This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
Integrate perl
[perl5.git] / pod / perluniintro.pod
1 =head1 NAME
2
3 perluniintro - Perl Unicode introduction
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 This document gives a general idea of Unicode and how to use Unicode
8 in Perl.
9
10 =head2 Unicode
11
12 Unicode is a character set standard which plans to codify all of the
13 writing systems of the world, plus many other symbols.
14
15 Unicode and ISO/IEC 10646 are coordinated standards that provide code
16 points for characters in almost all modern character set standards,
17 covering more than 30 writing systems and hundreds of languages,
18 including all commercially-important modern languages.  All characters
19 in the largest Chinese, Japanese, and Korean dictionaries are also
20 encoded. The standards will eventually cover almost all characters in
21 more than 250 writing systems and thousands of languages.
22
23 A Unicode I<character> is an abstract entity.  It is not bound to any
24 particular integer width, especially not to the C language C<char>.
25 Unicode is language-neutral and display-neutral: it does not encode the
26 language of the text and it does not define fonts or other graphical
27 layout details.  Unicode operates on characters and on text built from
28 those characters.
29
30 Unicode defines characters like C<LATIN CAPITAL LETTER A> or C<GREEK
31 SMALL LETTER ALPHA> and unique numbers for the characters, in this
32 case 0x0041 and 0x03B1, respectively.  These unique numbers are called
33 I<code points>.
34
35 The Unicode standard prefers using hexadecimal notation for the code
36 points.  If numbers like C<0x0041> are unfamiliar to
37 you, take a peek at a later section, L</"Hexadecimal Notation">.
38 The Unicode standard uses the notation C<U+0041 LATIN CAPITAL LETTER A>,
39 to give the hexadecimal code point and the normative name of
40 the character.
41
42 Unicode also defines various I<properties> for the characters, like
43 "uppercase" or "lowercase", "decimal digit", or "punctuation";
44 these properties are independent of the names of the characters.
45 Furthermore, various operations on the characters like uppercasing,
46 lowercasing, and collating (sorting) are defined.
47
48 A Unicode character consists either of a single code point, or a
49 I<base character> (like C<LATIN CAPITAL LETTER A>), followed by one or
50 more I<modifiers> (like C<COMBINING ACUTE ACCENT>).  This sequence of
51 base character and modifiers is called a I<combining character
52 sequence>.
53
54 Whether to call these combining character sequences "characters"
55 depends on your point of view. If you are a programmer, you probably
56 would tend towards seeing each element in the sequences as one unit,
57 or "character".  The whole sequence could be seen as one "character",
58 however, from the user's point of view, since that's probably what it
59 looks like in the context of the user's language.
60
61 With this "whole sequence" view of characters, the total number of
62 characters is open-ended. But in the programmer's "one unit is one
63 character" point of view, the concept of "characters" is more
64 deterministic.  In this document, we take that second  point of view:
65 one "character" is one Unicode code point, be it a base character or
66 a combining character.
67
68 For some combinations, there are I<precomposed> characters.
69 C<LATIN CAPITAL LETTER A WITH ACUTE>, for example, is defined as
70 a single code point.  These precomposed characters are, however,
71 only available for some combinations, and are mainly
72 meant to support round-trip conversions between Unicode and legacy
73 standards (like the ISO 8859).  In the general case, the composing
74 method is more extensible.  To support conversion between
75 different compositions of the characters, various I<normalization
76 forms> to standardize representations are also defined.
77
78 Because of backward compatibility with legacy encodings, the "a unique
79 number for every character" idea breaks down a bit: instead, there is
80 "at least one number for every character".  The same character could
81 be represented differently in several legacy encodings.  The
82 converse is also not true: some code points do not have an assigned
83 character.  Firstly, there are unallocated code points within
84 otherwise used blocks.  Secondly, there are special Unicode control
85 characters that do not represent true characters.
86
87 A common myth about Unicode is that it would be "16-bit", that is,
88 Unicode is only represented as C<0x10000> (or 65536) characters from
89 C<0x0000> to C<0xFFFF>.  B<This is untrue.> Since Unicode 2.0, Unicode
90 has been defined all the way up to 21 bits (C<0x10FFFF>), and since
91 Unicode 3.1, characters have been defined beyond C<0xFFFF>.  The first
92 C<0x10000> characters are called the I<Plane 0>, or the I<Basic
93 Multilingual Plane> (BMP).  With Unicode 3.1, 17 planes in all are
94 defined--but nowhere near full of defined characters, yet.
