This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
43f6b88d0282183cf56c95124d37edf5ad674cb5
[perl5.git] / regcomp.c
1 /*    regcomp.c
2  */
3
4 /*
5  * 'A fair jaw-cracker dwarf-language must be.'            --Samwise Gamgee
6  *
7  *     [p.285 of _The Lord of the Rings_, II/iii: "The Ring Goes South"]
8  */
9
10 /* This file contains functions for compiling a regular expression.  See
11  * also regexec.c which funnily enough, contains functions for executing
12  * a regular expression.
13  *
14  * This file is also copied at build time to ext/re/re_comp.c, where
15  * it's built with -DPERL_EXT_RE_BUILD -DPERL_EXT_RE_DEBUG -DPERL_EXT.
16  * This causes the main functions to be compiled under new names and with
17  * debugging support added, which makes "use re 'debug'" work.
18  */
19
20 /* NOTE: this is derived from Henry Spencer's regexp code, and should not
21  * confused with the original package (see point 3 below).  Thanks, Henry!
22  */
23
24 /* Additional note: this code is very heavily munged from Henry's version
25  * in places.  In some spots I've traded clarity for efficiency, so don't
26  * blame Henry for some of the lack of readability.
27  */
28
29 /* The names of the functions have been changed from regcomp and
30  * regexec to pregcomp and pregexec in order to avoid conflicts
31  * with the POSIX routines of the same names.
32 */
33
34 #ifdef PERL_EXT_RE_BUILD
35 #include "re_top.h"
36 #endif
37
38 /*
39  * pregcomp and pregexec -- regsub and regerror are not used in perl
40  *
41  *      Copyright (c) 1986 by University of Toronto.
42  *      Written by Henry Spencer.  Not derived from licensed software.
43  *
44  *      Permission is granted to anyone to use this software for any
45  *      purpose on any computer system, and to redistribute it freely,
46  *      subject to the following restrictions:
47  *
48  *      1. The author is not responsible for the consequences of use of
49  *              this software, no matter how awful, even if they arise
50  *              from defects in it.
51  *
52  *      2. The origin of this software must not be misrepresented, either
53  *              by explicit claim or by omission.
54  *
55  *      3. Altered versions must be plainly marked as such, and must not
56  *              be misrepresented as being the original software.
57  *
58  *
59  ****    Alterations to Henry's code are...
60  ****
61  ****    Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
62  ****    2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008
63  ****    by Larry Wall and others
64  ****
65  ****    You may distribute under the terms of either the GNU General Public
66  ****    License or the Artistic License, as specified in the README file.
67
68  *
69  * Beware that some of this code is subtly aware of the way operator
70  * precedence is structured in regular expressions.  Serious changes in
71  * regular-expression syntax might require a total rethink.
72  */
73
74 /* Note on debug output:
75  *
76  * This is set up so that -Dr turns on debugging like all other flags that are
77  * enabled by -DDEBUGGING.  -Drv gives more verbose output.  This applies to
78  * all regular expressions encountered in a program, and gives a huge amount of
79  * output for all but the shortest programs.
80  *
81  * The ability to output pattern debugging information lexically, and with much
82  * finer grained control was added, with 'use re qw(Debug ....);' available even
83  * in non-DEBUGGING builds.  This is accomplished by copying the contents of
84  * regcomp.c to ext/re/re_comp.c, and regexec.c is copied to ext/re/re_exec.c.
85  * Those files are compiled and linked into the perl executable, and they are
86  * compiled essentially as if DEBUGGING were enabled, and controlled by calls
87  * to re.pm.
88  *
89  * That would normally mean linking errors when two functions of the same name
90  * are attempted to be placed into the same executable.  That is solved in one
91  * of four ways:
92  *  1)  Static functions aren't known outside the file they are in, so for the
93  *      many functions of that type in this file, it just isn't a problem.
94  *  2)  Most externally known functions are enclosed in
95  *          #ifndef PERL_IN_XSUB_RE
96  *          ...
97  *          #endif
98  *      blocks, so there is only one defintion for them in the whole
99  *      executable, the one in regcomp.c (or regexec.c).  The implication of
100  *      that is any debugging info that comes from them is controlled only by
101  *      -Dr.  Further, any static function they call will also be the version
102  *      in regcomp.c (or regexec.c), so its debugging will also be by -Dr.
103  *  3)  About a dozen external functions are re-#defined in ext/re/re_top.h, to
104  *      have different names, so that what gets loaded in the executable is
105  *      'Perl_foo' from regcomp.c (and regexec.c), and the identical function
106  *      from re_comp.c (and re_exec.c), but with the name 'my_foo'  Debugging
107  *      in the 'Perl_foo' versions is controlled by -Dr, but the 'my_foo'
108  *      versions and their callees are under control of re.pm.   The catch is
109  *      that references to all these go through the regexp_engine structure,
110  *      which is initialized in regcomp.h to the Perl_foo versions, and
111  *      substituted out in lexical scopes where 'use re' is in effect to the
112  *      'my_foo' ones.   That structure is public API, so it would be a hard
113  *      sell to add any additional members.
114  *  4)  For functions in regcomp.c and re_comp.c that are called only from,
115  *      respectively, regexec.c and re_exec.c, they can have two different
116  *      names, depending on #ifdef'ing PERL_IN_XSUB_RE, in both regexec.c and
117  *      embed.fnc.
118  *
119  * The bottom line is that if you add code to one of the public functions
120  * listed in ext/re/re_top.h, debugging automagically works.  But if you write
121  * a new function that needs to do debugging or there is a chain of calls from
122  * it that need to do debugging, all functions in the chain should use options
123  * 2) or 4) above.
124  *
125  * A function may have to be split so that debugging stuff is static, but it
126  * calls out to some other function that only gets compiled in regcomp.c to
127  * access data that we don't want to duplicate.
128  */
129
130 #include "EXTERN.h"
131 #define PERL_IN_REGCOMP_C
132 #include "perl.h"
133
134 #define REG_COMP_C
135 #ifdef PERL_IN_XSUB_RE
136 #  include "re_comp.h"
137 EXTERN_C const struct regexp_engine my_reg_engine;
138 EXTERN_C const struct regexp_engine wild_reg_engine;
139 #else
140 #  include "regcomp.h"
141 #endif
142
143 #include "invlist_inline.h"
144 #include "unicode_constants.h"
145
146 #define HAS_NONLATIN1_FOLD_CLOSURE(i) \
147  _HAS_NONLATIN1_FOLD_CLOSURE_ONLY_FOR_USE_BY_REGCOMP_DOT_C_AND_REGEXEC_DOT_C(i)
148 #define HAS_NONLATIN1_SIMPLE_FOLD_CLOSURE(i) \
149  _HAS_NONLATIN1_SIMPLE_FOLD_CLOSURE_ONLY_FOR_USE_BY_REGCOMP_DOT_C_AND_REGEXEC_DOT_C(i)
150 #define IS_NON_FINAL_FOLD(c) _IS_NON_FINAL_FOLD_ONLY_FOR_USE_BY_REGCOMP_DOT_C(c)
151 #define IS_IN_SOME_FOLD_L1(c) _IS_IN_SOME_FOLD_ONLY_FOR_USE_BY_REGCOMP_DOT_C(c)
152
153 #ifndef STATIC
154 #define STATIC  static
155 #endif
156
157 /* this is a chain of data about sub patterns we are processing that
158    need to be handled separately/specially in study_chunk. Its so
159    we can simulate recursion without losing state.  */
160 struct scan_frame;
161 typedef struct scan_frame {
162     regnode *last_regnode;      /* last node to process in this frame */
163     regnode *next_regnode;      /* next node to process when last is reached */
164     U32 prev_recursed_depth;
165     I32 stopparen;              /* what stopparen do we use */
166     bool in_gosub;              /* this or an outer frame is for GOSUB */
167
168     struct scan_frame *this_prev_frame; /* this previous frame */
169     struct scan_frame *prev_frame;      /* previous frame */
170     struct scan_frame *next_frame;      /* next frame */
171 } scan_frame;
172
173 /* Certain characters are output as a sequence with the first being a
174  * backslash. */
175 #define isBACKSLASHED_PUNCT(c)  memCHRs("-[]\\^", c)
176
177
178 struct RExC_state_t {
179     U32         flags;                  /* RXf_* are we folding, multilining? */
180     U32         pm_flags;               /* PMf_* stuff from the calling PMOP */
181     char        *precomp;               /* uncompiled string. */
182     char        *precomp_end;           /* pointer to end of uncompiled string. */
183     REGEXP      *rx_sv;                 /* The SV that is the regexp. */
184     regexp      *rx;                    /* perl core regexp structure */
185     regexp_internal     *rxi;           /* internal data for regexp object
186                                            pprivate field */
187     char        *start;                 /* Start of input for compile */
188     char        *end;                   /* End of input for compile */
189     char        *parse;                 /* Input-scan pointer. */
190     char        *copy_start;            /* start of copy of input within
191                                            constructed parse string */
192     char        *save_copy_start;       /* Provides one level of saving
193                                            and restoring 'copy_start' */
194     char        *copy_start_in_input;   /* Position in input string
195                                            corresponding to copy_start */
196     SSize_t     whilem_seen;            /* number of WHILEM in this expr */
197     regnode     *emit_start;            /* Start of emitted-code area */
198     regnode_offset emit;                /* Code-emit pointer */
199     I32         naughty;                /* How bad is this pattern? */
200     I32         sawback;                /* Did we see \1, ...? */
201     SSize_t     size;                   /* Number of regnode equivalents in
202                                            pattern */
203     Size_t      sets_depth;              /* Counts recursion depth of already-
204                                            compiled regex set patterns */
205     U32         seen;
206
207     I32      parens_buf_size;           /* #slots malloced open/close_parens */
208     regnode_offset *open_parens;        /* offsets to open parens */
209     regnode_offset *close_parens;       /* offsets to close parens */
210     HV          *paren_names;           /* Paren names */
211
212     /* position beyond 'precomp' of the warning message furthest away from
213      * 'precomp'.  During the parse, no warnings are raised for any problems
214      * earlier in the parse than this position.  This works if warnings are
215      * raised the first time a given spot is parsed, and if only one
216      * independent warning is raised for any given spot */
217     Size_t      latest_warn_offset;
218
219     I32         npar;                   /* Capture buffer count so far in the
220                                            parse, (OPEN) plus one. ("par" 0 is
221                                            the whole pattern)*/
222     I32         total_par;              /* During initial parse, is either 0,
223                                            or -1; the latter indicating a
224                                            reparse is needed.  After that pass,
225                                            it is what 'npar' became after the
226                                            pass.  Hence, it being > 0 indicates
227                                            we are in a reparse situation */
228     I32         nestroot;               /* root parens we are in - used by
229                                            accept */
230     I32         seen_zerolen;
231     regnode     *end_op;                /* END node in program */
232     I32         utf8;           /* whether the pattern is utf8 or not */
233     I32         orig_utf8;      /* whether the pattern was originally in utf8 */
234                                 /* XXX use this for future optimisation of case
235                                  * where pattern must be upgraded to utf8. */
236     I32         uni_semantics;  /* If a d charset modifier should use unicode
237                                    rules, even if the pattern is not in
238                                    utf8 */
239
240     I32         recurse_count;          /* Number of recurse regops we have generated */
241     regnode     **recurse;              /* Recurse regops */
242     U8          *study_chunk_recursed;  /* bitmap of which subs we have moved
243                                            through */
244     U32         study_chunk_recursed_bytes;  /* bytes in bitmap */
245     I32         in_lookbehind;
246     I32         in_lookahead;
247     I32         contains_locale;
248     I32         override_recoding;
249     I32         recode_x_to_native;
250     I32         in_multi_char_class;
251     int         code_index;             /* next code_blocks[] slot */
252     struct reg_code_blocks *code_blocks;/* positions of literal (?{})
253                                             within pattern */
254     SSize_t     maxlen;                        /* mininum possible number of chars in string to match */
255     scan_frame *frame_head;
256     scan_frame *frame_last;
257     U32         frame_count;
258     AV         *warn_text;
259     HV         *unlexed_names;
260     SV          *runtime_code_qr;       /* qr with the runtime code blocks */
261 #ifdef DEBUGGING
262     const char  *lastparse;
263     I32         lastnum;
264     U32         study_chunk_recursed_count;
265     AV          *paren_name_list;       /* idx -> name */
266     SV          *mysv1;
267     SV          *mysv2;
268
269 #define RExC_lastparse  (pRExC_state->lastparse)
270 #define RExC_lastnum    (pRExC_state->lastnum)
271 #define RExC_paren_name_list    (pRExC_state->paren_name_list)
272 #define RExC_study_chunk_recursed_count    (pRExC_state->study_chunk_recursed_count)
273 #define RExC_mysv       (pRExC_state->mysv1)
274 #define RExC_mysv1      (pRExC_state->mysv1)
275 #define RExC_mysv2      (pRExC_state->mysv2)
276
277 #endif
278     bool        seen_d_op;
279     bool        strict;
280     bool        study_started;
281     bool        in_script_run;
282     bool        use_BRANCHJ;
283     bool        sWARN_EXPERIMENTAL__VLB;
284     bool        sWARN_EXPERIMENTAL__REGEX_SETS;
285 };
286
287 #define RExC_flags      (pRExC_state->flags)
288 #define RExC_pm_flags   (pRExC_state->pm_flags)
289 #define RExC_precomp    (pRExC_state->precomp)
290 #define RExC_copy_start_in_input (pRExC_state->copy_start_in_input)
291 #define RExC_copy_start_in_constructed  (pRExC_state->copy_start)
292 #define RExC_save_copy_start_in_constructed  (pRExC_state->save_copy_start)
293 #define RExC_precomp_end (pRExC_state->precomp_end)
294 #define RExC_rx_sv      (pRExC_state->rx_sv)
295 #define RExC_rx         (pRExC_state->rx)
296 #define RExC_rxi        (pRExC_state->rxi)
297 #define RExC_start      (pRExC_state->start)
298 #define RExC_end        (pRExC_state->end)
299 #define RExC_parse      (pRExC_state->parse)
300 #define RExC_latest_warn_offset (pRExC_state->latest_warn_offset )
301 #define RExC_whilem_seen        (pRExC_state->whilem_seen)
302 #define RExC_seen_d_op (pRExC_state->seen_d_op) /* Seen something that differs
303                                                    under /d from /u ? */
304
305 #ifdef RE_TRACK_PATTERN_OFFSETS
306 #  define RExC_offsets  (RExC_rxi->u.offsets) /* I am not like the
307                                                          others */
308 #endif
309 #define RExC_emit       (pRExC_state->emit)
310 #define RExC_emit_start (pRExC_state->emit_start)
311 #define RExC_sawback    (pRExC_state->sawback)
312 #define RExC_seen       (pRExC_state->seen)
313 #define RExC_size       (pRExC_state->size)
314 #define RExC_maxlen        (pRExC_state->maxlen)
315 #define RExC_npar       (pRExC_state->npar)
316 #define RExC_total_parens       (pRExC_state->total_par)
317 #define RExC_parens_buf_size    (pRExC_state->parens_buf_size)
318 #define RExC_nestroot   (pRExC_state->nestroot)
319 #define RExC_seen_zerolen       (pRExC_state->seen_zerolen)
320 #define RExC_utf8       (pRExC_state->utf8)
321 #define RExC_uni_semantics      (pRExC_state->uni_semantics)
322 #define RExC_orig_utf8  (pRExC_state->orig_utf8)
323 #define RExC_open_parens        (pRExC_state->open_parens)
324 #define RExC_close_parens       (pRExC_state->close_parens)
325 #define RExC_end_op     (pRExC_state->end_op)
326 #define RExC_paren_names        (pRExC_state->paren_names)
327 #define RExC_recurse    (pRExC_state->recurse)
328 #define RExC_recurse_count      (pRExC_state->recurse_count)
329 #define RExC_sets_depth         (pRExC_state->sets_depth)
330 #define RExC_study_chunk_recursed        (pRExC_state->study_chunk_recursed)
331 #define RExC_study_chunk_recursed_bytes  \
332                                    (pRExC_state->study_chunk_recursed_bytes)
333 #define RExC_in_lookbehind      (pRExC_state->in_lookbehind)
334 #define RExC_in_lookahead       (pRExC_state->in_lookahead)
335 #define RExC_contains_locale    (pRExC_state->contains_locale)
336 #define RExC_recode_x_to_native (pRExC_state->recode_x_to_native)
337
338 #ifdef EBCDIC
339 #  define SET_recode_x_to_native(x)                                         \
340                     STMT_START { RExC_recode_x_to_native = (x); } STMT_END
341 #else
342 #  define SET_recode_x_to_native(x) NOOP
343 #endif
344
345 #define RExC_in_multi_char_class (pRExC_state->in_multi_char_class)
346 #define RExC_frame_head (pRExC_state->frame_head)
347 #define RExC_frame_last (pRExC_state->frame_last)
348 #define RExC_frame_count (pRExC_state->frame_count)
349 #define RExC_strict (pRExC_state->strict)
350 #define RExC_study_started      (pRExC_state->study_started)
351 #define RExC_warn_text (pRExC_state->warn_text)
352 #define RExC_in_script_run      (pRExC_state->in_script_run)
353 #define RExC_use_BRANCHJ        (pRExC_state->use_BRANCHJ)
354 #define RExC_warned_WARN_EXPERIMENTAL__VLB (pRExC_state->sWARN_EXPERIMENTAL__VLB)
355 #define RExC_warned_WARN_EXPERIMENTAL__REGEX_SETS (pRExC_state->sWARN_EXPERIMENTAL__REGEX_SETS)
356 #define RExC_unlexed_names (pRExC_state->unlexed_names)
357
358 /* Heuristic check on the complexity of the pattern: if TOO_NAUGHTY, we set
359  * a flag to disable back-off on the fixed/floating substrings - if it's
360  * a high complexity pattern we assume the benefit of avoiding a full match
361  * is worth the cost of checking for the substrings even if they rarely help.
362  */
363 #define RExC_naughty    (pRExC_state->naughty)
364 #define TOO_NAUGHTY (10)
365 #define MARK_NAUGHTY(add) \
366     if (RExC_naughty < TOO_NAUGHTY) \
367         RExC_naughty += (add)
368 #define MARK_NAUGHTY_EXP(exp, add) \
369     if (RExC_naughty < TOO_NAUGHTY) \
370         RExC_naughty += RExC_naughty / (exp) + (add)
371
372 #define ISMULT1(c)      ((c) == '*' || (c) == '+' || (c) == '?')
373 #define ISMULT2(s)      (ISMULT1(*s) || ((*s) == '{' && regcurly(s)))
374
375 /*
376  * Flags to be passed up and down.
377  */
378 #define HASWIDTH        0x01    /* Known to not match null strings, could match
379                                    non-null ones. */
380 #define SIMPLE          0x02    /* Exactly one character wide */
381                                 /* (or LNBREAK as a special case) */
382 #define POSTPONED       0x08    /* (?1),(?&name), (??{...}) or similar */
383 #define TRYAGAIN        0x10    /* Weeded out a declaration. */
384 #define RESTART_PARSE   0x20    /* Need to redo the parse */
385 #define NEED_UTF8       0x40    /* In conjunction with RESTART_PARSE, need to
386                                    calcuate sizes as UTF-8 */
387
388 #define REG_NODE_NUM(x) ((x) ? (int)((x)-RExC_emit_start) : -1)
389
390 /* whether trie related optimizations are enabled */
391 #if PERL_ENABLE_EXTENDED_TRIE_OPTIMISATION
392 #define TRIE_STUDY_OPT
393 #define FULL_TRIE_STUDY
394 #define TRIE_STCLASS
395 #endif
396
397
398
399 #define PBYTE(u8str,paren) ((U8*)(u8str))[(paren) >> 3]
400 #define PBITVAL(paren) (1 << ((paren) & 7))
401 #define PAREN_OFFSET(depth) \
402     (RExC_study_chunk_recursed + (depth) * RExC_study_chunk_recursed_bytes)
403 #define PAREN_TEST(depth, paren) \
404     (PBYTE(PAREN_OFFSET(depth), paren) & PBITVAL(paren))
405 #define PAREN_SET(depth, paren) \
406     (PBYTE(PAREN_OFFSET(depth), paren) |= PBITVAL(paren))
407 #define PAREN_UNSET(depth, paren) \
408     (PBYTE(PAREN_OFFSET(depth), paren) &= ~PBITVAL(paren))
409
410 #define REQUIRE_UTF8(flagp) STMT_START {                                   \
411                                      if (!UTF) {                           \
412                                          *flagp = RESTART_PARSE|NEED_UTF8; \
413                                          return 0;                         \
414                                      }                                     \
415                              } STMT_END
416
417 /* Change from /d into /u rules, and restart the parse.  RExC_uni_semantics is
418  * a flag that indicates we need to override /d with /u as a result of
419  * something in the pattern.  It should only be used in regards to calling
420  * set_regex_charset() or get_regex_charset() */
421 #define REQUIRE_UNI_RULES(flagp, restart_retval)                            \
422     STMT_START {                                                            \
423             if (DEPENDS_SEMANTICS) {                                        \
424                 set_regex_charset(&RExC_flags, REGEX_UNICODE_CHARSET);      \
425                 RExC_uni_semantics = 1;                                     \
426                 if (RExC_seen_d_op && LIKELY(! IN_PARENS_PASS)) {           \
427                     /* No need to restart the parse if we haven't seen      \
428                      * anything that differs between /u and /d, and no need \
429                      * to restart immediately if we're going to reparse     \
430                      * anyway to count parens */                            \
431                     *flagp |= RESTART_PARSE;                                \
432                     return restart_retval;                                  \
433                 }                                                           \
434             }                                                               \
435     } STMT_END
436
437 #define REQUIRE_BRANCHJ(flagp, restart_retval)                              \
438     STMT_START {                                                            \
439                 RExC_use_BRANCHJ = 1;                                       \
440                 *flagp |= RESTART_PARSE;                                    \
441                 return restart_retval;                                      \
442     } STMT_END
443
444 /* Until we have completed the parse, we leave RExC_total_parens at 0 or
445  * less.  After that, it must always be positive, because the whole re is
446  * considered to be surrounded by virtual parens.  Setting it to negative
447  * indicates there is some construct that needs to know the actual number of
448  * parens to be properly handled.  And that means an extra pass will be
449  * required after we've counted them all */
450 #define ALL_PARENS_COUNTED (RExC_total_parens > 0)
451 #define REQUIRE_PARENS_PASS                                                 \
452     STMT_START {  /* No-op if have completed a pass */                      \
453                     if (! ALL_PARENS_COUNTED) RExC_total_parens = -1;       \
454     } STMT_END
455 #define IN_PARENS_PASS (RExC_total_parens < 0)
456
457
458 /* This is used to return failure (zero) early from the calling function if
459  * various flags in 'flags' are set.  Two flags always cause a return:
460  * 'RESTART_PARSE' and 'NEED_UTF8'.   'extra' can be used to specify any
461  * additional flags that should cause a return; 0 if none.  If the return will
462  * be done, '*flagp' is first set to be all of the flags that caused the
463  * return. */
464 #define RETURN_FAIL_ON_RESTART_OR_FLAGS(flags,flagp,extra)                  \
465     STMT_START {                                                            \
466             if ((flags) & (RESTART_PARSE|NEED_UTF8|(extra))) {              \
467                 *(flagp) = (flags) & (RESTART_PARSE|NEED_UTF8|(extra));     \
468                 return 0;                                                   \
469             }                                                               \
470     } STMT_END
471
472 #define MUST_RESTART(flags) ((flags) & (RESTART_PARSE))
473
474 #define RETURN_FAIL_ON_RESTART(flags,flagp)                                 \
475                         RETURN_FAIL_ON_RESTART_OR_FLAGS( flags, flagp, 0)
476 #define RETURN_FAIL_ON_RESTART_FLAGP(flagp)                                 \
477                                     if (MUST_RESTART(*(flagp))) return 0
478
479 /* This converts the named class defined in regcomp.h to its equivalent class
480  * number defined in handy.h. */
481 #define namedclass_to_classnum(class)  ((int) ((class) / 2))
482 #define classnum_to_namedclass(classnum)  ((classnum) * 2)
483
484 #define _invlist_union_complement_2nd(a, b, output) \
485                         _invlist_union_maybe_complement_2nd(a, b, TRUE, output)
486 #define _invlist_intersection_complement_2nd(a, b, output) \
487                  _invlist_intersection_maybe_complement_2nd(a, b, TRUE, output)
488
489 /* We add a marker if we are deferring expansion of a property that is both
490  * 1) potentiallly user-defined; and
491  * 2) could also be an official Unicode property.
