This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
5ff24fdab4dfec17285229b88fbb843dd37ff03c
[perl5.git] / utf8.h
1 /*    utf8.h
2  *
3  * This file contains definitions for use with the UTF-8 encoding.  It
4  * actually also works with the variant UTF-8 encoding called UTF-EBCDIC, and
5  * hides almost all of the differences between these from the caller.  In other
6  * words, someone should #include this file, and if the code is being compiled
7  * on an EBCDIC platform, things should mostly just work.
8  *
9  *    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2005, 2006, 2007, 2009,
10  *    2010, 2011 by Larry Wall and others
11  *
12  *    You may distribute under the terms of either the GNU General Public
13  *    License or the Artistic License, as specified in the README file.
14  *
15  */
16
17 #ifndef PERL_UTF8_H_      /* Guard against recursive inclusion */
18 #define PERL_UTF8_H_ 1
19
20 /* Use UTF-8 as the default script encoding?
21  * Turning this on will break scripts having non-UTF-8 binary
22  * data (such as Latin-1) in string literals. */
23 #ifdef USE_UTF8_SCRIPTS
24 #    define USE_UTF8_IN_NAMES (!IN_BYTES)
25 #else
26 #    define USE_UTF8_IN_NAMES (PL_hints & HINT_UTF8)
27 #endif
28
29 #include "regcharclass.h"
30 #include "unicode_constants.h"
31
32 /* For to_utf8_fold_flags, q.v. */
33 #define FOLD_FLAGS_LOCALE       0x1
34 #define FOLD_FLAGS_FULL         0x2
35 #define FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII  0x4
36
37 /*
38 =head1 Unicode Support
39 L<perlguts/Unicode Support> has an introduction to this API.
40
41 See also L</Character classification>,
42 and L</Character case changing>.
43 Various functions outside this section also work specially with Unicode.
44 Search for the string "utf8" in this document.
45
46 =for apidoc is_ascii_string
47
48 This is a misleadingly-named synonym for L</is_utf8_invariant_string>.
49 On ASCII-ish platforms, the name isn't misleading: the ASCII-range characters
50 are exactly the UTF-8 invariants.  But EBCDIC machines have more invariants
51 than just the ASCII characters, so C<is_utf8_invariant_string> is preferred.
52
53 =for apidoc is_invariant_string
54
55 This is a somewhat misleadingly-named synonym for L</is_utf8_invariant_string>.
56 C<is_utf8_invariant_string> is preferred, as it indicates under what conditions
57 the string is invariant.
58
59 =cut
60 */
61 #define is_ascii_string(s, len)     is_utf8_invariant_string(s, len)
62 #define is_invariant_string(s, len) is_utf8_invariant_string(s, len)
63
64 #define uvoffuni_to_utf8_flags(d,uv,flags)                                     \
65                                uvoffuni_to_utf8_flags_msgs(d, uv, flags, 0)
66 #define uvchr_to_utf8(a,b)          uvchr_to_utf8_flags(a,b,0)
67 #define uvchr_to_utf8_flags(d,uv,flags)                                        \
68                                     uvchr_to_utf8_flags_msgs(d,uv,flags, 0)
69 #define uvchr_to_utf8_flags_msgs(d,uv,flags,msgs)                              \
70                 uvoffuni_to_utf8_flags_msgs(d,NATIVE_TO_UNI(uv),flags, msgs)
71 #define utf8_to_uvchr_buf(s, e, lenp)                                          \
72             utf8_to_uvchr_buf_helper((const U8 *) (s), (const U8 *) e, lenp)
73 #define utf8n_to_uvchr(s, len, lenp, flags)                                    \
74                                 utf8n_to_uvchr_error(s, len, lenp, flags, 0)
75 #define utf8n_to_uvchr_error(s, len, lenp, flags, errors)                      \
76                         utf8n_to_uvchr_msgs(s, len, lenp, flags, errors, 0)
77
78 #define to_uni_fold(c, p, lenp) _to_uni_fold_flags(c, p, lenp, FOLD_FLAGS_FULL)
79
80 #define foldEQ_utf8(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2) \
81                     foldEQ_utf8_flags(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2, 0)
82 #define FOLDEQ_UTF8_NOMIX_ASCII   (1 << 0)
83 #define FOLDEQ_LOCALE             (1 << 1)
84 #define FOLDEQ_S1_ALREADY_FOLDED  (1 << 2)
85 #define FOLDEQ_S2_ALREADY_FOLDED  (1 << 3)
86 #define FOLDEQ_S1_FOLDS_SANE      (1 << 4)
87 #define FOLDEQ_S2_FOLDS_SANE      (1 << 5)
88
89 #define ibcmp_utf8(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2) \
90                     cBOOL(! foldEQ_utf8(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2))
91
92 #ifdef EBCDIC
93 /* The equivalent of these macros but implementing UTF-EBCDIC
94    are in the following header file:
95  */
96
97 #include "utfebcdic.h"
98
99 #else   /* ! EBCDIC */
100 START_EXTERN_C
101
102 /*
103
104 =for apidoc AmnU|STRLEN|UTF8_MAXBYTES
105
106 The maximum width of a single UTF-8 encoded character, in bytes.
107
108 NOTE: Strictly speaking Perl's UTF-8 should not be called UTF-8 since UTF-8
109 is an encoding of Unicode, and Unicode's upper limit, 0x10FFFF, can be
110 expressed with 4 bytes.  However, Perl thinks of UTF-8 as a way to encode
111 non-negative integers in a binary format, even those above Unicode.
112
113 =cut
114  */
115 #define UTF8_MAXBYTES 13
116
117 #ifdef DOINIT
118 EXTCONST unsigned char PL_utf8skip[] = {
119 /* 0x00 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* ascii */
120 /* 0x10 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* ascii */
121 /* 0x20 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* ascii */
122 /* 0x30 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* ascii */
123 /* 0x40 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* ascii */
124 /* 0x50 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* ascii */
125 /* 0x60 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* ascii */
126 /* 0x70 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* ascii */
127 /* 0x80 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* bogus: continuation byte */
128 /* 0x90 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* bogus: continuation byte */
129 /* 0xA0 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* bogus: continuation byte */
130 /* 0xB0 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* bogus: continuation byte */
131 /* 0xC0 */ 2,2,                             /* overlong */
132 /* 0xC2 */     2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2, /* U+0080 to U+03FF */
133 /* 0xD0 */ 2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2, /* U+0400 to U+07FF */
134 /* 0xE0 */ 3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3, /* U+0800 to U+FFFF */
135 /* 0xF0 */ 4,4,4,4,4,4,4,4,5,5,5,5,6,6,     /* above BMP to 2**31 - 1 */
136            /* Perl extended (never was official UTF-8).  Up to 36 bit */
137 /* 0xFE */                             7,
138            /* More extended, Up to 72 bits (64-bit + reserved) */
139 /* 0xFF */                               UTF8_MAXBYTES
140 };
141 #else
142 EXTCONST unsigned char PL_utf8skip[];
143 #endif
144
145 END_EXTERN_C
146
147 #if defined(_MSC_VER) && _MSC_VER < 1400
148 /* older MSVC versions have a smallish macro buffer */
149 #define PERL_SMALL_MACRO_BUFFER
150 #endif
151
152 /*
153
154 =for apidoc Am|U8|NATIVE_TO_LATIN1|U8 ch
155
156 Returns the Latin-1 (including ASCII and control characters) equivalent of the
157 input native code point given by C<ch>.  Thus, C<NATIVE_TO_LATIN1(193)> on
158 EBCDIC platforms returns 65.  These each represent the character C<"A"> on
159 their respective platforms.  On ASCII platforms no conversion is needed, so
160 this macro expands to just its input, adding no time nor space requirements to
161 the implementation.
