTF8_DISALLOW_NONCHAR) {
2118                     disallowed = TRUE;
2119                     *errors |= UTF8_GOT_NONCHAR;
2120                 }
2121             }
2122             else if (possible_problems & UTF8_GOT_LONG) {
2123                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_LONG;
2124                 *errors |= UTF8_GOT_LONG;
2125
2126                 if (flags & UTF8_ALLOW_LONG) {
2127
2128                     /* We don't allow the actual overlong value, unless the
2129                      * special extra bit is also set */
2130                     if (! (flags & (   UTF8_ALLOW_LONG_AND_ITS_VALUE
2131                                     & ~UTF8_ALLOW_LONG)))
2132                     {
2133                         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
2134                     }
2135                 }
2136                 else {
2137                     disallowed = TRUE;
2138
2139                     if ((   msgs
2140                          || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
2141                     {
2142                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
2143
2144                         /* These error types cause 'uv' to be something that
2145                          * isn't what was intended, so can't use it in the
2146                          * message.  The other error types either can't
2147                          * generate an overlong, or else the 'uv' is valid */
2148                         if (orig_problems &
2149                                         (UTF8_GOT_TOO_SHORT|UTF8_GOT_OVERFLOW))
2150                         {
2151                             message = Perl_form(aTHX_
2152                                     "%s: %s (any UTF-8 sequence that starts"
2153                                     " with \"%s\" is overlong which can and"
2154                                     " should be represented with a"
2155                                     " different, shorter sequence)",
2156                                     malformed_text,
2157                                     _byte_dump_string(s0, send - s0, 0),
2158                                     _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
2159                         }
2160                         else {
2161                             U8 tmpbuf[UTF8_MAXBYTES+1];
2162                             const U8 * const e = uvoffuni_to_utf8_flags(tmpbuf,
2163                                                                         uv, 0);
2164                             /* Don't use U+ for non-Unicode code points, which
2165                              * includes those in the Latin1 range */
2166                             const char * preface = (    uv > PERL_UNICODE_MAX
2167 #ifdef EBCDIC
2168                                                      || uv <= 0xFF
2169 #endif
2170                                                     )
2171                                                    ? "0x"
2172                                                    : "U+";
2173                             message = Perl_form(aTHX_
2174                                 "%s: %s (overlong; instead use %s to represent"
2175                                 " %s%0*" UVXf ")",
2176                                 malformed_text,
2177                                 _byte_dump_string(s0, send - s0, 0),
2178                                 _byte_dump_string(tmpbuf, e - tmpbuf, 0),
2179                                 preface,
2180                                 ((uv < 256) ? 2 : 4), /* Field width of 2 for
2181                                                          small code points */
2182                                 UNI_TO_NATIVE(uv));
2183                         }
2184                         this_flag_bit = UTF8_GOT_LONG;
2185                     }
2186                 }
2187             } /* End of looking through the possible flags */
2188
2189             /* Display the message (if any) for the problem being handled in
2190              * this iteration of the loop */
2191             if (message) {
2192                 if (msgs) {
2193                     assert(this_flag_bit);
2194
2195                     if (*msgs == NULL) {
2196                         *msgs = newAV();
2197                     }
2198
2199                     av_push(*msgs, newRV_noinc((SV*) new_msg_hv(message,
2200                                                                 pack_warn,
2201                                                                 this_flag_bit)));
2202                 }
2203                 else if (PL_op)
2204                     Perl_warner(aTHX_ pack_warn, "%s in %s", message,
2205                                                  OP_DESC(PL_op));
2206                 else
2207                     Perl_warner(aTHX_ pack_warn, "%s", message);
2208             }
2209         }   /* End of 'while (possible_problems)' */
2210
2211         /* Since there was a possible problem, the returned length may need to
2212          * be changed from the one stored at the beginning of this function.
2213          * Instead of trying to figure out if that's needed, just do it. */
2214         if (retlen) {
2215             *retlen = curlen;
2216         }
2217
2218         if (disallowed) {
2219             if (flags & UTF8_CHECK_ONLY && retlen) {
2220                 *retlen = ((STRLEN) -1);
2221             }
2222             return 0;
2223         }
2224     }
2225
2226     return UNI_TO_NATIVE(uv);
2227 }
2228
2229 /*
2230 =for apidoc utf8_to_uvchr_buf
2231
2232 Returns the native code point of the first character in the string C<s> which
2233 is assumed to be in UTF-8 encoding; C<send> points to 1 beyond the end of C<s>.
2234 C<*retlen> will be set to the length, in bytes, of that character.
2235
2236 If C<s> does not point to a well-formed UTF-8 character and UTF8 warnings are
2237 enabled, zero is returned and C<*retlen> is set (if C<retlen> isn't
2238 C<NULL>) to -1.  If those warnings are off, the computed value, if well-defined
2239 (or the Unicode REPLACEMENT CHARACTER if not), is silently returned, and
2240 C<*retlen> is set (if C<retlen> isn't C<NULL>) so that (S<C<s> + C<*retlen>>) is
2241 the next possible position in C<s> that could begin a non-malformed character.
2242 See L</utf8n_to_uvchr> for details on when the REPLACEMENT CHARACTER is
2243 returned.
2244
2245 =cut
2246
2247 Also implemented as a macro in utf8.h
2248
2249 */
2250
2251
2252 UV
2253 Perl_utf8_to_uvchr_buf(pTHX_ const U8 *s, const U8 *send, STRLEN *retlen)
2254 {
2255     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8_TO_UVCHR_BUF;
2256
2257     assert(s < send);
2258
2259     return utf8n_to_uvchr(s, send - s, retlen,
2260                      ckWARN_d(WARN_UTF8) ? 0 : UTF8_ALLOW_ANY);
2261 }
2262
2263 /* This is marked as deprecated
2264  *
2265 =for apidoc utf8_to_uvuni_buf
2266
2267 Only in very rare circumstances should code need to be dealing in Unicode
2268 (as opposed to native) code points.  In those few cases, use
2269 C<L<NATIVE_TO_UNI(utf8_to_uvchr_buf(...))|/utf8_to_uvchr_buf>> instead.  If you
2270 are not absolutely sure this is one of those cases, then assume it isn't and
2271 use plain C<utf8_to_uvchr_buf> instead.
2272
2273 Returns the Unicode (not-native) code point of the first character in the
2274 string C<s> which
2275 is assumed to be in UTF-8 encoding; C<send> points to 1 beyond the end of C<s>.
2276 C<retlen> will be set to the length, in bytes, of that character.
2277
2278 If C<s> does not point to a well-formed UTF-8 character and UTF8 warnings are
2279 enabled, zero is returned and C<*retlen> is set (if C<retlen> isn't
2280 NULL) to -1.  If those warnings are off, the computed value if well-defined (or
2281 the Unicode REPLACEMENT CHARACTER, if not) is silently returned, and C<*retlen>
2282 is set (if C<retlen> isn't NULL) so that (S<C<s> + C<*retlen>>) is the
2283 next possible position in C<s> that could begin a non-malformed character.
2284 See L</utf8n_to_uvchr> for details on when the REPLACEMENT CHARACTER is returned.
2285
2286 =cut
2287 */
2288
2289 UV
2290 Perl_utf8_to_uvuni_buf(pTHX_ const U8 *s, const U8 *send, STRLEN *retlen)
2291 {
2292     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8_TO_UVUNI_BUF;
2293
2294     assert(send > s);
2295
2296     return NATIVE_TO_UNI(utf8_to_uvchr_buf(s, send, retlen));
2297 }
2298
2299 /*
2300 =for apidoc utf8_length
2301
2302 Returns the number of characters in the sequence of UTF-8-encoded bytes starting
2303 at C<s> and ending at the byte just before C<e>.  If <s> and <e> point to the
2304 same place, it returns 0 with no warning raised.
2305
2306 If C<e E<lt> s> or if the scan would end up past C<e>, it raises a UTF8 warning
2307 and returns the number of valid characters.
2308
2309 =cut
2310 */
2311
2312 STRLEN
2313 Perl_utf8_length(pTHX_ const U8 *s, const U8 *e)
2314 {
2315     STRLEN len = 0;
2316
2317     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8_LENGTH;
2318
2319     /* Note: cannot use UTF8_IS_...() too eagerly here since e.g.
2320      * the bitops (especially ~) can create illegal UTF-8.
2321      * In other words: in Perl UTF-8 is not just for Unicode. */
2322
2323     if (e < s)
2324         goto warn_and_return;
2325     while (s < e) {
2326         s += UTF8SKIP(s);
2327         len++;
2328     }
2329
2330     if (e != s) {
2331         len--;
2332         warn_and_return:
2333         if (PL_op)
2334             Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8),
2335                              "%s in %s", unees, OP_DESC(PL_op));
2336         else
2337             Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8), "%s", unees);
2338     }
2339
2340     return len;
2341 }
2342
2343 /*
2344 =for apidoc bytes_cmp_utf8
2345
2346 Compares the sequence of characters (stored as octets) in C<b>, C<blen> with the
2347 sequence of characters (stored as UTF-8)
2348 in C<u>, C<ulen>.  Returns 0 if they are
2349 equal, -1 or -2 if the first string is less than the second string, +1 or +2
2350 if the first string is greater than the second string.
2351
2352 -1 or +1 is returned if the shorter string was identical to the start of the
2353 longer string.  -2 or +2 is returned if
2354 there was a difference between characters
2355 within the strings.
2356
2357 =cut
2358 */
2359
2360 int
2361 Perl_bytes_cmp_utf8(pTHX_ const U8 *b, STRLEN blen, const U8 *u, STRLEN ulen)
2362 {
2363     const U8 *const bend = b + blen;
2364     const U8 *const uend = u + ulen;
2365
2366     PERL_ARGS_ASSERT_BYTES_CMP_UTF8;
2367
2368     while (b < bend && u < uend) {
2369         U8 c = *u++;
2370         if (!UTF8_IS_INVARIANT(c)) {
2371             if (UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(c)) {
2372                 if (u < uend) {
2373                     U8 c1 = *u++;
2374                     if (UTF8_IS_CONTINUATION(c1)) {
2375                         c = EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(c, c1);
2376                     } else {
2377                         /* diag_listed_as: Malformed UTF-8 character%s */
2378                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8),
2379                               "%s %s%s",
2380                               unexpected_non_continuation_text(u - 2, 2, 1, 2),
2381                               PL_op ? " in " : "",
2382                               PL_op ? OP_DESC(PL_op) : "");
2383                         return -2;
2384                     }
2385                 } else {
2386                     if (PL_op)
2387                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8),
2388                                          "%s in %s", unees, OP_DESC(PL_op));
2389                     else
2390                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8), "%s", unees);
2391                     return -2; /* Really want to return undef :-)  */
2392                 }
2393             } else {
2394                 return -2;
2395             }
2396         }
2397         if (*b != c) {
2398             return *b < c ? -2 : +2;
2399         }
2400         ++b;
2401     }
2402
2403     if (b == bend && u == uend)
2404         return 0;
2405
2406     return b < bend ? +1 : -1;
2407 }
2408
2409 /*
2410 =for apidoc utf8_to_bytes
2411
2412 Converts a string C<"s"> of length C<*lenp> from UTF-8 into native byte encoding.
2413 Unlike L</bytes_to_utf8>, this over-writes the original string, and
2414 updates C<*lenp> to contain the new length.
2415 Returns zero on failure (leaving C<"s"> unchanged) setting C<*lenp> to -1.
2416
2417 Upon successful return, the number of variants in the string can be computed by
2418 having saved the value of C<*lenp> before the call, and subtracting the
2419 after-call value of C<*lenp> from it.
2420
2421 If you need a copy of the string, see L</bytes_from_utf8>.
2422
2423 =cut
2424 */
2425
2426 U8 *
2427 Perl_utf8_to_bytes(pTHX_ U8 *s, STRLEN *lenp)
2428 {
2429     U8 * first_variant;
2430
2431     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8_TO_BYTES;
2432     PERL_UNUSED_CONTEXT;
2433
2434     /* This is a no-op if no variants at all in the input */
2435     if (is_utf8_invariant_string_loc(s, *lenp, (const U8 **) &first_variant)) {
2436         return s;
2437     }
2438
2439     {
2440         U8 * const save = s;
2441         U8 * const send = s + *lenp;
2442         U8 * d;
2443
2444         /* Nothing before the first variant needs to be changed, so start the real
2445          * work there */
2446         s = first_variant;
2447         while (s < send) {
2448             if (! UTF8_IS_INVARIANT(*s)) {
2449                 if (! UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE(s, send)) {
2450                     *lenp = ((STRLEN) -1);
2451                     return 0;
2452                 }
2453                 s++;
2454             }
2455             s++;
2456         }
2457
2458         /* Is downgradable, so do it */
2459         d = s = first_variant;
2460         while (s < send) {
2461             U8 c = *s++;
2462             if (! UVCHR_IS_INVARIANT(c)) {
2463                 /* Then it is two-byte encoded */
2464                 c = EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(c, *s);
2465                 s++;
2466             }
2467             *d++ = c;
2468         }
2469         *d = '\0';
2470         *lenp = d - save;
2471
2472         return save;
2473     }
2474 }
2475
2476 /*
2477 =for apidoc bytes_from_utf8
2478
2479 Converts a potentially UTF-8 encoded string C<s> of length C<*lenp> into native
2480 byte encoding.  On input, the boolean C<*is_utf8p> gives whether or not C<s> is
2481 actually encoded in UTF-8.
2482
2483 Unlike L</utf8_to_bytes> but like L</bytes_to_utf8>, this is non-destructive of
2484 the input string.
2485
2486 Do nothing if C<*is_utf8p> is 0, or if there are code points in the string
2487 not expressible in native byte encoding.  In these cases, C<*is_utf8p> and
2488 C<*lenp> are unchanged, and the return value is the original C<s>.
2489
2490 Otherwise, C<*is_utf8p> is set to 0, and the return value is a pointer to a
2491 newly created string containing a downgraded copy of C<s>, and whose length is
2492 returned in C<*lenp>, updated.  The new string is C<NUL>-terminated.  The
2493 caller is responsible for arranging for the memory used by this string to get
2494 freed.
2495
2496 Upon successful return, the number of variants in the string can be computed by
2497 having saved the value of C<*lenp> before the call, and subtracting the
2498 after-call value of C<*lenp> from it.
2499
2500 =cut
2501
2502 There is a macro that avoids this function call, but this is retained for
2503 anyone who calls it with the Perl_ prefix */
2504
2505 U8 *
2506 Perl_bytes_from_utf8(pTHX_ const U8 *s, STRLEN *lenp, bool *is_utf8p)
2507 {
2508     PERL_ARGS_ASSERT_BYTES_FROM_UTF8;
2509     PERL_UNUSED_CONTEXT;
2510
2511     return bytes_from_utf8_loc(s, lenp, is_utf8p, NULL);
2512 }
2513
2514 /*
2515 No = here because currently externally undocumented
2516 for apidoc bytes_from_utf8_loc
2517
2518 Like C<L</bytes_from_utf8>()>, but takes an extra parameter, a pointer to where
2519 to store the location of the first character in C<"s"> that cannot be
2520 converted to non-UTF8.