95
96 Another myth is that the 256-character blocks have something to
97 do with languages--that each block would define the characters used
98 by a language or a set of languages.  B<This is also untrue.>
99 The division into blocks exists, but it is almost completely
100 accidental--an artifact of how the characters have been and
101 still are allocated.  Instead, there is a concept called I<scripts>,
102 which is more useful: there is C<Latin> script, C<Greek> script, and
103 so on.  Scripts usually span varied parts of several blocks.
104 For further information see L<Unicode::UCD>.
105
106 The Unicode code points are just abstract numbers.  To input and
107 output these abstract numbers, the numbers must be I<encoded> somehow.
108 Unicode defines several I<character encoding forms>, of which I<UTF-8>
109 is perhaps the most popular.  UTF-8 is a variable length encoding that
110 encodes Unicode characters as 1 to 6 bytes (only 4 with the currently
111 defined characters).  Other encodings include UTF-16 and UTF-32 and their
112 big- and little-endian variants (UTF-8 is byte-order independent)
113 The ISO/IEC 10646 defines the UCS-2 and UCS-4 encoding forms.
114
115 For more information about encodings--for instance, to learn what
116 I<surrogates> and I<byte order marks> (BOMs) are--see L<perlunicode>.
117
118 =head2 Perl's Unicode Support
119
120 Starting from Perl 5.6.0, Perl has had the capacity to handle Unicode
121 natively.  Perl 5.8.0, however, is the first recommended release for
122 serious Unicode work.  The maintenance release 5.6.1 fixed many of the
123 problems of the initial Unicode implementation, but for example
124 regular expressions still do not work with Unicode in 5.6.1.
125
126 B<Starting from Perl 5.8.0, the use of C<use utf8> is no longer
127 necessary.> In earlier releases the C<utf8> pragma was used to declare
128 that operations in the current block or file would be Unicode-aware.
129 This model was found to be wrong, or at least clumsy: the "Unicodeness"
130 is now carried with the data, instead of being attached to the
131 operations.  Only one case remains where an explicit C<use utf8> is
132 needed: if your Perl script itself is encoded in UTF-8, you can use
133 UTF-8 in your identifier names, and in string and regular expression
134 literals, by saying C<use utf8>.  This is not the default because
135 scripts with legacy 8-bit data in them would break.  See L<utf8>.
136
137 =head2 Perl's Unicode Model
138
139 Perl supports both pre-5.6 strings of eight-bit native bytes, and
140 strings of Unicode characters.  The principle is that Perl tries to
141 keep its data as eight-bit bytes for as long as possible, but as soon
142 as Unicodeness cannot be avoided, the data is transparently upgraded
143 to Unicode.
144
145 Internally, Perl currently uses either whatever the native eight-bit
146 character set of the platform (for example Latin-1) is, defaulting to
147 UTF-8, to encode Unicode strings. Specifically, if all code points in
148 the string are C<0xFF> or less, Perl uses the native eight-bit
149 character set.  Otherwise, it uses UTF-8.
150
151 A user of Perl does not normally need to know nor care how Perl
152 happens to encode its internal strings, but it becomes relevant when
153 outputting Unicode strings to a stream without a PerlIO layer -- one with
154 the "default" encoding.  In such a case, the raw bytes used internally
155 (the native character set or UTF-8, as appropriate for each string)
156 will be used, and a "Wide character" warning will be issued if those
157 strings contain a character beyond 0x00FF.
158
159 For example,
160
161       perl -e 'print "\x{DF}\n", "\x{0100}\x{DF}\n"'              
162
163 produces a fairly useless mixture of native bytes and UTF-8, as well
164 as a warning:
165
166      Wide character in print at ...
167
168 To output UTF-8, use the C<:utf8> output layer.  Prepending
169
170       binmode(STDOUT, ":utf8");
171
172 to this sample program ensures that the output is completely UTF-8,
173 and removes the program's warning.
174
175 If your locale environment variables (C<LANGUAGE>, C<LC_ALL>,
176 C<LC_CTYPE>, C<LANG>) contain the strings 'UTF-8' or 'UTF8',
177 regardless of case, then the default encoding of your STDIN, STDOUT,
178 and STDERR and of B<any subsequent file open>, is UTF-8.  Note that
179 this means that Perl expects other software to work, too: if Perl has
180 been led to believe that STDIN should be UTF-8, but then STDIN coming
181 in from another command is not UTF-8, Perl will complain about the
182 malformed UTF-8.
183
184 All features that combine Unicode and I/O also require using the new
185 PerlIO feature.  Almost all Perl 5.8 platforms do use PerlIO, though:
186 you can see whether yours is by running "perl -V" and looking for
187 C<useperlio=define>.
188
189 =head2 Unicode and EBCDIC
190
191 Perl 5.8.0 also supports Unicode on EBCDIC platforms.  There,
192 Unicode support is somewhat more complex to implement since
193 additional conversions are needed at every step.  Some problems
194 remain, see L<perlebcdic> for details.