162
163 For conversion of code points potentially larger than will fit in a character,
164 use L</NATIVE_TO_UNI>.
165
166 =for apidoc Am|U8|LATIN1_TO_NATIVE|U8 ch
167
168 Returns the native  equivalent of the input Latin-1 code point (including ASCII
169 and control characters) given by C<ch>.  Thus, C<LATIN1_TO_NATIVE(66)> on
170 EBCDIC platforms returns 194.  These each represent the character C<"B"> on
171 their respective platforms.  On ASCII platforms no conversion is needed, so
172 this macro expands to just its input, adding no time nor space requirements to
173 the implementation.
174
175 For conversion of code points potentially larger than will fit in a character,
176 use L</UNI_TO_NATIVE>.
177
178 =for apidoc Am|UV|NATIVE_TO_UNI|UV ch
179
180 Returns the Unicode  equivalent of the input native code point given by C<ch>.
181 Thus, C<NATIVE_TO_UNI(195)> on EBCDIC platforms returns 67.  These each
182 represent the character C<"C"> on their respective platforms.  On ASCII
183 platforms no conversion is needed, so this macro expands to just its input,
184 adding no time nor space requirements to the implementation.
185
186 =for apidoc Am|UV|UNI_TO_NATIVE|UV ch
187
188 Returns the native  equivalent of the input Unicode code point  given by C<ch>.
189 Thus, C<UNI_TO_NATIVE(68)> on EBCDIC platforms returns 196.  These each
190 represent the character C<"D"> on their respective platforms.  On ASCII
191 platforms no conversion is needed, so this macro expands to just its input,
192 adding no time nor space requirements to the implementation.
193
194 =cut
195 */
196
197 #ifdef PERL_SMALL_MACRO_BUFFER
198 #  define NATIVE_TO_LATIN1(ch)     ((U8)(ch))
199 #  define LATIN1_TO_NATIVE(ch)     ((U8)(ch))
200 #else
201 #  define NATIVE_TO_LATIN1(ch)     (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) ((U8) ((ch) | 0)))
202 #  define LATIN1_TO_NATIVE(ch)     (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) ((U8) ((ch) | 0)))
203 #endif
204
205 /* I8 is an intermediate version of UTF-8 used only in UTF-EBCDIC.  We thus
206  * consider it to be identical to UTF-8 on ASCII platforms.  Strictly speaking
207  * UTF-8 and UTF-EBCDIC are two different things, but we often conflate them
208  * because they are 8-bit encodings that serve the same purpose in Perl, and
209  * rarely do we need to distinguish them.  The term "NATIVE_UTF8" applies to
210  * whichever one is applicable on the current platform */
211 #ifdef PERL_SMALL_MACRO_BUFFER
212 #define NATIVE_UTF8_TO_I8(ch) ((U8) (ch))
213 #define I8_TO_NATIVE_UTF8(ch) ((U8) (ch))
214 #else
215 #define NATIVE_UTF8_TO_I8(ch) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) ((U8) ((ch) | 0)))
216 #define I8_TO_NATIVE_UTF8(ch) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) ((U8) ((ch) | 0)))
217 #endif
218
219 #define UNI_TO_NATIVE(ch)        ((UV) ((ch) | 0))
220 #define NATIVE_TO_UNI(ch)        ((UV) ((ch) | 0))
221
222 /*
223
224  The following table is from Unicode 3.2, plus the Perl extensions for above
225  U+10FFFF
226
227  Code Points            1st Byte  2nd Byte  3rd    4th     5th     6th       7th   8th-13th
228
229    U+0000..U+007F       00..7F
230    U+0080..U+07FF     * C2..DF    80..BF
231    U+0800..U+0FFF       E0      * A0..BF  80..BF
232    U+1000..U+CFFF       E1..EC    80..BF  80..BF
233    U+D000..U+D7FF       ED        80..9F  80..BF
234    U+D800..U+DFFF       ED        A0..BF  80..BF  (surrogates)
235    U+E000..U+FFFF       EE..EF    80..BF  80..BF
236   U+10000..U+3FFFF      F0      * 90..BF  80..BF  80..BF
237   U+40000..U+FFFFF      F1..F3    80..BF  80..BF  80..BF
238  U+100000..U+10FFFF     F4        80..8F  80..BF  80..BF
239     Below are above-Unicode code points
240  U+110000..U+13FFFF     F4        90..BF  80..BF  80..BF
241  U+110000..U+1FFFFF     F5..F7    80..BF  80..BF  80..BF
242  U+200000..U+FFFFFF     F8      * 88..BF  80..BF  80..BF  80..BF
243 U+1000000..U+3FFFFFF    F9..FB    80..BF  80..BF  80..BF  80..BF
244 U+4000000..U+3FFFFFFF    FC     * 84..BF  80..BF  80..BF  80..BF  80..BF
245 U+40000000..U+7FFFFFFF   FD       80..BF  80..BF  80..BF  80..BF  80..BF
246 U+80000000..U+FFFFFFFFF  FE     * 82..BF  80..BF  80..BF  80..BF  80..BF    80..BF
247 U+1000000000..           FF       80..BF  80..BF  80..BF  80..BF  80..BF  * 81..BF  80..BF
248
249 Note the gaps before several of the byte entries above marked by '*'.  These are
250 caused by legal UTF-8 avoiding non-shortest encodings: it is technically
251 possible to UTF-8-encode a single code point in different ways, but that is
252 explicitly forbidden, and the shortest possible encoding should always be used
253 (and that is what Perl does).  The non-shortest ones are called 'overlongs'.
254
255  */
256
257 /*
258  Another way to look at it, as bits:
259
260                   Code Points      1st Byte   2nd Byte   3rd Byte   4th Byte
261
262                         0aaa aaaa  0aaa aaaa
263               0000 0bbb bbaa aaaa  110b bbbb  10aa aaaa
264               cccc bbbb bbaa aaaa  1110 cccc  10bb bbbb  10aa aaaa
265  00 000d ddcc cccc bbbb bbaa aaaa  1111 0ddd  10cc cccc  10bb bbbb  10aa aaaa
266
267 As you can see, the continuation bytes all begin with C<10>, and the
268 leading bits of the start byte tell how many bytes there are in the
269 encoded character.
270
271 Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up through FF, though any
272 beginning with FF yields a code point that is too large for 32-bit ASCII
273 platforms.  FF signals to use 13 bytes for the encoded character.  This breaks
274 the paradigm that the number of leading bits gives how many total bytes there
275 are in the character.
276
277 =cut
278 */
279
280 /* Is the representation of the Unicode code point 'cp' the same regardless of
281  * being encoded in UTF-8 or not? */
282 #define OFFUNI_IS_INVARIANT(cp)     isASCII(cp)
283
284 /*
285 =for apidoc Am|bool|UVCHR_IS_INVARIANT|UV cp
286
287 Evaluates to 1 if the representation of code point C<cp> is the same whether or
288 not it is encoded in UTF-8; otherwise evaluates to 0.  UTF-8 invariant
289 characters can be copied as-is when converting to/from UTF-8, saving time.