2521
2522 If that parameter is C<NULL>, this function behaves identically to
2523 C<bytes_from_utf8>.
2524
2525 Otherwise if C<*is_utf8p> is 0 on input, the function behaves identically to
2526 C<bytes_from_utf8>, except it also sets C<*first_non_downgradable> to C<NULL>.
2527
2528 Otherwise, the function returns a newly created C<NUL>-terminated string
2529 containing the non-UTF8 equivalent of the convertible first portion of
2530 C<"s">.  C<*lenp> is set to its length, not including the terminating C<NUL>.
2531 If the entire input string was converted, C<*is_utf8p> is set to a FALSE value,
2532 and C<*first_non_downgradable> is set to C<NULL>.
2533
2534 Otherwise, C<*first_non_downgradable> set to point to the first byte of the
2535 first character in the original string that wasn't converted.  C<*is_utf8p> is
2536 unchanged.  Note that the new string may have length 0.
2537
2538 Another way to look at it is, if C<*first_non_downgradable> is non-C<NULL> and
2539 C<*is_utf8p> is TRUE, this function starts at the beginning of C<"s"> and
2540 converts as many characters in it as possible stopping at the first one it
2541 finds that can't be converted to non-UTF-8.  C<*first_non_downgradable> is
2542 set to point to that.  The function returns the portion that could be converted
2543 in a newly created C<NUL>-terminated string, and C<*lenp> is set to its length,
2544 not including the terminating C<NUL>.  If the very first character in the
2545 original could not be converted, C<*lenp> will be 0, and the new string will
2546 contain just a single C<NUL>.  If the entire input string was converted,
2547 C<*is_utf8p> is set to FALSE and C<*first_non_downgradable> is set to C<NULL>.
2548
2549 Upon successful return, the number of variants in the converted portion of the
2550 string can be computed by having saved the value of C<*lenp> before the call,
2551 and subtracting the after-call value of C<*lenp> from it.
2552
2553 =cut
2554
2555
2556 */
2557
2558 U8 *
2559 Perl_bytes_from_utf8_loc(const U8 *s, STRLEN *lenp, bool *is_utf8p, const U8** first_unconverted)
2560 {
2561     U8 *d;
2562     const U8 *original = s;
2563     U8 *converted_start;
2564     const U8 *send = s + *lenp;
2565
2566     PERL_ARGS_ASSERT_BYTES_FROM_UTF8_LOC;
2567
2568     if (! *is_utf8p) {
2569         if (first_unconverted) {
2570             *first_unconverted = NULL;
2571         }
2572
2573         return (U8 *) original;
2574     }
2575
2576     Newx(d, (*lenp) + 1, U8);
2577
2578     converted_start = d;
2579     while (s < send) {
2580         U8 c = *s++;
2581         if (! UTF8_IS_INVARIANT(c)) {
2582
2583             /* Then it is multi-byte encoded.  If the code point is above 0xFF,
2584              * have to stop now */
2585             if (UNLIKELY (! UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE(s - 1, send))) {
2586                 if (first_unconverted) {
2587                     *first_unconverted = s - 1;
2588                     goto finish_and_return;
2589                 }
2590                 else {
2591                     Safefree(converted_start);
2592                     return (U8 *) original;
2593                 }
2594             }
2595
2596             c = EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(c, *s);
2597             s++;
2598         }
2599         *d++ = c;
2600     }
2601
2602     /* Here, converted the whole of the input */
2603     *is_utf8p = FALSE;
2604     if (first_unconverted) {
2605         *first_unconverted = NULL;
2606     }
2607
2608   finish_and_return:
2609     *d = '\0';
2610     *lenp = d - converted_start;
2611
2612     /* Trim unused space */
2613     Renew(converted_start, *lenp + 1, U8);
2614
2615     return converted_start;
2616 }
2617
2618 /*
2619 =for apidoc bytes_to_utf8
2620
2621 Converts a string C<s> of length C<*lenp> bytes from the native encoding into
2622 UTF-8.
2623 Returns a pointer to the newly-created string, and sets C<*lenp> to
2624 reflect the new length in bytes.  The caller is responsible for arranging for
2625 the memory used by this string to get freed.
2626
2627 Upon successful return, the number of variants in the string can be computed by
2628 having saved the value of C<*lenp> before the call, and subtracting it from the
2629 after-call value of C<*lenp>.
2630
2631 A C<NUL> character will be written after the end of the string.
2632
2633 If you want to convert to UTF-8 from encodings other than
2634 the native (Latin1 or EBCDIC),
2635 see L</sv_recode_to_utf8>().
2636
2637 =cut
2638 */
2639
2640 U8*
2641 Perl_bytes_to_utf8(pTHX_ const U8 *s, STRLEN *lenp)
2642 {
2643     const U8 * const send = s + (*lenp);
2644     U8 *d;
2645     U8 *dst;
2646
2647     PERL_ARGS_ASSERT_BYTES_TO_UTF8;
2648     PERL_UNUSED_CONTEXT;
2649
2650     Newx(d, (*lenp) * 2 + 1, U8);
2651     dst = d;
2652
2653     while (s < send) {
2654         append_utf8_from_native_byte(*s, &d);
2655         s++;
2656     }
2657
2658     *d = '\0';
2659     *lenp = d-dst;
2660
2661     /* Trim unused space */
2662     Renew(dst, *lenp + 1, U8);
2663
2664     return dst;
2665 }
2666
2667 /*
2668  * Convert native (big-endian) UTF-16 to UTF-8.  For reversed (little-endian),
2669  * use utf16_to_utf8_reversed().
2670  *
2671  * UTF-16 requires 2 bytes for every code point below 0x10000; otherwise 4 bytes.
2672  * UTF-8 requires 1-3 bytes for every code point below 0x1000; otherwise 4 bytes.
2673  * UTF-EBCDIC requires 1-4 bytes for every code point below 0x1000; otherwise 4-5 bytes.
2674  *
2675  * These functions don't check for overflow.  The worst case is every code
2676  * point in the input is 2 bytes, and requires 4 bytes on output.  (If the code
2677  * is never going to run in EBCDIC, it is 2 bytes requiring 3 on output.)  Therefore the
2678  * destination must be pre-extended to 2 times the source length.
2679  *
2680  * Do not use in-place.  We optimize for native, for obvious reasons. */
2681
2682 U8*
2683 Perl_utf16_to_utf8(pTHX_ U8* p, U8* d, I32 bytelen, I32 *newlen)
2684 {
2685     U8* pend;
2686     U8* dstart = d;
2687
2688     PERL_ARGS_ASSERT_UTF16_TO_UTF8;
2689
2690     if (bytelen & 1)
2691         Perl_croak(aTHX_ "panic: utf16_to_utf8: odd bytelen %" UVuf,
2692                                                                (UV)bytelen);
2693
2694     pend = p + bytelen;
2695
2696     while (p < pend) {
2697         UV uv = (p[0] << 8) + p[1]; /* UTF-16BE */
2698         p += 2;
2699         if (OFFUNI_IS_INVARIANT(uv)) {
2700             *d++ = LATIN1_TO_NATIVE((U8) uv);
2701             continue;
2702         }
2703         if (uv <= MAX_UTF8_TWO_BYTE) {
2704             *d++ = UTF8_TWO_BYTE_HI(UNI_TO_NATIVE(uv));
2705             *d++ = UTF8_TWO_BYTE_LO(UNI_TO_NATIVE(uv));
2706             continue;
2707         }
2708
2709 #define FIRST_HIGH_SURROGATE UNICODE_SURROGATE_FIRST
2710 #define LAST_HIGH_SURROGATE  0xDBFF
2711 #define FIRST_LOW_SURROGATE  0xDC00
2712 #define LAST_LOW_SURROGATE   UNICODE_SURROGATE_LAST
2713 #define FIRST_IN_PLANE1      0x10000
2714
2715         /* This assumes that most uses will be in the first Unicode plane, not
2716          * needing surrogates */
2717         if (UNLIKELY(uv >= UNICODE_SURROGATE_FIRST
2718                   && uv <= UNICODE_SURROGATE_LAST))
2719         {
2720             if (UNLIKELY(p >= pend) || UNLIKELY(uv > LAST_HIGH_SURROGATE)) {
2721                 Perl_croak(aTHX_ "Malformed UTF-16 surrogate");
2722             }
2723             else {
2724                 UV low = (p[0] << 8) + p[1];
2725                 if (   UNLIKELY(low < FIRST_LOW_SURROGATE)
2726                     || UNLIKELY(low > LAST_LOW_SURROGATE))
2727                 {
2728                     Perl_croak(aTHX_ "Malformed UTF-16 surrogate");
2729                 }
2730                 p += 2;
2731                 uv = ((uv - FIRST_HIGH_SURROGATE) << 10)
2732                                 + (low - FIRST_LOW_SURROGATE) + FIRST_IN_PLANE1;
2733             }
2734         }
2735 #ifdef EBCDIC
2736         d = uvoffuni_to_utf8_flags(d, uv, 0);
2737 #else
2738         if (uv < FIRST_IN_PLANE1) {
2739             *d++ = (U8)(( uv >> 12)         | 0xe0);
2740             *d++ = (U8)(((uv >>  6) & 0x3f) | 0x80);
2741             *d++ = (U8)(( uv        & 0x3f) | 0x80);
2742             continue;
2743         }
2744         else {
2745             *d++ = (U8)(( uv >> 18)         | 0xf0);
2746             *d++ = (U8)(((uv >> 12) & 0x3f) | 0x80);
2747             *d++ = (U8)(((uv >>  6) & 0x3f) | 0x80);
2748             *d++ = (U8)(( uv        & 0x3f) | 0x80);
2749             continue;
2750         }
2751 #endif
2752     }
2753     *newlen = d - dstart;
2754     return d;
2755 }
2756
2757 /* Note: this one is slightly destructive of the source. */
2758
2759 U8*
2760 Perl_utf16_to_utf8_reversed(pTHX_ U8* p, U8* d, I32 bytelen, I32 *newlen)
2761 {
2762     U8* s = (U8*)p;
2763     U8* const send = s + bytelen;
2764
2765     PERL_ARGS_ASSERT_UTF16_TO_UTF8_REVERSED;
2766
2767     if (bytelen & 1)
2768         Perl_croak(aTHX_ "panic: utf16_to_utf8_reversed: odd bytelen %" UVuf,
2769                    (UV)bytelen);
2770
2771     while (s < send) {
2772         const U8 tmp = s[0];
2773         s[0] = s[1];
2774         s[1] = tmp;
2775         s += 2;
2776     }
2777     return utf16_to_utf8(p, d, bytelen, newlen);
2778 }
2779
2780 bool
2781 Perl__is_uni_FOO(pTHX_ const U8 classnum, const UV c)
2782 {
2783     return _invlist_contains_cp(PL_XPosix_ptrs[classnum], c);
2784 }
2785
2786 /* Internal function so we can deprecate the external one, and call
2787    this one from other deprecated functions in this file */
2788
2789 bool
2790 Perl__is_utf8_idstart(pTHX_ const U8 *p)
2791 {
2792     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_IDSTART;
2793
2794     if (*p == '_')
2795         return TRUE;
2796     return is_utf8_common(p, PL_utf8_idstart);
2797 }
2798
2799 bool
2800 Perl__is_uni_perl_idcont(pTHX_ UV c)
2801 {
2802     return _invlist_contains_cp(PL_utf8_perl_idcont, c);
2803 }
2804
2805 bool
2806 Perl__is_uni_perl_idstart(pTHX_ UV c)
2807 {
2808     return _invlist_contains_cp(PL_utf8_perl_idstart, c);
2809 }
2810
2811 UV
2812 Perl__to_upper_title_latin1(pTHX_ const U8 c, U8* p, STRLEN *lenp,
2813                                   const char S_or_s)
2814 {
2815     /* We have the latin1-range values compiled into the core, so just use
2816      * those, converting the result to UTF-8.  The only difference between upper
2817      * and title case in this range is that LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S is
2818      * either "SS" or "Ss".  Which one to use is passed into the routine in
2819      * 'S_or_s' to avoid a test */
2820
2821     UV converted = toUPPER_LATIN1_MOD(c);
2822
2823     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UPPER_TITLE_LATIN1;
2824
2825     assert(S_or_s == 'S' || S_or_s == 's');
2826
2827     if (UVCHR_IS_INVARIANT(converted)) { /* No difference between the two for
2828                                              characters in this range */
2829         *p = (U8) converted;
2830         *lenp = 1;
2831         return converted;
2832     }
2833
2834     /* toUPPER_LATIN1_MOD gives the correct results except for three outliers,
2835      * which it maps to one of them, so as to only have to have one check for
2836      * it in the main case */
2837     if (UNLIKELY(converted == LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS)) {
2838         switch (c) {
2839             case LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS:
2840                 converted = LATIN_CAPITAL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS;
2841                 break;
2842             case MICRO_SIGN:
2843                 converted = GREEK_CAPITAL_LETTER_MU;
2844                 break;
2845 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION > 2                                        \
2846    || (UNICODE_MAJOR_VERSION == 2 && UNICODE_DOT_VERSION >= 1           \
2847                                   && UNICODE_DOT_DOT_VERSION >= 8)
2848             case LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S:
2849                 *(p)++ = 'S';
2850                 *p = S_or_s;
2851                 *lenp = 2;
2852                 return 'S';
2853 #endif
2854             default:
2855                 Perl_croak(aTHX_ "panic: to_upper_title_latin1 did not expect"
2856                                  " '%c' to map to '%c'",
2857                                  c, LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS);
2858                 NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
2859         }
2860     }
2861
2862     *(p)++ = UTF8_TWO_BYTE_HI(converted);
2863     *p = UTF8_TWO_BYTE_LO(converted);
2864     *lenp = 2;
2865
2866     return converted;
2867 }
2868
2869 /* If compiled on an early Unicode version, there may not be auxiliary tables
2870  * */
2871 #ifndef HAS_UC_AUX_TABLES
2872 #  define UC_AUX_TABLE_ptrs     NULL
2873 #  define UC_AUX_TABLE_lengths  NULL
2874 #endif
2875 #ifndef HAS_TC_AUX_TABLES
2876 #  define TC_AUX_TABLE_ptrs     NULL
2877 #  define TC_AUX_TABLE_lengths  NULL
2878 #endif
2879 #ifndef HAS_LC_AUX_TABLES
2880 #  define LC_AUX_TABLE_ptrs     NULL
2881 #  define LC_AUX_TABLE_lengths  NULL
2882 #endif
2883 #ifndef HAS_CF_AUX_TABLES
2884 #  define CF_AUX_TABLE_ptrs     NULL
2885 #  define CF_AUX_TABLE_lengths  NULL
2886 #endif
2887 #ifndef HAS_UC_AUX_TABLES
2888 #  define UC_AUX_TABLE_ptrs     NULL
2889 #  define UC_AUX_TABLE_lengths  NULL
2890 #endif
2891
2892 /* Call the function to convert a UTF-8 encoded character to the specified case.
2893  * Note that there may be more than one character in the result.