195
196 In any case, the Unicode support on EBCDIC platforms is better than
197 in the 5.6 series, which didn't work much at all for EBCDIC platform.
198 On EBCDIC platforms, the internal Unicode encoding form is UTF-EBCDIC
199 instead of UTF-8.  The difference is that as UTF-8 is "ASCII-safe" in
200 that ASCII characters encode to UTF-8 as-is, while UTF-EBCDIC is
201 "EBCDIC-safe".
202
203 =head2 Creating Unicode
204
205 To create Unicode characters in literals for code points above C<0xFF>,
206 use the C<\x{...}> notation in double-quoted strings:
207
208     my $smiley = "\x{263a}";
209
210 Similarly, it can be used in regular expression literals
211
212     $smiley =~ /\x{263a}/;
213
214 At run-time you can use C<chr()>:
215
216     my $hebrew_alef = chr(0x05d0);
217
218 See L</"Further Resources"> for how to find all these numeric codes.
219
220 Naturally, C<ord()> will do the reverse: it turns a character into
221 a code point.
222
223 Note that C<\x..> (no C<{}> and only two hexadecimal digits), C<\x{...}>,
224 and C<chr(...)> for arguments less than C<0x100> (decimal 256)
225 generate an eight-bit character for backward compatibility with older
226 Perls.  For arguments of C<0x100> or more, Unicode characters are
227 always produced. If you want to force the production of Unicode
228 characters regardless of the numeric value, use C<pack("U", ...)>
229 instead of C<\x..>, C<\x{...}>, or C<chr()>.
230
231 You can also use the C<charnames> pragma to invoke characters
232 by name in double-quoted strings:
233
234     use charnames ':full';
235     my $arabic_alef = "\N{ARABIC LETTER ALEF}";
236
237 And, as mentioned above, you can also C<pack()> numbers into Unicode
238 characters:
239
240    my $georgian_an  = pack("U", 0x10a0);
241
242 Note that both C<\x{...}> and C<\N{...}> are compile-time string
243 constants: you cannot use variables in them.  if you want similar
244 run-time functionality, use C<chr()> and C<charnames::vianame()>.
245
246 Also note that if all the code points for pack "U" are below 0x100,
247 bytes will be generated, just like if you were using C<chr()>.
248
249    my $bytes = pack("U*", 0x80, 0xFF);
250
251 If you want to force the result to Unicode characters, use the special
252 C<"U0"> prefix.  It consumes no arguments but forces the result to be
253 in Unicode characters, instead of bytes.
254
255    my $chars = pack("U0U*", 0x80, 0xFF);
256
257 =head2 Handling Unicode
258
259 Handling Unicode is for the most part transparent: just use the
260 strings as usual.  Functions like C<index()>, C<length()>, and
261 C<substr()> will work on the Unicode characters; regular expressions
262 will work on the Unicode characters (see L<perlunicode> and L<perlretut>).
263
264 Note that Perl considers combining character sequences to be
265 characters, so for example
266
267     use charnames ':full';
268     print length("\N{LATIN CAPITAL LETTER A}\N{COMBINING ACUTE ACCENT}"), "\n";
269
270 will print 2, not 1.  The only exception is that regular expressions
271 have C<\X> for matching a combining character sequence.
272
273 Life is not quite so transparent, however, when working with legacy
274 encodings, I/O, and certain special cases:
275
276 =head2 Legacy Encodings
277
278 When you combine legacy data and Unicode the legacy data needs
279 to be upgraded to Unicode.  Normally ISO 8859-1 (or EBCDIC, if
280 applicable) is assumed.  You can override this assumption by
281 using the C<encoding> pragma, for example
282
283     use encoding 'latin2'; # ISO 8859-2
284
285 in which case literals (string or regular expressions), C<chr()>,
286 and C<ord()> in your whole script are assumed to produce Unicode
287 characters from ISO 8859-2 code points.  Note that the matching for
288 encoding names is forgiving: instead of C<latin2> you could have
289 said C<Latin 2>, or C<iso8859-2>, or other variations.  With just
290
291     use encoding;
292
293 the environment variable C<PERL_ENCODING> will be consulted.