492  *
493  * Without this marker, any deferred expansion can only be for a user-defined
494  * one.  This marker shouldn't conflict with any that could be in a legal name,
495  * and is appended to its name to indicate this.  There is a string and
496  * character form */
497 #define DEFERRED_COULD_BE_OFFICIAL_MARKERs  "~"
498 #define DEFERRED_COULD_BE_OFFICIAL_MARKERc  '~'
499
500 /* What is infinity for optimization purposes */
501 #define OPTIMIZE_INFTY  SSize_t_MAX
502
503 /* About scan_data_t.
504
505   During optimisation we recurse through the regexp program performing
506   various inplace (keyhole style) optimisations. In addition study_chunk
507   and scan_commit populate this data structure with information about
508   what strings MUST appear in the pattern. We look for the longest
509   string that must appear at a fixed location, and we look for the
510   longest string that may appear at a floating location. So for instance
511   in the pattern:
512
513     /FOO[xX]A.*B[xX]BAR/
514
515   Both 'FOO' and 'A' are fixed strings. Both 'B' and 'BAR' are floating
516   strings (because they follow a .* construct). study_chunk will identify
517   both FOO and BAR as being the longest fixed and floating strings respectively.
518
519   The strings can be composites, for instance
520
521      /(f)(o)(o)/
522
523   will result in a composite fixed substring 'foo'.
524
525   For each string some basic information is maintained:
526
527   - min_offset
528     This is the position the string must appear at, or not before.
529     It also implicitly (when combined with minlenp) tells us how many
530     characters must match before the string we are searching for.
531     Likewise when combined with minlenp and the length of the string it
532     tells us how many characters must appear after the string we have
533     found.
534
535   - max_offset
536     Only used for floating strings. This is the rightmost point that
537     the string can appear at. If set to OPTIMIZE_INFTY it indicates that the
538     string can occur infinitely far to the right.
539     For fixed strings, it is equal to min_offset.
540
541   - minlenp
542     A pointer to the minimum number of characters of the pattern that the
543     string was found inside. This is important as in the case of positive
544     lookahead or positive lookbehind we can have multiple patterns
545     involved. Consider
546
547     /(?=FOO).*F/
548
549     The minimum length of the pattern overall is 3, the minimum length
550     of the lookahead part is 3, but the minimum length of the part that
551     will actually match is 1. So 'FOO's minimum length is 3, but the
552     minimum length for the F is 1. This is important as the minimum length
553     is used to determine offsets in front of and behind the string being
554     looked for.  Since strings can be composites this is the length of the
555     pattern at the time it was committed with a scan_commit. Note that
556     the length is calculated by study_chunk, so that the minimum lengths
557     are not known until the full pattern has been compiled, thus the
558     pointer to the value.
559
560   - lookbehind
561
562     In the case of lookbehind the string being searched for can be
563     offset past the start point of the final matching string.
564     If this value was just blithely removed from the min_offset it would
565     invalidate some of the calculations for how many chars must match
566     before or after (as they are derived from min_offset and minlen and
567     the length of the string being searched for).
568     When the final pattern is compiled and the data is moved from the
569     scan_data_t structure into the regexp structure the information
570     about lookbehind is factored in, with the information that would
571     have been lost precalculated in the end_shift field for the
572     associated string.
573
574   The fields pos_min and pos_delta are used to store the minimum offset
575   and the delta to the maximum offset at the current point in the pattern.
576
577 */
578
579 struct scan_data_substrs {
580     SV      *str;       /* longest substring found in pattern */
581     SSize_t min_offset; /* earliest point in string it can appear */
582     SSize_t max_offset; /* latest point in string it can appear */
583     SSize_t *minlenp;   /* pointer to the minlen relevant to the string */
584     SSize_t lookbehind; /* is the pos of the string modified by LB */
585     I32 flags;          /* per substring SF_* and SCF_* flags */
586 };
587
588 typedef struct scan_data_t {
589     /*I32 len_min;      unused */
590     /*I32 len_delta;    unused */
591     SSize_t pos_min;
592     SSize_t pos_delta;
593     SV *last_found;
594     SSize_t last_end;       /* min value, <0 unless valid. */
595     SSize_t last_start_min;
596     SSize_t last_start_max;
597     U8      cur_is_floating; /* whether the last_* values should be set as
598                               * the next fixed (0) or floating (1)
599                               * substring */
600
601     /* [0] is longest fixed substring so far, [1] is longest float so far */
602     struct scan_data_substrs  substrs[2];
603
604     I32 flags;             /* common SF_* and SCF_* flags */
605     I32 whilem_c;
606     SSize_t *last_closep;
607     regnode_ssc *start_class;
608 } scan_data_t;
609
610 /*
611  * Forward declarations for pregcomp()'s friends.
612  */
613
614 static const scan_data_t zero_scan_data = {
615     0, 0, NULL, 0, 0, 0, 0,
616     {
617         { NULL, 0, 0, 0, 0, 0 },
618         { NULL, 0, 0, 0, 0, 0 },
619     },
620     0, 0, NULL, NULL
621 };
622
623 /* study flags */
624
625 #define SF_BEFORE_SEOL          0x0001
626 #define SF_BEFORE_MEOL          0x0002
627 #define SF_BEFORE_EOL           (SF_BEFORE_SEOL|SF_BEFORE_MEOL)
628
629 #define SF_IS_INF               0x0040
630 #define SF_HAS_PAR              0x0080
631 #define SF_IN_PAR               0x0100
632 #define SF_HAS_EVAL             0x0200
633
634
635 /* SCF_DO_SUBSTR is the flag that tells the regexp analyzer to track the
636  * longest substring in the pattern. When it is not set the optimiser keeps
637  * track of position, but does not keep track of the actual strings seen,
638  *
639  * So for instance /foo/ will be parsed with SCF_DO_SUBSTR being true, but
640  * /foo/i will not.
641  *
642  * Similarly, /foo.*(blah|erm|huh).*fnorble/ will have "foo" and "fnorble"
643  * parsed with SCF_DO_SUBSTR on, but while processing the (...) it will be
644  * turned off because of the alternation (BRANCH). */
645 #define SCF_DO_SUBSTR           0x0400
646
647 #define SCF_DO_STCLASS_AND      0x0800
648 #define SCF_DO_STCLASS_OR       0x1000
649 #define SCF_DO_STCLASS          (SCF_DO_STCLASS_AND|SCF_DO_STCLASS_OR)
650 #define SCF_WHILEM_VISITED_POS  0x2000
651
652 #define SCF_TRIE_RESTUDY        0x4000 /* Do restudy? */
653 #define SCF_SEEN_ACCEPT         0x8000
654 #define SCF_TRIE_DOING_RESTUDY 0x10000
655 #define SCF_IN_DEFINE          0x20000
656
657
658
659
660 #define UTF cBOOL(RExC_utf8)
661
662 /* The enums for all these are ordered so things work out correctly */
663 #define LOC (get_regex_charset(RExC_flags) == REGEX_LOCALE_CHARSET)
664 #define DEPENDS_SEMANTICS (get_regex_charset(RExC_flags)                    \
665                                                      == REGEX_DEPENDS_CHARSET)
666 #define UNI_SEMANTICS (get_regex_charset(RExC_flags) == REGEX_UNICODE_CHARSET)
667 #define AT_LEAST_UNI_SEMANTICS (get_regex_charset(RExC_flags)                \
668                                                      >= REGEX_UNICODE_CHARSET)
669 #define ASCII_RESTRICTED (get_regex_charset(RExC_flags)                      \
670                                             == REGEX_ASCII_RESTRICTED_CHARSET)
671 #define AT_LEAST_ASCII_RESTRICTED (get_regex_charset(RExC_flags)             \
672                                             >= REGEX_ASCII_RESTRICTED_CHARSET)
673 #define ASCII_FOLD_RESTRICTED (get_regex_charset(RExC_flags)                 \
674                                         == REGEX_ASCII_MORE_RESTRICTED_CHARSET)
675
676 #define FOLD cBOOL(RExC_flags & RXf_PMf_FOLD)
677
678 /* For programs that want to be strictly Unicode compatible by dying if any
679  * attempt is made to match a non-Unicode code point against a Unicode
680  * property.  */
681 #define ALWAYS_WARN_SUPER  ckDEAD(packWARN(WARN_NON_UNICODE))
682
683 #define OOB_NAMEDCLASS          -1
684
685 /* There is no code point that is out-of-bounds, so this is problematic.  But
686  * its only current use is to initialize a variable that is always set before
687  * looked at. */
688 #define OOB_UNICODE             0xDEADBEEF
689
690 #define CHR_SVLEN(sv) (UTF ? sv_len_utf8(sv) : SvCUR(sv))
691
692
693 /* length of regex to show in messages that don't mark a position within */
694 #define RegexLengthToShowInErrorMessages 127
695
696 /*
697  * If MARKER[12] are adjusted, be sure to adjust the constants at the top
698  * of t/op/regmesg.t, the tests in t/op/re_tests, and those in
699  * op/pragma/warn/regcomp.
700  */
701 #define MARKER1 "<-- HERE"    /* marker as it appears in the description */
702 #define MARKER2 " <-- HERE "  /* marker as it appears within the regex */
703
704 #define REPORT_LOCATION " in regex; marked by " MARKER1    \
705                         " in m/%" UTF8f MARKER2 "%" UTF8f "/"
706
707 /* The code in this file in places uses one level of recursion with parsing
708  * rebased to an alternate string constructed by us in memory.  This can take
709  * the form of something that is completely different from the input, or
710  * something that uses the input as part of the alternate.  In the first case,
711  * there should be no possibility of an error, as we are in complete control of
712  * the alternate string.  But in the second case we don't completely control
713  * the input portion, so there may be errors in that.  Here's an example:
714  *      /[abc\x{DF}def]/ui
715  * is handled specially because \x{df} folds to a sequence of more than one
716  * character: 'ss'.  What is done is to create and parse an alternate string,
717  * which looks like this:
718  *      /(?:\x{DF}|[abc\x{DF}def])/ui
719  * where it uses the input unchanged in the middle of something it constructs,
720  * which is a branch for the DF outside the character class, and clustering
721  * parens around the whole thing. (It knows enough to skip the DF inside the
722  * class while in this substitute parse.) 'abc' and 'def' may have errors that
723  * need to be reported.  The general situation looks like this:
724  *
725  *                                       |<------- identical ------>|
726  *              sI                       tI               xI       eI
727  * Input:       ---------------------------------------------------------------
728  * Constructed:         ---------------------------------------------------
729  *                      sC               tC               xC       eC     EC
730  *                                       |<------- identical ------>|
731  *
732  * sI..eI   is the portion of the input pattern we are concerned with here.
733  * sC..EC   is the constructed substitute parse string.
734  *  sC..tC  is constructed by us
735  *  tC..eC  is an exact duplicate of the portion of the input pattern tI..eI.
736  *          In the diagram, these are vertically aligned.
737  *  eC..EC  is also constructed by us.
738  * xC       is the position in the substitute parse string where we found a
739  *          problem.
740  * xI       is the position in the original pattern corresponding to xC.
741  *
742  * We want to display a message showing the real input string.  Thus we need to
743  * translate from xC to xI.  We know that xC >= tC, since the portion of the
744  * string sC..tC has been constructed by us, and so shouldn't have errors.  We
745  * get:
746  *      xI = tI + (xC - tC)
747  *
748  * When the substitute parse is constructed, the code needs to set:
749  *      RExC_start (sC)
750  *      RExC_end (eC)
751  *      RExC_copy_start_in_input  (tI)
752  *      RExC_copy_start_in_constructed (tC)
753  * and restore them when done.
754  *
755  * During normal processing of the input pattern, both
756  * 'RExC_copy_start_in_input' and 'RExC_copy_start_in_constructed' are set to
757  * sI, so that xC equals xI.
758  */
759
760 #define sI              RExC_precomp
761 #define eI              RExC_precomp_end
762 #define sC              RExC_start
763 #define eC              RExC_end
764 #define tI              RExC_copy_start_in_input
765 #define tC              RExC_copy_start_in_constructed
766 #define xI(xC)          (tI + (xC - tC))
767 #define xI_offset(xC)   (xI(xC) - sI)
768
769 #define REPORT_LOCATION_ARGS(xC)                                            \
770     UTF8fARG(UTF,                                                           \
771              (xI(xC) > eI) /* Don't run off end */                          \
772               ? eI - sI   /* Length before the <--HERE */                   \
773               : ((xI_offset(xC) >= 0)                                       \
774                  ? xI_offset(xC)                                            \
775                  : (Perl_croak(aTHX_ "panic: %s: %d: negative offset: %"    \
776                                     IVdf " trying to output message for "   \
777                                     " pattern %.*s",                        \
778                                     __FILE__, __LINE__, (IV) xI_offset(xC), \
779                                     ((int) (eC - sC)), sC), 0)),            \
780              sI),         /* The input pattern printed up to the <--HERE */ \
781     UTF8fARG(UTF,                                                           \
782              (xI(xC) > eI) ? 0 : eI - xI(xC), /* Length after <--HERE */    \
783              (xI(xC) > eI) ? eI : xI(xC))     /* pattern after <--HERE */
784
785 /* Used to point after bad bytes for an error message, but avoid skipping
786  * past a nul byte. */
787 #define SKIP_IF_CHAR(s, e) (!*(s) ? 0 : UTF ? UTF8_SAFE_SKIP(s, e) : 1)
788
789 /* Set up to clean up after our imminent demise */
790 #define PREPARE_TO_DIE                                                      \
791     STMT_START {                                                            \
792         if (RExC_rx_sv)                                                     \
793             SAVEFREESV(RExC_rx_sv);                                         \
794         if (RExC_open_parens)                                               \
795             SAVEFREEPV(RExC_open_parens);                                   \
796         if (RExC_close_parens)                                              \
797             SAVEFREEPV(RExC_close_parens);                                  \
798     } STMT_END
799
800 /*
801  * Calls SAVEDESTRUCTOR_X if needed, then calls Perl_croak with the given
802  * arg. Show regex, up to a maximum length. If it's too long, chop and add
803  * "...".
804  */
805 #define _FAIL(code) STMT_START {                                        \
806     const char *ellipses = "";                                          \
807     IV len = RExC_precomp_end - RExC_precomp;                           \
808                                                                         \
809     PREPARE_TO_DIE;                                                     \
810     if (len > RegexLengthToShowInErrorMessages) {                       \
811         /* chop 10 shorter than the max, to ensure meaning of "..." */  \
812         len = RegexLengthToShowInErrorMessages - 10;                    \
813         ellipses = "...";                                               \
814     }                                                                   \
815     code;                                                               \
816 } STMT_END
817
818 #define FAIL(msg) _FAIL(                            \
819     Perl_croak(aTHX_ "%s in regex m/%" UTF8f "%s/",         \
820             msg, UTF8fARG(UTF, len, RExC_precomp), ellipses))
821
822 #define FAIL2(msg,arg) _FAIL(                       \
823     Perl_croak(aTHX_ msg " in regex m/%" UTF8f "%s/",       \
824             arg, UTF8fARG(UTF, len, RExC_precomp), ellipses))
825
826 #define FAIL3(msg,arg1,arg2) _FAIL(                         \
827     Perl_croak(aTHX_ msg " in regex m/%" UTF8f "%s/",       \
828      arg1, arg2, UTF8fARG(UTF, len, RExC_precomp), ellipses))
829
830 /*
831  * Simple_vFAIL -- like FAIL, but marks the current location in the scan
832  */
833 #define Simple_vFAIL(m) STMT_START {                                    \
834     Perl_croak(aTHX_ "%s" REPORT_LOCATION,                              \
835             m, REPORT_LOCATION_ARGS(RExC_parse));                       \
836 } STMT_END
837
838 /*
839  * Calls SAVEDESTRUCTOR_X if needed, then Simple_vFAIL()
840  */
841 #define vFAIL(m) STMT_START {                           \
842     PREPARE_TO_DIE;                                     \
843     Simple_vFAIL(m);                                    \
844 } STMT_END
845
846 /*
847  * Like Simple_vFAIL(), but accepts two arguments.
848  */
849 #define Simple_vFAIL2(m,a1) STMT_START {                        \
850     S_re_croak(aTHX_ UTF, m REPORT_LOCATION, a1,                \
851                       REPORT_LOCATION_ARGS(RExC_parse));        \
852 } STMT_END
853
854 /*
855  * Calls SAVEDESTRUCTOR_X if needed, then Simple_vFAIL2().
856  */
857 #define vFAIL2(m,a1) STMT_START {                       \
858     PREPARE_TO_DIE;                                     \
859     Simple_vFAIL2(m, a1);                               \
860 } STMT_END
861
862
863 /*
864  * Like Simple_vFAIL(), but accepts three arguments.
865  */
866 #define Simple_vFAIL3(m, a1, a2) STMT_START {                   \
867     S_re_croak(aTHX_ UTF, m REPORT_LOCATION, a1, a2,            \
868             REPORT_LOCATION_ARGS(RExC_parse));                  \
869 } STMT_END
870
871 /*
872  * Calls SAVEDESTRUCTOR_X if needed, then Simple_vFAIL3().
873  */
874 #define vFAIL3(m,a1,a2) STMT_START {                    \
875     PREPARE_TO_DIE;                                     \
876     Simple_vFAIL3(m, a1, a2);                           \
877 } STMT_END
878
879 /*
880  * Like Simple_vFAIL(), but accepts four arguments.