290 C<cp> is Unicode if above 255; otherwise is platform-native.
291
292 =cut
293  */
294
295 #define UVCHR_IS_INVARIANT(cp)      OFFUNI_IS_INVARIANT(cp)
296
297 /* This defines the bits that are to be in the continuation bytes of a multi-byte
298  * UTF-8 encoded character that mark it is a continuation byte. */
299 #define UTF_CONTINUATION_MARK           0x80
300
301 /* Misleadingly named: is the UTF8-encoded byte 'c' part of a variant sequence
302  * in UTF-8?  This is the inverse of UTF8_IS_INVARIANT.  The |0 makes sure this
303  * isn't mistakenly called with a ptr argument */
304 #define UTF8_IS_CONTINUED(c)  (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))                 \
305                                ((U8)((c) | 0)) &  UTF_CONTINUATION_MARK)
306
307 /* Is the byte 'c' the first byte of a multi-byte UTF8-8 encoded sequence?
308  * This doesn't catch invariants (they are single-byte).  It also excludes the
309  * illegal overlong sequences that begin with C0 and C1.  The |0 makes sure
310  * this isn't mistakenly called with a ptr argument */
311 #define UTF8_IS_START(c)      (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))                 \
312                                ((U8)((c) | 0)) >= 0xc2)
313
314 /* For use in UTF8_IS_CONTINUATION() below */
315 #define UTF_IS_CONTINUATION_MASK    0xC0
316
317 /* Is the byte 'c' part of a multi-byte UTF8-8 encoded sequence, and not the
318  * first byte thereof?  The |0 makes sure this isn't mistakenly called with a
319  * ptr argument */
320 #define UTF8_IS_CONTINUATION(c)     (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))           \
321      (((U8)((c) | 0)) & UTF_IS_CONTINUATION_MASK) == UTF_CONTINUATION_MARK)
322
323 /* Is the UTF8-encoded byte 'c' the first byte of a two byte sequence?  Use
324  * UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE() instead if the input isn't known to
325  * be well-formed.  Masking with 0xfe allows the low bit to be 0 or 1; thus
326  * this matches 0xc[23].  The |0 makes sure this isn't mistakenly called with a
327  * ptr argument */
328 #define UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(c)  (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))       \
329                                          (((U8)((c) | 0)) & 0xfe) == 0xc2)
330
331 /* Is the UTF8-encoded byte 'c' the first byte of a sequence of bytes that
332  * represent a code point > 255?  The |0 makes sure this isn't mistakenly
333  * called with a ptr argument */
334 #define UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(c)     (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))           \
335                                      ((U8)((c) | 0)) >= 0xc4)
336
337 /* This is the number of low-order bits a continuation byte in a UTF-8 encoded
338  * sequence contributes to the specification of the code point.  In the bit
339  * maps above, you see that the first 2 bits are a constant '10', leaving 6 of
340  * real information */
341 #define UTF_ACCUMULATION_SHIFT          6
342
343 /* ^? is defined to be DEL on ASCII systems.  See the definition of toCTRL()
344  * for more */
345 #define QUESTION_MARK_CTRL  DEL_NATIVE
346
347 /* Surrogates, non-character code points and above-Unicode code points are
348  * problematic in some contexts.  This allows code that needs to check for
349  * those to to quickly exclude the vast majority of code points it will
350  * encounter */
351 #define isUTF8_POSSIBLY_PROBLEMATIC(c) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))        \
352                                         (U8) c >= 0xED)
353
354 #define UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv)    UNLIKELY((UV) (uv) > 0x7FFFFFFF)
355
356 #endif /* EBCDIC vs ASCII */
357
358 /* 2**UTF_ACCUMULATION_SHIFT - 1 */
359 #define UTF_CONTINUATION_MASK  ((U8) ((1U << UTF_ACCUMULATION_SHIFT) - 1))
360
361 /* Internal macro to be used only in this file to aid in constructing other
362  * publicly accessible macros.
363  * The number of bytes required to express this uv in UTF-8, for just those
364  * uv's requiring 2 through 6 bytes, as these are common to all platforms and
365  * word sizes.  The number of bytes needed is given by the number of leading 1
366  * bits in the start byte.  There are 32 start bytes that have 2 initial 1 bits
367  * (C0-DF); there are 16 that have 3 initial 1 bits (E0-EF); 8 that have 4
368  * initial 1 bits (F0-F8); 4 that have 5 initial 1 bits (F9-FB), and 2 that
369  * have 6 initial 1 bits (FC-FD).  The largest number a string of n bytes can
370  * represent is       (the number of possible start bytes for 'n')
371  *                  * (the number of possiblities for each start byte
372  * The latter in turn is
373  *                  2  ** (  (how many continuation bytes there are)
374  *                         * (the number of bits of information each
375  *                            continuation byte holds))
376  *
377  * If we were on a platform where we could use a fast find first set bit
378  * instruction (or count leading zeros instruction) this could be replaced by
379  * using that to find the log2 of the uv, and divide that by the number of bits
380  * of information in each continuation byte, adjusting for large cases and how
381  * much information is in a start byte for that length */
382 #define __COMMON_UNI_SKIP(uv)                                               \
383           (UV) (uv) < (32 * (1U << (    UTF_ACCUMULATION_SHIFT))) ? 2 :     \
384           (UV) (uv) < (16 * (1U << (2 * UTF_ACCUMULATION_SHIFT))) ? 3 :     \
385           (UV) (uv) < ( 8 * (1U << (3 * UTF_ACCUMULATION_SHIFT))) ? 4 :     \
386           (UV) (uv) < ( 4 * (1U << (4 * UTF_ACCUMULATION_SHIFT))) ? 5 :     \
387           (UV) (uv) < ( 2 * (1U << (5 * UTF_ACCUMULATION_SHIFT))) ? 6 :
388
389 /* Internal macro to be used only in this file.
390  * This adds to __COMMON_UNI_SKIP the details at this platform's upper range.
391  * For any-sized EBCDIC platforms, or 64-bit ASCII ones, we need one more test
392  * to see if just 7 bytes is needed, or if the maximum is needed.  For 32-bit
393  * ASCII platforms, everything is representable by 7 bytes */
394 #if defined(UV_IS_QUAD) || defined(EBCDIC)
395 #   define __BASE_UNI_SKIP(uv) (__COMMON_UNI_SKIP(uv)                       \
396      (UV) (uv) < ((UV) 1U << (6 * UTF_ACCUMULATION_SHIFT)) ? 7 : UTF8_MAXBYTES)
397 #else
398 #   define __BASE_UNI_SKIP(uv) (__COMMON_UNI_SKIP(uv) 7)
399 #endif
400
401 /* The next two macros use the base macro defined above, and add in the tests
402  * at the low-end of the range, for just 1 byte, yielding complete macros,
403  * publicly accessible. */
404
405 /* Input is a true Unicode (not-native) code point */
406 #define OFFUNISKIP(uv) (OFFUNI_IS_INVARIANT(uv) ? 1 : __BASE_UNI_SKIP(uv))
407
408 /*
409
410 =for apidoc Am|STRLEN|UVCHR_SKIP|UV cp
411 returns the number of bytes required to represent the code point C<cp> when
412 encoded as UTF-8.  C<cp> is a native (ASCII or EBCDIC) code point if less than
413 255; a Unicode code point otherwise.