2894  * 's' is a pointer to the first byte of the input character
2895  * 'd' will be set to the first byte of the string of changed characters.  It
2896  *      needs to have space for UTF8_MAXBYTES_CASE+1 bytes
2897  * 'lenp' will be set to the length in bytes of the string of changed characters
2898  *
2899  * The functions return the ordinal of the first character in the string of
2900  * 'd' */
2901 #define CALL_UPPER_CASE(uv, s, d, lenp)                                     \
2902                 _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, PL_utf8_toupper,              \
2903                                               Uppercase_Mapping_invmap,     \
2904                                               UC_AUX_TABLE_ptrs,            \
2905                                               UC_AUX_TABLE_lengths,         \
2906                                               "uppercase")
2907 #define CALL_TITLE_CASE(uv, s, d, lenp)                                     \
2908                 _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, PL_utf8_totitle,              \
2909                                               Titlecase_Mapping_invmap,     \
2910                                               TC_AUX_TABLE_ptrs,            \
2911                                               TC_AUX_TABLE_lengths,         \
2912                                               "titlecase")
2913 #define CALL_LOWER_CASE(uv, s, d, lenp)                                     \
2914                 _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, PL_utf8_tolower,              \
2915                                               Lowercase_Mapping_invmap,     \
2916                                               LC_AUX_TABLE_ptrs,            \
2917                                               LC_AUX_TABLE_lengths,         \
2918                                               "lowercase")
2919
2920
2921 /* This additionally has the input parameter 'specials', which if non-zero will
2922  * cause this to use the specials hash for folding (meaning get full case
2923  * folding); otherwise, when zero, this implies a simple case fold */
2924 #define CALL_FOLD_CASE(uv, s, d, lenp, specials)                            \
2925         (specials)                                                          \
2926         ?  _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, PL_utf8_tofold,                    \
2927                                           Case_Folding_invmap,              \
2928                                           CF_AUX_TABLE_ptrs,                \
2929                                           CF_AUX_TABLE_lengths,             \
2930                                           "foldcase")                       \
2931         : _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, PL_utf8_tosimplefold,               \
2932                                          Simple_Case_Folding_invmap,        \
2933                                          NULL, NULL,                        \
2934                                          "foldcase")
2935
2936 UV
2937 Perl_to_uni_upper(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp)
2938 {
2939     /* Convert the Unicode character whose ordinal is <c> to its uppercase
2940      * version and store that in UTF-8 in <p> and its length in bytes in <lenp>.
2941      * Note that the <p> needs to be at least UTF8_MAXBYTES_CASE+1 bytes since
2942      * the changed version may be longer than the original character.
2943      *
2944      * The ordinal of the first character of the changed version is returned
2945      * (but note, as explained above, that there may be more.) */
2946
2947     PERL_ARGS_ASSERT_TO_UNI_UPPER;
2948
2949     if (c < 256) {
2950         return _to_upper_title_latin1((U8) c, p, lenp, 'S');
2951     }
2952
2953     return CALL_UPPER_CASE(c, NULL, p, lenp);
2954 }
2955
2956 UV
2957 Perl_to_uni_title(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp)
2958 {
2959     PERL_ARGS_ASSERT_TO_UNI_TITLE;
2960
2961     if (c < 256) {
2962         return _to_upper_title_latin1((U8) c, p, lenp, 's');
2963     }
2964
2965     return CALL_TITLE_CASE(c, NULL, p, lenp);
2966 }
2967
2968 STATIC U8
2969 S_to_lower_latin1(const U8 c, U8* p, STRLEN *lenp, const char dummy)
2970 {
2971     /* We have the latin1-range values compiled into the core, so just use
2972      * those, converting the result to UTF-8.  Since the result is always just
2973      * one character, we allow <p> to be NULL */
2974
2975     U8 converted = toLOWER_LATIN1(c);
2976
2977     PERL_UNUSED_ARG(dummy);
2978
2979     if (p != NULL) {
2980         if (NATIVE_BYTE_IS_INVARIANT(converted)) {
2981             *p = converted;
2982             *lenp = 1;
2983         }
2984         else {
2985             /* Result is known to always be < 256, so can use the EIGHT_BIT
2986              * macros */
2987             *p = UTF8_EIGHT_BIT_HI(converted);
2988             *(p+1) = UTF8_EIGHT_BIT_LO(converted);
2989             *lenp = 2;
2990         }
2991     }
2992     return converted;
2993 }
2994
2995 UV
2996 Perl_to_uni_lower(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp)
2997 {
2998     PERL_ARGS_ASSERT_TO_UNI_LOWER;
2999
3000     if (c < 256) {
3001         return to_lower_latin1((U8) c, p, lenp, 0 /* 0 is a dummy arg */ );
3002     }
3003
3004     return CALL_LOWER_CASE(c, NULL, p, lenp);
3005 }
3006
3007 UV
3008 Perl__to_fold_latin1(const U8 c, U8* p, STRLEN *lenp, const unsigned int flags)
3009 {
3010     /* Corresponds to to_lower_latin1(); <flags> bits meanings:
3011      *      FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII iff non-ASCII to ASCII folds are prohibited
3012      *      FOLD_FLAGS_FULL  iff full folding is to be used;
3013      *
3014      *  Not to be used for locale folds
3015      */
3016
3017     UV converted;
3018
3019     PERL_ARGS_ASSERT__TO_FOLD_LATIN1;
3020
3021     assert (! (flags & FOLD_FLAGS_LOCALE));
3022
3023     if (UNLIKELY(c == MICRO_SIGN)) {
3024         converted = GREEK_SMALL_LETTER_MU;
3025     }
3026 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION > 3 /* no multifolds in early Unicode */   \
3027    || (UNICODE_MAJOR_VERSION == 3 && (   UNICODE_DOT_VERSION > 0)       \
3028                                       || UNICODE_DOT_DOT_VERSION > 0)
3029     else if (   (flags & FOLD_FLAGS_FULL)
3030              && UNLIKELY(c == LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S))
3031     {
3032         /* If can't cross 127/128 boundary, can't return "ss"; instead return
3033          * two U+017F characters, as fc("\df") should eq fc("\x{17f}\x{17f}")
3034          * under those circumstances. */
3035         if (flags & FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII) {
3036             *lenp = 2 * sizeof(LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8) - 2;
3037             Copy(LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8 LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8,
3038                  p, *lenp, U8);
3039             return LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S;
3040         }
3041         else {
3042             *(p)++ = 's';
3043             *p = 's';
3044             *lenp = 2;
3045             return 's';
3046         }
3047     }
3048 #endif
3049     else { /* In this range the fold of all other characters is their lower
3050               case */
3051         converted = toLOWER_LATIN1(c);
3052     }
3053
3054     if (UVCHR_IS_INVARIANT(converted)) {
3055         *p = (U8) converted;
3056         *lenp = 1;
3057     }
3058     else {
3059         *(p)++ = UTF8_TWO_BYTE_HI(converted);
3060         *p = UTF8_TWO_BYTE_LO(converted);
3061         *lenp = 2;
3062     }
3063
3064     return converted;
3065 }
3066
3067 UV
3068 Perl__to_uni_fold_flags(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp, U8 flags)
3069 {
3070
3071     /* Not currently externally documented, and subject to change
3072      *  <flags> bits meanings:
3073      *      FOLD_FLAGS_FULL  iff full folding is to be used;
3074      *      FOLD_FLAGS_LOCALE is set iff the rules from the current underlying
3075      *                        locale are to be used.
3076      *      FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII iff non-ASCII to ASCII folds are prohibited
3077      */
3078
3079     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UNI_FOLD_FLAGS;
3080
3081     if (flags & FOLD_FLAGS_LOCALE) {
3082         /* Treat a UTF-8 locale as not being in locale at all, except for
3083          * potentially warning */
3084         _CHECK_AND_WARN_PROBLEMATIC_LOCALE;
3085         if (IN_UTF8_CTYPE_LOCALE) {
3086             flags &= ~FOLD_FLAGS_LOCALE;
3087         }
3088         else {
3089             goto needs_full_generality;
3090         }
3091     }
3092
3093     if (c < 256) {
3094         return _to_fold_latin1((U8) c, p, lenp,
3095                             flags & (FOLD_FLAGS_FULL | FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII));
3096     }
3097
3098     /* Here, above 255.  If no special needs, just use the macro */
3099     if ( ! (flags & (FOLD_FLAGS_LOCALE|FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII))) {
3100         return CALL_FOLD_CASE(c, NULL, p, lenp, flags & FOLD_FLAGS_FULL);
3101     }
3102     else {  /* Otherwise, _toFOLD_utf8_flags has the intelligence to deal with
3103                the special flags. */
3104         U8 utf8_c[UTF8_MAXBYTES + 1];
3105
3106       needs_full_generality:
3107         uvchr_to_utf8(utf8_c, c);
3108         return _toFOLD_utf8_flags(utf8_c, utf8_c + sizeof(utf8_c),
3109                                   p, lenp, flags);
3110     }
3111 }
3112
3113 PERL_STATIC_INLINE bool
3114 S_is_utf8_common(pTHX_ const U8 *const p, SV* const invlist)
3115 {
3116     /* returns a boolean giving whether or not the UTF8-encoded character that
3117      * starts at <p> is in the inversion list indicated by <invlist>.
3118      *
3119      * Note that it is assumed that the buffer length of <p> is enough to
3120      * contain all the bytes that comprise the character.  Thus, <*p> should
3121      * have been checked before this call for mal-formedness enough to assure
3122      * that.  This function, does make sure to not look past any NUL, so it is
3123      * safe to use on C, NUL-terminated, strings */
3124     STRLEN len = my_strnlen((char *) p, UTF8SKIP(p));
3125
3126     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_COMMON;
3127
3128     /* The API should have included a length for the UTF-8 character in <p>,
3129      * but it doesn't.  We therefore assume that p has been validated at least
3130      * as far as there being enough bytes available in it to accommodate the
3131      * character without reading beyond the end, and pass that number on to the
3132      * validating routine */
3133     if (! isUTF8_CHAR(p, p + len)) {
3134         _force_out_malformed_utf8_message(p, p + len, _UTF8_NO_CONFIDENCE_IN_CURLEN,
3135                                           1 /* Die */ );
3136         NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
3137     }
3138
3139     return is_utf8_common_with_len(p, p + len, invlist);
3140 }
3141
3142 PERL_STATIC_INLINE bool
3143 S_is_utf8_common_with_len(pTHX_ const U8 *const p, const U8 * const e,
3144                           SV* const invlist)
3145 {
3146     /* returns a boolean giving whether or not the UTF8-encoded character that
3147      * starts at <p>, and extending no further than <e - 1> is in the inversion
3148      * list <invlist>. */
3149
3150     UV cp = utf8n_to_uvchr(p, e - p, NULL, 0);
3151
3152     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_COMMON_WITH_LEN;
3153
3154     if (cp == 0 && (p >= e || *p != '\0')) {
3155         _force_out_malformed_utf8_message(p, e, 0, 1);
3156         NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
3157     }
3158
3159     assert(invlist);
3160     return _invlist_contains_cp(invlist, cp);
3161 }
3162
3163 STATIC void
3164 S_warn_on_first_deprecated_use(pTHX_ const char * const name,
3165                                      const char * const alternative,
3166                                      const bool use_locale,
3167                                      const char * const file,
3168                                      const unsigned line)
3169 {
3170     const char * key;
3171
3172     PERL_ARGS_ASSERT_WARN_ON_FIRST_DEPRECATED_USE;
3173
3174     if (ckWARN_d(WARN_DEPRECATED)) {
3175
3176         key = Perl_form(aTHX_ "%s;%d;%s;%d", name, use_locale, file, line);
3177         if (! hv_fetch(PL_seen_deprecated_macro, key, strlen(key), 0)) {
3178             if (! PL_seen_deprecated_macro) {
3179                 PL_seen_deprecated_macro = newHV();
3180             }
3181             if (! hv_store(PL_seen_deprecated_macro, key,
3182                            strlen(key), &PL_sv_undef, 0))
3183             {
3184                 Perl_croak(aTHX_ "panic: hv_store() unexpectedly failed");
3185             }
3186
3187             if (instr(file, "mathoms.c")) {
3188                 Perl_warner(aTHX_ WARN_DEPRECATED,
3189                             "In %s, line %d, starting in Perl v5.30, %s()"
3190                             " will be removed.  Avoid this message by"
3191                             " converting to use %s().\n",
3192                             file, line, name, alternative);
3193             }
3194             else {
3195                 Perl_warner(aTHX_ WARN_DEPRECATED,
3196                             "In %s, line %d, starting in Perl v5.30, %s() will"
3197                             " require an additional parameter.  Avoid this"
3198                             " message by converting to use %s().\n",
3199                             file, line, name, alternative);
3200             }
3201         }
3202     }
3203 }
3204
3205 bool
3206 Perl__is_utf8_FOO(pTHX_       U8   classnum,
3207                         const U8   * const p,
3208                         const char * const name,
3209                         const char * const alternative,
3210                         const bool use_utf8,
3211                         const bool use_locale,
3212                         const char * const file,
3213                         const unsigned line)
3214 {
3215     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_FOO;
3216
3217     warn_on_first_deprecated_use(name, alternative, use_locale, file, line);
3218
3219     if (use_utf8 && UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(*p)) {
3220
3221         switch (classnum) {
3222             case _CC_WORDCHAR:
3223             case _CC_DIGIT:
3224             case _CC_ALPHA:
3225             case _CC_LOWER:
3226             case _CC_UPPER:
3227             case _CC_PUNCT:
3228             case _CC_PRINT:
3229             case _CC_ALPHANUMERIC:
3230             case _CC_GRAPH:
3231             case _CC_CASED:
3232
3233                 return is_utf8_common(p, PL_XPosix_ptrs[classnum]);
3234
3235             case _CC_SPACE:
3236                 return is_XPERLSPACE_high(p);
3237             case _CC_BLANK:
3238                 return is_HORIZWS_high(p);
3239             case _CC_XDIGIT:
3240                 return is_XDIGIT_high(p);
3241             case _CC_CNTRL:
3242                 return 0;
3243             case _CC_ASCII:
3244                 return 0;
3245             case _CC_VERTSPACE:
3246                 return is_VERTWS_high(p);
3247             case _CC_IDFIRST:
3248                 return is_utf8_common(p, PL_utf8_perl_idstart);
3249             case _CC_IDCONT:
3250                 return is_utf8_common(p, PL_utf8_perl_idcont);
3251         }
3252     }
3253
3254     /* idcont is the same as wordchar below 256 */
3255     if (classnum == _CC_IDCONT) {
3256         classnum = _CC_WORDCHAR;
3257     }
3258     else if (classnum == _CC_IDFIRST) {
3259         if (*p == '_') {
3260             return TRUE;
3261         }
3262         classnum = _CC_ALPHA;
3263     }
3264
3265     if (! use_locale) {
3266         if (! use_utf8 || UTF8_IS_INVARIANT(*p)) {
3267             return _generic_isCC(*p, classnum);
3268         }
3269
3270         return _generic_isCC(EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(*p, *(p + 1 )), classnum);
3271     }
3272     else {
3273         if (! use_utf8 || UTF8_IS_INVARIANT(*p)) {
3274             return isFOO_lc(classnum, *p);
3275         }
3276
3277         return isFOO_lc(classnum, EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(*p, *(p + 1 )));
3278     }
3279
3280     NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
3281 }
3282
3283 bool
3284 Perl__is_utf8_FOO_with_len(pTHX_ const U8 classnum, const U8 *p,
3285                                                             const U8 * const e)
3286 {
3287     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_FOO_WITH_LEN;
3288
3289     return is_utf8_common_with_len(p, e, PL_XPosix_ptrs[classnum]);
3290 }
3291
3292 bool
3293 Perl__is_utf8_perl_idstart_with_len(pTHX_ const U8 *p, const U8 * const e)
3294 {
3295     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_PERL_IDSTART_WITH_LEN;
3296
3297     return is_utf8_common_with_len(p, e, PL_utf8_perl_idstart);
3298 }
3299
3300 bool
3301 Perl__is_utf8_xidstart(pTHX_ const U8 *p)
3302 {
3303     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_XIDSTART;
3304
3305     if (*p == '_')
3306         return TRUE;
3307     return is_utf8_common(p, PL_utf8_xidstart);
3308 }
3309
3310 bool
3311 Perl__is_utf8_perl_idcont_with_len(pTHX_ const U8 *p, const U8 * const e)
3312 {
3313     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_PERL_IDCONT_WITH_LEN;
3314
3315     return is_utf8_common_with_len(p, e, PL_utf8_perl_idcont);
3316 }
3317
3318 bool
3319 Perl__is_utf8_idcont(pTHX_ const U8 *p)
3320 {
3321     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_IDCONT;
3322
3323     return is_utf8_common(p, PL_utf8_idcont);
3324 }
3325
3326 bool
3327 Perl__is_utf8_xidcont(pTHX_ const U8 *p)
3328 {
3329     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_XIDCONT;
3330
3331     return is_utf8_common(p, PL_utf8_xidcont);
3332 }
3333
3334 bool
3335 Perl__is_utf8_mark(pTHX_ const U8 *p)
3336 {
3337     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_MARK;
3338
3339     return is_utf8_common(p, PL_utf8_mark);
3340 }
3341
3342 STATIC UV
3343 S__to_utf8_case(pTHX_ const UV uv1, const U8 *p,
3344                       U8* ustrp, STRLEN *lenp,
3345                       SV *invlist, const int * const invmap,
3346                       const unsigned int * const * const aux_tables,
3347                       const U8 * const aux_table_lengths,
3348                       const char * const normal)
3349 {
3350     STRLEN len = 0;
3351
3352     /* Change the case of code point 'uv1' whose UTF-8 representation (assumed
3353      * by this routine to be valid) begins at 'p'.  'normal' is a string to use
3354      * to name the new case in any generated messages, as a fallback if the
3355      * operation being used is not available.  The new case is given by the
3356      * data structures in the remaining arguments.