881  */
882 #define Simple_vFAIL4(m, a1, a2, a3) STMT_START {               \
883     S_re_croak(aTHX_ UTF, m REPORT_LOCATION, a1, a2, a3,        \
884             REPORT_LOCATION_ARGS(RExC_parse));                  \
885 } STMT_END
886
887 #define vFAIL4(m,a1,a2,a3) STMT_START {                 \
888     PREPARE_TO_DIE;                                     \
889     Simple_vFAIL4(m, a1, a2, a3);                       \
890 } STMT_END
891
892 /* A specialized version of vFAIL2 that works with UTF8f */
893 #define vFAIL2utf8f(m, a1) STMT_START {             \
894     PREPARE_TO_DIE;                                 \
895     S_re_croak(aTHX_ UTF, m REPORT_LOCATION, a1,  \
896             REPORT_LOCATION_ARGS(RExC_parse));      \
897 } STMT_END
898
899 #define vFAIL3utf8f(m, a1, a2) STMT_START {             \
900     PREPARE_TO_DIE;                                     \
901     S_re_croak(aTHX_ UTF, m REPORT_LOCATION, a1, a2,  \
902             REPORT_LOCATION_ARGS(RExC_parse));          \
903 } STMT_END
904
905 /* Setting this to NULL is a signal to not output warnings */
906 #define TURN_OFF_WARNINGS_IN_SUBSTITUTE_PARSE                               \
907     STMT_START {                                                            \
908       RExC_save_copy_start_in_constructed  = RExC_copy_start_in_constructed;\
909       RExC_copy_start_in_constructed = NULL;                                \
910     } STMT_END
911 #define RESTORE_WARNINGS                                                    \
912     RExC_copy_start_in_constructed = RExC_save_copy_start_in_constructed
913
914 /* Since a warning can be generated multiple times as the input is reparsed, we
915  * output it the first time we come to that point in the parse, but suppress it
916  * otherwise.  'RExC_copy_start_in_constructed' being NULL is a flag to not
917  * generate any warnings */
918 #define TO_OUTPUT_WARNINGS(loc)                                         \
919   (   RExC_copy_start_in_constructed                                    \
920    && ((xI(loc)) - RExC_precomp) > (Ptrdiff_t) RExC_latest_warn_offset)
921
922 /* After we've emitted a warning, we save the position in the input so we don't
923  * output it again */
924 #define UPDATE_WARNINGS_LOC(loc)                                        \
925     STMT_START {                                                        \
926         if (TO_OUTPUT_WARNINGS(loc)) {                                  \
927             RExC_latest_warn_offset = MAX(sI, MIN(eI, xI(loc)))         \
928                                                        - RExC_precomp;  \
929         }                                                               \
930     } STMT_END
931
932 /* 'warns' is the output of the packWARNx macro used in 'code' */
933 #define _WARN_HELPER(loc, warns, code)                                  \
934     STMT_START {                                                        \
935         if (! RExC_copy_start_in_constructed) {                         \
936             Perl_croak( aTHX_ "panic! %s: %d: Tried to warn when none"  \
937                               " expected at '%s'",                      \
938                               __FILE__, __LINE__, loc);                 \
939         }                                                               \
940         if (TO_OUTPUT_WARNINGS(loc)) {                                  \
941             if (ckDEAD(warns))                                          \
942                 PREPARE_TO_DIE;                                         \
943             code;                                                       \
944             UPDATE_WARNINGS_LOC(loc);                                   \
945         }                                                               \
946     } STMT_END
947
948 /* m is not necessarily a "literal string", in this macro */
949 #define warn_non_literal_string(loc, packed_warn, m)                    \
950     _WARN_HELPER(loc, packed_warn,                                      \
951                       Perl_warner(aTHX_ packed_warn,                    \
952                                        "%s" REPORT_LOCATION,            \
953                                   m, REPORT_LOCATION_ARGS(loc)))
954 #define reg_warn_non_literal_string(loc, m)                             \
955                 warn_non_literal_string(loc, packWARN(WARN_REGEXP), m)
956
957 #define ckWARN2_non_literal_string(loc, packwarn, m, a1)                    \
958     STMT_START {                                                            \
959                 char * format;                                              \
960                 Size_t format_size = strlen(m) + strlen(REPORT_LOCATION)+ 1;\
961                 Newx(format, format_size, char);                            \
962                 my_strlcpy(format, m, format_size);                         \
963                 my_strlcat(format, REPORT_LOCATION, format_size);           \
964                 SAVEFREEPV(format);                                         \
965                 _WARN_HELPER(loc, packwarn,                                 \
966                       Perl_ck_warner(aTHX_ packwarn,                        \
967                                         format,                             \
968                                         a1, REPORT_LOCATION_ARGS(loc)));    \
969     } STMT_END
970
971 #define ckWARNreg(loc,m)                                                \
972     _WARN_HELPER(loc, packWARN(WARN_REGEXP),                            \
973                       Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_REGEXP),       \
974                                           m REPORT_LOCATION,            \
975                                           REPORT_LOCATION_ARGS(loc)))
976
977 #define vWARN(loc, m)                                                   \
978     _WARN_HELPER(loc, packWARN(WARN_REGEXP),                            \
979                       Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_REGEXP),          \
980                                        m REPORT_LOCATION,               \
981                                        REPORT_LOCATION_ARGS(loc)))      \
982
983 #define vWARN_dep(loc, m)                                               \
984     _WARN_HELPER(loc, packWARN(WARN_DEPRECATED),                        \
985                       Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_DEPRECATED),      \
986                                        m REPORT_LOCATION,               \
987                                        REPORT_LOCATION_ARGS(loc)))
988
989 #define ckWARNdep(loc,m)                                                \
990     _WARN_HELPER(loc, packWARN(WARN_DEPRECATED),                        \
991                       Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_DEPRECATED), \
992                                             m REPORT_LOCATION,          \
993                                             REPORT_LOCATION_ARGS(loc)))
994
995 #define ckWARNregdep(loc,m)                                                 \
996     _WARN_HELPER(loc, packWARN2(WARN_DEPRECATED, WARN_REGEXP),              \
997                       Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN2(WARN_DEPRECATED,     \
998                                                       WARN_REGEXP),         \
999                                              m REPORT_LOCATION,             \
1000                                              REPORT_LOCATION_ARGS(loc)))
1001
1002 #define ckWARN2reg_d(loc,m, a1)                                             \
1003     _WARN_HELPER(loc, packWARN(WARN_REGEXP),                                \
1004                       Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_REGEXP),         \
1005                                             m REPORT_LOCATION,              \
1006                                             a1, REPORT_LOCATION_ARGS(loc)))
1007
1008 #define ckWARN2reg(loc, m, a1)                                              \
1009     _WARN_HELPER(loc, packWARN(WARN_REGEXP),                                \
1010                       Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_REGEXP),           \
1011                                           m REPORT_LOCATION,                \
1012                                           a1, REPORT_LOCATION_ARGS(loc)))
1013
1014 #define vWARN3(loc, m, a1, a2)                                              \
1015     _WARN_HELPER(loc, packWARN(WARN_REGEXP),                                \
1016                       Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_REGEXP),              \
1017                                        m REPORT_LOCATION,                   \
1018                                        a1, a2, REPORT_LOCATION_ARGS(loc)))
1019
1020 #define ckWARN3reg(loc, m, a1, a2)                                          \
1021     _WARN_HELPER(loc, packWARN(WARN_REGEXP),                                \
1022                       Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_REGEXP),           \
1023                                           m REPORT_LOCATION,                \
1024                                           a1, a2,                           \
1025                                           REPORT_LOCATION_ARGS(loc)))
1026
1027 #define vWARN4(loc, m, a1, a2, a3)                                      \
1028     _WARN_HELPER(loc, packWARN(WARN_REGEXP),                            \
1029                       Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_REGEXP),          \
1030                                        m REPORT_LOCATION,               \
1031                                        a1, a2, a3,                      \
1032                                        REPORT_LOCATION_ARGS(loc)))
1033
1034 #define ckWARN4reg(loc, m, a1, a2, a3)                                  \
1035     _WARN_HELPER(loc, packWARN(WARN_REGEXP),                            \
1036                       Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_REGEXP),       \
1037                                           m REPORT_LOCATION,            \
1038                                           a1, a2, a3,                   \
1039                                           REPORT_LOCATION_ARGS(loc)))
1040
1041 #define vWARN5(loc, m, a1, a2, a3, a4)                                  \
1042     _WARN_HELPER(loc, packWARN(WARN_REGEXP),                            \
1043                       Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_REGEXP),          \
1044                                        m REPORT_LOCATION,               \
1045                                        a1, a2, a3, a4,                  \
1046                                        REPORT_LOCATION_ARGS(loc)))
1047
1048 #define ckWARNexperimental(loc, class, m)                               \
1049     STMT_START {                                                        \
1050         if (! RExC_warned_ ## class) { /* warn once per compilation */  \
1051             RExC_warned_ ## class = 1;                                  \
1052             _WARN_HELPER(loc, packWARN(class),                          \
1053                       Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(class),           \
1054                                             m REPORT_LOCATION,          \
1055                                             REPORT_LOCATION_ARGS(loc)));\
1056         }                                                               \
1057     } STMT_END
1058
1059 /* Convert between a pointer to a node and its offset from the beginning of the
1060  * program */
1061 #define REGNODE_p(offset)    (RExC_emit_start + (offset))
1062 #define REGNODE_OFFSET(node) ((node) - RExC_emit_start)
1063
1064 /* Macros for recording node offsets.   20001227 mjd@plover.com
1065  * Nodes are numbered 1, 2, 3, 4.  Node #n's position is recorded in
1066  * element 2*n-1 of the array.  Element #2n holds the byte length node #n.
1067  * Element 0 holds the number n.
1068  * Position is 1 indexed.
1069  */
1070 #ifndef RE_TRACK_PATTERN_OFFSETS
1071 #define Set_Node_Offset_To_R(offset,byte)
1072 #define Set_Node_Offset(node,byte)
1073 #define Set_Cur_Node_Offset
1074 #define Set_Node_Length_To_R(node,len)
1075 #define Set_Node_Length(node,len)
1076 #define Set_Node_Cur_Length(node,start)
1077 #define Node_Offset(n)
1078 #define Node_Length(n)
1079 #define Set_Node_Offset_Length(node,offset,len)
1080 #define ProgLen(ri) ri->u.proglen
1081 #define SetProgLen(ri,x) ri->u.proglen = x
1082 #define Track_Code(code)
1083 #else
1084 #define ProgLen(ri) ri->u.offsets[0]
1085 #define SetProgLen(ri,x) ri->u.offsets[0] = x
1086 #define Set_Node_Offset_To_R(offset,byte) STMT_START {                  \
1087         MJD_OFFSET_DEBUG(("** (%d) offset of node %d is %d.\n",         \
1088                     __LINE__, (int)(offset), (int)(byte)));             \
1089         if((offset) < 0) {                                              \
1090             Perl_croak(aTHX_ "value of node is %d in Offset macro",     \
1091                                          (int)(offset));                \
1092         } else {                                                        \
1093             RExC_offsets[2*(offset)-1] = (byte);                        \
1094         }                                                               \
1095 } STMT_END
1096
1097 #define Set_Node_Offset(node,byte)                                      \
1098     Set_Node_Offset_To_R(REGNODE_OFFSET(node), (byte)-RExC_start)
1099 #define Set_Cur_Node_Offset Set_Node_Offset(RExC_emit, RExC_parse)
1100
1101 #define Set_Node_Length_To_R(node,len) STMT_START {                     \
1102         MJD_OFFSET_DEBUG(("** (%d) size of node %d is %d.\n",           \
1103                 __LINE__, (int)(node), (int)(len)));                    \
1104         if((node) < 0) {                                                \
1105             Perl_croak(aTHX_ "value of node is %d in Length macro",     \
1106                                          (int)(node));                  \
1107         } else {                                                        \
1108             RExC_offsets[2*(node)] = (len);                             \
1109         }                                                               \
1110 } STMT_END
1111
1112 #define Set_Node_Length(node,len) \
1113     Set_Node_Length_To_R(REGNODE_OFFSET(node), len)
1114 #define Set_Node_Cur_Length(node, start)                \
1115     Set_Node_Length(node, RExC_parse - start)
1116
1117 /* Get offsets and lengths */
1118 #define Node_Offset(n) (RExC_offsets[2*(REGNODE_OFFSET(n))-1])
1119 #define Node_Length(n) (RExC_offsets[2*(REGNODE_OFFSET(n))])
1120
1121 #define Set_Node_Offset_Length(node,offset,len) STMT_START {    \
1122     Set_Node_Offset_To_R(REGNODE_OFFSET(node), (offset));       \
1123     Set_Node_Length_To_R(REGNODE_OFFSET(node), (len));  \
1124 } STMT_END
1125
1126 #define Track_Code(code) STMT_START { code } STMT_END
1127 #endif
1128
1129 #if PERL_ENABLE_EXPERIMENTAL_REGEX_OPTIMISATIONS
1130 #define EXPERIMENTAL_INPLACESCAN
1131 #endif /*PERL_ENABLE_EXPERIMENTAL_REGEX_OPTIMISATIONS*/
1132
1133 #ifdef DEBUGGING
1134 int
1135 Perl_re_printf(pTHX_ const char *fmt, ...)
1136 {
1137     va_list ap;
1138     int result;
1139     PerlIO *f= Perl_debug_log;
1140     PERL_ARGS_ASSERT_RE_PRINTF;
1141     va_start(ap, fmt);
1142     result = PerlIO_vprintf(f, fmt, ap);
1143     va_end(ap);
1144     return result;
1145 }
1146
1147 int
1148 Perl_re_indentf(pTHX_ const char *fmt, U32 depth, ...)
1149 {
1150     va_list ap;
1151     int result;
1152     PerlIO *f= Perl_debug_log;
1153     PERL_ARGS_ASSERT_RE_INDENTF;
1154     va_start(ap, depth);
1155     PerlIO_printf(f, "%*s", ( (int)depth % 20 ) * 2, "");
1156     result = PerlIO_vprintf(f, fmt, ap);
1157     va_end(ap);
1158     return result;
1159 }
1160 #endif /* DEBUGGING */
1161
1162 #define DEBUG_RExC_seen()                                                   \
1163         DEBUG_OPTIMISE_MORE_r({                                             \
1164             Perl_re_printf( aTHX_ "RExC_seen: ");                           \
1165                                                                             \
1166             if (RExC_seen & REG_ZERO_LEN_SEEN)                              \
1167                 Perl_re_printf( aTHX_ "REG_ZERO_LEN_SEEN ");                \
1168                                                                             \
1169             if (RExC_seen & REG_LOOKBEHIND_SEEN)                            \
1170                 Perl_re_printf( aTHX_ "REG_LOOKBEHIND_SEEN ");              \
1171                                                                             \
1172             if (RExC_seen & REG_GPOS_SEEN)                                  \
1173                 Perl_re_printf( aTHX_ "REG_GPOS_SEEN ");                    \
1174                                                                             \
1175             if (RExC_seen & REG_RECURSE_SEEN)                               \
1176                 Perl_re_printf( aTHX_ "REG_RECURSE_SEEN ");                 \
1177                                                                             \
1178             if (RExC_seen & REG_TOP_LEVEL_BRANCHES_SEEN)                    \
1179                 Perl_re_printf( aTHX_ "REG_TOP_LEVEL_BRANCHES_SEEN ");      \
1180                                                                             \
1181             if (RExC_seen & REG_VERBARG_SEEN)                               \
1182                 Perl_re_printf( aTHX_ "REG_VERBARG_SEEN ");                 \
1183                                                                             \
1184             if (RExC_seen & REG_CUTGROUP_SEEN)                              \
1185                 Perl_re_printf( aTHX_ "REG_CUTGROUP_SEEN ");                \
1186                                                                             \
1187             if (RExC_seen & REG_RUN_ON_COMMENT_SEEN)                        \
1188                 Perl_re_printf( aTHX_ "REG_RUN_ON_COMMENT_SEEN ");          \
1189                                                                             \
1190             if (RExC_seen & REG_UNFOLDED_MULTI_SEEN)                        \
1191                 Perl_re_printf( aTHX_ "REG_UNFOLDED_MULTI_SEEN ");          \
1192                                                                             \
1193             if (RExC_seen & REG_UNBOUNDED_QUANTIFIER_SEEN)                  \
1194                 Perl_re_printf( aTHX_ "REG_UNBOUNDED_QUANTIFIER_SEEN ");    \
1195                                                                             \
1196             Perl_re_printf( aTHX_ "\n");                                    \
1197         });
1198
1199 #define DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags,flag) \
1200   if ((flags) & flag) Perl_re_printf( aTHX_  "%s ", #flag)
1201
1202
1203 #ifdef DEBUGGING
1204 static void
1205 S_debug_show_study_flags(pTHX_ U32 flags, const char *open_str,
1206                                     const char *close_str)
1207 {
1208     if (!flags)
1209         return;
1210
1211     Perl_re_printf( aTHX_  "%s", open_str);
1212     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SF_BEFORE_SEOL);
1213     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SF_BEFORE_MEOL);
1214     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SF_IS_INF);
1215     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SF_HAS_PAR);
1216     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SF_IN_PAR);
1217     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SF_HAS_EVAL);
1218     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SCF_DO_SUBSTR);
1219     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SCF_DO_STCLASS_AND);
1220     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SCF_DO_STCLASS_OR);
1221     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SCF_DO_STCLASS);
1222     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SCF_WHILEM_VISITED_POS);
1223     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SCF_TRIE_RESTUDY);
1224     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SCF_SEEN_ACCEPT);
1225     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SCF_TRIE_DOING_RESTUDY);
1226     DEBUG_SHOW_STUDY_FLAG(flags, SCF_IN_DEFINE);
1227     Perl_re_printf( aTHX_  "%s", close_str);
1228 }
1229
1230
1231 static void
1232 S_debug_studydata(pTHX_ const char *where, scan_data_t *data,
1233                     U32 depth, int is_inf)
1234 {
1235     DECLARE_AND_GET_RE_DEBUG_FLAGS;
1236
1237     DEBUG_OPTIMISE_MORE_r({
1238         if (!data)
1239             return;
1240         Perl_re_indentf(aTHX_  "%s: Pos:%" IVdf "/%" IVdf " Flags: 0x%" UVXf,
1241             depth,
1242             where,
1243             (IV)data->pos_min,
1244             (IV)data->pos_delta,
1245             (UV)data->flags
1246         );
1247
1248         S_debug_show_study_flags(aTHX_ data->flags," [","]");
1249
1250         Perl_re_printf( aTHX_
1251             " Whilem_c: %" IVdf " Lcp: %" IVdf " %s",
1252             (IV)data->whilem_c,
1253             (IV)(data->last_closep ? *((data)->last_closep) : -1),
1254             is_inf ? "INF " : ""
1255         );
1256
1257         if (data->last_found) {
1258             int i;
1259             Perl_re_printf(aTHX_
1260                 "Last:'%s' %" IVdf ":%" IVdf "/%" IVdf,
1261                     SvPVX_const(data->last_found),
1262                     (IV)data->last_end,
1263                     (IV)data->last_start_min,
1264                     (IV)data->last_start_max
1265             );
1266
1267             for (i = 0; i < 2; i++) {
1268                 Perl_re_printf(aTHX_
1269                     " %s%s: '%s' @ %" IVdf "/%" IVdf,
1270                     data->cur_is_floating == i ? "*" : "",
1271                     i ? "Float" : "Fixed",
1272                     SvPVX_const(data->substrs[i].str),
1273                     (IV)data->substrs[i].min_offset,
1274                     (IV)data->substrs[i].max_offset
1275                 );
1276                 S_debug_show_study_flags(aTHX_ data->substrs[i].flags," [","]");
1277             }
1278         }
1279
1280         Perl_re_printf( aTHX_ "\n");
1281     });
1282 }
1283
1284
1285 static void
1286 S_debug_peep(pTHX_ const char *str, const RExC_state_t *pRExC_state,
1287                 regnode *scan, U32 depth, U32 flags)
1288 {
1289     DECLARE_AND_GET_RE_DEBUG_FLAGS;
1290
1291     DEBUG_OPTIMISE_r({
1292         regnode *Next;
1293
1294         if (!scan)
1295             return;
1296         Next = regnext(scan);
1297         regprop(RExC_rx, RExC_mysv, scan, NULL, pRExC_state);
1298         Perl_re_indentf( aTHX_   "%s>%3d: %s (%d)",
1299             depth,
1300             str,
1301             REG_NODE_NUM(scan), SvPV_nolen_const(RExC_mysv),
1302             Next ? (REG_NODE_NUM(Next)) : 0 );
1303         S_debug_show_study_flags(aTHX_ flags," [ ","]");
1304         Perl_re_printf( aTHX_  "\n");
1305    });
1306 }
1307
1308
1309 #  define DEBUG_STUDYDATA(where, data, depth, is_inf) \
1310                     S_debug_studydata(aTHX_ where, data, depth, is_inf)
1311
1312 #  define DEBUG_PEEP(str, scan, depth, flags)   \
1313                     S_debug_peep(aTHX_ str, pRExC_state, scan, depth, flags)
1314
1315 #else
1316 #  define DEBUG_STUDYDATA(where, data, depth, is_inf) NOOP
1317 #  define DEBUG_PEEP(str, scan, depth, flags)         NOOP
1318 #endif
1319
1320
1321 /* =========================================================
1322  * BEGIN edit_distance stuff.
1323  *
1324  * This calculates how many single character changes of any type are needed to
1325  * transform a string into another one.  It is taken from version 3.1 of
1326  *
1327  * https://metacpan.org/pod/Text::Levenshtein::Damerau::XS
1328  */
1329
1330 /* Our unsorted dictionary linked list.   */
1331 /* Note we use UVs, not chars. */
1332
1333 struct dictionary{
1334   UV key;
1335   UV value;
1336   struct dictionary* next;
1337 };
1338 typedef struct dictionary item;
1339
1340
1341 PERL_STATIC_INLINE item*
1342 push(UV key, item* curr)
1343 {
1344     item* head;
1345     Newx(head, 1, item);
1346     head->key = key;
1347     head->value = 0;
1348     head->next = curr;
1349     return head;
1350 }
1351
1352
1353 PERL_STATIC_INLINE item*
1354 find(item* head, UV key)
1355 {
1356     item* iterator = head;
1357     while (iterator){
1358         if (iterator->key == key){
1359             return iterator;
1360         }
1361         iterator = iterator->next;
1362     }
1363
1364     return NULL;
1365 }
1366
1367 PERL_STATIC_INLINE item*
1368 uniquePush(item* head, UV key)
1369 {
1370     item* iterator = head;
1371
1372     while (iterator){
1373         if (iterator->key == key) {
1374             return head;
1375         }
1376         iterator = iterator->next;
1377     }
1378
1379     return push(key, head);
1380 }
1381
1382 PERL_STATIC_INLINE void
1383 dict_free(item* head)
1384 {
1385     item* iterator = head;
1386
1387     while (iterator) {
1388         item* temp = iterator;
1389         iterator = iterator->next;
1390         Safefree(temp);
1391     }
1392
1393     head = NULL;
1394 }
1395
1396 /* End of Dictionary Stuff */
1397
1398 /* All calculations/work are done here */
1399 STATIC int
1400 S_edit_distance(const UV* src,
1401                 const UV* tgt,
1402                 const STRLEN x,             /* length of src[] */
1403                 const STRLEN y,             /* length of tgt[] */
1404                 const SSize_t maxDistance
1405 )
1406 {
1407     item *head = NULL;
1408     UV swapCount, swapScore, targetCharCount, i, j;
1409     UV *scores;
1410     UV score_ceil = x + y;
1411
1412     PERL_ARGS_ASSERT_EDIT_DISTANCE;
1413
1414     /* intialize matrix start values */
1415     Newx(scores, ( (x + 2) * (y + 2)), UV);
1416     scores[0] = score_ceil;
1417     scores[1 * (y + 2) + 0] = score_ceil;
1418     scores[0 * (y + 2) + 1] = score_ceil;
1419     scores[1 * (y + 2) + 1] = 0;
1420     head = uniquePush(uniquePush(head, src[0]), tgt[0]);
1421
1422     /* work loops    */
1423     /* i = src index */
1424     /* j = tgt index */
1425     for (i=1;i<=x;i++) {
1426         if (i < x)
1427             head = uniquePush(head, src[i]);
1428         scores[(i+1) * (y + 2) + 1] = i;
1429         scores[(i+1) * (y + 2) + 0] = score_ceil;
1430         swapCount = 0;
1431
1432         for (j=1;j<=y;j++) {
1433             if (i == 1) {
1434                 if(j < y)
1435                 head = uniquePush(head, tgt[j]);
1436                 scores[1 * (y + 2) + (j + 1)] = j;
1437                 scores[0 * (y + 2) + (j + 1)] = score_ceil;
1438             }
1439
1440             targetCharCount = find(head, tgt[j-1])->value;
1441             swapScore = scores[targetCharCount * (y + 2) + swapCount] + i - targetCharCount - 1 + j - swapCount;
1442
1443             if (src[i-1] != tgt[j-1]){
1444                 scores[(i+1) * (y + 2) + (j + 1)] = MIN(swapScore,(MIN(scores[i * (y + 2) + j], MIN(scores[(i+1) * (y + 2) + j], scores[i * (y + 2) + (j + 1)])) + 1));
1445             }
1446             else {
1447                 swapCount = j;
1448                 scores[(i+1) * (y + 2) + (j + 1)] = MIN(scores[i * (y + 2) + j], swapScore);
1449             }
1450         }
1451
1452         find(head, src[i-1])->value = i;
1453     }
1454
1455     {
1456         IV score = scores[(x+1) * (y + 2) + (y + 1)];
1457         dict_free(head);
1458         Safefree(scores);
1459         return (maxDistance != 0 && maxDistance < score)?(-1):score;
1460     }
1461 }
1462
1463 /* END of edit_distance() stuff
1464  * ========================================================= */
1465
1466 /* Mark that we cannot extend a found fixed substring at this point.