414
415 =cut
416  */
417 #define UVCHR_SKIP(uv) ( UVCHR_IS_INVARIANT(uv) ? 1 : __BASE_UNI_SKIP(uv))
418
419 /* The largest code point representable by two UTF-8 bytes on this platform.
420  * As explained in the comments for __COMMON_UNI_SKIP, 32 start bytes with
421  * UTF_ACCUMULATION_SHIFT bits of information each */
422 #define MAX_UTF8_TWO_BYTE (32 * (1U << UTF_ACCUMULATION_SHIFT) - 1)
423
424 /* The largest code point representable by two UTF-8 bytes on any platform that
425  * Perl runs on.  This value is constrained by EBCDIC which has 5 bits per
426  * continuation byte */
427 #define MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE (32 * (1U << 5) - 1)
428
429 /* The maximum number of UTF-8 bytes a single Unicode character can
430  * uppercase/lowercase/fold into.  Unicode guarantees that the maximum
431  * expansion is UTF8_MAX_FOLD_CHAR_EXPAND characters, but any above-Unicode
432  * code point will fold to itself, so we only have to look at the expansion of
433  * the maximum Unicode code point.  But this number may be less than the space
434  * occupied by a very large code point under Perl's extended UTF-8.  We have to
435  * make it large enough to fit any single character.  (It turns out that ASCII
436  * and EBCDIC differ in which is larger) */
437 #define UTF8_MAXBYTES_CASE                                                      \
438         (UTF8_MAXBYTES >= (UTF8_MAX_FOLD_CHAR_EXPAND * OFFUNISKIP(0x10FFFF))    \
439                            ? UTF8_MAXBYTES                                      \
440                            : (UTF8_MAX_FOLD_CHAR_EXPAND * OFFUNISKIP(0x10FFFF)))
441
442 /* Rest of these are attributes of Unicode and perl's internals rather than the
443  * encoding, or happen to be the same in both ASCII and EBCDIC (at least at
444  * this level; the macros that some of these call may have different
445  * definitions in the two encodings */
446
447 /* In domain restricted to ASCII, these may make more sense to the reader than
448  * the ones with Latin1 in the name */
449 #define NATIVE_TO_ASCII(ch)      NATIVE_TO_LATIN1(ch)
450 #define ASCII_TO_NATIVE(ch)      LATIN1_TO_NATIVE(ch)
451
452 /* More or less misleadingly-named defines, retained for back compat */
453 #define NATIVE_TO_UTF(ch)        NATIVE_UTF8_TO_I8(ch)
454 #define NATIVE_TO_I8(ch)         NATIVE_UTF8_TO_I8(ch)
455 #define UTF_TO_NATIVE(ch)        I8_TO_NATIVE_UTF8(ch)
456 #define I8_TO_NATIVE(ch)         I8_TO_NATIVE_UTF8(ch)
457 #define NATIVE8_TO_UNI(ch)       NATIVE_TO_LATIN1(ch)
458
459 /* This defines the 1-bits that are to be in the first byte of a multi-byte
460  * UTF-8 encoded character that mark it as a start byte and give the number of
461  * bytes that comprise the character. 'len' is the number of bytes in the
462  * multi-byte sequence. */
463 #define UTF_START_MARK(len) (((len) >  7) ? 0xFF : (0xFF & (0xFE << (7-(len)))))
464
465 /* Masks out the initial one bits in a start byte, leaving the real data ones.
466  * Doesn't work on an invariant byte.  'len' is the number of bytes in the
467  * multi-byte sequence that comprises the character. */
468 #define UTF_START_MASK(len) (((len) >= 7) ? 0x00 : (0x1F >> ((len)-2)))
469
470 /* Adds a UTF8 continuation byte 'new' of information to a running total code
471  * point 'old' of all the continuation bytes so far.  This is designed to be
472  * used in a loop to convert from UTF-8 to the code point represented.  Note
473  * that this is asymmetric on EBCDIC platforms, in that the 'new' parameter is
474  * the UTF-EBCDIC byte, whereas the 'old' parameter is a Unicode (not EBCDIC)
475  * code point in process of being generated */
476 #define UTF8_ACCUMULATE(old, new) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(new))              \
477                                    ((old) << UTF_ACCUMULATION_SHIFT)           \
478                                    | ((NATIVE_UTF8_TO_I8(new))                 \
479                                        & UTF_CONTINUATION_MASK))
480
481 /* This works in the face of malformed UTF-8. */
482 #define UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE(s, e)                                 \
483                                        (   UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(*(s))  \
484                                         && ( (e) - (s) > 1)                   \
485                                         && UTF8_IS_CONTINUATION(*((s)+1)))
486
487 /* Number of bytes a code point occupies in UTF-8. */
488 #define NATIVE_SKIP(uv) UVCHR_SKIP(uv)
489
490 /* Most code which says UNISKIP is really thinking in terms of native code
491  * points (0-255) plus all those beyond.  This is an imprecise term, but having
492  * it means existing code continues to work.  For precision, use UVCHR_SKIP,
493  * NATIVE_SKIP, or OFFUNISKIP */
494 #define UNISKIP(uv)   UVCHR_SKIP(uv)
495
496 /* Longer, but more accurate name */
497 #define UTF8_IS_ABOVE_LATIN1_START(c)     UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(c)
498
499 /* Convert a UTF-8 variant Latin1 character to a native code point value.
500  * Needs just one iteration of accumulate.  Should be used only if it is known
501  * that the code point is < 256, and is not UTF-8 invariant.  Use the slower
502  * but more general TWO_BYTE_UTF8_TO_NATIVE() which handles any code point
503  * representable by two bytes (which turns out to be up through
504  * MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE).  The two parameters are:
505  *  HI: a downgradable start byte;
506  *  LO: continuation.
507  * */
508 #define EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(HI, LO)                                        \
509     ( __ASSERT_(UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(HI))                                \
510       __ASSERT_(UTF8_IS_CONTINUATION(LO))                                       \
511      LATIN1_TO_NATIVE(UTF8_ACCUMULATE((                                         \
512                             NATIVE_UTF8_TO_I8(HI) & UTF_START_MASK(2)), (LO))))
513
514 /* Convert a two (not one) byte utf8 character to a native code point value.
515  * Needs just one iteration of accumulate.  Should not be used unless it is
516  * known that the two bytes are legal: 1) two-byte start, and 2) continuation.
517  * Note that the result can be larger than 255 if the input character is not
518  * downgradable */
519 #define TWO_BYTE_UTF8_TO_NATIVE(HI, LO) \
520     (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(HI))                                              \
521      __ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(LO))                                              \
522      __ASSERT_(PL_utf8skip[HI] == 2)                                            \
523      __ASSERT_(UTF8_IS_CONTINUATION(LO))                                        \
524      UNI_TO_NATIVE(UTF8_ACCUMULATE((NATIVE_UTF8_TO_I8(HI) & UTF_START_MASK(2)), \
525                                    (LO))))
526
527 /* Should never be used, and be deprecated */
528 #define TWO_BYTE_UTF8_TO_UNI(HI, LO) NATIVE_TO_UNI(TWO_BYTE_UTF8_TO_NATIVE(HI, LO))
529
530 /*
531
532 =for apidoc Am|STRLEN|UTF8SKIP|char* s
533 returns the number of bytes in the UTF-8 encoded character whose first (perhaps
534 only) byte is pointed to by C<s>.