294 If that variable isn't set, the encoding pragma will fail.
295
296 The C<Encode> module knows about many encodings and has interfaces
297 for doing conversions between those encodings:
298
299     use Encode 'from_to';
300     from_to($data, "iso-8859-3", "utf-8"); # from legacy to utf-8
301
302 =head2 Unicode I/O
303
304 Normally, writing out Unicode data
305
306     print FH $some_string_with_unicode, "\n";
307
308 produces raw bytes that Perl happens to use to internally encode the
309 Unicode string.  Perl's internal encoding depends on the system as
310 well as what characters happen to be in the string at the time. If
311 any of the characters are at code points C<0x100> or above, you will get
312 a warning.  To ensure that the output is explicitly rendered in the
313 encoding you desire--and to avoid the warning--open the stream with
314 the desired encoding. Some examples:
315
316     open FH, ">:utf8", "file";
317
318     open FH, ">:encoding(ucs2)",      "file";
319     open FH, ">:encoding(UTF-8)",     "file";
320     open FH, ">:encoding(shift_jis)", "file";
321
322 and on already open streams, use C<binmode()>:
323
324     binmode(STDOUT, ":utf8");
325
326     binmode(STDOUT, ":encoding(ucs2)");
327     binmode(STDOUT, ":encoding(UTF-8)");
328     binmode(STDOUT, ":encoding(shift_jis)");
329
330 The matching of encoding names is loose: case does not matter, and
331 many encodings have several aliases.  Note that the C<:utf8> layer
332 must always be specified exactly like that; it is I<not> subject to
333 the loose matching of encoding names.
334
335 See L<PerlIO> for the C<:utf8> layer, L<PerlIO::encoding> and
336 L<Encode::PerlIO> for the C<:encoding()> layer, and
337 L<Encode::Supported> for many encodings supported by the C<Encode>
338 module.
339
340 Reading in a file that you know happens to be encoded in one of the
341 Unicode or legacy encodings does not magically turn the data into
342 Unicode in Perl's eyes.  To do that, specify the appropriate
343 layer when opening files
344
345     open(my $fh,'<:utf8', 'anything');
346     my $line_of_unicode = <$fh>;
347
348     open(my $fh,'<:encoding(Big5)', 'anything');
349     my $line_of_unicode = <$fh>;
350
351 The I/O layers can also be specified more flexibly with
352 the C<open> pragma.  See L<open>, or look at the following example.
353
354     use open ':utf8'; # input and output default layer will be UTF-8
355     open X, ">file";
356     print X chr(0x100), "\n";
357     close X;
358     open Y, "<file";
359     printf "%#x\n", ord(<Y>); # this should print 0x100
360     close Y;
361
362 With the C<open> pragma you can use the C<:locale> layer
363
364     $ENV{LC_ALL} = $ENV{LANG} = 'ru_RU.KOI8-R';
365     # the :locale will probe the locale environment variables like LC_ALL
366     use open OUT => ':locale'; # russki parusski
367     open(O, ">koi8");
368     print O chr(0x430); # Unicode CYRILLIC SMALL LETTER A = KOI8-R 0xc1
369     close O;
370     open(I, "<koi8");
371     printf "%#x\n", ord(<I>), "\n"; # this should print 0xc1
372     close I;
373
374 or you can also use the C<':encoding(...)'> layer
375
376     open(my $epic,'<:encoding(iso-8859-7)','iliad.greek');
377     my $line_of_unicode = <$epic>;
378
379 These methods install a transparent filter on the I/O stream that
380 converts data from the specified encoding when it is read in from the
381 stream.  The result is always Unicode.
382
383 The L<open> pragma affects all the C<open()> calls after the pragma by
384 setting default layers.  If you want to affect only certain
385 streams, use explicit layers directly in the C<open()> call.
386
387 You can switch encodings on an already opened stream by using
388 C<binmode()>; see L<perlfunc/binmode>.
389
390 The C<:locale> does not currently (as of Perl 5.8.0) work with
391 C<open()> and C<binmode()>, only with the C<open> pragma.  The
392 C<:utf8> and C<:encoding(...)> methods do work with all of C<open()>,
393 C<binmode()>, and the C<open> pragma.
394
395 Similarly, you may use these I/O layers on output streams to
396 automatically convert Unicode to the specified encoding when it is
397 written to the stream. For example, the following snippet copies the
398 contents of the file "text.jis" (encoded as ISO-2022-JP, aka JIS) to
399 the file "text.utf8", encoded as UTF-8:
400
401     open(my $nihongo, '<:encoding(iso2022-jp)', 'text.jis');
402     open(my $unicode, '>:utf8',                 'text.utf8');
403     while (<$nihongo>) { print $unicode }
404
405 The naming of encodings, both by the C<open()> and by the C<open>
406 pragma, is similar to the C<encoding> pragma in that it allows for
407 flexible names: C<koi8-r> and C<KOI8R> will both be understood.