3357      *
3358      * On return 'ustrp' points to '*lenp' UTF-8 encoded bytes representing the
3359      * entire changed case string, and the return value is the first code point
3360      * in that string */
3361
3362     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_CASE;
3363
3364     /* For code points that don't change case, we already know that the output
3365      * of this function is the unchanged input, so we can skip doing look-ups
3366      * for them.  Unfortunately the case-changing code points are scattered
3367      * around.  But there are some long consecutive ranges where there are no
3368      * case changing code points.  By adding tests, we can eliminate the lookup
3369      * for all the ones in such ranges.  This is currently done here only for
3370      * just a few cases where the scripts are in common use in modern commerce
3371      * (and scripts adjacent to those which can be included without additional
3372      * tests). */
3373
3374     if (uv1 >= 0x0590) {
3375         /* This keeps from needing further processing the code points most
3376          * likely to be used in the following non-cased scripts: Hebrew,
3377          * Arabic, Syriac, Thaana, NKo, Samaritan, Mandaic, Devanagari,
3378          * Bengali, Gurmukhi, Gujarati, Oriya, Tamil, Telugu, Kannada,
3379          * Malayalam, Sinhala, Thai, Lao, Tibetan, Myanmar */
3380         if (uv1 < 0x10A0) {
3381             goto cases_to_self;
3382         }
3383
3384         /* The following largish code point ranges also don't have case
3385          * changes, but khw didn't think they warranted extra tests to speed
3386          * them up (which would slightly slow down everything else above them):
3387          * 1100..139F   Hangul Jamo, Ethiopic
3388          * 1400..1CFF   Unified Canadian Aboriginal Syllabics, Ogham, Runic,
3389          *              Tagalog, Hanunoo, Buhid, Tagbanwa, Khmer, Mongolian,
3390          *              Limbu, Tai Le, New Tai Lue, Buginese, Tai Tham,
3391          *              Combining Diacritical Marks Extended, Balinese,
3392          *              Sundanese, Batak, Lepcha, Ol Chiki
3393          * 2000..206F   General Punctuation
3394          */
3395
3396         if (uv1 >= 0x2D30) {
3397
3398             /* This keeps the from needing further processing the code points
3399              * most likely to be used in the following non-cased major scripts:
3400              * CJK, Katakana, Hiragana, plus some less-likely scripts.
3401              *
3402              * (0x2D30 above might have to be changed to 2F00 in the unlikely
3403              * event that Unicode eventually allocates the unused block as of
3404              * v8.0 2FE0..2FEF to code points that are cased.  khw has verified
3405              * that the test suite will start having failures to alert you
3406              * should that happen) */
3407             if (uv1 < 0xA640) {
3408                 goto cases_to_self;
3409             }
3410
3411             if (uv1 >= 0xAC00) {
3412                 if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SURROGATE(uv1))) {
3413                     if (ckWARN_d(WARN_SURROGATE)) {
3414                         const char* desc = (PL_op) ? OP_DESC(PL_op) : normal;
3415                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_SURROGATE),
3416                             "Operation \"%s\" returns its argument for"
3417                             " UTF-16 surrogate U+%04" UVXf, desc, uv1);
3418                     }
3419                     goto cases_to_self;
3420                 }
3421
3422                 /* AC00..FAFF Catches Hangul syllables and private use, plus
3423                  * some others */
3424                 if (uv1 < 0xFB00) {
3425                     goto cases_to_self;
3426                 }
3427
3428                 if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SUPER(uv1))) {
3429                     if (UNLIKELY(uv1 > MAX_LEGAL_CP)) {
3430                         Perl_croak(aTHX_ cp_above_legal_max, uv1,
3431                                          MAX_LEGAL_CP);
3432                     }
3433                     if (ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)) {
3434                         const char* desc = (PL_op) ? OP_DESC(PL_op) : normal;
3435                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_NON_UNICODE),
3436                             "Operation \"%s\" returns its argument for"
3437                             " non-Unicode code point 0x%04" UVXf, desc, uv1);
3438                     }
3439                     goto cases_to_self;
3440                 }
3441 #ifdef HIGHEST_CASE_CHANGING_CP_FOR_USE_ONLY_BY_UTF8_DOT_C
3442                 if (UNLIKELY(uv1
3443                     > HIGHEST_CASE_CHANGING_CP_FOR_USE_ONLY_BY_UTF8_DOT_C))
3444                 {
3445
3446                     /* As of Unicode 10.0, this means we avoid swash creation
3447                      * for anything beyond high Plane 1 (below emojis)  */
3448                     goto cases_to_self;
3449                 }
3450 #endif
3451             }
3452         }
3453
3454         /* Note that non-characters are perfectly legal, so no warning should
3455          * be given. */
3456     }
3457
3458     {
3459         unsigned int i;
3460         const unsigned int * cp_list;
3461         U8 * d;
3462
3463         /* 'index' is guaranteed to be non-negative, as this is an inversion
3464          * map that covers all possible inputs.  See [perl #133365] */
3465         SSize_t index = _invlist_search(invlist, uv1);
3466         IV base = invmap[index];
3467
3468         /* The data structures are set up so that if 'base' is non-negative,
3469          * the case change is 1-to-1; and if 0, the change is to itself */
3470         if (base >= 0) {
3471             IV lc;
3472
3473             if (base == 0) {
3474                 goto cases_to_self;
3475             }
3476
3477             /* This computes, e.g. lc(H) as 'H - A + a', using the lc table */
3478             lc = base + uv1 - invlist_array(invlist)[index];
3479             *lenp = uvchr_to_utf8(ustrp, lc) - ustrp;
3480             return lc;
3481         }
3482
3483         /* Here 'base' is negative.  That means the mapping is 1-to-many, and
3484          * requires an auxiliary table look up.  abs(base) gives the index into
3485          * a list of such tables which points to the proper aux table.  And a
3486          * parallel list gives the length of each corresponding aux table. */
3487         cp_list = aux_tables[-base];
3488
3489         /* Create the string of UTF-8 from the mapped-to code points */
3490         d = ustrp;
3491         for (i = 0; i < aux_table_lengths[-base]; i++) {
3492             d = uvchr_to_utf8(d, cp_list[i]);
3493         }
3494         *d = '\0';
3495         *lenp = d - ustrp;
3496
3497         return cp_list[0];
3498     }
3499
3500     /* Here, there was no mapping defined, which means that the code point maps
3501      * to itself.  Return the inputs */
3502   cases_to_self:
3503     if (p) {
3504         len = UTF8SKIP(p);
3505         if (p != ustrp) {   /* Don't copy onto itself */
3506             Copy(p, ustrp, len, U8);
3507         }
3508         *lenp = len;
3509     }
3510     else {
3511         *lenp = uvchr_to_utf8(ustrp, uv1) - ustrp;
3512     }
3513
3514     return uv1;
3515
3516 }
3517
3518 Size_t
3519 Perl__inverse_folds(pTHX_ const UV cp, unsigned int * first_folds_to,
3520                           const unsigned int ** remaining_folds_to)
3521 {
3522     /* Returns the count of the number of code points that fold to the input
3523      * 'cp' (besides itself).
3524      *
3525      * If the return is 0, there is nothing else that folds to it, and
3526      * '*first_folds_to' is set to 0, and '*remaining_folds_to' is set to NULL.
3527      *
3528      * If the return is 1, '*first_folds_to' is set to the single code point,
3529      * and '*remaining_folds_to' is set to NULL.
3530      *
3531      * Otherwise, '*first_folds_to' is set to a code point, and
3532      * '*remaining_fold_to' is set to an array that contains the others.  The
3533      * length of this array is the returned count minus 1.
3534      *
3535      * The reason for this convolution is to avoid having to deal with
3536      * allocating and freeing memory.  The lists are already constructed, so
3537      * the return can point to them, but single code points aren't, so would
3538      * need to be constructed if we didn't employ something like this API */
3539
3540     /* 'index' is guaranteed to be non-negative, as this is an inversion map
3541      * that covers all possible inputs.  See [perl #133365] */
3542     SSize_t index = _invlist_search(PL_utf8_foldclosures, cp);
3543     int base = _Perl_IVCF_invmap[index];
3544
3545     PERL_ARGS_ASSERT__INVERSE_FOLDS;
3546
3547     if (base == 0) {            /* No fold */
3548         *first_folds_to = 0;
3549         *remaining_folds_to = NULL;
3550         return 0;
3551     }
3552
3553 #ifndef HAS_IVCF_AUX_TABLES     /* This Unicode version only has 1-1 folds */
3554
3555     assert(base > 0);
3556
3557 #else
3558
3559     if (UNLIKELY(base < 0)) {   /* Folds to more than one character */
3560
3561         /* The data structure is set up so that the absolute value of 'base' is
3562          * an index into a table of pointers to arrays, with the array
3563          * corresponding to the index being the list of code points that fold
3564          * to 'cp', and the parallel array containing the length of the list
3565          * array */
3566         *first_folds_to = IVCF_AUX_TABLE_ptrs[-base][0];
3567         *remaining_folds_to = IVCF_AUX_TABLE_ptrs[-base] + 1; /* +1 excludes
3568                                                                  *first_folds_to
3569                                                                 */
3570         return IVCF_AUX_TABLE_lengths[-base];
3571     }
3572
3573 #endif
3574
3575     /* Only the single code point.  This works like 'fc(G) = G - A + a' */
3576     *first_folds_to = base + cp - invlist_array(PL_utf8_foldclosures)[index];
3577     *remaining_folds_to = NULL;
3578     return 1;
3579 }
3580
3581 STATIC UV
3582 S_check_locale_boundary_crossing(pTHX_ const U8* const p, const UV result,
3583                                        U8* const ustrp, STRLEN *lenp)
3584 {
3585     /* This is called when changing the case of a UTF-8-encoded character above
3586      * the Latin1 range, and the operation is in a non-UTF-8 locale.  If the
3587      * result contains a character that crosses the 255/256 boundary, disallow
3588      * the change, and return the original code point.  See L<perlfunc/lc> for
3589      * why;
3590      *
3591      * p        points to the original string whose case was changed; assumed
3592      *          by this routine to be well-formed
3593      * result   the code point of the first character in the changed-case string
3594      * ustrp    points to the changed-case string (<result> represents its
3595      *          first char)
3596      * lenp     points to the length of <ustrp> */
3597
3598     UV original;    /* To store the first code point of <p> */
3599
3600     PERL_ARGS_ASSERT_CHECK_LOCALE_BOUNDARY_CROSSING;
3601
3602     assert(UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(*p));
3603
3604     /* We know immediately if the first character in the string crosses the
3605      * boundary, so can skip testing */
3606     if (result > 255) {
3607
3608         /* Look at every character in the result; if any cross the
3609         * boundary, the whole thing is disallowed */
3610         U8* s = ustrp + UTF8SKIP(ustrp);
3611         U8* e = ustrp + *lenp;
3612         while (s < e) {
3613             if (! UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(*s)) {
3614                 goto bad_crossing;
3615             }
3616             s += UTF8SKIP(s);
3617         }
3618
3619         /* Here, no characters crossed, result is ok as-is, but we warn. */
3620         _CHECK_AND_OUTPUT_WIDE_LOCALE_UTF8_MSG(p, p + UTF8SKIP(p));
3621         return result;
3622     }
3623
3624   bad_crossing:
3625
3626     /* Failed, have to return the original */
3627     original = valid_utf8_to_uvchr(p, lenp);
3628
3629     /* diag_listed_as: Can't do %s("%s") on non-UTF-8 locale; resolved to "%s". */
3630     Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_LOCALE),
3631                            "Can't do %s(\"\\x{%" UVXf "}\") on non-UTF-8"
3632                            " locale; resolved to \"\\x{%" UVXf "}\".",
3633                            OP_DESC(PL_op),
3634                            original,
3635                            original);
3636     Copy(p, ustrp, *lenp, char);
3637     return original;
3638 }
3639
3640 STATIC U32
3641 S_check_and_deprecate(pTHX_ const U8 *p,
3642                             const U8 **e,
3643                             const unsigned int type,    /* See below */
3644                             const bool use_locale,      /* Is this a 'LC_'
3645                                                            macro call? */
3646                             const char * const file,
3647                             const unsigned line)
3648 {
3649     /* This is a temporary function to deprecate the unsafe calls to the case
3650      * changing macros and functions.  It keeps all the special stuff in just
3651      * one place.
3652      *
3653      * It updates *e with the pointer to the end of the input string.  If using
3654      * the old-style macros, *e is NULL on input, and so this function assumes
3655      * the input string is long enough to hold the entire UTF-8 sequence, and
3656      * sets *e accordingly, but it then returns a flag to pass the
3657      * utf8n_to_uvchr(), to tell it that this size is a guess, and to avoid
3658      * using the full length if possible.