535
536 =cut
537  */
538 #define UTF8SKIP(s)  PL_utf8skip[*(const U8*)(s)]
539 #define UTF8_SKIP(s) UTF8SKIP(s)
540
541 /*
542
543 =for apidoc Am|STRLEN|UTF8_SAFE_SKIP|char* s|char* e
544 returns 0 if S<C<s E<gt>= e>>; otherwise returns the number of bytes in the
545 UTF-8 encoded character whose first  byte is pointed to by C<s>.  But it never
546 returns beyond C<e>.  On DEBUGGING builds, it asserts that S<C<s E<lt>= e>>.
547
548 =cut
549  */
550 #define UTF8_SAFE_SKIP(s, e)  (__ASSERT_((e) >= (s))                \
551                               ((e) - (s)) <= 0                      \
552                                ? 0                                  \
553                                : MIN(((e) - (s)), UTF8_SKIP(s)))
554
555 /* Most code that says 'UNI_' really means the native value for code points up
556  * through 255 */
557 #define UNI_IS_INVARIANT(cp)   UVCHR_IS_INVARIANT(cp)
558
559 /*
560 =for apidoc Am|bool|UTF8_IS_INVARIANT|char c
561
562 Evaluates to 1 if the byte C<c> represents the same character when encoded in
563 UTF-8 as when not; otherwise evaluates to 0.  UTF-8 invariant characters can be
564 copied as-is when converting to/from UTF-8, saving time.
565
566 In spite of the name, this macro gives the correct result if the input string
567 from which C<c> comes is not encoded in UTF-8.
568
569 See C<L</UVCHR_IS_INVARIANT>> for checking if a UV is invariant.
570
571 =cut
572
573 The reason it works on both UTF-8 encoded strings and non-UTF-8 encoded, is
574 that it returns TRUE in each for the exact same set of bit patterns.  It is
575 valid on a subset of what UVCHR_IS_INVARIANT is valid on, so can just use that;
576 and the compiler should optimize out anything extraneous given the
577 implementation of the latter.  The |0 makes sure this isn't mistakenly called
578 with a ptr argument.
579 */
580 #define UTF8_IS_INVARIANT(c)    UVCHR_IS_INVARIANT((c) | 0)
581
582 /* Like the above, but its name implies a non-UTF8 input, which as the comments
583  * above show, doesn't matter as to its implementation */
584 #define NATIVE_BYTE_IS_INVARIANT(c)     UVCHR_IS_INVARIANT(c)
585
586 /* The macros in the next 4 sets are used to generate the two utf8 or utfebcdic
587  * bytes from an ordinal that is known to fit into exactly two (not one) bytes;
588  * it must be less than 0x3FF to work across both encodings. */
589
590 /* These two are helper macros for the other three sets, and should not be used
591  * directly anywhere else.  'translate_function' is either NATIVE_TO_LATIN1
592  * (which works for code points up through 0xFF) or NATIVE_TO_UNI which works
593  * for any code point */
594 #define __BASE_TWO_BYTE_HI(c, translate_function)                               \
595            (__ASSERT_(! UVCHR_IS_INVARIANT(c))                                  \
596             I8_TO_NATIVE_UTF8((translate_function(c) >> UTF_ACCUMULATION_SHIFT) \
597                               | UTF_START_MARK(2)))
598 #define __BASE_TWO_BYTE_LO(c, translate_function)                               \
599              (__ASSERT_(! UVCHR_IS_INVARIANT(c))                                \
600               I8_TO_NATIVE_UTF8((translate_function(c) & UTF_CONTINUATION_MASK) \
601                                  | UTF_CONTINUATION_MARK))
602
603 /* The next two macros should not be used.  They were designed to be usable as
604  * the case label of a switch statement, but this doesn't work for EBCDIC.  Use
605  * regen/unicode_constants.pl instead */
606 #define UTF8_TWO_BYTE_HI_nocast(c)  __BASE_TWO_BYTE_HI(c, NATIVE_TO_UNI)
607 #define UTF8_TWO_BYTE_LO_nocast(c)  __BASE_TWO_BYTE_LO(c, NATIVE_TO_UNI)
608
609 /* The next two macros are used when the source should be a single byte
610  * character; checked for under DEBUGGING */
611 #define UTF8_EIGHT_BIT_HI(c) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))                    \
612                              ( __BASE_TWO_BYTE_HI(c, NATIVE_TO_LATIN1)))
613 #define UTF8_EIGHT_BIT_LO(c) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))                    \
614                              (__BASE_TWO_BYTE_LO(c, NATIVE_TO_LATIN1)))
615
616 /* These final two macros in the series are used when the source can be any
617  * code point whose UTF-8 is known to occupy 2 bytes; they are less efficient
618  * than the EIGHT_BIT versions on EBCDIC platforms.  We use the logical '~'
619  * operator instead of "<=" to avoid getting compiler warnings.
620  * MAX_UTF8_TWO_BYTE should be exactly all one bits in the lower few
621  * places, so the ~ works */
622 #define UTF8_TWO_BYTE_HI(c)                                                    \
623        (__ASSERT_((sizeof(c) ==  1)                                            \
624                   || !(((WIDEST_UTYPE)(c)) & ~MAX_UTF8_TWO_BYTE))              \
625         (__BASE_TWO_BYTE_HI(c, NATIVE_TO_UNI)))
626 #define UTF8_TWO_BYTE_LO(c)                                                    \
627        (__ASSERT_((sizeof(c) ==  1)                                            \
628                   || !(((WIDEST_UTYPE)(c)) & ~MAX_UTF8_TWO_BYTE))              \
629         (__BASE_TWO_BYTE_LO(c, NATIVE_TO_UNI)))
630
631 /* This is illegal in any well-formed UTF-8 in both EBCDIC and ASCII
632  * as it is only in overlongs. */
633 #define ILLEGAL_UTF8_BYTE   I8_TO_NATIVE_UTF8(0xC1)
634
635 /*
636  * 'UTF' is whether or not p is encoded in UTF8.  The names 'foo_lazy_if' stem
637  * from an earlier version of these macros in which they didn't call the
638  * foo_utf8() macros (i.e. were 'lazy') unless they decided that *p is the
639  * beginning of a utf8 character.  Now that foo_utf8() determines that itself,
640  * no need to do it again here
641  */
642 #define isIDFIRST_lazy_if(p,UTF)                                            \
643             _is_utf8_FOO(_CC_IDFIRST, (const U8 *) p, "isIDFIRST_lazy_if",  \
644                          "isIDFIRST_lazy_if_safe",                          \
645                          cBOOL(UTF && ! IN_BYTES), 0, __FILE__,__LINE__)
646
647 #define isIDFIRST_lazy_if_safe(p, e, UTF)                                   \
648                    ((IN_BYTES || !UTF)                                      \
649                      ? isIDFIRST(*(p))                                      \
650                      : isIDFIRST_utf8_safe(p, e))
651
652 #define isWORDCHAR_lazy_if(p,UTF)                                           \
653             _is_utf8_FOO(_CC_IDFIRST, (const U8 *) p, "isWORDCHAR_lazy_if", \
654                          "isWORDCHAR_lazy_if_safe",                         \
655                          cBOOL(UTF && ! IN_BYTES), 0, __FILE__,__LINE__)
656
657 #define isWORDCHAR_lazy_if_safe(p, e, UTF)                                  \
658                    ((IN_BYTES || !UTF)                                      \
659                      ? isWORDCHAR(*(p))                                     \
660                      : isWORDCHAR_utf8_safe((U8 *) p, (U8 *) e))
661
662 #define isALNUM_lazy_if(p,UTF)                                              \
663             _is_utf8_FOO(_CC_IDFIRST, (const U8 *) p, "isALNUM_lazy_if",    \
664                          "isWORDCHAR_lazy_if_safe",                         \
665                          cBOOL(UTF && ! IN_BYTES), 0, __FILE__,__LINE__)
666
667 #define UTF8_MAXLEN UTF8_MAXBYTES
668
669 /* A Unicode character can fold to up to 3 characters */
670 #define UTF8_MAX_FOLD_CHAR_EXPAND 3
671
672 #define IN_BYTES UNLIKELY(CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_BYTES)
673
674 /*
675
676 =for apidoc Am|bool|DO_UTF8|SV* sv
677 Returns a bool giving whether or not the PV in C<sv> is to be treated as being
678 encoded in UTF-8.