1467    Update the longest found anchored substring or the longest found
1468    floating substrings if needed. */
1469
1470 STATIC void
1471 S_scan_commit(pTHX_ const RExC_state_t *pRExC_state, scan_data_t *data,
1472                     SSize_t *minlenp, int is_inf)
1473 {
1474     const STRLEN l = CHR_SVLEN(data->last_found);
1475     SV * const longest_sv = data->substrs[data->cur_is_floating].str;
1476     const STRLEN old_l = CHR_SVLEN(longest_sv);
1477     DECLARE_AND_GET_RE_DEBUG_FLAGS;
1478
1479     PERL_ARGS_ASSERT_SCAN_COMMIT;
1480
1481     if ((l >= old_l) && ((l > old_l) || (data->flags & SF_BEFORE_EOL))) {
1482         const U8 i = data->cur_is_floating;
1483         SvSetMagicSV(longest_sv, data->last_found);
1484         data->substrs[i].min_offset = l ? data->last_start_min : data->pos_min;
1485
1486         if (!i) /* fixed */
1487             data->substrs[0].max_offset = data->substrs[0].min_offset;
1488         else { /* float */
1489             data->substrs[1].max_offset =
1490                       (is_inf)
1491                        ? OPTIMIZE_INFTY
1492                        : (l
1493                           ? data->last_start_max
1494                           /* temporary underflow guard for 5.32 */
1495                           : data->pos_delta < 0 ? OPTIMIZE_INFTY
1496                           : (data->pos_delta > OPTIMIZE_INFTY - data->pos_min
1497                                          ? OPTIMIZE_INFTY
1498                                          : data->pos_min + data->pos_delta));
1499         }
1500
1501         data->substrs[i].flags &= ~SF_BEFORE_EOL;
1502         data->substrs[i].flags |= data->flags & SF_BEFORE_EOL;
1503         data->substrs[i].minlenp = minlenp;
1504         data->substrs[i].lookbehind = 0;
1505     }
1506
1507     SvCUR_set(data->last_found, 0);
1508     {
1509         SV * const sv = data->last_found;
1510         if (SvUTF8(sv) && SvMAGICAL(sv)) {
1511             MAGIC * const mg = mg_find(sv, PERL_MAGIC_utf8);
1512             if (mg)
1513                 mg->mg_len = 0;
1514         }
1515     }
1516     data->last_end = -1;
1517     data->flags &= ~SF_BEFORE_EOL;
1518     DEBUG_STUDYDATA("commit", data, 0, is_inf);
1519 }
1520
1521 /* An SSC is just a regnode_charclass_posix with an extra field: the inversion
1522  * list that describes which code points it matches */
1523
1524 STATIC void
1525 S_ssc_anything(pTHX_ regnode_ssc *ssc)
1526 {
1527     /* Set the SSC 'ssc' to match an empty string or any code point */
1528
1529     PERL_ARGS_ASSERT_SSC_ANYTHING;
1530
1531     assert(is_ANYOF_SYNTHETIC(ssc));
1532
1533     /* mortalize so won't leak */
1534     ssc->invlist = sv_2mortal(_add_range_to_invlist(NULL, 0, UV_MAX));
1535     ANYOF_FLAGS(ssc) |= SSC_MATCHES_EMPTY_STRING;  /* Plus matches empty */
1536 }
1537
1538 STATIC int
1539 S_ssc_is_anything(const regnode_ssc *ssc)
1540 {
1541     /* Returns TRUE if the SSC 'ssc' can match the empty string and any code
1542      * point; FALSE otherwise.  Thus, this is used to see if using 'ssc' buys
1543      * us anything: if the function returns TRUE, 'ssc' hasn't been restricted
1544      * in any way, so there's no point in using it */
1545
1546     UV start, end;
1547     bool ret;
1548
1549     PERL_ARGS_ASSERT_SSC_IS_ANYTHING;
1550
1551     assert(is_ANYOF_SYNTHETIC(ssc));
1552
1553     if (! (ANYOF_FLAGS(ssc) & SSC_MATCHES_EMPTY_STRING)) {
1554         return FALSE;
1555     }
1556
1557     /* See if the list consists solely of the range 0 - Infinity */
1558     invlist_iterinit(ssc->invlist);
1559     ret = invlist_iternext(ssc->invlist, &start, &end)
1560           && start == 0
1561           && end == UV_MAX;
1562
1563     invlist_iterfinish(ssc->invlist);
1564
1565     if (ret) {
1566         return TRUE;
1567     }
1568
1569     /* If e.g., both \w and \W are set, matches everything */
1570     if (ANYOF_POSIXL_SSC_TEST_ANY_SET(ssc)) {
1571         int i;
1572         for (i = 0; i < ANYOF_POSIXL_MAX; i += 2) {
1573             if (ANYOF_POSIXL_TEST(ssc, i) && ANYOF_POSIXL_TEST(ssc, i+1)) {
1574                 return TRUE;
1575             }
1576         }
1577     }
1578
1579     return FALSE;
1580 }
1581
1582 STATIC void
1583 S_ssc_init(pTHX_ const RExC_state_t *pRExC_state, regnode_ssc *ssc)
1584 {
1585     /* Initializes the SSC 'ssc'.  This includes setting it to match an empty
1586      * string, any code point, or any posix class under locale */
1587
1588     PERL_ARGS_ASSERT_SSC_INIT;
1589
1590     Zero(ssc, 1, regnode_ssc);
1591     set_ANYOF_SYNTHETIC(ssc);
1592     ARG_SET(ssc, ANYOF_ONLY_HAS_BITMAP);
1593     ssc_anything(ssc);
1594
1595     /* If any portion of the regex is to operate under locale rules that aren't
1596      * fully known at compile time, initialization includes it.  The reason
1597      * this isn't done for all regexes is that the optimizer was written under
1598      * the assumption that locale was all-or-nothing.  Given the complexity and
1599      * lack of documentation in the optimizer, and that there are inadequate
1600      * test cases for locale, many parts of it may not work properly, it is
1601      * safest to avoid locale unless necessary. */
1602     if (RExC_contains_locale) {
1603         ANYOF_POSIXL_SETALL(ssc);
1604     }
1605     else {
1606         ANYOF_POSIXL_ZERO(ssc);
1607     }
1608 }
1609
1610 STATIC int
1611 S_ssc_is_cp_posixl_init(const RExC_state_t *pRExC_state,
1612                         const regnode_ssc *ssc)
1613 {
1614     /* Returns TRUE if the SSC 'ssc' is in its initial state with regard only
1615      * to the list of code points matched, and locale posix classes; hence does
1616      * not check its flags) */
1617
1618     UV start, end;
1619     bool ret;
1620
1621     PERL_ARGS_ASSERT_SSC_IS_CP_POSIXL_INIT;
1622
1623     assert(is_ANYOF_SYNTHETIC(ssc));
1624
1625     invlist_iterinit(ssc->invlist);
1626     ret = invlist_iternext(ssc->invlist, &start, &end)
1627           && start == 0
1628           && end == UV_MAX;
1629
1630     invlist_iterfinish(ssc->invlist);
1631
1632     if (! ret) {
1633         return FALSE;
1634     }
1635
1636     if (RExC_contains_locale && ! ANYOF_POSIXL_SSC_TEST_ALL_SET(ssc)) {
1637         return FALSE;
1638     }
1639
1640     return TRUE;
1641 }
1642
1643 #define INVLIST_INDEX 0
1644 #define ONLY_LOCALE_MATCHES_INDEX 1
1645 #define DEFERRED_USER_DEFINED_INDEX 2
1646
1647 STATIC SV*
1648 S_get_ANYOF_cp_list_for_ssc(pTHX_ const RExC_state_t *pRExC_state,
1649                                const regnode_charclass* const node)
1650 {
1651     /* Returns a mortal inversion list defining which code points are matched
1652      * by 'node', which is of type ANYOF.  Handles complementing the result if
1653      * appropriate.  If some code points aren't knowable at this time, the
1654      * returned list must, and will, contain every code point that is a
1655      * possibility. */
1656
1657     SV* invlist = NULL;
1658     SV* only_utf8_locale_invlist = NULL;
1659     unsigned int i;
1660     const U32 n = ARG(node);
1661     bool new_node_has_latin1 = FALSE;
1662     const U8 flags = (inRANGE(OP(node), ANYOFH, ANYOFRb))
1663                       ? 0
1664                       : ANYOF_FLAGS(node);
1665
1666     PERL_ARGS_ASSERT_GET_ANYOF_CP_LIST_FOR_SSC;
1667
1668     /* Look at the data structure created by S_set_ANYOF_arg() */
1669     if (n != ANYOF_ONLY_HAS_BITMAP) {
1670         SV * const rv = MUTABLE_SV(RExC_rxi->data->data[n]);
1671         AV * const av = MUTABLE_AV(SvRV(rv));
1672         SV **const ary = AvARRAY(av);
1673         assert(RExC_rxi->data->what[n] == 's');
1674
1675         if (av_tindex_skip_len_mg(av) >= DEFERRED_USER_DEFINED_INDEX) {
1676
1677             /* Here there are things that won't be known until runtime -- we
1678              * have to assume it could be anything */
1679             invlist = sv_2mortal(_new_invlist(1));
1680             return _add_range_to_invlist(invlist, 0, UV_MAX);
1681         }
1682         else if (ary[INVLIST_INDEX]) {
1683
1684             /* Use the node's inversion list */
1685             invlist = sv_2mortal(invlist_clone(ary[INVLIST_INDEX], NULL));
1686         }
1687
1688         /* Get the code points valid only under UTF-8 locales */
1689         if (   (flags & ANYOFL_FOLD)
1690             &&  av_tindex_skip_len_mg(av) >= ONLY_LOCALE_MATCHES_INDEX)
1691         {
1692             only_utf8_locale_invlist = ary[ONLY_LOCALE_MATCHES_INDEX];
1693         }
1694     }
1695
1696     if (! invlist) {
1697         invlist = sv_2mortal(_new_invlist(0));
1698     }
1699
1700     /* An ANYOF node contains a bitmap for the first NUM_ANYOF_CODE_POINTS
1701      * code points, and an inversion list for the others, but if there are code
1702      * points that should match only conditionally on the target string being
1703      * UTF-8, those are placed in the inversion list, and not the bitmap.
1704      * Since there are circumstances under which they could match, they are
1705      * included in the SSC.  But if the ANYOF node is to be inverted, we have
1706      * to exclude them here, so that when we invert below, the end result
1707      * actually does include them.  (Think about "\xe0" =~ /[^\xc0]/di;).  We
1708      * have to do this here before we add the unconditionally matched code
1709      * points */
1710     if (flags & ANYOF_INVERT) {
1711         _invlist_intersection_complement_2nd(invlist,
1712                                              PL_UpperLatin1,
1713                                              &invlist);
1714     }
1715
1716     /* Add in the points from the bit map */
1717     if (! inRANGE(OP(node), ANYOFH, ANYOFRb)) {
1718         for (i = 0; i < NUM_ANYOF_CODE_POINTS; i++) {
1719             if (ANYOF_BITMAP_TEST(node, i)) {
1720                 unsigned int start = i++;
1721
1722                 for (;    i < NUM_ANYOF_CODE_POINTS
1723                        && ANYOF_BITMAP_TEST(node, i); ++i)
1724                 {
1725                     /* empty */
1726                 }
1727                 invlist = _add_range_to_invlist(invlist, start, i-1);
1728                 new_node_has_latin1 = TRUE;
1729             }
1730         }
1731     }
1732
1733     /* If this can match all upper Latin1 code points, have to add them
1734      * as well.  But don't add them if inverting, as when that gets done below,
1735      * it would exclude all these characters, including the ones it shouldn't
1736      * that were added just above */
1737     if (! (flags & ANYOF_INVERT) && OP(node) == ANYOFD
1738         && (flags & ANYOF_SHARED_d_MATCHES_ALL_NON_UTF8_NON_ASCII_non_d_WARN_SUPER))
1739     {
1740         _invlist_union(invlist, PL_UpperLatin1, &invlist);
1741     }
1742
1743     /* Similarly for these */
1744     if (flags & ANYOF_MATCHES_ALL_ABOVE_BITMAP) {
1745         _invlist_union_complement_2nd(invlist, PL_InBitmap, &invlist);
1746     }
1747
1748     if (flags & ANYOF_INVERT) {
1749         _invlist_invert(invlist);
1750     }
1751     else if (flags & ANYOFL_FOLD) {
1752         if (new_node_has_latin1) {
1753
1754             /* Under /li, any 0-255 could fold to any other 0-255, depending on
1755              * the locale.  We can skip this if there are no 0-255 at all. */
1756             _invlist_union(invlist, PL_Latin1, &invlist);
1757
1758             invlist = add_cp_to_invlist(invlist, LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I);
1759             invlist = add_cp_to_invlist(invlist, LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE);
1760         }
1761         else {
1762             if (_invlist_contains_cp(invlist, LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I)) {
1763                 invlist = add_cp_to_invlist(invlist, 'I');
1764             }
1765             if (_invlist_contains_cp(invlist,
1766                                         LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE))
1767             {
1768                 invlist = add_cp_to_invlist(invlist, 'i');
1769             }
1770         }
1771     }
1772
1773     /* Similarly add the UTF-8 locale possible matches.  These have to be
1774      * deferred until after the non-UTF-8 locale ones are taken care of just
1775      * above, or it leads to wrong results under ANYOF_INVERT */
1776     if (only_utf8_locale_invlist) {
1777         _invlist_union_maybe_complement_2nd(invlist,
1778                                             only_utf8_locale_invlist,
1779                                             flags & ANYOF_INVERT,
1780                                             &invlist);
1781     }
1782
1783     return invlist;
1784 }
1785
1786 /* These two functions currently do the exact same thing */
1787 #define ssc_init_zero           ssc_init
1788
1789 #define ssc_add_cp(ssc, cp)   ssc_add_range((ssc), (cp), (cp))
1790 #define ssc_match_all_cp(ssc) ssc_add_range(ssc, 0, UV_MAX)
1791
1792 /* 'AND' a given class with another one.  Can create false positives.  'ssc'
1793  * should not be inverted.  'and_with->flags & ANYOF_MATCHES_POSIXL' should be
1794  * 0 if 'and_with' is a regnode_charclass instead of a regnode_ssc. */
1795
1796 STATIC void
1797 S_ssc_and(pTHX_ const RExC_state_t *pRExC_state, regnode_ssc *ssc,
1798                 const regnode_charclass *and_with)
1799 {
1800     /* Accumulate into SSC 'ssc' its 'AND' with 'and_with', which is either
1801      * another SSC or a regular ANYOF class.  Can create false positives. */
1802
1803     SV* anded_cp_list;
1804     U8  and_with_flags = inRANGE(OP(and_with), ANYOFH, ANYOFRb)
1805                           ? 0
1806                           : ANYOF_FLAGS(and_with);
1807     U8  anded_flags;
1808
1809     PERL_ARGS_ASSERT_SSC_AND;
1810
1811     assert(is_ANYOF_SYNTHETIC(ssc));
1812
1813     /* 'and_with' is used as-is if it too is an SSC; otherwise have to extract
1814      * the code point inversion list and just the relevant flags */
1815     if (is_ANYOF_SYNTHETIC(and_with)) {
1816         anded_cp_list = ((regnode_ssc *)and_with)->invlist;
1817         anded_flags = and_with_flags;
1818
1819         /* XXX This is a kludge around what appears to be deficiencies in the
1820          * optimizer.  If we make S_ssc_anything() add in the WARN_SUPER flag,
1821          * there are paths through the optimizer where it doesn't get weeded
1822          * out when it should.  And if we don't make some extra provision for
1823          * it like the code just below, it doesn't get added when it should.
1824          * This solution is to add it only when AND'ing, which is here, and
1825          * only when what is being AND'ed is the pristine, original node
1826          * matching anything.  Thus it is like adding it to ssc_anything() but
1827          * only when the result is to be AND'ed.  Probably the same solution
1828          * could be adopted for the same problem we have with /l matching,
1829          * which is solved differently in S_ssc_init(), and that would lead to
1830          * fewer false positives than that solution has.  But if this solution
1831          * creates bugs, the consequences are only that a warning isn't raised
1832          * that should be; while the consequences for having /l bugs is
1833          * incorrect matches */
1834         if (ssc_is_anything((regnode_ssc *)and_with)) {
1835             anded_flags |= ANYOF_SHARED_d_MATCHES_ALL_NON_UTF8_NON_ASCII_non_d_WARN_SUPER;
1836         }
1837     }
1838     else {
1839         anded_cp_list = get_ANYOF_cp_list_for_ssc(pRExC_state, and_with);
1840         if (OP(and_with) == ANYOFD) {
1841             anded_flags = and_with_flags & ANYOF_COMMON_FLAGS;
1842         }
1843         else {
1844             anded_flags = and_with_flags
1845             &( ANYOF_COMMON_FLAGS
1846               |ANYOF_SHARED_d_MATCHES_ALL_NON_UTF8_NON_ASCII_non_d_WARN_SUPER
1847               |ANYOF_SHARED_d_UPPER_LATIN1_UTF8_STRING_MATCHES_non_d_RUNTIME_USER_PROP);
1848             if (ANYOFL_UTF8_LOCALE_REQD(and_with_flags)) {
1849                 anded_flags &=
1850                     ANYOFL_SHARED_UTF8_LOCALE_fold_HAS_MATCHES_nonfold_REQD;
1851             }
1852         }
1853     }
1854
1855     ANYOF_FLAGS(ssc) &= anded_flags;
1856
1857     /* Below, C1 is the list of code points in 'ssc'; P1, its posix classes.
1858      * C2 is the list of code points in 'and-with'; P2, its posix classes.
1859      * 'and_with' may be inverted.  When not inverted, we have the situation of
1860      * computing:
1861      *  (C1 | P1) & (C2 | P2)
1862      *                     =  (C1 & (C2 | P2)) | (P1 & (C2 | P2))
1863      *                     =  ((C1 & C2) | (C1 & P2)) | ((P1 & C2) | (P1 & P2))
1864      *                    <=  ((C1 & C2) |       P2)) | ( P1       | (P1 & P2))
1865      *                    <=  ((C1 & C2) | P1 | P2)
1866      * Alternatively, the last few steps could be:
1867      *                     =  ((C1 & C2) | (C1 & P2)) | ((P1 & C2) | (P1 & P2))
1868      *                    <=  ((C1 & C2) |  C1      ) | (      C2  | (P1 & P2))
1869      *                    <=  (C1 | C2 | (P1 & P2))
1870      * We favor the second approach if either P1 or P2 is non-empty.  This is
1871      * because these components are a barrier to doing optimizations, as what
1872      * they match cannot be known until the moment of matching as they are
1873      * dependent on the current locale, 'AND"ing them likely will reduce or
1874      * eliminate them.
1875      * But we can do better if we know that C1,P1 are in their initial state (a
1876      * frequent occurrence), each matching everything:
1877      *  (<everything>) & (C2 | P2) =  C2 | P2
1878      * Similarly, if C2,P2 are in their initial state (again a frequent
1879      * occurrence), the result is a no-op
1880      *  (C1 | P1) & (<everything>) =  C1 | P1
1881      *
1882      * Inverted, we have
1883      *  (C1 | P1) & ~(C2 | P2)  =  (C1 | P1) & (~C2 & ~P2)
1884      *                          =  (C1 & (~C2 & ~P2)) | (P1 & (~C2 & ~P2))
1885      *                         <=  (C1 & ~C2) | (P1 & ~P2)
1886      * */
1887
1888     if ((and_with_flags & ANYOF_INVERT)
1889         && ! is_ANYOF_SYNTHETIC(and_with))
1890     {
1891         unsigned int i;
1892
1893         ssc_intersection(ssc,
1894                          anded_cp_list,
1895                          FALSE /* Has already been inverted */
1896                          );
1897
1898         /* If either P1 or P2 is empty, the intersection will be also; can skip
1899          * the loop */
1900         if (! (and_with_flags & ANYOF_MATCHES_POSIXL)) {
1901             ANYOF_POSIXL_ZERO(ssc);
1902         }
1903         else if (ANYOF_POSIXL_SSC_TEST_ANY_SET(ssc)) {
1904
1905             /* Note that the Posix class component P from 'and_with' actually
1906              * looks like:
1907              *      P = Pa | Pb | ... | Pn
1908              * where each component is one posix class, such as in [\w\s].
1909              * Thus
1910              *      ~P = ~(Pa | Pb | ... | Pn)
1911              *         = ~Pa & ~Pb & ... & ~Pn
1912              *        <= ~Pa | ~Pb | ... | ~Pn
1913              * The last is something we can easily calculate, but unfortunately
1914              * is likely to have many false positives.  We could do better
1915              * in some (but certainly not all) instances if two classes in
1916              * P have known relationships.  For example
1917              *      :lower: <= :alpha: <= :alnum: <= \w <= :graph: <= :print:
1918              * So
1919              *      :lower: & :print: = :lower:
1920              * And similarly for classes that must be disjoint.  For example,
1921              * since \s and \w can have no elements in common based on rules in
1922              * the POSIX standard,
1923              *      \w & ^\S = nothing
1924              * Unfortunately, some vendor locales do not meet the Posix
1925              * standard, in particular almost everything by Microsoft.