408
409 Common encodings recognized by ISO, MIME, IANA, and various other
410 standardisation organisations are recognised; for a more detailed
411 list see L<Encode::Supported>.
412
413 C<read()> reads characters and returns the number of characters.
414 C<seek()> and C<tell()> operate on byte counts, as do C<sysread()>
415 and C<sysseek()>.
416
417 Notice that because of the default behaviour of not doing any
418 conversion upon input if there is no default layer,
419 it is easy to mistakenly write code that keeps on expanding a file
420 by repeatedly encoding the data:
421
422     # BAD CODE WARNING
423     open F, "file";
424     local $/; ## read in the whole file of 8-bit characters
425     $t = <F>;
426     close F;
427     open F, ">:utf8", "file";
428     print F $t; ## convert to UTF-8 on output
429     close F;
430
431 If you run this code twice, the contents of the F<file> will be twice
432 UTF-8 encoded.  A C<use open ':utf8'> would have avoided the bug, or
433 explicitly opening also the F<file> for input as UTF-8.
434
435 B<NOTE>: the C<:utf8> and C<:encoding> features work only if your
436 Perl has been built with the new PerlIO feature.
437
438 =head2 Displaying Unicode As Text
439
440 Sometimes you might want to display Perl scalars containing Unicode as
441 simple ASCII (or EBCDIC) text.  The following subroutine converts
442 its argument so that Unicode characters with code points greater than
443 255 are displayed as C<\x{...}>, control characters (like C<\n>) are
444 displayed as C<\x..>, and the rest of the characters as themselves:
445
446    sub nice_string {
447        join("",
448          map { $_ > 255 ?                  # if wide character...
449                sprintf("\\x{%04X}", $_) :  # \x{...}
450                chr($_) =~ /[[:cntrl:]]/ ?  # else if control character ...
451                sprintf("\\x%02X", $_) :    # \x..
452                chr($_)                     # else as themselves
453          } unpack("U*", $_[0]));           # unpack Unicode characters
454    }
455
456 For example,
457
458    nice_string("foo\x{100}bar\n")
459
460 returns:
461
462    "foo\x{0100}bar\x0A"
463
464 =head2 Special Cases
465
466 =over 4
467
468 =item *
469
470 Bit Complement Operator ~ And vec()
471
472 The bit complement operator C<~> may produce surprising results if
473 used on strings containing characters with ordinal values above
474 255. In such a case, the results are consistent with the internal
475 encoding of the characters, but not with much else. So don't do
476 that. Similarly for C<vec()>: you will be operating on the
477 internally-encoded bit patterns of the Unicode characters, not on
478 the code point values, which is very probably not what you want.
479
480 =item *
481
482 Peeking At Perl's Internal Encoding
483
484 Normal users of Perl should never care how Perl encodes any particular
485 Unicode string (because the normal ways to get at the contents of a
486 string with Unicode--via input and output--should always be via
487 explicitly-defined I/O layers). But if you must, there are two
488 ways of looking behind the scenes.
489
490 One way of peeking inside the internal encoding of Unicode characters
491 is to use C<unpack("C*", ...> to get the bytes or C<unpack("H*", ...)>
492 to display the bytes:
493
494     # this prints  c4 80  for the UTF-8 bytes 0xc4 0x80
495     print join(" ", unpack("H*", pack("U", 0x100))), "\n";
496
497 Yet another way would be to use the Devel::Peek module:
498
499     perl -MDevel::Peek -e 'Dump(chr(0x100))'
500
501 That shows the UTF8 flag in FLAGS and both the UTF-8 bytes
502 and Unicode characters in C<PV>.  See also later in this document
503 the discussion about the C<is_utf8> function of the C<Encode> module.
504
505 =back
506
507 =head2 Advanced Topics
508
509 =over 4
510
511 =item *
512
513 String Equivalence
514
515 The question of string equivalence turns somewhat complicated
516 in Unicode: what do you mean by "equal"?
517
518 (Is C<LATIN CAPITAL LETTER A WITH ACUTE> equal to
519 C<LATIN CAPITAL LETTER A>?)
520
521 The short answer is that by default Perl compares equivalence (C<eq>,
522 C<ne>) based only on code points of the characters.  In the above
523 case, the answer is no (because 0x00C1 != 0x0041).  But sometimes, any
524 CAPITAL LETTER As should be considered equal, or even As of any case.
525
526 The long answer is that you need to consider character normalization
527 and casing issues: see L<Unicode::Normalize>, Unicode Technical
528 Reports #15 and #21, I<Unicode Normalization Forms> and I<Case
529 Mappings>, http://www.unicode.org/unicode/reports/tr15/ and 
530 http://www.unicode.org/unicode/reports/tr21/ 
531
532 As of Perl 5.8.0, the "Full" case-folding of I<Case
533 Mappings/SpecialCasing> is implemented.
534
535 =item *
536
537 String Collation
538
539 People like to see their strings nicely sorted--or as Unicode
540 parlance goes, collated.  But again, what do you mean by collate?