679
680 You should use this I<after> a call to C<SvPV()> or one of its variants, in
681 case any call to string overloading updates the internal UTF-8 encoding flag.
682
683 =cut
684 */
685 #define DO_UTF8(sv) (SvUTF8(sv) && !IN_BYTES)
686
687 /* Should all strings be treated as Unicode, and not just UTF-8 encoded ones?
688  * Is so within 'feature unicode_strings' or 'locale :not_characters', and not
689  * within 'use bytes'.  UTF-8 locales are not tested for here, but perhaps
690  * could be */
691 #define IN_UNI_8_BIT                                                    \
692             ((    (      (CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_UNI_8_BIT))    \
693                    || (   CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_LOCALE_PARTIAL \
694                             /* -1 below is for :not_characters */       \
695                        && _is_in_locale_category(FALSE, -1)))           \
696               && (! IN_BYTES))
697
698
699 #define UTF8_ALLOW_EMPTY                0x0001  /* Allow a zero length string */
700 #define UTF8_GOT_EMPTY                  UTF8_ALLOW_EMPTY
701
702 /* Allow first byte to be a continuation byte */
703 #define UTF8_ALLOW_CONTINUATION         0x0002
704 #define UTF8_GOT_CONTINUATION           UTF8_ALLOW_CONTINUATION
705
706 /* Unexpected non-continuation byte */
707 #define UTF8_ALLOW_NON_CONTINUATION     0x0004
708 #define UTF8_GOT_NON_CONTINUATION       UTF8_ALLOW_NON_CONTINUATION
709
710 /* expecting more bytes than were available in the string */
711 #define UTF8_ALLOW_SHORT                0x0008
712 #define UTF8_GOT_SHORT                  UTF8_ALLOW_SHORT
713
714 /* Overlong sequence; i.e., the code point can be specified in fewer bytes.
715  * First one will convert the overlong to the REPLACEMENT CHARACTER; second
716  * will return what the overlong evaluates to */
717 #define UTF8_ALLOW_LONG                 0x0010
718 #define UTF8_ALLOW_LONG_AND_ITS_VALUE   (UTF8_ALLOW_LONG|0x0020)
719 #define UTF8_GOT_LONG                   UTF8_ALLOW_LONG
720
721 #define UTF8_ALLOW_OVERFLOW             0x0080
722 #define UTF8_GOT_OVERFLOW               UTF8_ALLOW_OVERFLOW
723
724 #define UTF8_DISALLOW_SURROGATE         0x0100  /* Unicode surrogates */
725 #define UTF8_GOT_SURROGATE              UTF8_DISALLOW_SURROGATE
726 #define UTF8_WARN_SURROGATE             0x0200
727
728 /* Unicode non-character  code points */
729 #define UTF8_DISALLOW_NONCHAR           0x0400
730 #define UTF8_GOT_NONCHAR                UTF8_DISALLOW_NONCHAR
731 #define UTF8_WARN_NONCHAR               0x0800
732
733 /* Super-set of Unicode: code points above the legal max */
734 #define UTF8_DISALLOW_SUPER             0x1000
735 #define UTF8_GOT_SUPER                  UTF8_DISALLOW_SUPER
736 #define UTF8_WARN_SUPER                 0x2000
737
738 /* The original UTF-8 standard did not define UTF-8 with start bytes of 0xFE or
739  * 0xFF, though UTF-EBCDIC did.  This allowed both versions to represent code
740  * points up to 2 ** 31 - 1.  Perl extends UTF-8 so that 0xFE and 0xFF are
741  * usable on ASCII platforms, and 0xFF means something different than
742  * UTF-EBCDIC defines.  These changes allow code points of 64 bits (actually
743  * somewhat more) to be represented on both platforms.  But these are Perl
744  * extensions, and not likely to be interchangeable with other languages.  Note
745  * that on ASCII platforms, FE overflows a signed 32-bit word, and FF an
746  * unsigned one. */
747 #define UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED     0x4000
748 #define UTF8_GOT_PERL_EXTENDED          UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED
749 #define UTF8_WARN_PERL_EXTENDED         0x8000
750
751 /* For back compat, these old names are misleading for overlongs and
752  * UTF_EBCDIC. */
753 #define UTF8_DISALLOW_ABOVE_31_BIT      UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED
754 #define UTF8_GOT_ABOVE_31_BIT           UTF8_GOT_PERL_EXTENDED
755 #define UTF8_WARN_ABOVE_31_BIT          UTF8_WARN_PERL_EXTENDED
756 #define UTF8_DISALLOW_FE_FF             UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED
757 #define UTF8_WARN_FE_FF                 UTF8_WARN_PERL_EXTENDED
758
759 #define UTF8_CHECK_ONLY                 0x10000
760 #define _UTF8_NO_CONFIDENCE_IN_CURLEN   0x20000  /* Internal core use only */
761
762 /* For backwards source compatibility.  They do nothing, as the default now
763  * includes what they used to mean.  The first one's meaning was to allow the
764  * just the single non-character 0xFFFF */
765 #define UTF8_ALLOW_FFFF 0
766 #define UTF8_ALLOW_FE_FF 0
767 #define UTF8_ALLOW_SURROGATE 0
768
769 /* C9 refers to Unicode Corrigendum #9: allows but discourages non-chars */
770 #define UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE                                    \
771                                  (UTF8_DISALLOW_SUPER|UTF8_DISALLOW_SURROGATE)
772 #define UTF8_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE (UTF8_WARN_SUPER|UTF8_WARN_SURROGATE)
773
774 #define UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE                                       \
775                   (UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE|UTF8_DISALLOW_NONCHAR)
776 #define UTF8_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE \
777                           (UTF8_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE|UTF8_WARN_NONCHAR)
778
779 /* This is typically used for code that processes UTF-8 input and doesn't want
780  * to have to deal with any malformations that might be present.  All such will
781  * be safely replaced by the REPLACEMENT CHARACTER, unless other flags
782  * overriding this are also present. */
783 #define UTF8_ALLOW_ANY ( UTF8_ALLOW_CONTINUATION                                \
784                         |UTF8_ALLOW_NON_CONTINUATION                            \
785                         |UTF8_ALLOW_SHORT                                       \
786                         |UTF8_ALLOW_LONG                                        \
787                         |UTF8_ALLOW_OVERFLOW)
788
789 /* Accept any Perl-extended UTF-8 that evaluates to any UV on the platform, but
790  * not any malformed.  This is the default. */
791 #define UTF8_ALLOW_ANYUV   0
792 #define UTF8_ALLOW_DEFAULT UTF8_ALLOW_ANYUV
793
794 /*
795 =for apidoc Am|bool|UTF8_IS_SURROGATE|const U8 *s|const U8 *e
796
797 Evaluates to non-zero if the first few bytes of the string starting at C<s> and
798 looking no further than S<C<e - 1>> are well-formed UTF-8 that represents one
799 of the Unicode surrogate code points; otherwise it evaluates to 0.  If
800 non-zero, the value gives how many bytes starting at C<s> comprise the code
801 point's representation.