1926              * The loop below just changes e.g., \w into \W and vice versa */
1927
1928             regnode_charclass_posixl temp;
1929             int add = 1;    /* To calculate the index of the complement */
1930
1931             Zero(&temp, 1, regnode_charclass_posixl);
1932             ANYOF_POSIXL_ZERO(&temp);
1933             for (i = 0; i < ANYOF_MAX; i++) {
1934                 assert(i % 2 != 0
1935                        || ! ANYOF_POSIXL_TEST((regnode_charclass_posixl*) and_with, i)
1936                        || ! ANYOF_POSIXL_TEST((regnode_charclass_posixl*) and_with, i + 1));
1937
1938                 if (ANYOF_POSIXL_TEST((regnode_charclass_posixl*) and_with, i)) {
1939                     ANYOF_POSIXL_SET(&temp, i + add);
1940                 }
1941                 add = 0 - add; /* 1 goes to -1; -1 goes to 1 */
1942             }
1943             ANYOF_POSIXL_AND(&temp, ssc);
1944
1945         } /* else ssc already has no posixes */
1946     } /* else: Not inverted.  This routine is a no-op if 'and_with' is an SSC
1947          in its initial state */
1948     else if (! is_ANYOF_SYNTHETIC(and_with)
1949              || ! ssc_is_cp_posixl_init(pRExC_state, (regnode_ssc *)and_with))
1950     {
1951         /* But if 'ssc' is in its initial state, the result is just 'and_with';
1952          * copy it over 'ssc' */
1953         if (ssc_is_cp_posixl_init(pRExC_state, ssc)) {
1954             if (is_ANYOF_SYNTHETIC(and_with)) {
1955                 StructCopy(and_with, ssc, regnode_ssc);
1956             }
1957             else {
1958                 ssc->invlist = anded_cp_list;
1959                 ANYOF_POSIXL_ZERO(ssc);
1960                 if (and_with_flags & ANYOF_MATCHES_POSIXL) {
1961                     ANYOF_POSIXL_OR((regnode_charclass_posixl*) and_with, ssc);
1962                 }
1963             }
1964         }
1965         else if (ANYOF_POSIXL_SSC_TEST_ANY_SET(ssc)
1966                  || (and_with_flags & ANYOF_MATCHES_POSIXL))
1967         {
1968             /* One or the other of P1, P2 is non-empty. */
1969             if (and_with_flags & ANYOF_MATCHES_POSIXL) {
1970                 ANYOF_POSIXL_AND((regnode_charclass_posixl*) and_with, ssc);
1971             }
1972             ssc_union(ssc, anded_cp_list, FALSE);
1973         }
1974         else { /* P1 = P2 = empty */
1975             ssc_intersection(ssc, anded_cp_list, FALSE);
1976         }
1977     }
1978 }
1979
1980 STATIC void
1981 S_ssc_or(pTHX_ const RExC_state_t *pRExC_state, regnode_ssc *ssc,
1982                const regnode_charclass *or_with)
1983 {
1984     /* Accumulate into SSC 'ssc' its 'OR' with 'or_with', which is either
1985      * another SSC or a regular ANYOF class.  Can create false positives if
1986      * 'or_with' is to be inverted. */
1987
1988     SV* ored_cp_list;
1989     U8 ored_flags;
1990     U8  or_with_flags = inRANGE(OP(or_with), ANYOFH, ANYOFRb)
1991                          ? 0
1992                          : ANYOF_FLAGS(or_with);
1993
1994     PERL_ARGS_ASSERT_SSC_OR;
1995
1996     assert(is_ANYOF_SYNTHETIC(ssc));
1997
1998     /* 'or_with' is used as-is if it too is an SSC; otherwise have to extract
1999      * the code point inversion list and just the relevant flags */
2000     if (is_ANYOF_SYNTHETIC(or_with)) {
2001         ored_cp_list = ((regnode_ssc*) or_with)->invlist;
2002         ored_flags = or_with_flags;
2003     }
2004     else {
2005         ored_cp_list = get_ANYOF_cp_list_for_ssc(pRExC_state, or_with);
2006         ored_flags = or_with_flags & ANYOF_COMMON_FLAGS;
2007         if (OP(or_with) != ANYOFD) {
2008             ored_flags
2009             |= or_with_flags
2010              & ( ANYOF_SHARED_d_MATCHES_ALL_NON_UTF8_NON_ASCII_non_d_WARN_SUPER
2011                 |ANYOF_SHARED_d_UPPER_LATIN1_UTF8_STRING_MATCHES_non_d_RUNTIME_USER_PROP);
2012             if (ANYOFL_UTF8_LOCALE_REQD(or_with_flags)) {
2013                 ored_flags |=
2014                     ANYOFL_SHARED_UTF8_LOCALE_fold_HAS_MATCHES_nonfold_REQD;
2015             }
2016         }
2017     }
2018
2019     ANYOF_FLAGS(ssc) |= ored_flags;
2020
2021     /* Below, C1 is the list of code points in 'ssc'; P1, its posix classes.
2022      * C2 is the list of code points in 'or-with'; P2, its posix classes.
2023      * 'or_with' may be inverted.  When not inverted, we have the simple
2024      * situation of computing:
2025      *  (C1 | P1) | (C2 | P2)  =  (C1 | C2) | (P1 | P2)
2026      * If P1|P2 yields a situation with both a class and its complement are
2027      * set, like having both \w and \W, this matches all code points, and we
2028      * can delete these from the P component of the ssc going forward.  XXX We
2029      * might be able to delete all the P components, but I (khw) am not certain
2030      * about this, and it is better to be safe.
2031      *
2032      * Inverted, we have
2033      *  (C1 | P1) | ~(C2 | P2)  =  (C1 | P1) | (~C2 & ~P2)
2034      *                         <=  (C1 | P1) | ~C2
2035      *                         <=  (C1 | ~C2) | P1
2036      * (which results in actually simpler code than the non-inverted case)
2037      * */
2038
2039     if ((or_with_flags & ANYOF_INVERT)
2040         && ! is_ANYOF_SYNTHETIC(or_with))
2041     {
2042         /* We ignore P2, leaving P1 going forward */
2043     }   /* else  Not inverted */
2044     else if (or_with_flags & ANYOF_MATCHES_POSIXL) {
2045         ANYOF_POSIXL_OR((regnode_charclass_posixl*)or_with, ssc);
2046         if (ANYOF_POSIXL_SSC_TEST_ANY_SET(ssc)) {
2047             unsigned int i;
2048             for (i = 0; i < ANYOF_MAX; i += 2) {
2049                 if (ANYOF_POSIXL_TEST(ssc, i) && ANYOF_POSIXL_TEST(ssc, i + 1))
2050                 {
2051                     ssc_match_all_cp(ssc);
2052                     ANYOF_POSIXL_CLEAR(ssc, i);
2053                     ANYOF_POSIXL_CLEAR(ssc, i+1);
2054                 }
2055             }
2056         }
2057     }
2058
2059     ssc_union(ssc,
2060               ored_cp_list,
2061               FALSE /* Already has been inverted */
2062               );
2063 }
2064
2065 STATIC void
2066 S_ssc_union(pTHX_ regnode_ssc *ssc, SV* const invlist, const bool invert2nd)
2067 {
2068     PERL_ARGS_ASSERT_SSC_UNION;
2069
2070     assert(is_ANYOF_SYNTHETIC(ssc));
2071
2072     _invlist_union_maybe_complement_2nd(ssc->invlist,
2073                                         invlist,
2074                                         invert2nd,
2075                                         &ssc->invlist);
2076 }
2077
2078 STATIC void
2079 S_ssc_intersection(pTHX_ regnode_ssc *ssc,
2080                          SV* const invlist,
2081                          const bool invert2nd)
2082 {
2083     PERL_ARGS_ASSERT_SSC_INTERSECTION;
2084
2085     assert(is_ANYOF_SYNTHETIC(ssc));
2086
2087     _invlist_intersection_maybe_complement_2nd(ssc->invlist,
2088                                                invlist,
2089                                                invert2nd,
2090                                                &ssc->invlist);
2091 }
2092
2093 STATIC void
2094 S_ssc_add_range(pTHX_ regnode_ssc *ssc, const UV start, const UV end)
2095 {
2096     PERL_ARGS_ASSERT_SSC_ADD_RANGE;
2097
2098     assert(is_ANYOF_SYNTHETIC(ssc));
2099
2100     ssc->invlist = _add_range_to_invlist(ssc->invlist, start, end);
2101 }
2102
2103 STATIC void
2104 S_ssc_cp_and(pTHX_ regnode_ssc *ssc, const UV cp)
2105 {
2106     /* AND just the single code point 'cp' into the SSC 'ssc' */
2107
2108     SV* cp_list = _new_invlist(2);
2109
2110     PERL_ARGS_ASSERT_SSC_CP_AND;
2111
2112     assert(is_ANYOF_SYNTHETIC(ssc));
2113
2114     cp_list = add_cp_to_invlist(cp_list, cp);
2115     ssc_intersection(ssc, cp_list,
2116                      FALSE /* Not inverted */
2117                      );
2118     SvREFCNT_dec_NN(cp_list);
2119 }
2120
2121 STATIC void
2122 S_ssc_clear_locale(regnode_ssc *ssc)
2123 {
2124     /* Set the SSC 'ssc' to not match any locale things */
2125     PERL_ARGS_ASSERT_SSC_CLEAR_LOCALE;
2126
2127     assert(is_ANYOF_SYNTHETIC(ssc));
2128
2129     ANYOF_POSIXL_ZERO(ssc);
2130     ANYOF_FLAGS(ssc) &= ~ANYOF_LOCALE_FLAGS;
2131 }
2132
2133 #define NON_OTHER_COUNT   NON_OTHER_COUNT_FOR_USE_ONLY_BY_REGCOMP_DOT_C
2134
2135 STATIC bool
2136 S_is_ssc_worth_it(const RExC_state_t * pRExC_state, const regnode_ssc * ssc)
2137 {
2138     /* The synthetic start class is used to hopefully quickly winnow down
2139      * places where a pattern could start a match in the target string.  If it
2140      * doesn't really narrow things down that much, there isn't much point to
2141      * having the overhead of using it.  This function uses some very crude
2142      * heuristics to decide if to use the ssc or not.
2143      *
2144      * It returns TRUE if 'ssc' rules out more than half what it considers to
2145      * be the "likely" possible matches, but of course it doesn't know what the
2146      * actual things being matched are going to be; these are only guesses
2147      *
2148      * For /l matches, it assumes that the only likely matches are going to be
2149      *      in the 0-255 range, uniformly distributed, so half of that is 127
2150      * For /a and /d matches, it assumes that the likely matches will be just
2151      *      the ASCII range, so half of that is 63
2152      * For /u and there isn't anything matching above the Latin1 range, it
2153      *      assumes that that is the only range likely to be matched, and uses
2154      *      half that as the cut-off: 127.  If anything matches above Latin1,
2155      *      it assumes that all of Unicode could match (uniformly), except for
2156      *      non-Unicode code points and things in the General Category "Other"
2157      *      (unassigned, private use, surrogates, controls and formats).  This
2158      *      is a much large number. */
2159
2160     U32 count = 0;      /* Running total of number of code points matched by
2161                            'ssc' */
2162     UV start, end;      /* Start and end points of current range in inversion
2163                            XXX outdated.  UTF-8 locales are common, what about invert? list */
2164     const U32 max_code_points = (LOC)
2165                                 ?  256
2166                                 : ((  ! UNI_SEMANTICS
2167                                     ||  invlist_highest(ssc->invlist) < 256)
2168                                   ? 128
2169                                   : NON_OTHER_COUNT);
2170     const U32 max_match = max_code_points / 2;
2171
2172     PERL_ARGS_ASSERT_IS_SSC_WORTH_IT;
2173
2174     invlist_iterinit(ssc->invlist);
2175     while (invlist_iternext(ssc->invlist, &start, &end)) {
2176         if (start >= max_code_points) {
2177             break;
2178         }
2179         end = MIN(end, max_code_points - 1);
2180         count += end - start + 1;
2181         if (count >= max_match) {
2182             invlist_iterfinish(ssc->invlist);
2183             return FALSE;
2184         }
2185     }
2186
2187     return TRUE;
2188 }
2189
2190
2191 STATIC void
2192 S_ssc_finalize(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode_ssc *ssc)
2193 {
2194     /* The inversion list in the SSC is marked mortal; now we need a more
2195      * permanent copy, which is stored the same way that is done in a regular
2196      * ANYOF node, with the first NUM_ANYOF_CODE_POINTS code points in a bit
2197      * map */
2198
2199     SV* invlist = invlist_clone(ssc->invlist, NULL);
2200
2201     PERL_ARGS_ASSERT_SSC_FINALIZE;
2202
2203     assert(is_ANYOF_SYNTHETIC(ssc));
2204
2205     /* The code in this file assumes that all but these flags aren't relevant
2206      * to the SSC, except SSC_MATCHES_EMPTY_STRING, which should be cleared
2207      * by the time we reach here */
2208     assert(! (ANYOF_FLAGS(ssc)
2209         & ~( ANYOF_COMMON_FLAGS
2210             |ANYOF_SHARED_d_MATCHES_ALL_NON_UTF8_NON_ASCII_non_d_WARN_SUPER
2211             |ANYOF_SHARED_d_UPPER_LATIN1_UTF8_STRING_MATCHES_non_d_RUNTIME_USER_PROP)));
2212
2213     populate_ANYOF_from_invlist( (regnode *) ssc, &invlist);
2214
2215     set_ANYOF_arg(pRExC_state, (regnode *) ssc, invlist, NULL, NULL);
2216     SvREFCNT_dec(invlist);
2217
2218     /* Make sure is clone-safe */
2219     ssc->invlist = NULL;
2220
2221     if (ANYOF_POSIXL_SSC_TEST_ANY_SET(ssc)) {
2222         ANYOF_FLAGS(ssc) |= ANYOF_MATCHES_POSIXL;
2223         OP(ssc) = ANYOFPOSIXL;
2224     }
2225     else if (RExC_contains_locale) {
2226         OP(ssc) = ANYOFL;
2227     }
2228
2229     assert(! (ANYOF_FLAGS(ssc) & ANYOF_LOCALE_FLAGS) || RExC_contains_locale);
2230 }
2231
2232 #define TRIE_LIST_ITEM(state,idx) (trie->states[state].trans.list)[ idx ]
2233 #define TRIE_LIST_CUR(state)  ( TRIE_LIST_ITEM( state, 0 ).forid )
2234 #define TRIE_LIST_LEN(state) ( TRIE_LIST_ITEM( state, 0 ).newstate )
2235 #define TRIE_LIST_USED(idx)  ( trie->states[state].trans.list         \
2236                                ? (TRIE_LIST_CUR( idx ) - 1)           \
2237                                : 0 )
2238
2239
2240 #ifdef DEBUGGING
2241 /*
2242    dump_trie(trie,widecharmap,revcharmap)
2243    dump_trie_interim_list(trie,widecharmap,revcharmap,next_alloc)
2244    dump_trie_interim_table(trie,widecharmap,revcharmap,next_alloc)
2245
2246    These routines dump out a trie in a somewhat readable format.
2247    The _interim_ variants are used for debugging the interim
2248    tables that are used to generate the final compressed
2249    representation which is what dump_trie expects.
2250
2251    Part of the reason for their existence is to provide a form
2252    of documentation as to how the different representations function.
2253
2254 */
2255
2256 /*
2257   Dumps the final compressed table form of the trie to Perl_debug_log.
2258   Used for debugging make_trie().
2259 */
2260
2261 STATIC void
2262 S_dump_trie(pTHX_ const struct _reg_trie_data *trie, HV *widecharmap,
2263             AV *revcharmap, U32 depth)
2264 {
2265     U32 state;
2266     SV *sv=sv_newmortal();
2267     int colwidth= widecharmap ? 6 : 4;
2268     U16 word;
2269     DECLARE_AND_GET_RE_DEBUG_FLAGS;
2270
2271     PERL_ARGS_ASSERT_DUMP_TRIE;
2272
2273     Perl_re_indentf( aTHX_  "Char : %-6s%-6s%-4s ",
2274         depth+1, "Match","Base","Ofs" );
2275
2276     for( state = 0 ; state < trie->uniquecharcount ; state++ ) {
2277         SV ** const tmp = av_fetch( revcharmap, state, 0);
2278         if ( tmp ) {
2279             Perl_re_printf( aTHX_  "%*s",
2280                 colwidth,
2281                 pv_pretty(sv, SvPV_nolen_const(*tmp), SvCUR(*tmp), colwidth,
2282                             PL_colors[0], PL_colors[1],
2283                             (SvUTF8(*tmp) ? PERL_PV_ESCAPE_UNI : 0) |
2284                             PERL_PV_ESCAPE_FIRSTCHAR
2285                 )
2286             );
2287         }
2288     }
2289     Perl_re_printf( aTHX_  "\n");
2290     Perl_re_indentf( aTHX_ "State|-----------------------", depth+1);
2291
2292     for( state = 0 ; state < trie->uniquecharcount ; state++ )
2293         Perl_re_printf( aTHX_  "%.*s", colwidth, "--------");
2294     Perl_re_printf( aTHX_  "\n");
2295
2296     for( state = 1 ; state < trie->statecount ; state++ ) {
2297         const U32 base = trie->states[ state ].trans.base;
2298
2299         Perl_re_indentf( aTHX_  "#%4" UVXf "|", depth+1, (UV)state);
2300
2301         if ( trie->states[ state ].wordnum ) {
2302             Perl_re_printf( aTHX_  " W%4X", trie->states[ state ].wordnum );
2303         } else {
2304             Perl_re_printf( aTHX_  "%6s", "" );
2305         }
2306
2307         Perl_re_printf( aTHX_  " @%4" UVXf " ", (UV)base );
2308
2309         if ( base ) {
2310             U32 ofs = 0;
2311
2312             while( ( base + ofs  < trie->uniquecharcount ) ||
2313                    ( base + ofs - trie->uniquecharcount < trie->lasttrans
2314                      && trie->trans[ base + ofs - trie->uniquecharcount ].check
2315                                                                     != state))
2316                     ofs++;
2317
2318             Perl_re_printf( aTHX_  "+%2" UVXf "[ ", (UV)ofs);
2319
2320             for ( ofs = 0 ; ofs < trie->uniquecharcount ; ofs++ ) {
2321                 if ( ( base + ofs >= trie->uniquecharcount )
2322                         && ( base + ofs - trie->uniquecharcount
2323                                                         < trie->lasttrans )
2324                         && trie->trans[ base + ofs
2325                                     - trie->uniquecharcount ].check == state )
2326                 {
2327                    Perl_re_printf( aTHX_  "%*" UVXf, colwidth,
2328                     (UV)trie->trans[ base + ofs - trie->uniquecharcount ].next
2329                    );
2330                 } else {
2331                     Perl_re_printf( aTHX_  "%*s", colwidth,"   ." );
2332                 }
2333             }
2334
2335             Perl_re_printf( aTHX_  "]");
2336
2337         }
2338         Perl_re_printf( aTHX_  "\n" );
2339     }
2340     Perl_re_indentf( aTHX_  "word_info N:(prev,len)=",
2341                                 depth);
2342     for (word=1; word <= trie->wordcount; word++) {
2343         Perl_re_printf( aTHX_  " %d:(%d,%d)",
2344             (int)word, (int)(trie->wordinfo[word].prev),
2345             (int)(trie->wordinfo[word].len));
2346     }
2347     Perl_re_printf( aTHX_  "\n" );
2348 }
2349 /*
2350   Dumps a fully constructed but uncompressed trie in list form.
2351   List tries normally only are used for construction when the number of
2352   possible chars (trie->uniquecharcount) is very high.
2353   Used for debugging make_trie().
2354 */
2355 STATIC void
2356 S_dump_trie_interim_list(pTHX_ const struct _reg_trie_data *trie,
2357                          HV *widecharmap, AV *revcharmap, U32 next_alloc,
2358                          U32 depth)
2359 {
2360     U32 state;
2361     SV *sv=sv_newmortal();
2362     int colwidth= widecharmap ? 6 : 4;
2363     DECLARE_AND_GET_RE_DEBUG_FLAGS;
2364
2365     PERL_ARGS_ASSERT_DUMP_TRIE_INTERIM_LIST;
2366
2367     /* print out the table precompression.  */
2368     Perl_re_indentf( aTHX_  "State :Word | Transition Data\n",
2369             depth+1 );
2370     Perl_re_indentf( aTHX_  "%s",
2371             depth+1, "------:-----+-----------------\n" );
2372
2373     for( state=1 ; state < next_alloc ; state ++ ) {
2374         U16 charid;
2375
2376         Perl_re_indentf( aTHX_  " %4" UVXf " :",
2377             depth+1, (UV)state  );
2378         if ( ! trie->states[ state ].wordnum ) {
2379             Perl_re_printf( aTHX_  "%5s| ","");
2380         } else {
2381             Perl_re_printf( aTHX_  "W%4x| ",
2382                 trie->states[ state ].wordnum
2383             );
2384         }
2385         for( charid = 1 ; charid <= TRIE_LIST_USED( state ) ; charid++ ) {
2386             SV ** const tmp = av_fetch( revcharmap,
2387                                         TRIE_LIST_ITEM(state, charid).forid, 0);
2388             if ( tmp ) {
2389                 Perl_re_printf( aTHX_  "%*s:%3X=%4" UVXf " | ",
2390                     colwidth,
2391                     pv_pretty(sv, SvPV_nolen_const(*tmp), SvCUR(*tmp),
2392                               colwidth,
2393                               PL_colors[0], PL_colors[1],
2394                               (SvUTF8(*tmp) ? PERL_PV_ESCAPE_UNI : 0)
2395                               | PERL_PV_ESCAPE_FIRSTCHAR
2396                     ) ,
2397                     TRIE_LIST_ITEM(state, charid).forid,
2398                     (UV)TRIE_LIST_ITEM(state, charid).newstate
2399                 );
2400                 if (!(charid % 10))
2401                     Perl_re_printf( aTHX_  "\n%*s| ",
2402                         (int)((depth * 2) + 14), "");
2403             }
2404         }
2405         Perl_re_printf( aTHX_  "\n");
2406     }
2407 }
2408
2409 /*
2410   Dumps a fully constructed but uncompressed trie in table form.
2411   This is the normal DFA style state transition table, with a few
2412   twists to facilitate compression later.