541
542 (Does C<LATIN CAPITAL LETTER A WITH ACUTE> come before or after
543 C<LATIN CAPITAL LETTER A WITH GRAVE>?)
544
545 The short answer is that by default, Perl compares strings (C<lt>,
546 C<le>, C<cmp>, C<ge>, C<gt>) based only on the code points of the
547 characters.  In the above case, the answer is "after", since
548 C<0x00C1> > C<0x00C0>.
549
550 The long answer is that "it depends", and a good answer cannot be
551 given without knowing (at the very least) the language context.
552 See L<Unicode::Collate>, and I<Unicode Collation Algorithm>
553 http://www.unicode.org/unicode/reports/tr10/
554
555 =back
556
557 =head2 Miscellaneous
558
559 =over 4
560
561 =item *
562
563 Character Ranges and Classes
564
565 Character ranges in regular expression character classes (C</[a-z]/>)
566 and in the C<tr///> (also known as C<y///>) operator are not magically
567 Unicode-aware.  What this means that C<[A-Za-z]> will not magically start
568 to mean "all alphabetic letters"; not that it does mean that even for
569 8-bit characters, you should be using C</[[:alpha:]]/> in that case.
570
571 For specifying character classes like that in regular expressions,
572 you can use the various Unicode properties--C<\pL>, or perhaps
573 C<\p{Alphabetic}>, in this particular case.  You can use Unicode
574 code points as the end points of character ranges, but there is no
575 magic associated with specifying a certain range.  For further
576 information--there are dozens of Unicode character classes--see
577 L<perlunicode>.
578
579 =item *
580
581 String-To-Number Conversions
582
583 Unicode does define several other decimal--and numeric--characters
584 besides the familiar 0 to 9, such as the Arabic and Indic digits.
585 Perl does not support string-to-number conversion for digits other
586 than ASCII 0 to 9 (and ASCII a to f for hexadecimal).
587
588 =back
589
590 =head2 Questions With Answers
591
592 =over 4
593
594 =item *
595
596 Will My Old Scripts Break?
597
598 Very probably not.  Unless you are generating Unicode characters
599 somehow, old behaviour should be preserved.  About the only behaviour
600 that has changed and which could start generating Unicode is the old
601 behaviour of C<chr()> where supplying an argument more than 255
602 produced a character modulo 255.  C<chr(300)>, for example, was equal
603 to C<chr(45)> or "-" (in ASCII), now it is LATIN CAPITAL LETTER I WITH
604 BREVE.
605
606 =item *
607
608 How Do I Make My Scripts Work With Unicode?
609
610 Very little work should be needed since nothing changes until you
611 generate Unicode data.  The most important thing is getting input as
612 Unicode; for that, see the earlier I/O discussion.
613
614 =item *
615
616 How Do I Know Whether My String Is In Unicode?
617
618 You shouldn't care.  No, you really shouldn't.  No, really.  If you
619 have to care--beyond the cases described above--it means that we
620 didn't get the transparency of Unicode quite right.
621
622 Okay, if you insist:
623
624     use Encode 'is_utf8';
625     print is_utf8($string) ? 1 : 0, "\n";
626
627 But note that this doesn't mean that any of the characters in the
628 string are necessary UTF-8 encoded, or that any of the characters have
629 code points greater than 0xFF (255) or even 0x80 (128), or that the
630 string has any characters at all.  All the C<is_utf8()> does is to
631 return the value of the internal "utf8ness" flag attached to the
632 C<$string>.  If the flag is off, the bytes in the scalar are interpreted
633 as a single byte encoding.  If the flag is on, the bytes in the scalar
634 are interpreted as the (multi-byte, variable-length) UTF-8 encoded code
635 points of the characters.  Bytes added to an UTF-8 encoded string are
636 automatically upgraded to UTF-8.  If mixed non-UTF8 and UTF-8 scalars
637 are merged (double-quoted interpolation, explicit concatenation, and
638 printf/sprintf parameter substitution), the result will be UTF-8 encoded
639 as if copies of the byte strings were upgraded to UTF-8: for example,
640
641     $a = "ab\x80c";
642     $b = "\x{100}";
643     print "$a = $b\n";
644
645 the output string will be UTF-8-encoded C<ab\x80c\x{100}\n>, but note
646 that C<$a> will stay byte-encoded.