802
803 =cut
804  */
805 #define UTF8_IS_SURROGATE(s, e)      is_SURROGATE_utf8_safe(s, e)
806
807
808 #define UTF8_IS_REPLACEMENT(s, send) is_REPLACEMENT_utf8_safe(s,send)
809
810 #define MAX_LEGAL_CP  ((UV)IV_MAX)
811
812 /*
813 =for apidoc Am|bool|UTF8_IS_SUPER|const U8 *s|const U8 *e
814
815 Recall that Perl recognizes an extension to UTF-8 that can encode code
816 points larger than the ones defined by Unicode, which are 0..0x10FFFF.
817
818 This macro evaluates to non-zero if the first few bytes of the string starting
819 at C<s> and looking no further than S<C<e - 1>> are from this UTF-8 extension;
820 otherwise it evaluates to 0.  If non-zero, the value gives how many bytes
821 starting at C<s> comprise the code point's representation.
822
823 0 is returned if the bytes are not well-formed extended UTF-8, or if they
824 represent a code point that cannot fit in a UV on the current platform.  Hence
825 this macro can give different results when run on a 64-bit word machine than on
826 one with a 32-bit word size.
827
828 Note that it is illegal to have code points that are larger than what can
829 fit in an IV on the current machine.
830
831 =cut
832
833  *                ASCII              EBCDIC I8
834  * U+10FFFF: \xF4\x8F\xBF\xBF   \xF9\xA1\xBF\xBF\xBF    max legal Unicode
835  * U+110000: \xF4\x90\x80\x80   \xF9\xA2\xA0\xA0\xA0
836  * U+110001: \xF4\x90\x80\x81   \xF9\xA2\xA0\xA0\xA1
837  */
838 #ifdef EBCDIC
839 #   define UTF8_IS_SUPER(s, e)                                              \
840                   ((    LIKELY((e) > (s) + 4)                               \
841                     &&      NATIVE_UTF8_TO_I8(*(s)) >= 0xF9                 \
842                     && (    NATIVE_UTF8_TO_I8(*(s)) >  0xF9                 \
843                         || (NATIVE_UTF8_TO_I8(*((s) + 1)) >= 0xA2))         \
844                     &&  LIKELY((s) + UTF8SKIP(s) <= (e)))                   \
845                     ?  is_utf8_char_helper(s, s + UTF8SKIP(s), 0) : 0)
846 #else
847 #   define UTF8_IS_SUPER(s, e)                                              \
848                    ((    LIKELY((e) > (s) + 3)                              \
849                      &&  (*(U8*) (s)) >= 0xF4                               \
850                      && ((*(U8*) (s)) >  0xF4 || (*((U8*) (s) + 1) >= 0x90))\
851                      &&  LIKELY((s) + UTF8SKIP(s) <= (e)))                  \
852                     ?  is_utf8_char_helper(s, s + UTF8SKIP(s), 0) : 0)
853 #endif
854
855 /* These are now machine generated, and the 'given' clause is no longer
856  * applicable */
857 #define UTF8_IS_NONCHAR_GIVEN_THAT_NON_SUPER_AND_GE_PROBLEMATIC(s, e)          \
858                                             cBOOL(is_NONCHAR_utf8_safe(s,e))
859
860 /*
861 =for apidoc Am|bool|UTF8_IS_NONCHAR|const U8 *s|const U8 *e
862
863 Evaluates to non-zero if the first few bytes of the string starting at C<s> and
864 looking no further than S<C<e - 1>> are well-formed UTF-8 that represents one
865 of the Unicode non-character code points; otherwise it evaluates to 0.  If
866 non-zero, the value gives how many bytes starting at C<s> comprise the code
867 point's representation.
868
869 =for apidoc AmnU|UV|UNICODE_REPLACEMENT
870
871 Evaluates to 0xFFFD, the code point of the Unicode REPLACEMENT CHARACTER
872
873 =cut
874  */
875 #define UTF8_IS_NONCHAR(s, e)                                                  \
876                 UTF8_IS_NONCHAR_GIVEN_THAT_NON_SUPER_AND_GE_PROBLEMATIC(s, e)
877
878 #define UNICODE_SURROGATE_FIRST         0xD800
879 #define UNICODE_SURROGATE_LAST          0xDFFF
880 #define UNICODE_REPLACEMENT             0xFFFD
881 #define UNICODE_BYTE_ORDER_MARK         0xFEFF
882
883 /* Though our UTF-8 encoding can go beyond this,
884  * let's be conservative and do as Unicode says. */
885 #define PERL_UNICODE_MAX        0x10FFFF
886
887 #define UNICODE_WARN_SURROGATE         0x0001   /* UTF-16 surrogates */
888 #define UNICODE_WARN_NONCHAR           0x0002   /* Non-char code points */
889 #define UNICODE_WARN_SUPER             0x0004   /* Above 0x10FFFF */
890 #define UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED     0x0008   /* Above 0x7FFF_FFFF */
891 #define UNICODE_WARN_ABOVE_31_BIT      UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED
892 #define UNICODE_DISALLOW_SURROGATE     0x0010
893 #define UNICODE_DISALLOW_NONCHAR       0x0020
894 #define UNICODE_DISALLOW_SUPER         0x0040
895 #define UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED 0x0080
896 #define UNICODE_DISALLOW_ABOVE_31_BIT  UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED
897
898 #define UNICODE_GOT_SURROGATE       UNICODE_DISALLOW_SURROGATE
899 #define UNICODE_GOT_NONCHAR         UNICODE_DISALLOW_NONCHAR
900 #define UNICODE_GOT_SUPER           UNICODE_DISALLOW_SUPER
901 #define UNICODE_GOT_PERL_EXTENDED   UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED
902
903 #define UNICODE_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE                                   \
904                                   (UNICODE_WARN_SURROGATE|UNICODE_WARN_SUPER)
905 #define UNICODE_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE                                      \
906                    (UNICODE_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE|UNICODE_WARN_NONCHAR)
907 #define UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE                               \
908                           (UNICODE_DISALLOW_SURROGATE|UNICODE_DISALLOW_SUPER)
909 #define UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE                                  \
910            (UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE|UNICODE_DISALLOW_NONCHAR)
911
912 /* For backward source compatibility, as are now the default */
913 #define UNICODE_ALLOW_SURROGATE 0
914 #define UNICODE_ALLOW_SUPER     0
915 #define UNICODE_ALLOW_ANY       0
916
917 /* This matches the 2048 code points between UNICODE_SURROGATE_FIRST (0xD800) and
918  * UNICODE_SURROGATE_LAST (0xDFFF) */
919 #define UNICODE_IS_SURROGATE(uv)        (((UV) (uv) & (~0xFFFF | 0xF800))       \
920                                                                     == 0xD800)