2413   Used for debugging make_trie().
2414 */
2415 STATIC void
2416 S_dump_trie_interim_table(pTHX_ const struct _reg_trie_data *trie,
2417                           HV *widecharmap, AV *revcharmap, U32 next_alloc,
2418                           U32 depth)
2419 {
2420     U32 state;
2421     U16 charid;
2422     SV *sv=sv_newmortal();
2423     int colwidth= widecharmap ? 6 : 4;
2424     DECLARE_AND_GET_RE_DEBUG_FLAGS;
2425
2426     PERL_ARGS_ASSERT_DUMP_TRIE_INTERIM_TABLE;
2427
2428     /*
2429        print out the table precompression so that we can do a visual check
2430        that they are identical.
2431      */
2432
2433     Perl_re_indentf( aTHX_  "Char : ", depth+1 );
2434
2435     for( charid = 0 ; charid < trie->uniquecharcount ; charid++ ) {
2436         SV ** const tmp = av_fetch( revcharmap, charid, 0);
2437         if ( tmp ) {
2438             Perl_re_printf( aTHX_  "%*s",
2439                 colwidth,
2440                 pv_pretty(sv, SvPV_nolen_const(*tmp), SvCUR(*tmp), colwidth,
2441                             PL_colors[0], PL_colors[1],
2442                             (SvUTF8(*tmp) ? PERL_PV_ESCAPE_UNI : 0) |
2443                             PERL_PV_ESCAPE_FIRSTCHAR
2444                 )
2445             );
2446         }
2447     }
2448
2449     Perl_re_printf( aTHX_ "\n");
2450     Perl_re_indentf( aTHX_  "State+-", depth+1 );
2451
2452     for( charid=0 ; charid < trie->uniquecharcount ; charid++ ) {
2453         Perl_re_printf( aTHX_  "%.*s", colwidth,"--------");
2454     }
2455
2456     Perl_re_printf( aTHX_  "\n" );
2457
2458     for( state=1 ; state < next_alloc ; state += trie->uniquecharcount ) {
2459
2460         Perl_re_indentf( aTHX_  "%4" UVXf " : ",
2461             depth+1,
2462             (UV)TRIE_NODENUM( state ) );
2463
2464         for( charid = 0 ; charid < trie->uniquecharcount ; charid++ ) {
2465             UV v=(UV)SAFE_TRIE_NODENUM( trie->trans[ state + charid ].next );
2466             if (v)
2467                 Perl_re_printf( aTHX_  "%*" UVXf, colwidth, v );
2468             else
2469                 Perl_re_printf( aTHX_  "%*s", colwidth, "." );
2470         }
2471         if ( ! trie->states[ TRIE_NODENUM( state ) ].wordnum ) {
2472             Perl_re_printf( aTHX_  " (%4" UVXf ")\n",
2473                                             (UV)trie->trans[ state ].check );
2474         } else {
2475             Perl_re_printf( aTHX_  " (%4" UVXf ") W%4X\n",
2476                                             (UV)trie->trans[ state ].check,
2477             trie->states[ TRIE_NODENUM( state ) ].wordnum );
2478         }
2479     }
2480 }
2481
2482 #endif
2483
2484
2485 /* make_trie(startbranch,first,last,tail,word_count,flags,depth)
2486   startbranch: the first branch in the whole branch sequence
2487   first      : start branch of sequence of branch-exact nodes.
2488                May be the same as startbranch
2489   last       : Thing following the last branch.
2490                May be the same as tail.
2491   tail       : item following the branch sequence
2492   count      : words in the sequence
2493   flags      : currently the OP() type we will be building one of /EXACT(|F|FA|FU|FU_SS|L|FLU8)/
2494   depth      : indent depth
2495
2496 Inplace optimizes a sequence of 2 or more Branch-Exact nodes into a TRIE node.
2497
2498 A trie is an N'ary tree where the branches are determined by digital
2499 decomposition of the key. IE, at the root node you look up the 1st character and
2500 follow that branch repeat until you find the end of the branches. Nodes can be
2501 marked as "accepting" meaning they represent a complete word. Eg:
2502
2503   /he|she|his|hers/
2504
2505 would convert into the following structure. Numbers represent states, letters
2506 following numbers represent valid transitions on the letter from that state, if
2507 the number is in square brackets it represents an accepting state, otherwise it
2508 will be in parenthesis.
2509
2510       +-h->+-e->[3]-+-r->(8)-+-s->[9]
2511       |    |
2512       |   (2)
2513       |    |
2514      (1)   +-i->(6)-+-s->[7]
2515       |
2516       +-s->(3)-+-h->(4)-+-e->[5]
2517
2518       Accept Word Mapping: 3=>1 (he),5=>2 (she), 7=>3 (his), 9=>4 (hers)
2519
2520 This shows that when matching against the string 'hers' we will begin at state 1
2521 read 'h' and move to state 2, read 'e' and move to state 3 which is accepting,
2522 then read 'r' and go to state 8 followed by 's' which takes us to state 9 which
2523 is also accepting. Thus we know that we can match both 'he' and 'hers' with a
2524 single traverse. We store a mapping from accepting to state to which word was
2525 matched, and then when we have multiple possibilities we try to complete the
2526 rest of the regex in the order in which they occurred in the alternation.
2527
2528 The only prior NFA like behaviour that would be changed by the TRIE support is
2529 the silent ignoring of duplicate alternations which are of the form:
2530
2531  / (DUPE|DUPE) X? (?{ ... }) Y /x
2532
2533 Thus EVAL blocks following a trie may be called a different number of times with
2534 and without the optimisation. With the optimisations dupes will be silently
2535 ignored. This inconsistent behaviour of EVAL type nodes is well established as
2536 the following demonstrates:
2537
2538  'words'=~/(word|word|word)(?{ print $1 })[xyz]/
2539
2540 which prints out 'word' three times, but
2541
2542  'words'=~/(word|word|word)(?{ print $1 })S/
2543
2544 which doesnt print it out at all. This is due to other optimisations kicking in.
2545
2546 Example of what happens on a structural level:
2547
2548 The regexp /(ac|ad|ab)+/ will produce the following debug output:
2549
2550    1: CURLYM[1] {1,32767}(18)
2551    5:   BRANCH(8)
2552    6:     EXACT <ac>(16)
2553    8:   BRANCH(11)
2554    9:     EXACT <ad>(16)
2555   11:   BRANCH(14)
2556   12:     EXACT <ab>(16)
2557   16:   SUCCEED(0)
2558   17:   NOTHING(18)
2559   18: END(0)
2560
2561 This would be optimizable with startbranch=5, first=5, last=16, tail=16
2562 and should turn into:
2563
2564    1: CURLYM[1] {1,32767}(18)
2565    5:   TRIE(16)
2566         [Words:3 Chars Stored:6 Unique Chars:4 States:5 NCP:1]
2567           <ac>
2568           <ad>
2569           <ab>
2570   16:   SUCCEED(0)
2571   17:   NOTHING(18)
2572   18: END(0)
2573
2574 Cases where tail != last would be like /(?foo|bar)baz/:
2575
2576    1: BRANCH(4)
2577    2:   EXACT <foo>(8)
2578    4: BRANCH(7)
2579    5:   EXACT <bar>(8)
2580    7: TAIL(8)
2581    8: EXACT <baz>(10)
2582   10: END(0)
2583
2584 which would be optimizable with startbranch=1, first=1, last=7, tail=8
2585 and would end up looking like:
2586
2587     1: TRIE(8)
2588       [Words:2 Chars Stored:6 Unique Chars:5 States:7 NCP:1]
2589         <foo>
2590         <bar>
2591    7: TAIL(8)
2592    8: EXACT <baz>(10)
2593   10: END(0)
2594
2595     d = uvchr_to_utf8_flags(d, uv, 0);
2596
2597 is the recommended Unicode-aware way of saying
2598
2599     *(d++) = uv;
2600 */
2601
2602 #define TRIE_STORE_REVCHAR(val)                                            \
2603     STMT_START {                                                           \
2604         if (UTF) {                                                         \
2605             SV *zlopp = newSV(UTF8_MAXBYTES);                              \
2606             unsigned char *flrbbbbb = (unsigned char *) SvPVX(zlopp);      \
2607             unsigned char *const kapow = uvchr_to_utf8(flrbbbbb, val);     \
2608             *kapow = '\0';                                                 \
2609             SvCUR_set(zlopp, kapow - flrbbbbb);                            \
2610             SvPOK_on(zlopp);                                               \
2611             SvUTF8_on(zlopp);                                              \
2612             av_push(revcharmap, zlopp);                                    \
2613         } else {                                                           \
2614             char ooooff = (char)val;                                           \
2615             av_push(revcharmap, newSVpvn(&ooooff, 1));                     \
2616         }                                                                  \
2617         } STMT_END
2618
2619 /* This gets the next character from the input, folding it if not already
2620  * folded. */
2621 #define TRIE_READ_CHAR STMT_START {                                           \
2622     wordlen++;                                                                \
2623     if ( UTF ) {                                                              \
2624         /* if it is UTF then it is either already folded, or does not need    \
2625          * folding */                                                         \
2626         uvc = valid_utf8_to_uvchr( (const U8*) uc, &len);                     \
2627     }                                                                         \
2628     else if (folder == PL_fold_latin1) {                                      \
2629         /* This folder implies Unicode rules, which in the range expressible  \
2630          *  by not UTF is the lower case, with the two exceptions, one of     \
2631          *  which should have been taken care of before calling this */       \
2632         assert(*uc != LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S);                            \
2633         uvc = toLOWER_L1(*uc);                                                \
2634         if (UNLIKELY(uvc == MICRO_SIGN)) uvc = GREEK_SMALL_LETTER_MU;         \
2635         len = 1;                                                              \
2636     } else {                                                                  \
2637         /* raw data, will be folded later if needed */                        \
2638         uvc = (U32)*uc;                                                       \
2639         len = 1;                                                              \
2640     }                                                                         \
2641 } STMT_END
2642
2643
2644
2645 #define TRIE_LIST_PUSH(state,fid,ns) STMT_START {               \
2646     if ( TRIE_LIST_CUR( state ) >=TRIE_LIST_LEN( state ) ) {    \
2647         U32 ging = TRIE_LIST_LEN( state ) * 2;                  \
2648         Renew( trie->states[ state ].trans.list, ging, reg_trie_trans_le ); \
2649         TRIE_LIST_LEN( state ) = ging;                          \
2650     }                                                           \
2651     TRIE_LIST_ITEM( state, TRIE_LIST_CUR( state ) ).forid = fid;     \
2652     TRIE_LIST_ITEM( state, TRIE_LIST_CUR( state ) ).newstate = ns;   \
2653     TRIE_LIST_CUR( state )++;                                   \
2654 } STMT_END
2655
2656 #define TRIE_LIST_NEW(state) STMT_START {                       \
2657     Newx( trie->states[ state ].trans.list,                     \
2658         4, reg_trie_trans_le );                                 \
2659      TRIE_LIST_CUR( state ) = 1;                                \
2660      TRIE_LIST_LEN( state ) = 4;                                \
2661 } STMT_END
2662
2663 #define TRIE_HANDLE_WORD(state) STMT_START {                    \
2664     U16 dupe= trie->states[ state ].wordnum;                    \
2665     regnode * const noper_next = regnext( noper );              \
2666                                                                 \
2667     DEBUG_r({                                                   \
2668         /* store the word for dumping */                        \
2669         SV* tmp;                                                \
2670         if (OP(noper) != NOTHING)                               \
2671             tmp = newSVpvn_utf8(STRING(noper), STR_LEN(noper), UTF);    \
2672         else                                                    \
2673             tmp = newSVpvn_utf8( "", 0, UTF );                  \
2674         av_push( trie_words, tmp );                             \
2675     });                                                         \
2676                                                                 \
2677     curword++;                                                  \
2678     trie->wordinfo[curword].prev   = 0;                         \
2679     trie->wordinfo[curword].len    = wordlen;                   \
2680     trie->wordinfo[curword].accept = state;                     \
2681                                                                 \
2682     if ( noper_next < tail ) {                                  \
2683         if (!trie->jump)                                        \
2684             trie->jump = (U16 *) PerlMemShared_calloc( word_count + 1, \
2685                                                  sizeof(U16) ); \
2686         trie->jump[curword] = (U16)(noper_next - convert);      \
2687         if (!jumper)                                            \
2688             jumper = noper_next;                                \
2689         if (!nextbranch)                                        \
2690             nextbranch= regnext(cur);                           \
2691     }                                                           \
2692                                                                 \
2693     if ( dupe ) {                                               \
2694         /* It's a dupe. Pre-insert into the wordinfo[].prev   */\
2695         /* chain, so that when the bits of chain are later    */\
2696         /* linked together, the dups appear in the chain      */\
2697         trie->wordinfo[curword].prev = trie->wordinfo[dupe].prev; \
2698         trie->wordinfo[dupe].prev = curword;                    \
2699     } else {                                                    \
2700         /* we haven't inserted this word yet.                */ \
2701         trie->states[ state ].wordnum = curword;                \
2702     }                                                           \
2703 } STMT_END
2704
2705
2706 #define TRIE_TRANS_STATE(state,base,ucharcount,charid,special)          \
2707      ( ( base + charid >=  ucharcount                                   \
2708          && base + charid < ubound                                      \
2709          && state == trie->trans[ base - ucharcount + charid ].check    \
2710          && trie->trans[ base - ucharcount + charid ].next )            \
2711            ? trie->trans[ base - ucharcount + charid ].next             \
2712            : ( state==1 ? special : 0 )                                 \
2713       )
2714
2715 #define TRIE_BITMAP_SET_FOLDED(trie, uvc, folder)           \
2716 STMT_START {                                                \
2717     TRIE_BITMAP_SET(trie, uvc);                             \
2718     /* store the folded codepoint */                        \
2719     if ( folder )                                           \
2720         TRIE_BITMAP_SET(trie, folder[(U8) uvc ]);           \
2721                                                             \
2722     if ( !UTF ) {                                           \
2723         /* store first byte of utf8 representation of */    \
2724         /* variant codepoints */                            \
2725         if (! UVCHR_IS_INVARIANT(uvc)) {                    \
2726             TRIE_BITMAP_SET(trie, UTF8_TWO_BYTE_HI(uvc));   \
2727         }                                                   \
2728     }                                                       \
2729 } STMT_END
2730 #define MADE_TRIE       1
2731 #define MADE_JUMP_TRIE  2
2732 #define MADE_EXACT_TRIE 4
2733
2734 STATIC I32
2735 S_make_trie(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode *startbranch,
2736                   regnode *first, regnode *last, regnode *tail,
2737                   U32 word_count, U32 flags, U32 depth)
2738 {
2739     /* first pass, loop through and scan words */
2740     reg_trie_data *trie;
2741     HV *widecharmap = NULL;
2742     AV *revcharmap = newAV();
2743     regnode *cur;
2744     STRLEN len = 0;
2745     UV uvc = 0;
2746     U16 curword = 0;
2747     U32 next_alloc = 0;
2748     regnode *jumper = NULL;
2749     regnode *nextbranch = NULL;
2750     regnode *convert = NULL;
2751     U32 *prev_states; /* temp array mapping each state to previous one */
2752     /* we just use folder as a flag in utf8 */
2753     const U8 * folder = NULL;
2754
2755     /* in the below add_data call we are storing either 'tu' or 'tuaa'
2756      * which stands for one trie structure, one hash, optionally followed
2757      * by two arrays */
2758 #ifdef DEBUGGING
2759     const U32 data_slot = add_data( pRExC_state, STR_WITH_LEN("tuaa"));
2760     AV *trie_words = NULL;
2761     /* along with revcharmap, this only used during construction but both are
2762      * useful during debugging so we store them in the struct when debugging.
2763      */
2764 #else
2765     const U32 data_slot = add_data( pRExC_state, STR_WITH_LEN("tu"));
2766     STRLEN trie_charcount=0;
2767 #endif
2768     SV *re_trie_maxbuff;
2769     DECLARE_AND_GET_RE_DEBUG_FLAGS;
2770
2771     PERL_ARGS_ASSERT_MAKE_TRIE;
2772 #ifndef DEBUGGING
2773     PERL_UNUSED_ARG(depth);
2774 #endif
2775
2776     switch (flags) {
2777         case EXACT: case EXACT_REQ8: case EXACTL: break;
2778         case EXACTFAA:
2779         case EXACTFUP:
2780         case EXACTFU:
2781         case EXACTFLU8: folder = PL_fold_latin1; break;
2782         case EXACTF:  folder = PL_fold; break;
2783         default: Perl_croak( aTHX_ "panic! In trie construction, unknown node type %u %s", (unsigned) flags, PL_reg_name[flags] );
2784     }
2785
2786     trie = (reg_trie_data *) PerlMemShared_calloc( 1, sizeof(reg_trie_data) );
2787     trie->refcount = 1;
2788     trie->startstate = 1;
2789     trie->wordcount = word_count;
2790     RExC_rxi->data->data[ data_slot ] = (void*)trie;
2791     trie->charmap = (U16 *) PerlMemShared_calloc( 256, sizeof(U16) );
2792     if (flags == EXACT || flags == EXACT_REQ8 || flags == EXACTL)
2793         trie->bitmap = (char *) PerlMemShared_calloc( ANYOF_BITMAP_SIZE, 1 );
2794     trie->wordinfo = (reg_trie_wordinfo *) PerlMemShared_calloc(
2795                        trie->wordcount+1, sizeof(reg_trie_wordinfo));
2796
2797     DEBUG_r({
2798         trie_words = newAV();
2799     });
2800
2801     re_trie_maxbuff = get_sv(RE_TRIE_MAXBUF_NAME, GV_ADD);
2802     assert(re_trie_maxbuff);
2803     if (!SvIOK(re_trie_maxbuff)) {
2804         sv_setiv(re_trie_maxbuff, RE_TRIE_MAXBUF_INIT);
2805     }
2806     DEBUG_TRIE_COMPILE_r({
2807         Perl_re_indentf( aTHX_
2808           "make_trie start==%d, first==%d, last==%d, tail==%d depth=%d\n",
2809           depth+1,
2810           REG_NODE_NUM(startbranch), REG_NODE_NUM(first),
2811           REG_NODE_NUM(last), REG_NODE_NUM(tail), (int)depth);
2812     });
2813
2814    /* Find the node we are going to overwrite */
2815     if ( first == startbranch && OP( last ) != BRANCH ) {
2816         /* whole branch chain */
2817         convert = first;
2818     } else {
2819         /* branch sub-chain */
2820         convert = NEXTOPER( first );
2821     }
2822
2823     /*  -- First loop and Setup --
2824
2825        We first traverse the branches and scan each word to determine if it
2826        contains widechars, and how many unique chars there are, this is
2827        important as we have to build a table with at least as many columns as we
2828        have unique chars.
2829
2830        We use an array of integers to represent the character codes 0..255
2831        (trie->charmap) and we use a an HV* to store Unicode characters. We use
2832        the native representation of the character value as the key and IV's for
2833        the coded index.
2834
2835        *TODO* If we keep track of how many times each character is used we can
2836        remap the columns so that the table compression later on is more
2837        efficient in terms of memory by ensuring the most common value is in the
2838        middle and the least common are on the outside.  IMO this would be better
2839        than a most to least common mapping as theres a decent chance the most
2840        common letter will share a node with the least common, meaning the node
2841        will not be compressible. With a middle is most common approach the worst
2842        case is when we have the least common nodes twice.
2843
2844      */
2845
2846     for ( cur = first ; cur < last ; cur = regnext( cur ) ) {
2847         regnode *noper = NEXTOPER( cur );
2848         const U8 *uc;
2849         const U8 *e;
2850         int foldlen = 0;
2851         U32 wordlen      = 0;         /* required init */
2852         STRLEN minchars = 0;
2853         STRLEN maxchars = 0;
2854         bool set_bit = trie->bitmap ? 1 : 0; /*store the first char in the
2855                                                bitmap?*/
2856
2857         if (OP(noper) == NOTHING) {
2858             /* skip past a NOTHING at the start of an alternation
2859              * eg, /(?:)a|(?:b)/ should be the same as /a|b/
2860              *
2861              * If the next node is not something we are supposed to process
2862              * we will just ignore it due to the condition guarding the
2863              * next block.
2864              */
2865
2866             regnode *noper_next= regnext(noper);
2867             if (noper_next < tail)
2868                 noper= noper_next;
2869         }
2870
2871         if (    noper < tail
2872             && (    OP(noper) == flags
2873                 || (flags == EXACT && OP(noper) == EXACT_REQ8)
2874                 || (flags == EXACTFU && (   OP(noper) == EXACTFU_REQ8
2875                                          || OP(noper) == EXACTFUP))))
2876         {
2877             uc= (U8*)STRING(noper);
2878             e= uc + STR_LEN(noper);
2879         } else {
2880             trie->minlen= 0;
2881             continue;
2882         }
2883
2884
2885         if ( set_bit ) { /* bitmap only alloced when !(UTF&&Folding) */
2886             TRIE_BITMAP_SET(trie,*uc); /* store the raw first byte
2887                                           regardless of encoding */
2888             if (OP( noper ) == EXACTFUP) {
2889                 /* false positives are ok, so just set this */
2890                 TRIE_BITMAP_SET(trie, LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S);
2891             }
2892         }
2893
2894         for ( ; uc < e ; uc += len ) {  /* Look at each char in the current
2895                                            branch */
2896             TRIE_CHARCOUNT(trie)++;
2897             TRIE_READ_CHAR;
2898
2899             /* TRIE_READ_CHAR returns the current character, or its fold if /i
2900              * is in effect.  Under /i, this character can match itself, or
2901              * anything that folds to it.  If not under /i, it can match just
2902              * itself.  Most folds are 1-1, for example k, K, and KELVIN SIGN
2903              * all fold to k, and all are single characters.   But some folds
2904              * expand to more than one character, so for example LATIN SMALL
2905              * LIGATURE FFI folds to the three character sequence 'ffi'.  If
2906              * the string beginning at 'uc' is 'ffi', it could be matched by
2907              * three characters, or just by the one ligature character. (It
2908              * could also be matched by two characters: LATIN SMALL LIGATURE FF
2909              * followed by 'i', or by 'f' followed by LATIN SMALL LIGATURE FI).