3659      *
3660      * It also does the assert that *e > p when *e is not NULL.  This should be
3661      * migrated to the callers when this function gets deleted.
3662      *
3663      * The 'type' parameter is used for the caller to specify which case
3664      * changing function this is called from: */
3665
3666 #       define DEPRECATE_TO_UPPER 0
3667 #       define DEPRECATE_TO_TITLE 1
3668 #       define DEPRECATE_TO_LOWER 2
3669 #       define DEPRECATE_TO_FOLD  3
3670
3671     U32 utf8n_flags = 0;
3672     const char * name;
3673     const char * alternative;
3674
3675     PERL_ARGS_ASSERT_CHECK_AND_DEPRECATE;
3676
3677     if (*e == NULL) {
3678         utf8n_flags = _UTF8_NO_CONFIDENCE_IN_CURLEN;
3679
3680         /* strnlen() makes this function safe for the common case of
3681          * NUL-terminated strings */
3682         *e = p + my_strnlen((char *) p, UTF8SKIP(p));
3683
3684         /* For mathoms.c calls, we use the function name we know is stored
3685          * there.  It could be part of a larger path */
3686         if (type == DEPRECATE_TO_UPPER) {
3687             name = instr(file, "mathoms.c")
3688                    ? "to_utf8_upper"
3689                    : "toUPPER_utf8";
3690             alternative = "toUPPER_utf8_safe";
3691         }
3692         else if (type == DEPRECATE_TO_TITLE) {
3693             name = instr(file, "mathoms.c")
3694                    ? "to_utf8_title"
3695                    : "toTITLE_utf8";
3696             alternative = "toTITLE_utf8_safe";
3697         }
3698         else if (type == DEPRECATE_TO_LOWER) {
3699             name = instr(file, "mathoms.c")
3700                    ? "to_utf8_lower"
3701                    : "toLOWER_utf8";
3702             alternative = "toLOWER_utf8_safe";
3703         }
3704         else if (type == DEPRECATE_TO_FOLD) {
3705             name = instr(file, "mathoms.c")
3706                    ? "to_utf8_fold"
3707                    : "toFOLD_utf8";
3708             alternative = "toFOLD_utf8_safe";
3709         }
3710         else Perl_croak(aTHX_ "panic: Unexpected case change type");
3711
3712         warn_on_first_deprecated_use(name, alternative, use_locale, file, line);
3713     }
3714     else {
3715         assert (p < *e);
3716     }
3717
3718     return utf8n_flags;
3719 }
3720
3721 /* The process for changing the case is essentially the same for the four case
3722  * change types, except there are complications for folding.  Otherwise the
3723  * difference is only which case to change to.  To make sure that they all do
3724  * the same thing, the bodies of the functions are extracted out into the
3725  * following two macros.  The functions are written with the same variable
3726  * names, and these are known and used inside these macros.  It would be
3727  * better, of course, to have inline functions to do it, but since different
3728  * macros are called, depending on which case is being changed to, this is not
3729  * feasible in C (to khw's knowledge).  Two macros are created so that the fold
3730  * function can start with the common start macro, then finish with its special
3731  * handling; while the other three cases can just use the common end macro.
3732  *
3733  * The algorithm is to use the proper (passed in) macro or function to change
3734  * the case for code points that are below 256.  The macro is used if using
3735  * locale rules for the case change; the function if not.  If the code point is
3736  * above 255, it is computed from the input UTF-8, and another macro is called
3737  * to do the conversion.  If necessary, the output is converted to UTF-8.  If
3738  * using a locale, we have to check that the change did not cross the 255/256
3739  * boundary, see check_locale_boundary_crossing() for further details.
3740  *
3741  * The macros are split with the correct case change for the below-256 case
3742  * stored into 'result', and in the middle of an else clause for the above-255
3743  * case.  At that point in the 'else', 'result' is not the final result, but is
3744  * the input code point calculated from the UTF-8.  The fold code needs to
3745  * realize all this and take it from there.
3746  *
3747  * If you read the two macros as sequential, it's easier to understand what's
3748  * going on. */
3749 #define CASE_CHANGE_BODY_START(locale_flags, LC_L1_change_macro, L1_func,    \
3750                                L1_func_extra_param)                          \
3751                                                                              \
3752     if (flags & (locale_flags)) {                                            \
3753         _CHECK_AND_WARN_PROBLEMATIC_LOCALE;                                  \
3754         /* Treat a UTF-8 locale as not being in locale at all */             \
3755         if (IN_UTF8_CTYPE_LOCALE) {                                          \
3756             flags &= ~(locale_flags);                                        \
3757         }                                                                    \
3758     }                                                                        \
3759                                                                              \
3760     if (UTF8_IS_INVARIANT(*p)) {                                             \
3761         if (flags & (locale_flags)) {                                        \
3762             result = LC_L1_change_macro(*p);                                 \
3763         }                                                                    \
3764         else {                                                               \
3765             return L1_func(*p, ustrp, lenp, L1_func_extra_param);            \
3766         }                                                                    \
3767     }                                                                        \
3768     else if UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE(p, e) {                          \
3769         U8 c = EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(*p, *(p+1));                         \
3770         if (flags & (locale_flags)) {                                        \
3771             result = LC_L1_change_macro(c);                                  \
3772         }                                                                    \
3773         else {                                                               \
3774             return L1_func(c, ustrp, lenp,  L1_func_extra_param);            \
3775         }                                                                    \
3776     }                                                                        \
3777     else {  /* malformed UTF-8 or ord above 255 */                           \
3778         STRLEN len_result;                                                   \
3779         result = utf8n_to_uvchr(p, e - p, &len_result, UTF8_CHECK_ONLY);     \
3780         if (len_result == (STRLEN) -1) {                                     \
3781             _force_out_malformed_utf8_message(p, e, utf8n_flags,             \
3782                                                             1 /* Die */ );   \
3783         }
3784
3785 #define CASE_CHANGE_BODY_END(locale_flags, change_macro)                     \
3786         result = change_macro(result, p, ustrp, lenp);                       \
3787                                                                              \
3788         if (flags & (locale_flags)) {                                        \
3789             result = check_locale_boundary_crossing(p, result, ustrp, lenp); \
3790         }                                                                    \
3791         return result;                                                       \
3792     }                                                                        \
3793                                                                              \
3794     /* Here, used locale rules.  Convert back to UTF-8 */                    \
3795     if (UTF8_IS_INVARIANT(result)) {                                         \
3796         *ustrp = (U8) result;                                                \
3797         *lenp = 1;                                                           \
3798     }                                                                        \
3799     else {                                                                   \
3800         *ustrp = UTF8_EIGHT_BIT_HI((U8) result);                             \
3801         *(ustrp + 1) = UTF8_EIGHT_BIT_LO((U8) result);                       \
3802         *lenp = 2;                                                           \
3803     }                                                                        \
3804                                                                              \
3805     return result;
3806
3807 /*
3808 =for apidoc to_utf8_upper
3809
3810 Instead use L</toUPPER_utf8_safe>.
3811
3812 =cut */
3813
3814 /* Not currently externally documented, and subject to change:
3815  * <flags> is set iff iff the rules from the current underlying locale are to
3816  *         be used. */
3817
3818 UV
3819 Perl__to_utf8_upper_flags(pTHX_ const U8 *p,
3820                                 const U8 *e,
3821                                 U8* ustrp,
3822                                 STRLEN *lenp,
3823                                 bool flags,
3824                                 const char * const file,
3825                                 const int line)
3826 {
3827     UV result;
3828     const U32 utf8n_flags = check_and_deprecate(p, &e, DEPRECATE_TO_UPPER,
3829                                                 cBOOL(flags), file, line);
3830
3831     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_UPPER_FLAGS;
3832
3833     /* ~0 makes anything non-zero in 'flags' mean we are using locale rules */
3834     /* 2nd char of uc(U+DF) is 'S' */
3835     CASE_CHANGE_BODY_START(~0, toUPPER_LC, _to_upper_title_latin1, 'S');
3836     CASE_CHANGE_BODY_END  (~0, CALL_UPPER_CASE);
3837 }
3838
3839 /*
3840 =for apidoc to_utf8_title
3841
3842 Instead use L</toTITLE_utf8_safe>.
3843
3844 =cut */
3845
3846 /* Not currently externally documented, and subject to change:
3847  * <flags> is set iff the rules from the current underlying locale are to be
3848  *         used.  Since titlecase is not defined in POSIX, for other than a
3849  *         UTF-8 locale, uppercase is used instead for code points < 256.
3850  */
3851
3852 UV
3853 Perl__to_utf8_title_flags(pTHX_ const U8 *p,
3854                                 const U8 *e,
3855                                 U8* ustrp,
3856                                 STRLEN *lenp,
3857                                 bool flags,
3858                                 const char * const file,
3859                                 const int line)
3860 {
3861     UV result;
3862     const U32 utf8n_flags = check_and_deprecate(p, &e, DEPRECATE_TO_TITLE,
3863                                                 cBOOL(flags), file, line);
3864
3865     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_TITLE_FLAGS;
3866
3867     /* 2nd char of ucfirst(U+DF) is 's' */
3868     CASE_CHANGE_BODY_START(~0, toUPPER_LC, _to_upper_title_latin1, 's');
3869     CASE_CHANGE_BODY_END  (~0, CALL_TITLE_CASE);
3870 }
3871
3872 /*
3873 =for apidoc to_utf8_lower
3874
3875 Instead use L</toLOWER_utf8_safe>.
3876
3877 =cut */
3878
3879 /* Not currently externally documented, and subject to change:
3880  * <flags> is set iff iff the rules from the current underlying locale are to
3881  *         be used.
3882  */
3883
3884 UV
3885 Perl__to_utf8_lower_flags(pTHX_ const U8 *p,
3886                                 const U8 *e,
3887                                 U8* ustrp,
3888                                 STRLEN *lenp,
3889                                 bool flags,
3890                                 const char * const file,
3891                                 const int line)
3892 {
3893     UV result;
3894     const U32 utf8n_flags = check_and_deprecate(p, &e, DEPRECATE_TO_LOWER,
3895                                                 cBOOL(flags), file, line);
3896
3897     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_LOWER_FLAGS;
3898
3899     CASE_CHANGE_BODY_START(~0, toLOWER_LC, to_lower_latin1, 0 /* 0 is dummy */)
3900     CASE_CHANGE_BODY_END  (~0, CALL_LOWER_CASE)
3901 }
3902
3903 /*
3904 =for apidoc to_utf8_fold
3905
3906 Instead use L</toFOLD_utf8_safe>.
3907
3908 =cut */
3909
3910 /* Not currently externally documented, and subject to change,
3911  * in <flags>
3912  *      bit FOLD_FLAGS_LOCALE is set iff the rules from the current underlying
3913  *                            locale are to be used.
3914  *      bit FOLD_FLAGS_FULL   is set iff full case folds are to be used;
3915  *                            otherwise simple folds
3916  *      bit FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII is set iff folds of non-ASCII to ASCII are
3917  *                            prohibited
3918  */
3919
3920 UV
3921 Perl__to_utf8_fold_flags(pTHX_ const U8 *p,
3922                                const U8 *e,
3923                                U8* ustrp,
3924                                STRLEN *lenp,
3925                                U8 flags,
3926                                const char * const file,
3927                                const int line)
3928 {
3929     UV result;
3930     const U32 utf8n_flags = check_and_deprecate(p, &e, DEPRECATE_TO_FOLD,
3931                                                 cBOOL(flags), file, line);
3932
3933     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_FOLD_FLAGS;
3934
3935     /* These are mutually exclusive */
3936     assert (! ((flags & FOLD_FLAGS_LOCALE) && (flags & FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII)));
3937
3938     assert(p != ustrp); /* Otherwise overwrites */
3939
3940     CASE_CHANGE_BODY_START(FOLD_FLAGS_LOCALE, toFOLD_LC, _to_fold_latin1,
3941                  ((flags) & (FOLD_FLAGS_FULL | FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII)));
3942
3943         result = CALL_FOLD_CASE(result, p, ustrp, lenp, flags & FOLD_FLAGS_FULL);
3944
3945         if (flags & FOLD_FLAGS_LOCALE) {
3946
3947 #           define LONG_S_T      LATIN_SMALL_LIGATURE_LONG_S_T_UTF8
3948 #         ifdef LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S_UTF8
3949 #           define CAP_SHARP_S   LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S_UTF8
3950
3951             /* Special case these two characters, as what normally gets
3952              * returned under locale doesn't work */
3953             if (memBEGINs((char *) p, e - p, CAP_SHARP_S))
3954             {
3955                 /* diag_listed_as: Can't do %s("%s") on non-UTF-8 locale; resolved to "%s". */
3956                 Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_LOCALE),
3957                               "Can't do fc(\"\\x{1E9E}\") on non-UTF-8 locale; "
3958                               "resolved to \"\\x{17F}\\x{17F}\".");
3959                 goto return_long_s;
3960             }
3961             else
3962 #endif
3963                  if (memBEGINs((char *) p, e - p, LONG_S_T))
3964             {
3965                 /* diag_listed_as: Can't do %s("%s") on non-UTF-8 locale; resolved to "%s". */
3966                 Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_LOCALE),
3967                               "Can't do fc(\"\\x{FB05}\") on non-UTF-8 locale; "
3968                               "resolved to \"\\x{FB06}\".");
3969                 goto return_ligature_st;
3970             }
3971
3972 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION   == 3         \
3973     && UNICODE_DOT_VERSION     == 0         \
3974     && UNICODE_DOT_DOT_VERSION == 1
3975 #           define DOTTED_I   LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE_UTF8
3976
3977             /* And special case this on this Unicode version only, for the same
3978              * reaons the other two are special cased.  They would cross the
3979              * 255/256 boundary which is forbidden under /l, and so the code
3980              * wouldn't catch that they are equivalent (which they are only in
3981              * this release) */
3982             else if (memBEGINs((char *) p, e - p, DOTTED_I)) {
3983                 /* diag_listed_as: Can't do %s("%s") on non-UTF-8 locale; resolved to "%s". */
3984                 Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_LOCALE),
3985                               "Can't do fc(\"\\x{0130}\") on non-UTF-8 locale; "
3986                               "resolved to \"\\x{0131}\".");
3987                 goto return_dotless_i;
3988             }
3989 #endif
3990
3991             return check_locale_boundary_crossing(p, result, ustrp, lenp);
3992         }
3993         else if (! (flags & FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII)) {
3994             return result;
3995         }
3996         else {
3997             /* This is called when changing the case of a UTF-8-encoded
3998              * character above the ASCII range, and the result should not
3999              * contain an ASCII character. */
4000
4001             UV original;    /* To store the first code point of <p> */
4002
4003             /* Look at every character in the result; if any cross the
4004             * boundary, the whole thing is disallowed */
4005             U8* s = ustrp;
4006             U8* e = ustrp + *lenp;
4007             while (s < e) {
4008                 if (isASCII(*s)) {
4009                     /* Crossed, have to return the original */
4010                     original = valid_utf8_to_uvchr(p, lenp);
4011
4012                     /* But in these instances, there is an alternative we can
4013                      * return that is valid */
4014                     if (original == LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S
4015 #ifdef LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S /* not defined in early Unicode releases */
4016                         || original == LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S
4017 #endif
4018                     ) {
4019                         goto return_long_s;
4020                     }
4021                     else if (original == LATIN_SMALL_LIGATURE_LONG_S_T) {
4022                         goto return_ligature_st;
4023                     }
4024 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION   == 3         \
4025     && UNICODE_DOT_VERSION     == 0         \
4026     && UNICODE_DOT_DOT_VERSION == 1
4027
4028                     else if (original == LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE) {
4029                         goto return_dotless_i;
4030                     }
4031 #endif
4032                     Copy(p, ustrp, *lenp, char);
4033                     return original;
4034                 }
4035                 s += UTF8SKIP(s);
4036             }
4037
4038             /* Here, no characters crossed, result is ok as-is */
4039             return result;
4040         }
4041     }
4042
4043     /* Here, used locale rules.  Convert back to UTF-8 */
4044     if (UTF8_IS_INVARIANT(result)) {
4045         *ustrp = (U8) result;
4046         *lenp = 1;
4047     }
4048     else {
4049         *ustrp = UTF8_EIGHT_BIT_HI((U8) result);
4050         *(ustrp + 1) = UTF8_EIGHT_BIT_LO((U8) result);
4051         *lenp = 2;
4052     }
4053
4054     return result;
4055
4056   return_long_s:
4057     /* Certain folds to 'ss' are prohibited by the options, but they do allow
4058      * folds to a string of two of these characters.  By returning this
4059      * instead, then, e.g.,
4060      *      fc("\x{1E9E}") eq fc("\x{17F}\x{17F}")
4061      * works. */
4062
4063     *lenp = 2 * sizeof(LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8) - 2;
4064     Copy(LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8 LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8,
4065         ustrp, *lenp, U8);
4066     return LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S;
4067
4068   return_ligature_st:
4069     /* Two folds to 'st' are prohibited by the options; instead we pick one and
4070      * have the other one fold to it */
4071
4072     *lenp = sizeof(LATIN_SMALL_LIGATURE_ST_UTF8) - 1;
4073     Copy(LATIN_SMALL_LIGATURE_ST_UTF8, ustrp, *lenp, U8);
4074     return LATIN_SMALL_LIGATURE_ST;
4075
4076 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION   == 3         \
4077     && UNICODE_DOT_VERSION     == 0         \
4078     && UNICODE_DOT_DOT_VERSION == 1
4079
4080   return_dotless_i:
4081     *lenp = sizeof(LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I_UTF8) - 1;
4082     Copy(LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I_UTF8, ustrp, *lenp, U8);
4083     return LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I;
4084
4085 #endif
4086
4087 }
4088
4089 /* Note:
4090  * Returns a "swash" which is a hash described in utf8.c:Perl_swash_fetch().