647
648 Sometimes you might really need to know the byte length of a string
649 instead of the character length. For that use either the
650 C<Encode::encode_utf8()> function or the C<bytes> pragma and its only
651 defined function C<length()>:
652
653     my $unicode = chr(0x100);
654     print length($unicode), "\n"; # will print 1
655     require Encode;
656     print length(Encode::encode_utf8($unicode)), "\n"; # will print 2
657     use bytes;
658     print length($unicode), "\n"; # will also print 2
659                                   # (the 0xC4 0x80 of the UTF-8)
660
661 =item *
662
663 How Do I Detect Data That's Not Valid In a Particular Encoding?
664
665 Use the C<Encode> package to try converting it.
666 For example,
667
668     use Encode 'encode_utf8';
669     if (encode_utf8($string_of_bytes_that_I_think_is_utf8)) {
670         # valid
671     } else {
672         # invalid
673     }
674
675 For UTF-8 only, you can use:
676
677     use warnings;
678     @chars = unpack("U0U*", $string_of_bytes_that_I_think_is_utf8);
679
680 If invalid, a C<Malformed UTF-8 character (byte 0x##) in unpack>
681 warning is produced. The "U0" means "expect strictly UTF-8 encoded
682 Unicode".  Without that the C<unpack("U*", ...)> would accept also
683 data like C<chr(0xFF>), similarly to the C<pack> as we saw earlier.
684
685 =item *
686
687 How Do I Convert Binary Data Into a Particular Encoding, Or Vice Versa?
688
689 This probably isn't as useful as you might think.
690 Normally, you shouldn't need to.
691
692 In one sense, what you are asking doesn't make much sense: encodings
693 are for characters, and binary data are not "characters", so converting
694 "data" into some encoding isn't meaningful unless you know in what
695 character set and encoding the binary data is in, in which case it's
696 not just binary data, now is it?
697
698 If you have a raw sequence of bytes that you know should be
699 interpreted via a particular encoding, you can use C<Encode>:
700
701     use Encode 'from_to';
702     from_to($data, "iso-8859-1", "utf-8"); # from latin-1 to utf-8
703
704 The call to C<from_to()> changes the bytes in C<$data>, but nothing
705 material about the nature of the string has changed as far as Perl is
706 concerned.  Both before and after the call, the string C<$data>
707 contains just a bunch of 8-bit bytes. As far as Perl is concerned,
708 the encoding of the string remains as "system-native 8-bit bytes".
709
710 You might relate this to a fictional 'Translate' module:
711
712    use Translate;
713    my $phrase = "Yes";
714    Translate::from_to($phrase, 'english', 'deutsch');
715    ## phrase now contains "Ja"
716
717 The contents of the string changes, but not the nature of the string.
718 Perl doesn't know any more after the call than before that the
719 contents of the string indicates the affirmative.
720
721 Back to converting data.  If you have (or want) data in your system's
722 native 8-bit encoding (e.g. Latin-1, EBCDIC, etc.), you can use
723 pack/unpack to convert to/from Unicode.
724
725     $native_string  = pack("C*", unpack("U*", $Unicode_string));
726     $Unicode_string = pack("U*", unpack("C*", $native_string));
727
728 If you have a sequence of bytes you B<know> is valid UTF-8,
729 but Perl doesn't know it yet, you can make Perl a believer, too:
730
731     use Encode 'decode_utf8';
732     $Unicode = decode_utf8($bytes);
733
734 You can convert well-formed UTF-8 to a sequence of bytes, but if
735 you just want to convert random binary data into UTF-8, you can't.
736 B<Any random collection of bytes isn't well-formed UTF-8>.  You can
737 use C<unpack("C*", $string)> for the former, and you can create
738 well-formed Unicode data by C<pack("U*", 0xff, ...)>.
739
740 =item *
741
742 How Do I Display Unicode?  How Do I Input Unicode?
743
744 See http://www.alanwood.net/unicode/ and
745 http://www.cl.cam.ac.uk/~mgk25/unicode.html
746
747 =item *
748
749 How Does Unicode Work With Traditional Locales?
750
751 In Perl, not very well.  Avoid using locales through the C<locale>
752 pragma.  Use only one or the other.
753
754 =back
755
756 =head2 Hexadecimal Notation
757
758 The Unicode standard prefers using hexadecimal notation because
759 that more clearly shows the division of Unicode into blocks of 256 characters.