2910              * (Of course 'I' and/or 'F' instead of 'i' and 'f' can also
2911              * match.)  The trie needs to know the minimum and maximum number
2912              * of characters that could match so that it can use size alone to
2913              * quickly reject many match attempts.  The max is simple: it is
2914              * the number of folded characters in this branch (since a fold is
2915              * never shorter than what folds to it. */
2916
2917             maxchars++;
2918
2919             /* And the min is equal to the max if not under /i (indicated by
2920              * 'folder' being NULL), or there are no multi-character folds.  If
2921              * there is a multi-character fold, the min is incremented just
2922              * once, for the character that folds to the sequence.  Each
2923              * character in the sequence needs to be added to the list below of
2924              * characters in the trie, but we count only the first towards the
2925              * min number of characters needed.  This is done through the
2926              * variable 'foldlen', which is returned by the macros that look
2927              * for these sequences as the number of bytes the sequence
2928              * occupies.  Each time through the loop, we decrement 'foldlen' by
2929              * how many bytes the current char occupies.  Only when it reaches
2930              * 0 do we increment 'minchars' or look for another multi-character
2931              * sequence. */
2932             if (folder == NULL) {
2933                 minchars++;
2934             }
2935             else if (foldlen > 0) {
2936                 foldlen -= (UTF) ? UTF8SKIP(uc) : 1;
2937             }
2938             else {
2939                 minchars++;
2940
2941                 /* See if *uc is the beginning of a multi-character fold.  If
2942                  * so, we decrement the length remaining to look at, to account
2943                  * for the current character this iteration.  (We can use 'uc'
2944                  * instead of the fold returned by TRIE_READ_CHAR because for
2945                  * non-UTF, the latin1_safe macro is smart enough to account
2946                  * for all the unfolded characters, and because for UTF, the
2947                  * string will already have been folded earlier in the
2948                  * compilation process */
2949                 if (UTF) {
2950                     if ((foldlen = is_MULTI_CHAR_FOLD_utf8_safe(uc, e))) {
2951                         foldlen -= UTF8SKIP(uc);
2952                     }
2953                 }
2954                 else if ((foldlen = is_MULTI_CHAR_FOLD_latin1_safe(uc, e))) {
2955                     foldlen--;
2956                 }
2957             }
2958
2959             /* The current character (and any potential folds) should be added
2960              * to the possible matching characters for this position in this
2961              * branch */
2962             if ( uvc < 256 ) {
2963                 if ( folder ) {
2964                     U8 folded= folder[ (U8) uvc ];
2965                     if ( !trie->charmap[ folded ] ) {
2966                         trie->charmap[ folded ]=( ++trie->uniquecharcount );
2967                         TRIE_STORE_REVCHAR( folded );
2968                     }
2969                 }
2970                 if ( !trie->charmap[ uvc ] ) {
2971                     trie->charmap[ uvc ]=( ++trie->uniquecharcount );
2972                     TRIE_STORE_REVCHAR( uvc );
2973                 }
2974                 if ( set_bit ) {
2975                     /* store the codepoint in the bitmap, and its folded
2976                      * equivalent. */
2977                     TRIE_BITMAP_SET_FOLDED(trie, uvc, folder);
2978                     set_bit = 0; /* We've done our bit :-) */
2979                 }
2980             } else {
2981
2982                 /* XXX We could come up with the list of code points that fold
2983                  * to this using PL_utf8_foldclosures, except not for
2984                  * multi-char folds, as there may be multiple combinations
2985                  * there that could work, which needs to wait until runtime to
2986                  * resolve (The comment about LIGATURE FFI above is such an
2987                  * example */
2988
2989                 SV** svpp;
2990                 if ( !widecharmap )
2991                     widecharmap = newHV();
2992
2993                 svpp = hv_fetch( widecharmap, (char*)&uvc, sizeof( UV ), 1 );
2994
2995                 if ( !svpp )
2996                     Perl_croak( aTHX_ "error creating/fetching widecharmap entry for 0x%" UVXf, uvc );
2997
2998                 if ( !SvTRUE( *svpp ) ) {
2999                     sv_setiv( *svpp, ++trie->uniquecharcount );
3000                     TRIE_STORE_REVCHAR(uvc);
3001                 }
3002             }
3003         } /* end loop through characters in this branch of the trie */
3004
3005         /* We take the min and max for this branch and combine to find the min
3006          * and max for all branches processed so far */
3007         if( cur == first ) {
3008             trie->minlen = minchars;
3009             trie->maxlen = maxchars;
3010         } else if (minchars < trie->minlen) {
3011             trie->minlen = minchars;
3012         } else if (maxchars > trie->maxlen) {
3013             trie->maxlen = maxchars;
3014         }
3015     } /* end first pass */
3016     DEBUG_TRIE_COMPILE_r(
3017         Perl_re_indentf( aTHX_
3018                 "TRIE(%s): W:%d C:%d Uq:%d Min:%d Max:%d\n",
3019                 depth+1,
3020                 ( widecharmap ? "UTF8" : "NATIVE" ), (int)word_count,
3021                 (int)TRIE_CHARCOUNT(trie), trie->uniquecharcount,
3022                 (int)trie->minlen, (int)trie->maxlen )
3023     );
3024
3025     /*
3026         We now know what we are dealing with in terms of unique chars and
3027         string sizes so we can calculate how much memory a naive
3028         representation using a flat table  will take. If it's over a reasonable
3029         limit (as specified by ${^RE_TRIE_MAXBUF}) we use a more memory
3030         conservative but potentially much slower representation using an array
3031         of lists.
3032
3033         At the end we convert both representations into the same compressed
3034         form that will be used in regexec.c for matching with. The latter
3035         is a form that cannot be used to construct with but has memory
3036         properties similar to the list form and access properties similar
3037         to the table form making it both suitable for fast searches and
3038         small enough that its feasable to store for the duration of a program.
3039
3040         See the comment in the code where the compressed table is produced
3041         inplace from the flat tabe representation for an explanation of how
3042         the compression works.
3043
3044     */
3045
3046
3047     Newx(prev_states, TRIE_CHARCOUNT(trie) + 2, U32);
3048     prev_states[1] = 0;
3049
3050     if ( (IV)( ( TRIE_CHARCOUNT(trie) + 1 ) * trie->uniquecharcount + 1)
3051                                                     > SvIV(re_trie_maxbuff) )
3052     {
3053         /*
3054             Second Pass -- Array Of Lists Representation
3055
3056             Each state will be represented by a list of charid:state records
3057             (reg_trie_trans_le) the first such element holds the CUR and LEN
3058             points of the allocated array. (See defines above).
3059
3060             We build the initial structure using the lists, and then convert
3061             it into the compressed table form which allows faster lookups
3062             (but cant be modified once converted).
3063         */
3064
3065         STRLEN transcount = 1;
3066
3067         DEBUG_TRIE_COMPILE_MORE_r( Perl_re_indentf( aTHX_  "Compiling trie using list compiler\n",
3068             depth+1));
3069
3070         trie->states = (reg_trie_state *)
3071             PerlMemShared_calloc( TRIE_CHARCOUNT(trie) + 2,
3072                                   sizeof(reg_trie_state) );
3073         TRIE_LIST_NEW(1);
3074         next_alloc = 2;
3075
3076         for ( cur = first ; cur < last ; cur = regnext( cur ) ) {
3077
3078             regnode *noper   = NEXTOPER( cur );
3079             U32 state        = 1;         /* required init */
3080             U16 charid       = 0;         /* sanity init */
3081             U32 wordlen      = 0;         /* required init */
3082
3083             if (OP(noper) == NOTHING) {
3084                 regnode *noper_next= regnext(noper);
3085                 if (noper_next < tail)
3086                     noper= noper_next;
3087                 /* we will undo this assignment if noper does not
3088                  * point at a trieable type in the else clause of
3089                  * the following statement. */
3090             }
3091
3092             if (    noper < tail
3093                 && (    OP(noper) == flags
3094                     || (flags == EXACT && OP(noper) == EXACT_REQ8)
3095                     || (flags == EXACTFU && (   OP(noper) == EXACTFU_REQ8
3096                                              || OP(noper) == EXACTFUP))))
3097             {
3098                 const U8 *uc= (U8*)STRING(noper);
3099                 const U8 *e= uc + STR_LEN(noper);
3100
3101                 for ( ; uc < e ; uc += len ) {
3102
3103                     TRIE_READ_CHAR;
3104
3105                     if ( uvc < 256 ) {
3106                         charid = trie->charmap[ uvc ];
3107                     } else {
3108                         SV** const svpp = hv_fetch( widecharmap,
3109                                                     (char*)&uvc,
3110                                                     sizeof( UV ),
3111                                                     0);
3112                         if ( !svpp ) {
3113                             charid = 0;
3114                         } else {
3115                             charid=(U16)SvIV( *svpp );
3116                         }
3117                     }
3118                     /* charid is now 0 if we dont know the char read, or
3119                      * nonzero if we do */
3120                     if ( charid ) {
3121
3122                         U16 check;
3123                         U32 newstate = 0;
3124
3125                         charid--;
3126                         if ( !trie->states[ state ].trans.list ) {
3127                             TRIE_LIST_NEW( state );
3128                         }
3129                         for ( check = 1;
3130                               check <= TRIE_LIST_USED( state );
3131                               check++ )
3132                         {
3133                             if ( TRIE_LIST_ITEM( state, check ).forid
3134                                                                     == charid )
3135                             {
3136                                 newstate = TRIE_LIST_ITEM( state, check ).newstate;
3137                                 break;
3138                             }
3139                         }
3140                         if ( ! newstate ) {
3141                             newstate = next_alloc++;
3142                             prev_states[newstate] = state;
3143                             TRIE_LIST_PUSH( state, charid, newstate );
3144                             transcount++;
3145                         }
3146                         state = newstate;
3147                     } else {
3148                         Perl_croak( aTHX_ "panic! In trie construction, no char mapping for %" IVdf, uvc );
3149                     }
3150                 }
3151             } else {
3152                 /* If we end up here it is because we skipped past a NOTHING, but did not end up
3153                  * on a trieable type. So we need to reset noper back to point at the first regop
3154                  * in the branch before we call TRIE_HANDLE_WORD()
3155                 */
3156                 noper= NEXTOPER(cur);
3157             }
3158             TRIE_HANDLE_WORD(state);
3159
3160         } /* end second pass */
3161
3162         /* next alloc is the NEXT state to be allocated */
3163         trie->statecount = next_alloc;
3164         trie->states = (reg_trie_state *)
3165             PerlMemShared_realloc( trie->states,
3166                                    next_alloc
3167                                    * sizeof(reg_trie_state) );
3168
3169         /* and now dump it out before we compress it */
3170         DEBUG_TRIE_COMPILE_MORE_r(dump_trie_interim_list(trie, widecharmap,
3171                                                          revcharmap, next_alloc,
3172                                                          depth+1)
3173         );
3174
3175         trie->trans = (reg_trie_trans *)
3176             PerlMemShared_calloc( transcount, sizeof(reg_trie_trans) );
3177         {
3178             U32 state;
3179             U32 tp = 0;
3180             U32 zp = 0;
3181
3182
3183             for( state=1 ; state < next_alloc ; state ++ ) {
3184                 U32 base=0;
3185
3186                 /*
3187                 DEBUG_TRIE_COMPILE_MORE_r(
3188                     Perl_re_printf( aTHX_  "tp: %d zp: %d ",tp,zp)
3189                 );
3190                 */
3191
3192                 if (trie->states[state].trans.list) {
3193                     U16 minid=TRIE_LIST_ITEM( state, 1).forid;
3194                     U16 maxid=minid;
3195                     U16 idx;
3196
3197                     for( idx = 2 ; idx <= TRIE_LIST_USED( state ) ; idx++ ) {
3198                         const U16 forid = TRIE_LIST_ITEM( state, idx).forid;
3199                         if ( forid < minid ) {
3200                             minid=forid;
3201                         } else if ( forid > maxid ) {
3202                             maxid=forid;
3203                         }
3204                     }
3205                     if ( transcount < tp + maxid - minid + 1) {
3206                         transcount *= 2;
3207                         trie->trans = (reg_trie_trans *)
3208                             PerlMemShared_realloc( trie->trans,
3209                                                      transcount
3210                                                      * sizeof(reg_trie_trans) );
3211                         Zero( trie->trans + (transcount / 2),
3212                               transcount / 2,
3213                               reg_trie_trans );
3214                     }
3215                     base = trie->uniquecharcount + tp - minid;
3216                     if ( maxid == minid ) {
3217                         U32 set = 0;
3218                         for ( ; zp < tp ; zp++ ) {
3219                             if ( ! trie->trans[ zp ].next ) {
3220                                 base = trie->uniquecharcount + zp - minid;
3221                                 trie->trans[ zp ].next = TRIE_LIST_ITEM( state,
3222                                                                    1).newstate;
3223                                 trie->trans[ zp ].check = state;
3224                                 set = 1;
3225                                 break;
3226                             }
3227                         }
3228                         if ( !set ) {
3229                             trie->trans[ tp ].next = TRIE_LIST_ITEM( state,
3230                                                                    1).newstate;
3231                             trie->trans[ tp ].check = state;
3232                             tp++;
3233                             zp = tp;
3234                         }
3235                     } else {
3236                         for ( idx=1; idx <= TRIE_LIST_USED( state ) ; idx++ ) {
3237                             const U32 tid = base
3238                                            - trie->uniquecharcount
3239                                            + TRIE_LIST_ITEM( state, idx ).forid;
3240                             trie->trans[ tid ].next = TRIE_LIST_ITEM( state,
3241                                                                 idx ).newstate;
3242                             trie->trans[ tid ].check = state;
3243                         }
3244                         tp += ( maxid - minid + 1 );
3245                     }
3246                     Safefree(trie->states[ state ].trans.list);
3247                 }
3248                 /*
3249                 DEBUG_TRIE_COMPILE_MORE_r(
3250                     Perl_re_printf( aTHX_  " base: %d\n",base);
3251                 );
3252                 */
3253                 trie->states[ state ].trans.base=base;
3254             }
3255             trie->lasttrans = tp + 1;
3256         }
3257     } else {
3258         /*
3259            Second Pass -- Flat Table Representation.
3260
3261            we dont use the 0 slot of either trans[] or states[] so we add 1 to
3262            each.  We know that we will need Charcount+1 trans at most to store
3263            the data (one row per char at worst case) So we preallocate both
3264            structures assuming worst case.
3265
3266            We then construct the trie using only the .next slots of the entry
3267            structs.
3268
3269            We use the .check field of the first entry of the node temporarily
3270            to make compression both faster and easier by keeping track of how
3271            many non zero fields are in the node.
3272
3273            Since trans are numbered from 1 any 0 pointer in the table is a FAIL
3274            transition.
3275
3276            There are two terms at use here: state as a TRIE_NODEIDX() which is
3277            a number representing the first entry of the node, and state as a
3278            TRIE_NODENUM() which is the trans number. state 1 is TRIE_NODEIDX(1)
3279            and TRIE_NODENUM(1), state 2 is TRIE_NODEIDX(2) and TRIE_NODENUM(3)
3280            if there are 2 entrys per node. eg:
3281
3282              A B       A B
3283           1. 2 4    1. 3 7
3284           2. 0 3    3. 0 5
3285           3. 0 0    5. 0 0
3286           4. 0 0    7. 0 0
3287
3288            The table is internally in the right hand, idx form. However as we
3289            also have to deal with the states array which is indexed by nodenum
3290            we have to use TRIE_NODENUM() to convert.
3291
3292         */
3293         DEBUG_TRIE_COMPILE_MORE_r( Perl_re_indentf( aTHX_  "Compiling trie using table compiler\n",
3294             depth+1));
3295
3296         trie->trans = (reg_trie_trans *)
3297             PerlMemShared_calloc( ( TRIE_CHARCOUNT(trie) + 1 )
3298                                   * trie->uniquecharcount + 1,
3299                                   sizeof(reg_trie_trans) );
3300         trie->states = (reg_trie_state *)
3301             PerlMemShared_calloc( TRIE_CHARCOUNT(trie) + 2,
3302                                   sizeof(reg_trie_state) );
3303         next_alloc = trie->uniquecharcount + 1;
3304
3305
3306         for ( cur = first ; cur < last ; cur = regnext( cur ) ) {
3307
3308             regnode *noper   = NEXTOPER( cur );
3309
3310             U32 state        = 1;         /* required init */
3311
3312             U16 charid       = 0;         /* sanity init */
3313             U32 accept_state = 0;         /* sanity init */
3314
3315             U32 wordlen      = 0;         /* required init */
3316
3317             if (OP(noper) == NOTHING) {
3318                 regnode *noper_next= regnext(noper);
3319                 if (noper_next < tail)
3320                     noper= noper_next;
3321                 /* we will undo this assignment if noper does not
3322                  * point at a trieable type in the else clause of
3323                  * the following statement. */
3324             }
3325
3326             if (    noper < tail
3327                 && (    OP(noper) == flags
3328                     || (flags == EXACT && OP(noper) == EXACT_REQ8)
3329                     || (flags == EXACTFU && (   OP(noper) == EXACTFU_REQ8
3330                                              || OP(noper) == EXACTFUP))))
3331             {
3332                 const U8 *uc= (U8*)STRING(noper);
3333                 const U8 *e= uc + STR_LEN(noper);
3334
3335                 for ( ; uc < e ; uc += len ) {
3336
3337                     TRIE_READ_CHAR;
3338
3339                     if ( uvc < 256 ) {
3340                         charid = trie->charmap[ uvc ];
3341                     } else {
3342                         SV* const * const svpp = hv_fetch( widecharmap,
3343                                                            (char*)&uvc,
3344                                                            sizeof( UV ),
3345                                                            0);
3346                         charid = svpp ? (U16)SvIV(*svpp) : 0;
3347                     }
3348                     if ( charid ) {
3349                         charid--;
3350                         if ( !trie->trans[ state + charid ].next ) {
3351                             trie->trans[ state + charid ].next = next_alloc;
3352                             trie->trans[ state ].check++;
3353                             prev_states[TRIE_NODENUM(next_alloc)]
3354                                     = TRIE_NODENUM(state);
3355                             next_alloc += trie->uniquecharcount;
3356                         }
3357                         state = trie->trans[ state + charid ].next;
3358                     } else {
3359                         Perl_croak( aTHX_ "panic! In trie construction, no char mapping for %" IVdf, uvc );
3360                     }
3361                     /* charid is now 0 if we dont know the char read, or
3362                      * nonzero if we do */
3363                 }
3364             } else {
3365                 /* If we end up here it is because we skipped past a NOTHING, but did not end up
3366                  * on a trieable type. So we need to reset noper back to point at the first regop
3367                  * in the branch before we call TRIE_HANDLE_WORD().
3368                 */
3369                 noper= NEXTOPER(cur);
3370             }
3371             accept_state = TRIE_NODENUM( state );
3372             TRIE_HANDLE_WORD(accept_state);
3373
3374         } /* end second pass */
3375
3376         /* and now dump it out before we compress it */
3377         DEBUG_TRIE_COMPILE_MORE_r(dump_trie_interim_table(trie, widecharmap,
3378                                                           revcharmap,
3379                                                           next_alloc, depth+1));
3380
3381         {
3382         /*
3383            * Inplace compress the table.*
3384
3385            For sparse data sets the table constructed by the trie algorithm will
3386            be mostly 0/FAIL transitions or to put it another way mostly empty.
3387            (Note that leaf nodes will not contain any transitions.)
3388
3389            This algorithm compresses the tables by eliminating most such
3390            transitions, at the cost of a modest bit of extra work during lookup:
3391
3392            - Each states[] entry contains a .base field which indicates the
3393            index in the state[] array wheres its transition data is stored.
3394
3395            - If .base is 0 there are no valid transitions from that node.
3396
3397            - If .base is nonzero then charid is added to it to find an entry in
3398            the trans array.
3399
3400            -If trans[states[state].base+charid].check!=state then the
3401            transition is taken to be a 0/Fail transition. Thus if there are fail
3402            transitions at the front of the node then the .base offset will point
3403            somewhere inside the previous nodes data (or maybe even into a node
3404            even earlier), but the .check field determines if the transition is
3405            valid.
3406
3407            XXX - wrong maybe?
3408            The following process inplace converts the table to the compressed
3409            table: We first do not compress the root node 1,and mark all its
3410            .check pointers as 1 and set its .base pointer as 1 as well. This
3411            allows us to do a DFA construction from the compressed table later,
3412            and ensures that any .base pointers we calculate later are greater
3413            than 0.
3414
3415            - We set 'pos' to indicate the first entry of the second node.
3416
3417            - We then iterate over the columns of the node, finding the first and
3418            last used entry at l and m. We then copy l..m into pos..(pos+m-l),
3419            and set the .check pointers accordingly, and advance pos
3420            appropriately and repreat for the next node. Note that when we copy
3421            the next pointers we have to convert them from the original
3422            NODEIDX form to NODENUM form as the former is not valid post
3423            compression.
3424
3425            - If a node has no transitions used we mark its base as 0 and do not
3426            advance the pos pointer.
3427
3428            - If a node only has one transition we use a second pointer into the
3429            structure to fill in allocated fail transitions from other states.
3430            This pointer is independent of the main pointer and scans forward
3431            looking for null transitions that are allocated to a state. When it
3432            finds one it writes the single transition into the "hole".  If the
3433            pointer doesnt find one the single transition is appended as normal.
3434
3435            - Once compressed we can Renew/realloc the structures to release the
3436            excess space.
3437
3438            See "Table-Compression Methods" in sec 3.9 of the Red Dragon,
3439            specifically Fig 3.47 and the associated pseudocode.