4091  * C<pkg> is a pointer to a package name for SWASHNEW, should be "utf8".
4092  * For other parameters, see utf8::SWASHNEW in lib/utf8_heavy.pl.
4093  */
4094
4095 SV*
4096 Perl_swash_init(pTHX_ const char* pkg, const char* name, SV *listsv,
4097                       I32 minbits, I32 none)
4098 {
4099     PERL_ARGS_ASSERT_SWASH_INIT;
4100
4101     /* Returns a copy of a swash initiated by the called function.  This is the
4102      * public interface, and returning a copy prevents others from doing
4103      * mischief on the original */
4104
4105     return newSVsv(_core_swash_init(pkg, name, listsv, minbits, none,
4106                                     NULL, NULL));
4107 }
4108
4109 SV*
4110 Perl__core_swash_init(pTHX_ const char* pkg, const char* name, SV *listsv,
4111                             I32 minbits, I32 none, SV* invlist,
4112                             U8* const flags_p)
4113 {
4114
4115     /*NOTE NOTE NOTE - If you want to use "return" in this routine you MUST
4116      * use the following define */
4117
4118 #define CORE_SWASH_INIT_RETURN(x)   \
4119     PL_curpm= old_PL_curpm;         \
4120     return x
4121
4122     /* Initialize and return a swash, creating it if necessary.  It does this
4123      * by calling utf8_heavy.pl in the general case.  The returned value may be
4124      * the swash's inversion list instead if the input parameters allow it.
4125      * Which is returned should be immaterial to callers, as the only
4126      * operations permitted on a swash, swash_fetch(), _get_swash_invlist(),
4127      * and swash_to_invlist() handle both these transparently.
4128      *
4129      * This interface should only be used by functions that won't destroy or
4130      * adversely change the swash, as doing so affects all other uses of the
4131      * swash in the program; the general public should use 'Perl_swash_init'
4132      * instead.
4133      *
4134      * pkg  is the name of the package that <name> should be in.
4135      * name is the name of the swash to find.  Typically it is a Unicode
4136      *      property name, including user-defined ones
4137      * listsv is a string to initialize the swash with.  It must be of the form
4138      *      documented as the subroutine return value in
4139      *      L<perlunicode/User-Defined Character Properties>
4140      * minbits is the number of bits required to represent each data element.
4141      *      It is '1' for binary properties.
4142      * none I (khw) do not understand this one, but it is used only in tr///.
4143      * invlist is an inversion list to initialize the swash with (or NULL)
4144      * flags_p if non-NULL is the address of various input and output flag bits
4145      *      to the routine, as follows:  ('I' means is input to the routine;
4146      *      'O' means output from the routine.  Only flags marked O are
4147      *      meaningful on return.)
4148      *  _CORE_SWASH_INIT_USER_DEFINED_PROPERTY indicates if the swash
4149      *      came from a user-defined property.  (I O)
4150      *  _CORE_SWASH_INIT_RETURN_IF_UNDEF indicates that instead of croaking
4151      *      when the swash cannot be located, to simply return NULL. (I)
4152      *  _CORE_SWASH_INIT_ACCEPT_INVLIST indicates that the caller will accept a
4153      *      return of an inversion list instead of a swash hash if this routine
4154      *      thinks that would result in faster execution of swash_fetch() later
4155      *      on. (I)
4156      *
4157      * Thus there are three possible inputs to find the swash: <name>,
4158      * <listsv>, and <invlist>.  At least one must be specified.  The result
4159      * will be the union of the specified ones, although <listsv>'s various
4160      * actions can intersect, etc. what <name> gives.  To avoid going out to
4161      * disk at all, <invlist> should specify completely what the swash should
4162      * have, and <listsv> should be &PL_sv_undef and <name> should be "".
4163      *
4164      * <invlist> is only valid for binary properties */
4165
4166     PMOP *old_PL_curpm= PL_curpm; /* save away the old PL_curpm */
4167
4168     SV* retval = &PL_sv_undef;
4169     HV* swash_hv = NULL;
4170     const bool use_invlist= (flags_p && *flags_p & _CORE_SWASH_INIT_ACCEPT_INVLIST);
4171
4172     assert(listsv != &PL_sv_undef || strNE(name, "") || invlist);
4173     assert(! invlist || minbits == 1);
4174
4175     PL_curpm= NULL; /* reset PL_curpm so that we dont get confused between the
4176                        regex that triggered the swash init and the swash init
4177                        perl logic itself.  See perl #122747 */
4178
4179     /* If data was passed in to go out to utf8_heavy to find the swash of, do
4180      * so */
4181     if (listsv != &PL_sv_undef || strNE(name, "")) {
4182         dSP;
4183         const size_t pkg_len = strlen(pkg);
4184         const size_t name_len = strlen(name);
4185         HV * const stash = gv_stashpvn(pkg, pkg_len, 0);
4186         SV* errsv_save;
4187         GV *method;
4188
4189         PERL_ARGS_ASSERT__CORE_SWASH_INIT;
4190
4191         PUSHSTACKi(PERLSI_MAGIC);
4192         ENTER;
4193         SAVEHINTS();
4194         save_re_context();
4195         /* We might get here via a subroutine signature which uses a utf8
4196          * parameter name, at which point PL_subname will have been set
4197          * but not yet used. */
4198         save_item(PL_subname);
4199         if (PL_parser && PL_parser->error_count)
4200             SAVEI8(PL_parser->error_count), PL_parser->error_count = 0;
4201         method = gv_fetchmeth(stash, "SWASHNEW", 8, -1);
4202         if (!method) {  /* demand load UTF-8 */
4203             ENTER;
4204             if ((errsv_save = GvSV(PL_errgv))) SAVEFREESV(errsv_save);
4205             GvSV(PL_errgv) = NULL;
4206 #ifndef NO_TAINT_SUPPORT
4207             /* It is assumed that callers of this routine are not passing in
4208              * any user derived data.  */
4209             /* Need to do this after save_re_context() as it will set
4210              * PL_tainted to 1 while saving $1 etc (see the code after getrx:
4211              * in Perl_magic_get).  Even line to create errsv_save can turn on
4212              * PL_tainted.  */
4213             SAVEBOOL(TAINT_get);
4214             TAINT_NOT;
4215 #endif
4216             Perl_load_module(aTHX_ PERL_LOADMOD_NOIMPORT, newSVpvn(pkg,pkg_len),
4217                              NULL);
4218             {
4219                 /* Not ERRSV, as there is no need to vivify a scalar we are
4220                    about to discard. */
4221                 SV * const errsv = GvSV(PL_errgv);
4222                 if (!SvTRUE(errsv)) {
4223                     GvSV(PL_errgv) = SvREFCNT_inc_simple(errsv_save);
4224                     SvREFCNT_dec(errsv);
4225                 }
4226             }
4227             LEAVE;
4228         }
4229         SPAGAIN;
4230         PUSHMARK(SP);
4231         EXTEND(SP,5);
4232         mPUSHp(pkg, pkg_len);
4233         mPUSHp(name, name_len);
4234         PUSHs(listsv);
4235         mPUSHi(minbits);
4236         mPUSHi(none);
4237         PUTBACK;
4238         if ((errsv_save = GvSV(PL_errgv))) SAVEFREESV(errsv_save);
4239         GvSV(PL_errgv) = NULL;
4240         /* If we already have a pointer to the method, no need to use
4241          * call_method() to repeat the lookup.  */
4242         if (method
4243             ? call_sv(MUTABLE_SV(method), G_SCALAR)
4244             : call_sv(newSVpvs_flags("SWASHNEW", SVs_TEMP), G_SCALAR | G_METHOD))
4245         {
4246             retval = *PL_stack_sp--;
4247             SvREFCNT_inc(retval);
4248         }
4249         {
4250             /* Not ERRSV.  See above. */
4251             SV * const errsv = GvSV(PL_errgv);
4252             if (!SvTRUE(errsv)) {
4253                 GvSV(PL_errgv) = SvREFCNT_inc_simple(errsv_save);
4254                 SvREFCNT_dec(errsv);
4255             }
4256         }
4257         LEAVE;
4258         POPSTACK;
4259         if (IN_PERL_COMPILETIME) {
4260             CopHINTS_set(PL_curcop, PL_hints);
4261         }
4262         if (!SvROK(retval) || SvTYPE(SvRV(retval)) != SVt_PVHV) {
4263             if (SvPOK(retval)) {
4264
4265                 /* If caller wants to handle missing properties, let them */
4266                 if (flags_p && *flags_p & _CORE_SWASH_INIT_RETURN_IF_UNDEF) {
4267                     CORE_SWASH_INIT_RETURN(NULL);
4268                 }
4269                 Perl_croak(aTHX_
4270                            "Can't find Unicode property definition \"%" SVf "\"",
4271                            SVfARG(retval));
4272                 NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
4273             }
4274         }
4275     } /* End of calling the module to find the swash */
4276
4277     /* If this operation fetched a swash, and we will need it later, get it */
4278     if (retval != &PL_sv_undef
4279         && (minbits == 1 || (flags_p
4280                             && ! (*flags_p
4281                                   & _CORE_SWASH_INIT_USER_DEFINED_PROPERTY))))
4282     {
4283         swash_hv = MUTABLE_HV(SvRV(retval));
4284
4285         /* If we don't already know that there is a user-defined component to
4286          * this swash, and the user has indicated they wish to know if there is
4287          * one (by passing <flags_p>), find out */
4288         if (flags_p && ! (*flags_p & _CORE_SWASH_INIT_USER_DEFINED_PROPERTY)) {
4289             SV** user_defined = hv_fetchs(swash_hv, "USER_DEFINED", FALSE);
4290             if (user_defined && SvUV(*user_defined)) {
4291                 *flags_p |= _CORE_SWASH_INIT_USER_DEFINED_PROPERTY;
4292             }
4293         }
4294     }
4295
4296     /* Make sure there is an inversion list for binary properties */
4297     if (minbits == 1) {
4298         SV** swash_invlistsvp = NULL;
4299         SV* swash_invlist = NULL;
4300         bool invlist_in_swash_is_valid = FALSE;
4301         bool swash_invlist_unclaimed = FALSE; /* whether swash_invlist has
4302                                             an unclaimed reference count */
4303
4304         /* If this operation fetched a swash, get its already existing
4305          * inversion list, or create one for it */
4306
4307         if (swash_hv) {
4308             swash_invlistsvp = hv_fetchs(swash_hv, "V", FALSE);
4309             if (swash_invlistsvp) {
4310                 swash_invlist = *swash_invlistsvp;
4311                 invlist_in_swash_is_valid = TRUE;
4312             }
4313             else {
4314                 swash_invlist = _swash_to_invlist(retval);
4315                 swash_invlist_unclaimed = TRUE;
4316             }
4317         }
4318
4319         /* If an inversion list was passed in, have to include it */
4320         if (invlist) {
4321
4322             /* Any fetched swash will by now have an inversion list in it;
4323              * otherwise <swash_invlist>  will be NULL, indicating that we
4324              * didn't fetch a swash */
4325             if (swash_invlist) {
4326
4327                 /* Add the passed-in inversion list, which invalidates the one
4328                  * already stored in the swash */
4329                 invlist_in_swash_is_valid = FALSE;
4330                 SvREADONLY_off(swash_invlist);  /* Turned on again below */
4331                 _invlist_union(invlist, swash_invlist, &swash_invlist);
4332             }
4333             else {
4334
4335                 /* Here, there is no swash already.  Set up a minimal one, if
4336                  * we are going to return a swash */
4337                 if (! use_invlist) {
4338                     swash_hv = newHV();
4339                     retval = newRV_noinc(MUTABLE_SV(swash_hv));
4340                 }
4341                 swash_invlist = invlist;
4342             }
4343         }
4344
4345         /* Here, we have computed the union of all the passed-in data.  It may
4346          * be that there was an inversion list in the swash which didn't get
4347          * touched; otherwise save the computed one */
4348         if (! invlist_in_swash_is_valid && ! use_invlist) {
4349             if (! hv_stores(MUTABLE_HV(SvRV(retval)), "V", swash_invlist))
4350             {
4351                 Perl_croak(aTHX_ "panic: hv_store() unexpectedly failed");
4352             }
4353             /* We just stole a reference count. */
4354             if (swash_invlist_unclaimed) swash_invlist_unclaimed = FALSE;
4355             else SvREFCNT_inc_simple_void_NN(swash_invlist);
4356         }
4357
4358         /* The result is immutable.  Forbid attempts to change it. */
4359         SvREADONLY_on(swash_invlist);
4360
4361         if (use_invlist) {
4362             SvREFCNT_dec(retval);
4363             if (!swash_invlist_unclaimed)
4364                 SvREFCNT_inc_simple_void_NN(swash_invlist);
4365             retval = newRV_noinc(swash_invlist);
4366         }
4367     }
4368
4369     CORE_SWASH_INIT_RETURN(retval);
4370 #undef CORE_SWASH_INIT_RETURN
4371 }
4372
4373
4374 /* This API is wrong for special case conversions since we may need to
4375  * return several Unicode characters for a single Unicode character
4376  * (see lib/unicore/SpecCase.txt) The SWASHGET in lib/utf8_heavy.pl is
4377  * the lower-level routine, and it is similarly broken for returning
4378  * multiple values.  --jhi
4379  * For those, you should use S__to_utf8_case() instead */
4380 /* Now SWASHGET is recasted into S_swatch_get in this file. */
4381
4382 /* Note:
4383  * Returns the value of property/mapping C<swash> for the first character
4384  * of the string C<ptr>. If C<do_utf8> is true, the string C<ptr> is
4385  * assumed to be in well-formed UTF-8. If C<do_utf8> is false, the string C<ptr>
4386  * is assumed to be in native 8-bit encoding. Caches the swatch in C<swash>.