760 Hexadecimal is also simply shorter than decimal.  You can use decimal
761 notation, too, but learning to use hexadecimal just makes life easier
762 with the Unicode standard.  The C<U+HHHH> notation uses hexadecimal,
763 for example.
764
765 The C<0x> prefix means a hexadecimal number, the digits are 0-9 I<and>
766 a-f (or A-F, case doesn't matter).  Each hexadecimal digit represents
767 four bits, or half a byte.  C<print 0x..., "\n"> will show a
768 hexadecimal number in decimal, and C<printf "%x\n", $decimal> will
769 show a decimal number in hexadecimal.  If you have just the
770 "hex digits" of a hexadecimal number, you can use the C<hex()> function.
771
772     print 0x0009, "\n";    # 9
773     print 0x000a, "\n";    # 10
774     print 0x000f, "\n";    # 15
775     print 0x0010, "\n";    # 16
776     print 0x0011, "\n";    # 17
777     print 0x0100, "\n";    # 256
778
779     print 0x0041, "\n";    # 65
780
781     printf "%x\n",  65;    # 41
782     printf "%#x\n", 65;    # 0x41
783
784     print hex("41"), "\n"; # 65
785
786 =head2 Further Resources
787
788 =over 4
789
790 =item *
791
792 Unicode Consortium
793
794     http://www.unicode.org/
795
796 =item *
797
798 Unicode FAQ
799
800     http://www.unicode.org/unicode/faq/
801
802 =item *
803
804 Unicode Glossary
805
806     http://www.unicode.org/glossary/
807
808 =item *
809
810 Unicode Useful Resources
811
812     http://www.unicode.org/unicode/onlinedat/resources.html
813
814 =item *
815
816 Unicode and Multilingual Support in HTML, Fonts, Web Browsers and Other Applications
817
818     http://www.alanwood.net/unicode/
819
820 =item *
821
822 UTF-8 and Unicode FAQ for Unix/Linux
823
824     http://www.cl.cam.ac.uk/~mgk25/unicode.html
825
826 =item *
827
828 Legacy Character Sets
829
830     http://www.czyborra.com/
831     http://www.eki.ee/letter/
832
833 =item *
834
835 The Unicode support files live within the Perl installation in the
836 directory
837
838     $Config{installprivlib}/unicore
839
840 in Perl 5.8.0 or newer, and 
841
842     $Config{installprivlib}/unicode
843
844 in the Perl 5.6 series.  (The renaming to F<lib/unicore> was done to
845 avoid naming conflicts with lib/Unicode in case-insensitive filesystems.)
846 The main Unicode data file is F<UnicodeData.txt> (or F<Unicode.301> in
847 Perl 5.6.1.)  You can find the C<$Config{installprivlib}> by
848
849     perl "-V:installprivlib"
850
851 You can explore various information from the Unicode data files using
852 the C<Unicode::UCD> module.
853
854 =back
855
856 =head1 UNICODE IN OLDER PERLS
857
858 If you cannot upgrade your Perl to 5.8.0 or later, you can still
859 do some Unicode processing by using the modules C<Unicode::String>,
860 C<Unicode::Map8>, and C<Unicode::Map>, available from CPAN.
861 If you have the GNU recode installed, you can also use the
862 Perl front-end C<Convert::Recode> for character conversions.
863
864 The following are fast conversions from ISO 8859-1 (Latin-1) bytes
865 to UTF-8 bytes, the code works even with older Perl 5 versions.
866
867     # ISO 8859-1 to UTF-8
868     s/([\x80-\xFF])/chr(0xC0|ord($1)>>6).chr(0x80|ord($1)&0x3F)/eg;
869
870     # UTF-8 to ISO 8859-1
871     s/([\xC2\xC3])([\x80-\xBF])/chr(ord($1)<<6&0xC0|ord($2)&0x3F)/eg;
872
873 =head1 SEE ALSO
874
875 L<perlunicode>, L<Encode>, L<encoding>, L<open>, L<utf8>, L<bytes>,
876 L<perlretut>, L<Unicode::Collate>, L<Unicode::Normalize>, L<Unicode::UCD>
877
878 =head1 ACKNOWLEDGMENTS
879
880 Thanks to the kind readers of the perl5-porters@perl.org,
881 perl-unicode@perl.org, linux-utf8@nl.linux.org, and unicore@unicode.org
882 mailing lists for their valuable feedback.
883
884 =head1 AUTHOR, COPYRIGHT, AND LICENSE
885
886 Copyright 2001-2002 Jarkko Hietaniemi <jhi@iki.fi>
887
888 This document may be distributed under the same terms as Perl itself.