3440
3441            demq
3442         */
3443         const U32 laststate = TRIE_NODENUM( next_alloc );
3444         U32 state, charid;
3445         U32 pos = 0, zp=0;
3446         trie->statecount = laststate;
3447
3448         for ( state = 1 ; state < laststate ; state++ ) {
3449             U8 flag = 0;
3450             const U32 stateidx = TRIE_NODEIDX( state );
3451             const U32 o_used = trie->trans[ stateidx ].check;
3452             U32 used = trie->trans[ stateidx ].check;
3453             trie->trans[ stateidx ].check = 0;
3454
3455             for ( charid = 0;
3456                   used && charid < trie->uniquecharcount;
3457                   charid++ )
3458             {
3459                 if ( flag || trie->trans[ stateidx + charid ].next ) {
3460                     if ( trie->trans[ stateidx + charid ].next ) {
3461                         if (o_used == 1) {
3462                             for ( ; zp < pos ; zp++ ) {
3463                                 if ( ! trie->trans[ zp ].next ) {
3464                                     break;
3465                                 }
3466                             }
3467                             trie->states[ state ].trans.base
3468                                                     = zp
3469                                                       + trie->uniquecharcount
3470                                                       - charid ;
3471                             trie->trans[ zp ].next
3472                                 = SAFE_TRIE_NODENUM( trie->trans[ stateidx
3473                                                              + charid ].next );
3474                             trie->trans[ zp ].check = state;
3475                             if ( ++zp > pos ) pos = zp;
3476                             break;
3477                         }
3478                         used--;
3479                     }
3480                     if ( !flag ) {
3481                         flag = 1;
3482                         trie->states[ state ].trans.base
3483                                        = pos + trie->uniquecharcount - charid ;
3484                     }
3485                     trie->trans[ pos ].next
3486                         = SAFE_TRIE_NODENUM(
3487                                        trie->trans[ stateidx + charid ].next );
3488                     trie->trans[ pos ].check = state;
3489                     pos++;
3490                 }
3491             }
3492         }
3493         trie->lasttrans = pos + 1;
3494         trie->states = (reg_trie_state *)
3495             PerlMemShared_realloc( trie->states, laststate
3496                                    * sizeof(reg_trie_state) );
3497         DEBUG_TRIE_COMPILE_MORE_r(
3498             Perl_re_indentf( aTHX_  "Alloc: %d Orig: %" IVdf " elements, Final:%" IVdf ". Savings of %%%5.2f\n",
3499                 depth+1,
3500                 (int)( ( TRIE_CHARCOUNT(trie) + 1 ) * trie->uniquecharcount
3501                        + 1 ),
3502                 (IV)next_alloc,
3503                 (IV)pos,
3504                 ( ( next_alloc - pos ) * 100 ) / (double)next_alloc );
3505             );
3506
3507         } /* end table compress */
3508     }
3509     DEBUG_TRIE_COMPILE_MORE_r(
3510             Perl_re_indentf( aTHX_  "Statecount:%" UVxf " Lasttrans:%" UVxf "\n",
3511                 depth+1,
3512                 (UV)trie->statecount,
3513                 (UV)trie->lasttrans)
3514     );
3515     /* resize the trans array to remove unused space */
3516     trie->trans = (reg_trie_trans *)
3517         PerlMemShared_realloc( trie->trans, trie->lasttrans
3518                                * sizeof(reg_trie_trans) );
3519
3520     {   /* Modify the program and insert the new TRIE node */
3521         U8 nodetype =(U8)(flags & 0xFF);
3522         char *str=NULL;
3523
3524 #ifdef DEBUGGING
3525         regnode *optimize = NULL;
3526 #ifdef RE_TRACK_PATTERN_OFFSETS
3527
3528         U32 mjd_offset = 0;
3529         U32 mjd_nodelen = 0;
3530 #endif /* RE_TRACK_PATTERN_OFFSETS */
3531 #endif /* DEBUGGING */
3532         /*
3533            This means we convert either the first branch or the first Exact,
3534            depending on whether the thing following (in 'last') is a branch
3535            or not and whther first is the startbranch (ie is it a sub part of
3536            the alternation or is it the whole thing.)
3537            Assuming its a sub part we convert the EXACT otherwise we convert
3538            the whole branch sequence, including the first.
3539          */
3540         /* Find the node we are going to overwrite */
3541         if ( first != startbranch || OP( last ) == BRANCH ) {
3542             /* branch sub-chain */
3543             NEXT_OFF( first ) = (U16)(last - first);
3544 #ifdef RE_TRACK_PATTERN_OFFSETS
3545             DEBUG_r({
3546                 mjd_offset= Node_Offset((convert));
3547                 mjd_nodelen= Node_Length((convert));
3548             });
3549 #endif
3550             /* whole branch chain */
3551         }
3552 #ifdef RE_TRACK_PATTERN_OFFSETS
3553         else {
3554             DEBUG_r({
3555                 const  regnode *nop = NEXTOPER( convert );
3556                 mjd_offset= Node_Offset((nop));
3557                 mjd_nodelen= Node_Length((nop));
3558             });
3559         }
3560         DEBUG_OPTIMISE_r(
3561             Perl_re_indentf( aTHX_  "MJD offset:%" UVuf " MJD length:%" UVuf "\n",
3562                 depth+1,
3563                 (UV)mjd_offset, (UV)mjd_nodelen)
3564         );
3565 #endif
3566         /* But first we check to see if there is a common prefix we can
3567            split out as an EXACT and put in front of the TRIE node.  */
3568         trie->startstate= 1;
3569         if ( trie->bitmap && !widecharmap && !trie->jump  ) {
3570             /* we want to find the first state that has more than
3571              * one transition, if that state is not the first state
3572              * then we have a common prefix which we can remove.
3573              */
3574             U32 state;
3575             for ( state = 1 ; state < trie->statecount-1 ; state++ ) {
3576                 U32 ofs = 0;
3577                 I32 first_ofs = -1; /* keeps track of the ofs of the first
3578                                        transition, -1 means none */
3579                 U32 count = 0;
3580                 const U32 base = trie->states[ state ].trans.base;
3581
3582                 /* does this state terminate an alternation? */
3583                 if ( trie->states[state].wordnum )
3584                         count = 1;
3585
3586                 for ( ofs = 0 ; ofs < trie->uniquecharcount ; ofs++ ) {
3587                     if ( ( base + ofs >= trie->uniquecharcount ) &&
3588                          ( base + ofs - trie->uniquecharcount < trie->lasttrans ) &&
3589                          trie->trans[ base + ofs - trie->uniquecharcount ].check == state )
3590                     {
3591                         if ( ++count > 1 ) {
3592                             /* we have more than one transition */
3593                             SV **tmp;
3594                             U8 *ch;
3595                             /* if this is the first state there is no common prefix
3596                              * to extract, so we can exit */
3597                             if ( state == 1 ) break;
3598                             tmp = av_fetch( revcharmap, ofs, 0);
3599                             ch = (U8*)SvPV_nolen_const( *tmp );
3600
3601                             /* if we are on count 2 then we need to initialize the
3602                              * bitmap, and store the previous char if there was one
3603                              * in it*/
3604                             if ( count == 2 ) {
3605                                 /* clear the bitmap */
3606                                 Zero(trie->bitmap, ANYOF_BITMAP_SIZE, char);
3607                                 DEBUG_OPTIMISE_r(
3608                                     Perl_re_indentf( aTHX_  "New Start State=%" UVuf " Class: [",
3609                                         depth+1,
3610                                         (UV)state));
3611                                 if (first_ofs >= 0) {
3612                                     SV ** const tmp = av_fetch( revcharmap, first_ofs, 0);
3613                                     const U8 * const ch = (U8*)SvPV_nolen_const( *tmp );
3614
3615                                     TRIE_BITMAP_SET_FOLDED(trie,*ch, folder);
3616                                     DEBUG_OPTIMISE_r(
3617                                         Perl_re_printf( aTHX_  "%s", (char*)ch)
3618                                     );
3619                                 }
3620                             }
3621                             /* store the current firstchar in the bitmap */
3622                             TRIE_BITMAP_SET_FOLDED(trie,*ch, folder);
3623                             DEBUG_OPTIMISE_r(Perl_re_printf( aTHX_ "%s", ch));
3624                         }
3625                         first_ofs = ofs;
3626                     }
3627                 }
3628                 if ( count == 1 ) {
3629                     /* This state has only one transition, its transition is part
3630                      * of a common prefix - we need to concatenate the char it
3631                      * represents to what we have so far. */
3632                     SV **tmp = av_fetch( revcharmap, first_ofs, 0);
3633                     STRLEN len;
3634                     char *ch = SvPV( *tmp, len );
3635                     DEBUG_OPTIMISE_r({
3636                         SV *sv=sv_newmortal();
3637                         Perl_re_indentf( aTHX_  "Prefix State: %" UVuf " Ofs:%" UVuf " Char='%s'\n",
3638                             depth+1,
3639                             (UV)state, (UV)first_ofs,
3640                             pv_pretty(sv, SvPV_nolen_const(*tmp), SvCUR(*tmp), 6,
3641                                 PL_colors[0], PL_colors[1],
3642                                 (SvUTF8(*tmp) ? PERL_PV_ESCAPE_UNI : 0) |
3643                                 PERL_PV_ESCAPE_FIRSTCHAR
3644                             )
3645                         );
3646                     });
3647                     if ( state==1 ) {
3648                         OP( convert ) = nodetype;
3649                         str=STRING(convert);
3650                         setSTR_LEN(convert, 0);
3651                     }
3652                     assert( ( STR_LEN(convert) + len ) < 256 );
3653                     setSTR_LEN(convert, (U8)(STR_LEN(convert) + len));
3654                     while (len--)
3655                         *str++ = *ch++;
3656                 } else {
3657 #ifdef DEBUGGING
3658                     if (state>1)
3659                         DEBUG_OPTIMISE_r(Perl_re_printf( aTHX_ "]\n"));
3660 #endif
3661                     break;
3662                 }
3663             }
3664             trie->prefixlen = (state-1);
3665             if (str) {
3666                 regnode *n = convert+NODE_SZ_STR(convert);
3667                 assert( NODE_SZ_STR(convert) <= U16_MAX );
3668                 NEXT_OFF(convert) = (U16)(NODE_SZ_STR(convert));
3669                 trie->startstate = state;
3670                 trie->minlen -= (state - 1);
3671                 trie->maxlen -= (state - 1);
3672 #ifdef DEBUGGING
3673                /* At least the UNICOS C compiler choked on this
3674                 * being argument to DEBUG_r(), so let's just have
3675                 * it right here. */
3676                if (
3677 #ifdef PERL_EXT_RE_BUILD
3678                    1
3679 #else
3680                    DEBUG_r_TEST
3681 #endif
3682                    ) {
3683                    regnode *fix = convert;
3684                    U32 word = trie->wordcount;
3685 #ifdef RE_TRACK_PATTERN_OFFSETS
3686                    mjd_nodelen++;
3687 #endif
3688                    Set_Node_Offset_Length(convert, mjd_offset, state - 1);
3689                    while( ++fix < n ) {
3690                        Set_Node_Offset_Length(fix, 0, 0);
3691                    }
3692                    while (word--) {
3693                        SV ** const tmp = av_fetch( trie_words, word, 0 );
3694                        if (tmp) {
3695                            if ( STR_LEN(convert) <= SvCUR(*tmp) )
3696                                sv_chop(*tmp, SvPV_nolen(*tmp) + STR_LEN(convert));
3697                            else
3698                                sv_chop(*tmp, SvPV_nolen(*tmp) + SvCUR(*tmp));
3699                        }
3700                    }
3701                }
3702 #endif
3703                 if (trie->maxlen) {
3704                     convert = n;
3705                 } else {
3706                     NEXT_OFF(convert) = (U16)(tail - convert);
3707                     DEBUG_r(optimize= n);
3708                 }
3709             }
3710         }
3711         if (!jumper)
3712             jumper = last;
3713         if ( trie->maxlen ) {
3714             NEXT_OFF( convert ) = (U16)(tail - convert);
3715             ARG_SET( convert, data_slot );
3716             /* Store the offset to the first unabsorbed branch in
3717                jump[0], which is otherwise unused by the jump logic.
3718                We use this when dumping a trie and during optimisation. */
3719             if (trie->jump)
3720                 trie->jump[0] = (U16)(nextbranch - convert);
3721
3722             /* If the start state is not accepting (meaning there is no empty string/NOTHING)
3723              *   and there is a bitmap
3724              *   and the first "jump target" node we found leaves enough room
3725              * then convert the TRIE node into a TRIEC node, with the bitmap
3726              * embedded inline in the opcode - this is hypothetically faster.
3727              */
3728             if ( !trie->states[trie->startstate].wordnum
3729                  && trie->bitmap
3730                  && ( (char *)jumper - (char *)convert) >= (int)sizeof(struct regnode_charclass) )
3731             {
3732                 OP( convert ) = TRIEC;
3733                 Copy(trie->bitmap, ((struct regnode_charclass *)convert)->bitmap, ANYOF_BITMAP_SIZE, char);
3734                 PerlMemShared_free(trie->bitmap);
3735                 trie->bitmap= NULL;
3736             } else
3737                 OP( convert ) = TRIE;
3738
3739             /* store the type in the flags */
3740             convert->flags = nodetype;
3741             DEBUG_r({
3742             optimize = convert
3743                       + NODE_STEP_REGNODE
3744                       + regarglen[ OP( convert ) ];
3745             });
3746             /* XXX We really should free up the resource in trie now,
3747                    as we won't use them - (which resources?) dmq */
3748         }
3749         /* needed for dumping*/
3750         DEBUG_r(if (optimize) {
3751             regnode *opt = convert;
3752
3753             while ( ++opt < optimize) {
3754                 Set_Node_Offset_Length(opt, 0, 0);
3755             }
3756             /*
3757                 Try to clean up some of the debris left after the
3758                 optimisation.
3759              */
3760             while( optimize < jumper ) {
3761                 Track_Code( mjd_nodelen += Node_Length((optimize)); );
3762                 OP( optimize ) = OPTIMIZED;
3763                 Set_Node_Offset_Length(optimize, 0, 0);
3764                 optimize++;
3765             }
3766             Set_Node_Offset_Length(convert, mjd_offset, mjd_nodelen);
3767         });
3768     } /* end node insert */
3769
3770     /*  Finish populating the prev field of the wordinfo array.  Walk back
3771      *  from each accept state until we find another accept state, and if
3772      *  so, point the first word's .prev field at the second word. If the
3773      *  second already has a .prev field set, stop now. This will be the
3774      *  case either if we've already processed that word's accept state,
3775      *  or that state had multiple words, and the overspill words were
3776      *  already linked up earlier.
3777      */
3778     {
3779         U16 word;
3780         U32 state;
3781         U16 prev;
3782
3783         for (word=1; word <= trie->wordcount; word++) {
3784             prev = 0;
3785             if (trie->wordinfo[word].prev)
3786                 continue;
3787             state = trie->wordinfo[word].accept;
3788             while (state) {
3789                 state = prev_states[state];
3790                 if (!state)
3791                     break;
3792                 prev = trie->states[state].wordnum;
3793                 if (prev)
3794                     break;
3795             }
3796             trie->wordinfo[word].prev = prev;
3797         }
3798         Safefree(prev_states);
3799     }
3800
3801
3802     /* and now dump out the compressed format */
3803     DEBUG_TRIE_COMPILE_r(dump_trie(trie, widecharmap, revcharmap, depth+1));
3804
3805     RExC_rxi->data->data[ data_slot + 1 ] = (void*)widecharmap;
3806 #ifdef DEBUGGING
3807     RExC_rxi->data->data[ data_slot + TRIE_WORDS_OFFSET ] = (void*)trie_words;
3808     RExC_rxi->data->data[ data_slot + 3 ] = (void*)revcharmap;
3809 #else
3810     SvREFCNT_dec_NN(revcharmap);
3811 #endif
3812     return trie->jump
3813            ? MADE_JUMP_TRIE
3814            : trie->startstate>1
3815              ? MADE_EXACT_TRIE
3816              : MADE_TRIE;
3817 }
3818
3819 STATIC regnode *
3820 S_construct_ahocorasick_from_trie(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode *source, U32 depth)
3821 {
3822 /* The Trie is constructed and compressed now so we can build a fail array if
3823  * it's needed
3824
3825    This is basically the Aho-Corasick algorithm. Its from exercise 3.31 and
3826    3.32 in the
3827    "Red Dragon" -- Compilers, principles, techniques, and tools. Aho, Sethi,
3828    Ullman 1985/88
3829    ISBN 0-201-10088-6
3830
3831    We find the fail state for each state in the trie, this state is the longest
3832    proper suffix of the current state's 'word' that is also a proper prefix of
3833    another word in our trie. State 1 represents the word '' and is thus the
3834    default fail state. This allows the DFA not to have to restart after its
3835    tried and failed a word at a given point, it simply continues as though it
3836    had been matching the other word in the first place.
3837    Consider
3838       'abcdgu'=~/abcdefg|cdgu/
3839    When we get to 'd' we are still matching the first word, we would encounter
3840    'g' which would fail, which would bring us to the state representing 'd' in
3841    the second word where we would try 'g' and succeed, proceeding to match
3842    'cdgu'.
3843  */
3844  /* add a fail transition */
3845     const U32 trie_offset = ARG(source);
3846     reg_trie_data *trie=(reg_trie_data *)RExC_rxi->data->data[trie_offset];
3847     U32 *q;
3848     const U32 ucharcount = trie->uniquecharcount;
3849     const U32 numstates = trie->statecount;
3850     const U32 ubound = trie->lasttrans + ucharcount;
3851     U32 q_read = 0;
3852     U32 q_write = 0;
3853     U32 charid;
3854     U32 base = trie->states[ 1 ].trans.base;
3855     U32 *fail;
3856     reg_ac_data *aho;
3857     const U32 data_slot = add_data( pRExC_state, STR_WITH_LEN("T"));
3858     regnode *stclass;
3859     DECLARE_AND_GET_RE_DEBUG_FLAGS;
3860
3861     PERL_ARGS_ASSERT_CONSTRUCT_AHOCORASICK_FROM_TRIE;
3862     PERL_UNUSED_CONTEXT;
3863 #ifndef DEBUGGING
3864     PERL_UNUSED_ARG(depth);
3865 #endif
3866
3867     if ( OP(source) == TRIE ) {
3868         struct regnode_1 *op = (struct regnode_1 *)
3869             PerlMemShared_calloc(1, sizeof(struct regnode_1));
3870         StructCopy(source, op, struct regnode_1);
3871         stclass = (regnode *)op;
3872     } else {
3873         struct regnode_charclass *op = (struct regnode_charclass *)
3874             PerlMemShared_calloc(1, sizeof(struct regnode_charclass));
3875         StructCopy(source, op, struct regnode_charclass);
3876         stclass = (regnode *)op;
3877     }
3878     OP(stclass)+=2; /* convert the TRIE type to its AHO-CORASICK equivalent */
3879
3880     ARG_SET( stclass, data_slot );
3881     aho = (reg_ac_data *) PerlMemShared_calloc( 1, sizeof(reg_ac_data) );
3882     RExC_rxi->data->data[ data_slot ] = (void*)aho;
3883     aho->trie=trie_offset;
3884     aho->states=(reg_trie_state *)PerlMemShared_malloc( numstates * sizeof(reg_trie_state) );
3885     Copy( trie->states, aho->states, numstates, reg_trie_state );
3886     Newx( q, numstates, U32);
3887     aho->fail = (U32 *) PerlMemShared_calloc( numstates, sizeof(U32) );
3888     aho->refcount = 1;
3889     fail = aho->fail;
3890     /* initialize fail[0..1] to be 1 so that we always have
3891        a valid final fail state */
3892     fail[ 0 ] = fail[ 1 ] = 1;
3893
3894     for ( charid = 0; charid < ucharcount ; charid++ ) {
3895         const U32 newstate = TRIE_TRANS_STATE( 1, base, ucharcount, charid, 0 );
3896         if ( newstate ) {
3897             q[ q_write ] = newstate;
3898             /* set to point at the root */
3899             fail[ q[ q_write++ ] ]=1;
3900         }
3901     }
3902     while ( q_read < q_write) {
3903         const U32 cur = q[ q_read++ % numstates ];
3904         base = trie->states[ cur ].trans.base;
3905
3906         for ( charid = 0 ; charid < ucharcount ; charid++ ) {
3907             const U32 ch_state = TRIE_TRANS_STATE( cur, base, ucharcount, charid, 1 );
3908             if (ch_state) {
3909                 U32 fail_state = cur;
3910                 U32 fail_base;
3911                 do {
3912                     fail_state = fail[ fail_state ];
3913                     fail_base = aho->states[ fail_state ].trans.base;
3914                 } while ( !TRIE_TRANS_STATE( fail_state, fail_base, ucharcount, charid, 1 ) );
3915
3916                 fail_state = TRIE_TRANS_STATE( fail_state, fail_base, ucharcount, charid, 1 );
3917                 fail[ ch_state ] = fail_state;
3918                 if ( !aho->states[ ch_state ].wordnum && aho->states[ fail_state ].wordnum )
3919                 {
3920                         aho->states[ ch_state ].wordnum =  aho->states[ fail_state ].wordnum;
3921                 }
3922                 q[ q_write++ % numstates] = ch_state;
3923             }
3924         }
3925     }
3926     /* restore fail[0..1] to 0 so that we "fall out" of the AC loop
3927        when we fail in state 1, this allows us to use the
3928        charclass scan to find a valid start char. This is based on the principle
3929        that theres a good chance the string being searched contains lots of stuff
3930        that cant be a start char.
3931      */
3932     fail[ 0 ] = fail[ 1 ] = 0;
3933     DEBUG_TRIE_COMPILE_r({
3934         Perl_re_indentf( aTHX_  "Stclass Failtable (%" UVuf " states): 0",
3935                       depth, (UV)numstates
3936         );
3937         for( q_read=1; q_read<numstates; q_read++ ) {
3938             Perl_re_printf( aTHX_  ", %" UVuf, (UV)fail[q_read]);
3939         }
3940         Perl_re_printf( aTHX_  "\n");
3941     });
3942     Safefree(q);
3943     /*RExC_seen |= REG_TRIEDFA_SEEN;*/
3944     return stclass;
3945 }
3946
3947
3948 /* The below joins as many adjacent EXACTish nodes as possible into a single
3949  * one.  The regop may be changed if the node(s) contain certain sequences that
3950  * require special handling.  The joining is only done if:
3951  * 1) there is room in the current conglomerated node to entirely contain the
3952  *    next one.
3953  * 2) they are compatible node types
3954  *
3955  * The adjacent nodes actually may be separated by NOTHING-kind nodes, and
3956  * these get optimized out
3957  *
3958  * XXX khw thinks this should be enhanced to fill EXACT (at least) nodes as full
3959  * as possible, even if that means splitting an existing node so that its first
3960  * part is moved to the preceeding node.  This would maximise the efficiency of
3961  * memEQ during matching.
3962  *
3963  * If a node is to match under /i (folded), the number of characters it matches
3964  * can be different than its character length if it contains a multi-character
3965  * fold.  *min_subtract is set to the total delta number of characters of the
3966  * input nodes.