4387  *
4388  * A "swash" is a hash which contains initially the keys/values set up by
4389  * SWASHNEW.  The purpose is to be able to completely represent a Unicode
4390  * property for all possible code points.  Things are stored in a compact form
4391  * (see utf8_heavy.pl) so that calculation is required to find the actual
4392  * property value for a given code point.  As code points are looked up, new
4393  * key/value pairs are added to the hash, so that the calculation doesn't have
4394  * to ever be re-done.  Further, each calculation is done, not just for the
4395  * desired one, but for a whole block of code points adjacent to that one.
4396  * For binary properties on ASCII machines, the block is usually for 64 code
4397  * points, starting with a code point evenly divisible by 64.  Thus if the
4398  * property value for code point 257 is requested, the code goes out and
4399  * calculates the property values for all 64 code points between 256 and 319,
4400  * and stores these as a single 64-bit long bit vector, called a "swatch",
4401  * under the key for code point 256.  The key is the UTF-8 encoding for code
4402  * point 256, minus the final byte.  Thus, if the length of the UTF-8 encoding
4403  * for a code point is 13 bytes, the key will be 12 bytes long.  If the value
4404  * for code point 258 is then requested, this code realizes that it would be
4405  * stored under the key for 256, and would find that value and extract the
4406  * relevant bit, offset from 256.
4407  *
4408  * Non-binary properties are stored in as many bits as necessary to represent
4409  * their values (32 currently, though the code is more general than that), not
4410  * as single bits, but the principle is the same: the value for each key is a
4411  * vector that encompasses the property values for all code points whose UTF-8
4412  * representations are represented by the key.  That is, for all code points
4413  * whose UTF-8 representations are length N bytes, and the key is the first N-1
4414  * bytes of that.
4415  */
4416 UV
4417 Perl_swash_fetch(pTHX_ SV *swash, const U8 *ptr, bool do_utf8)
4418 {
4419     HV *const hv = MUTABLE_HV(SvRV(swash));
4420     U32 klen;
4421     U32 off;
4422     STRLEN slen = 0;
4423     STRLEN needents;
4424     const U8 *tmps = NULL;
4425     SV *swatch;
4426     const U8 c = *ptr;
4427
4428     PERL_ARGS_ASSERT_SWASH_FETCH;
4429
4430     /* If it really isn't a hash, it isn't really swash; must be an inversion
4431      * list */
4432     if (SvTYPE(hv) != SVt_PVHV) {
4433         return _invlist_contains_cp((SV*)hv,
4434                                     (do_utf8)
4435                                      ? valid_utf8_to_uvchr(ptr, NULL)
4436                                      : c);
4437     }
4438
4439     /* We store the values in a "swatch" which is a vec() value in a swash
4440      * hash.  Code points 0-255 are a single vec() stored with key length
4441      * (klen) 0.  All other code points have a UTF-8 representation
4442      * 0xAA..0xYY,0xZZ.  A vec() is constructed containing all of them which
4443      * share 0xAA..0xYY, which is the key in the hash to that vec.  So the key
4444      * length for them is the length of the encoded char - 1.  ptr[klen] is the
4445      * final byte in the sequence representing the character */
4446     if (!do_utf8 || UTF8_IS_INVARIANT(c)) {
4447         klen = 0;
4448         needents = 256;
4449         off = c;
4450     }
4451     else if (UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(c)) {
4452         klen = 0;
4453         needents = 256;
4454         off = EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(c, *(ptr + 1));
4455     }
4456     else {
4457         klen = UTF8SKIP(ptr) - 1;
4458
4459         /* Each vec() stores 2**UTF_ACCUMULATION_SHIFT values.  The offset into
4460          * the vec is the final byte in the sequence.  (In EBCDIC this is
4461          * converted to I8 to get consecutive values.)  To help you visualize
4462          * all this:
4463          *                       Straight 1047   After final byte
4464          *             UTF-8      UTF-EBCDIC     I8 transform
4465          *  U+0400:  \xD0\x80    \xB8\x41\x41    \xB8\x41\xA0
4466          *  U+0401:  \xD0\x81    \xB8\x41\x42    \xB8\x41\xA1
4467          *    ...
4468          *  U+0409:  \xD0\x89    \xB8\x41\x4A    \xB8\x41\xA9
4469          *  U+040A:  \xD0\x8A    \xB8\x41\x51    \xB8\x41\xAA
4470          *    ...
4471          *  U+0412:  \xD0\x92    \xB8\x41\x59    \xB8\x41\xB2
4472          *  U+0413:  \xD0\x93    \xB8\x41\x62    \xB8\x41\xB3
4473          *    ...
4474          *  U+041B:  \xD0\x9B    \xB8\x41\x6A    \xB8\x41\xBB
4475          *  U+041C:  \xD0\x9C    \xB8\x41\x70    \xB8\x41\xBC
4476          *    ...
4477          *  U+041F:  \xD0\x9F    \xB8\x41\x73    \xB8\x41\xBF
4478          *  U+0420:  \xD0\xA0    \xB8\x42\x41    \xB8\x42\x41
4479          *
4480          * (There are no discontinuities in the elided (...) entries.)
4481          * The UTF-8 key for these 33 code points is '\xD0' (which also is the
4482          * key for the next 31, up through U+043F, whose UTF-8 final byte is
4483          * \xBF).  Thus in UTF-8, each key is for a vec() for 64 code points.
4484          * The final UTF-8 byte, which ranges between \x80 and \xBF, is an
4485          * index into the vec() swatch (after subtracting 0x80, which we
4486          * actually do with an '&').
4487          * In UTF-EBCDIC, each key is for a 32 code point vec().  The first 32
4488          * code points above have key '\xB8\x41'. The final UTF-EBCDIC byte has
4489          * dicontinuities which go away by transforming it into I8, and we
4490          * effectively subtract 0xA0 to get the index. */
4491         needents = (1 << UTF_ACCUMULATION_SHIFT);
4492         off      = NATIVE_UTF8_TO_I8(ptr[klen]) & UTF_CONTINUATION_MASK;
4493     }
4494
4495     /*
4496      * This single-entry cache saves about 1/3 of the UTF-8 overhead in test
4497      * suite.  (That is, only 7-8% overall over just a hash cache.  Still,
4498      * it's nothing to sniff at.)  Pity we usually come through at least
4499      * two function calls to get here...
4500      *
4501      * NB: this code assumes that swatches are never modified, once generated!
4502      */
4503
4504     if (hv   == PL_last_swash_hv &&
4505         klen == PL_last_swash_klen &&
4506         (!klen || memEQ((char *)ptr, (char *)PL_last_swash_key, klen)) )
4507     {
4508         tmps = PL_last_swash_tmps;
4509         slen = PL_last_swash_slen;
4510     }
4511     else {
4512         /* Try our second-level swatch cache, kept in a hash. */
4513         SV** svp = hv_fetch(hv, (const char*)ptr, klen, FALSE);
4514
4515         /* If not cached, generate it via swatch_get */
4516         if (!svp || !SvPOK(*svp)
4517                  || !(tmps = (const U8*)SvPV_const(*svp, slen)))
4518         {
4519             if (klen) {
4520                 const UV code_point = valid_utf8_to_uvchr(ptr, NULL);
4521                 swatch = swatch_get(swash,
4522                                     code_point & ~((UV)needents - 1),
4523                                     needents);
4524             }
4525             else {  /* For the first 256 code points, the swatch has a key of
4526                        length 0 */
4527                 swatch = swatch_get(swash, 0, needents);
4528             }
4529
4530             if (IN_PERL_COMPILETIME)
4531                 CopHINTS_set(PL_curcop, PL_hints);
4532
4533             svp = hv_store(hv, (const char *)ptr, klen, swatch, 0);
4534
4535             if (!svp || !(tmps = (U8*)SvPV(*svp, slen))
4536                      || (slen << 3) < needents)
4537                 Perl_croak(aTHX_ "panic: swash_fetch got improper swatch, "
4538                            "svp=%p, tmps=%p, slen=%" UVuf ", needents=%" UVuf,
4539                            svp, tmps, (UV)slen, (UV)needents);
4540         }
4541
4542         PL_last_swash_hv = hv;
4543         assert(klen <= sizeof(PL_last_swash_key));
4544         PL_last_swash_klen = (U8)klen;
4545         /* FIXME change interpvar.h?  */
4546         PL_last_swash_tmps = (U8 *) tmps;
4547         PL_last_swash_slen = slen;
4548         if (klen)
4549             Copy(ptr, PL_last_swash_key, klen, U8);
4550     }
4551
4552     switch ((int)((slen << 3) / needents)) {
4553     case 1:
4554         return ((UV) tmps[off >> 3] & (1 << (off & 7))) != 0;
4555     case 8:
4556         return ((UV) tmps[off]);
4557     case 16:
4558         off <<= 1;
4559         return
4560             ((UV) tmps[off    ] << 8) +
4561             ((UV) tmps[off + 1]);
4562     case 32:
4563         off <<= 2;
4564         return
4565             ((UV) tmps[off    ] << 24) +
4566             ((UV) tmps[off + 1] << 16) +
4567             ((UV) tmps[off + 2] <<  8) +
4568             ((UV) tmps[off + 3]);
4569     }
4570     Perl_croak(aTHX_ "panic: swash_fetch got swatch of unexpected bit width, "
4571                "slen=%" UVuf ", needents=%" UVuf, (UV)slen, (UV)needents);
4572     NORETURN_FUNCTION_END;
4573 }
4574
4575 /* Read a single line of the main body of the swash input text.  These are of
4576  * the form:
4577  * 0053 0056    0073
4578  * where each number is hex.  The first two numbers form the minimum and
4579  * maximum of a range, and the third is the value associated with the range.
4580  * Not all swashes should have a third number
4581  *
4582  * On input: l    points to the beginning of the line to be examined; it points
4583  *                to somewhere in the string of the whole input text, and is
4584  *                terminated by a \n or the null string terminator.
4585  *           lend   points to the null terminator of that string
4586  *           wants_value    is non-zero if the swash expects a third number
4587  *           typestr is the name of the swash's mapping, like 'ToLower'
4588  * On output: *min, *max, and *val are set to the values read from the line.
4589  *            returns a pointer just beyond the line examined.  If there was no
4590  *            valid min number on the line, returns lend+1
4591  */
4592
4593 STATIC U8*
4594 S_swash_scan_list_line(pTHX_ U8* l, U8* const lend, UV* min, UV* max, UV* val,
4595                              const bool wants_value, const U8* const typestr)
4596 {
4597     const int  typeto  = typestr[0] == 'T' && typestr[1] == 'o';
4598     STRLEN numlen;          /* Length of the number */
4599     I32 flags = PERL_SCAN_SILENT_ILLDIGIT
4600                 | PERL_SCAN_DISALLOW_PREFIX
4601                 | PERL_SCAN_SILENT_NON_PORTABLE;
4602
4603     /* nl points to the next \n in the scan */
4604     U8* const nl = (U8*)memchr(l, '\n', lend - l);
4605
4606     PERL_ARGS_ASSERT_SWASH_SCAN_LIST_LINE;
4607
4608     /* Get the first number on the line: the range minimum */
4609     numlen = lend - l;
4610     *min = grok_hex((char *)l, &numlen, &flags, NULL);
4611     *max = *min;    /* So can never return without setting max */
4612     if (numlen)     /* If found a hex number, position past it */
4613         l += numlen;
4614     else if (nl) {          /* Else, go handle next line, if any */
4615         return nl + 1;  /* 1 is length of "\n" */
4616     }
4617     else {              /* Else, no next line */
4618         return lend + 1;        /* to LIST's end at which \n is not found */
4619     }
4620
4621     /* The max range value follows, separated by a BLANK */
4622     if (isBLANK(*l)) {
4623         ++l;
4624         flags = PERL_SCAN_SILENT_ILLDIGIT
4625                 | PERL_SCAN_DISALLOW_PREFIX
4626                 | PERL_SCAN_SILENT_NON_PORTABLE;
4627         numlen = lend - l;
4628         *max = grok_hex((char *)l, &numlen, &flags, NULL);
4629         if (numlen)
4630             l += numlen;
4631         else    /* If no value here, it is a single element range */
4632             *max = *min;
4633
4634         /* Non-binary tables have a third entry: what the first element of the
4635          * range maps to.  The map for those currently read here is in hex */
4636         if (wants_value) {
4637             if (isBLANK(*l)) {
4638                 ++l;
4639                 flags = PERL_SCAN_SILENT_ILLDIGIT
4640                     | PERL_SCAN_DISALLOW_PREFIX
4641                     | PERL_SCAN_SILENT_NON_PORTABLE;
4642                 numlen = lend - l;
4643                 *val = grok_hex((char *)l, &numlen, &flags, NULL);
4644                 if (numlen)
4645                     l += numlen;
4646                 else
4647                     *val = 0;
4648             }
4649             else {
4650                 *val = 0;
4651                 if (typeto) {
4652                     /* diag_listed_as: To%s: illegal mapping '%s' */
4653                     Perl_croak(aTHX_ "%s: illegal mapping '%s'",
4654                                      typestr, l);
4655                 }
4656             }
4657         }
4658         else
4659             *val = 0; /* bits == 1, then any val should be ignored */
4660     }
4661     else { /* Nothing following range min, should be single element with no
4662               mapping expected */
4663         if (wants_value) {
4664             *val = 0;
4665             if (typeto) {
4666                 /* diag_listed_as: To%s: illegal mapping '%s' */
4667                 Perl_croak(aTHX_ "%s: illegal mapping '%s'", typestr, l);
4668             }
4669         }
4670         else
4671             *val = 0; /* bits == 1, then val should be ignored */
4672     }
4673
4674     /* Position to next line if any, or EOF */
4675     if (nl)
4676         l = nl + 1;
4677     else
4678         l = lend;
4679
4680     return l;
4681 }
4682
4683 /* Note:
4684  * Returns a swatch (a bit vector string) for a code point sequence
4685  * that starts from the value C<start> and comprises the number C<span>.
4686  * A C<swash> must be an object created by SWASHNEW (see lib/utf8_heavy.pl).
4687  * Should be used via swash_fetch, which will cache the swatch in C<swash>.
4688  */
4689 STATIC SV*
4690 S_swatch_get(pTHX_ SV* swash, UV start, UV span)
4691 {
4692     SV *swatch;
4693     U8 *l, *lend, *x, *xend, *s, *send;
4694     STRLEN lcur, xcur, scur;
4695     HV *const hv = MUTABLE_HV(SvRV(swash));
4696     SV** const invlistsvp = hv_fetchs(hv, "V", FALSE);
4697
4698     SV** listsvp = NULL; /* The string containing the main body of the table */
4699     SV** extssvp = NULL;
4700     SV** invert_it_svp = NULL;
4701     U8* typestr = NULL;
4702     STRLEN bits;
4703     STRLEN octets; /* if bits == 1, then octets == 0 */
4704     UV  none;
4705     UV  end = start + span;
4706
4707     if (invlistsvp == NULL) {
4708         SV** const bitssvp = hv_fetchs(hv, "BITS", FALSE);
4709         SV** const nonesvp = hv_fetchs(hv, "NONE", FALSE);
4710         SV** const typesvp = hv_fetchs(hv, "TYPE", FALSE);
4711         extssvp = hv_fetchs(hv, "EXTRAS", FALSE);
4712         listsvp = hv_fetchs(hv, "LIST", FALSE);
4713         invert_it_svp = hv_fetchs(hv, "INVERT_IT", FALSE);
4714
4715         bits  = SvUV(*bitssvp);
4716         none  = SvUV(*nonesvp);
4717         typestr = (U8*)SvPV_nolen(*typesvp);
4718     }
4719     else {
4720         bits = 1;
4721         none = 0;
4722     }
4723     octets = bits >> 3; /* if bits == 1, then octets == 0 */
4724
4725     PERL_ARGS_ASSERT_SWATCH_GET;
4726
4727     if (bits != 1 && bits != 8 && bits != 16 && bits != 32) {
4728         Perl_croak(aTHX_ "panic: swatch_get doesn't expect bits %" UVuf,
4729                                                  (UV)bits);
4730     }
4731
4732     /* If overflowed, use the max possible */
4733     if (end < start) {
4734         end = UV_MAX;
4735         span = end - start;
4736     }
4737
4738     /* create and initialize $swatch */
4739     scur   = octets ? (span * octets) : (span + 7) / 8;
4740     swatch = newSV(scur);
4741     SvPOK_on(swatch);
4742     s = (U8*)SvPVX(swatch);
4743     if (octets && none) {
4744         const U8* const e = s + scur;
4745         while (s < e) {
4746             if (bits == 8)
4747                 *s++ = (U8)(none & 0xff);
4748             else if (bits == 16) {
4749                 *s++ = (U8)((none >>  8) & 0xff);
4750                 *s++ = (U8)( none        & 0xff);
4751             }
4752             else if (bits == 32) {
4753                 *s++ = (U8)((none >> 24) & 0xff);
4754                 *s++ = (U8)((none >> 16) & 0xff);
4755                 *s++ = (U8)((none >>  8) & 0xff);
4756                 *s++ = (U8)( none        & 0xff);
4757             }
4758         }
4759         *s = '\0';
4760     }
4761     else {
4762         (void)memzero((U8*)s, scur + 1);
4763     }
4764     SvCUR_set(swatch, scur);
4765     s = (U8*)SvPVX(swatch);
4766
4767     if (invlistsvp) {   /* If has an inversion list set up use that */
4768         _invlist_populate_swatch(*invlistsvp, start, end, s);
4769         return swatch;
4770     }
4771
4772     /* read $swash->{LIST} */
4773     l = (U8*)SvPV(*listsvp, lcur);
4774     lend = l + lcur;
4775     while (l < lend) {
4776         UV min, max, val, upper;
4777         l = swash_scan_list_line(l, lend, &min, &max, &val,
4778                                                         cBOOL(octets), typestr);
4779         if (l > lend) {
4780             break;
4781         }
4782
4783         /* If looking for something beyond this range, go try the next one */
4784         if (max < start)
4785             continue;
4786
4787         /* <end> is generally 1 beyond where we want to set things, but at the
4788          * platform's infinity, where we can't go any higher, we want to
4789          * include the code point at <end> */
4790         upper = (max < end)
4791                 ? max
4792                 : (max != UV_MAX || end != UV_MAX)
4793                   ? end - 1
4794                   : end;
4795
4796         if (octets) {
4797             UV key;
4798             if (min < start) {
4799                 if (!none || val < none) {
4800                     val += start - min;
4801                 }
4802                 min = start;
4803             }
4804             for (key = min; key <= upper; key++) {
4805                 STRLEN offset;
4806                 /* offset must be non-negative (start <= min <= key < end) */
4807                 offset = octets * (key - start);
4808                 if (bits == 8)
4809                     s[offset] = (U8)(val & 0xff);
4810                 else if (bits == 16) {
4811                     s[offset    ] = (U8)((val >>  8) & 0xff);
4812                     s[offset + 1] = (U8)( val        & 0xff);
4813                 }
4814                 else if (bits == 32) {
4815                     s[offset    ] = (U8)((val >> 24) & 0xff);
4816                     s[offset + 1] = (U8)((val >> 16) & 0xff);
4817                     s[offset + 2] = (U8)((val >>  8) & 0xff);
4818                     s[offset + 3] = (U8)( val        & 0xff);
4819                 }
4820
4821                 if (!none || val < none)
4822                     ++val;
4823             }
4824         }
4825         else { /* bits == 1, then val should be ignored */
4826             UV key;
4827             if (min < start)
4828                 min = start;
4829
4830             for (key = min; key <= upper; key++) {
4831                 const STRLEN offset = (STRLEN)(key - start);
4832                 s[offset >> 3] |= 1 << (offset & 7);
4833             }
4834         }
4835     } /* while */
4836
4837     /* Invert if the data says it should be.  Assumes that bits == 1 */
4838     if (invert_it_svp && SvUV(*invert_it_svp)) {
4839
4840         /* Unicode properties should come with all bits above PERL_UNICODE_MAX
4841          * be 0, and their inversion should also be 0, as we don't succeed any
4842          * Unicode property matches for non-Unicode code points */
4843         if (start <= PERL_UNICODE_MAX) {
4844
4845             /* The code below assumes that we never cross the
4846              * Unicode/above-Unicode boundary in a range, as otherwise we would
4847              * have to figure out where to stop flipping the bits.  Since this
4848              * boundary is divisible by a large power of 2, and swatches comes
4849              * in small powers of 2, this should be a valid assumption */
4850             assert(start + span - 1 <= PERL_UNICODE_MAX);
4851
4852             send = s + scur;
4853             while (s < send) {
4854                 *s = ~(*s);
4855                 s++;
4856             }
4857         }
4858     }
4859
4860     /* read $swash->{EXTRAS}
4861      * This code also copied to swash_to_invlist() below */
4862     x = (U8*)SvPV(*extssvp, xcur);
4863     xend = x + xcur;
4864     while (x < xend) {
4865         STRLEN namelen;
4866         U8 *namestr;
4867         SV** othersvp;
4868         HV* otherhv;
4869         STRLEN otherbits;
4870         SV **otherbitssvp, *other;
4871         U8 *s, *o, *nl;
4872         STRLEN slen, olen;
4873
4874         const U8 opc = *x++;
4875         if (opc == '\n')
4876             continue;
4877
4878         nl = (U8*)memchr(x, '\n', xend - x);
4879
4880         if (opc != '-' && opc != '+' && opc != '!' && opc != '&') {
4881             if (nl) {
4882                 x = nl + 1; /* 1 is length of "\n" */
4883                 continue;
4884             }
4885             else {
4886                 x = xend; /* to EXTRAS' end at which \n is not found */
4887                 break;
4888             }
4889         }
4890
4891         namestr = x;
4892         if (nl) {
4893             namelen = nl - namestr;
4894             x = nl + 1;
4895         }
4896         else {
4897             namelen = xend - namestr;
4898             x = xend;
4899         }
4900
4901         othersvp = hv_fetch(hv, (char *)namestr, namelen, FALSE);
4902         otherhv = MUTABLE_HV(SvRV(*othersvp));
4903         otherbitssvp = hv_fetchs(otherhv, "BITS", FALSE);
4904         otherbits = (STRLEN)SvUV(*otherbitssvp);
4905         if (bits < otherbits)
4906             Perl_croak(aTHX_ "panic: swatch_get found swatch size mismatch, "
4907                        "bits=%" UVuf ", otherbits=%" UVuf, (UV)bits, (UV)otherbits);
4908
4909         /* The "other" swatch must be destroyed after. */
4910         other = swatch_get(*othersvp, start, span);
4911         o = (U8*)SvPV(other, olen);
4912
4913         if (!olen)
4914             Perl_croak(aTHX_ "panic: swatch_get got improper swatch");
4915
4916         s = (U8*)SvPV(swatch, slen);
4917         if (bits == 1 && otherbits == 1) {
4918             if (slen != olen)
4919                 Perl_croak(aTHX_ "panic: swatch_get found swatch length "
4920                            "mismatch, slen=%" UVuf ", olen=%" UVuf,
4921                            (UV)slen, (UV)olen);
4922
4923             switch (opc) {
4924             case '+':
4925                 while (slen--)
4926                     *s++ |= *o++;
4927                 break;
4928             case '!':
4929                 while (slen--)
4930                     *s++ |= ~*o++;
4931                 break;
4932             case '-':
4933                 while (slen--)
4934                     *s++ &= ~*o++;
4935                 break;
4936             case '&':
4937                 while (slen--)
4938                     *s++ &= *o++;
4939                 break;
4940             default:
4941                 break;
4942             }
4943         }
4944         else {
4945             STRLEN otheroctets = otherbits >> 3;
4946             STRLEN offset = 0;
4947             U8* const send = s + slen;
4948
4949             while (s < send) {
4950                 UV otherval = 0;
4951
4952                 if (otherbits == 1) {
4953                     otherval = (o[offset >> 3] >> (offset & 7)) & 1;
4954                     ++offset;
4955                 }
4956                 else {
4957                     STRLEN vlen = otheroctets;
4958                     otherval = *o++;
4959                     while (--vlen) {
4960                         otherval <<= 8;
4961                         otherval |= *o++;
4962                     }
4963                 }
4964
4965                 if (opc == '+' && otherval)
4966                     NOOP;   /* replace with otherval */
4967                 else if (opc == '!' && !otherval)
4968                     otherval = 1;
4969                 else if (opc == '-' && otherval)
4970                     otherval = 0;
4971                 else if (opc == '&' && !otherval)
4972                     otherval = 0;
4973                 else {
4974                     s += octets; /* no replacement */
4975                     continue;
4976                 }
4977
4978                 if (bits == 8)
4979                     *s++ = (U8)( otherval & 0xff);
4980                 else if (bits == 16) {
4981                     *s++ = (U8)((otherval >>  8) & 0xff);
4982                     *s++ = (U8)( otherval        & 0xff);
4983                 }
4984                 else if (bits == 32) {
4985                     *s++ = (U8)((otherval >> 24) & 0xff);
4986                     *s++ = (U8)((otherval >> 16) & 0xff);
4987                     *s++ = (U8)((otherval >>  8) & 0xff);
4988                     *s++ = (U8)( otherval        & 0xff);
4989                 }
4990             }
4991         }
4992         sv_free(other); /* through with it! */
4993     } /* while */
4994     return swatch;
4995 }
4996
4997 SV*
4998 Perl__swash_to_invlist(pTHX_ SV* const swash)
4999 {
5000
5001    /* Subject to change or removal.  For use only in one place in regcomp.c.
5002     * Ownership is given to one reference count in the returned SV* */
5003
5004     U8 *l, *lend;
5005     char *loc;
5006     STRLEN lcur;
5007     HV *const hv = MUTABLE_HV(SvRV(swash));
5008     UV elements = 0;    /* Number of elements in the inversion list */
5009     U8 empty[] = "";
5010     SV** listsvp;
5011     SV** typesvp;
5012     SV** bitssvp;
5013     SV** extssvp;
5014     SV** invert_it_svp;
5015
5016     U8* typestr;
5017     STRLEN bits;
5018     STRLEN octets; /* if bits == 1, then octets == 0 */
5019     U8 *x, *xend;
5020     STRLEN xcur;
5021
5022     SV* invlist;
5023
5024     PERL_ARGS_ASSERT__SWASH_TO_INVLIST;
5025
5026     /* If not a hash, it must be the swash's inversion list instead */
5027     if (SvTYPE(hv) != SVt_PVHV) {
5028         return SvREFCNT_inc_simple_NN((SV*) hv);
5029     }
5030
5031     /* The string containing the main body of the table */
5032     listsvp = hv_fetchs(hv, "LIST", FALSE);
5033     typesvp = hv_fetchs(hv, "TYPE", FALSE);
5034     bitssvp = hv_fetchs(hv, "BITS", FALSE);
5035     extssvp = hv_fetchs(hv, "EXTRAS", FALSE);
5036     invert_it_svp = hv_fetchs(hv, "INVERT_IT", FALSE);
5037
5038     typestr = (U8*)SvPV_nolen(*typesvp);
5039     bits  = SvUV(*bitssvp);
5040     octets = bits >> 3; /* if bits == 1, then octets == 0 */
5041
5042     /* read $swash->{LIST} */
5043     if (SvPOK(*listsvp)) {
5044         l = (U8*)SvPV(*listsvp, lcur);
5045     }
5046     else {
5047         /* LIST legitimately doesn't contain a string during compilation phases
5048          * of Perl itself, before the Unicode tables are generated.  In this
5049          * case, just fake things up by creating an empty list */
5050         l = empty;
5051         lcur = 0;
5052     }
5053     loc = (char *) l;
5054     lend = l + lcur;
5055
5056     if (*l == 'V') {    /*  Inversion list format */
5057         const char *after_atou = (char *) lend;
5058         UV element0;
5059         UV* other_elements_ptr;
5060
5061         /* The first number is a count of the rest */
5062         l++;
5063         if (!grok_atoUV((const char *)l, &elements, &after_atou)) {
5064             Perl_croak(aTHX_ "panic: Expecting a valid count of elements"
5065                              " at start of inversion list");
5066         }
5067         if (elements == 0) {
5068             invlist = _new_invlist(0);
5069         }
5070         else {
5071             l = (U8 *) after_atou;
5072
5073             /* Get the 0th element, which is needed to setup the inversion list
5074              * */
5075             while (isSPACE(*l)) l++;
5076             after_atou = (char *) lend;
5077             if (!grok_atoUV((const char *)l, &element0, &after_atou)) {
5078                 Perl_croak(aTHX_ "panic: Expecting a valid 0th element for"
5079                                  " inversion list");
5080             }
5081             l = (U8 *) after_atou;
5082             invlist = _setup_canned_invlist(elements, element0,
5083                                             &other_elements_ptr);
5084             elements--;
5085
5086             /* Then just populate the rest of the input */
5087             while (elements-- > 0) {
5088                 if (l > lend) {
5089                     Perl_croak(aTHX_ "panic: Expecting %" UVuf " more"
5090                                      " elements than available", elements);
5091                 }