921
922 #define UNICODE_IS_REPLACEMENT(uv)      ((UV) (uv) == UNICODE_REPLACEMENT)
923 #define UNICODE_IS_BYTE_ORDER_MARK(uv)  ((UV) (uv) == UNICODE_BYTE_ORDER_MARK)
924
925 /* Is 'uv' one of the 32 contiguous-range noncharacters? */
926 #define UNICODE_IS_32_CONTIGUOUS_NONCHARS(uv)      ((UV) (uv) >= 0xFDD0         \
927                                                  && (UV) (uv) <= 0xFDEF)
928
929 /* Is 'uv' one of the 34 plane-ending noncharacters 0xFFFE, 0xFFFF, 0x1FFFE,
930  * 0x1FFFF, ... 0x10FFFE, 0x10FFFF, given that we know that 'uv' is not above
931  * the Unicode legal max */
932 #define UNICODE_IS_END_PLANE_NONCHAR_GIVEN_NOT_SUPER(uv)                        \
933                                               (((UV) (uv) & 0xFFFE) == 0xFFFE)
934
935 #define UNICODE_IS_NONCHAR(uv)                                                  \
936     (   UNICODE_IS_32_CONTIGUOUS_NONCHARS(uv)                                   \
937      || (   LIKELY( ! UNICODE_IS_SUPER(uv))                                     \
938          && UNICODE_IS_END_PLANE_NONCHAR_GIVEN_NOT_SUPER(uv)))
939
940 #define UNICODE_IS_SUPER(uv)    ((UV) (uv) > PERL_UNICODE_MAX)
941
942 #define LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S      LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S_NATIVE
943 #define LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS                                  \
944                                 LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS_NATIVE
945 #define MICRO_SIGN      MICRO_SIGN_NATIVE
946 #define LATIN_CAPITAL_LETTER_A_WITH_RING_ABOVE                               \
947                             LATIN_CAPITAL_LETTER_A_WITH_RING_ABOVE_NATIVE
948 #define LATIN_SMALL_LETTER_A_WITH_RING_ABOVE                                 \
949                                 LATIN_SMALL_LETTER_A_WITH_RING_ABOVE_NATIVE
950 #define UNICODE_GREEK_CAPITAL_LETTER_SIGMA      0x03A3
951 #define UNICODE_GREEK_SMALL_LETTER_FINAL_SIGMA  0x03C2
952 #define UNICODE_GREEK_SMALL_LETTER_SIGMA        0x03C3
953 #define GREEK_SMALL_LETTER_MU                   0x03BC
954 #define GREEK_CAPITAL_LETTER_MU                 0x039C  /* Upper and title case
955                                                            of MICRON */
956 #define LATIN_CAPITAL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS   0x0178  /* Also is title case */
957 #ifdef LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S_UTF8
958 #   define LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S         0x1E9E
959 #endif
960 #define LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE   0x130
961 #define LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I            0x131
962 #define LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S               0x017F
963 #define LATIN_SMALL_LIGATURE_LONG_S_T           0xFB05
964 #define LATIN_SMALL_LIGATURE_ST                 0xFB06
965 #define KELVIN_SIGN                             0x212A
966 #define ANGSTROM_SIGN                           0x212B
967
968 #define UNI_DISPLAY_ISPRINT     0x0001
969 #define UNI_DISPLAY_BACKSLASH   0x0002
970 #define UNI_DISPLAY_QQ          (UNI_DISPLAY_ISPRINT|UNI_DISPLAY_BACKSLASH)
971 #define UNI_DISPLAY_REGEX       (UNI_DISPLAY_ISPRINT|UNI_DISPLAY_BACKSLASH)
972
973 #define ANYOF_FOLD_SHARP_S(node, input, end)    \
974         (ANYOF_BITMAP_TEST(node, LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S) && \
975          (ANYOF_NONBITMAP(node)) && \
976          (ANYOF_FLAGS(node) & ANYOF_LOC_NONBITMAP_FOLD) && \
977          ((end) > (input) + 1) && \
978          isALPHA_FOLD_EQ((input)[0], 's'))
979
980 #define SHARP_S_SKIP 2
981
982 #define is_utf8_char_buf(buf, buf_end) isUTF8_CHAR(buf, buf_end)
983 #define bytes_from_utf8(s, lenp, is_utf8p)                                  \
984                             bytes_from_utf8_loc(s, lenp, is_utf8p, 0)
985
986 /*
987
988 =for apidoc Am|STRLEN|isUTF8_CHAR_flags|const U8 *s|const U8 *e| const U32 flags
989
990 Evaluates to non-zero if the first few bytes of the string starting at C<s> and
991 looking no further than S<C<e - 1>> are well-formed UTF-8, as extended by Perl,
992 that represents some code point, subject to the restrictions given by C<flags>;
993 otherwise it evaluates to 0.  If non-zero, the value gives how many bytes
994 starting at C<s> comprise the code point's representation.  Any bytes remaining
995 before C<e>, but beyond the ones needed to form the first code point in C<s>,
996 are not examined.
997
998 If C<flags> is 0, this gives the same results as C<L</isUTF8_CHAR>>;
999 if C<flags> is C<UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE>, this gives the same results
1000 as C<L</isSTRICT_UTF8_CHAR>>;
1001 and if C<flags> is C<UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE>, this gives
1002 the same results as C<L</isC9_STRICT_UTF8_CHAR>>.
1003 Otherwise C<flags> may be any combination of the C<UTF8_DISALLOW_I<foo>> flags
1004 understood by C<L</utf8n_to_uvchr>>, with the same meanings.
1005
1006 The three alternative macros are for the most commonly needed validations; they
1007 are likely to run somewhat faster than this more general one, as they can be
1008 inlined into your code.
1009
1010 Use L</is_utf8_string_flags>, L</is_utf8_string_loc_flags>, and
1011 L</is_utf8_string_loclen_flags> to check entire strings.
1012
1013 =cut
1014 */
1015
1016 #define isUTF8_CHAR_flags(s, e, flags)                                      \
1017     (UNLIKELY((e) <= (s))                                                   \
1018     ? 0                                                                     \
1019     : (UTF8_IS_INVARIANT(*s))                                               \
1020       ? 1                                                                   \
1021       : UNLIKELY(((e) - (s)) < UTF8SKIP(s))                                 \
1022         ? 0                                                                 \
1023         : is_utf8_char_helper(s, e, flags))
1024
1025 /* Do not use; should be deprecated.  Use isUTF8_CHAR() instead; this is
1026  * retained solely for backwards compatibility */
1027 #define IS_UTF8_CHAR(p, n)      (isUTF8_CHAR(p, (p) + (n)) == n)
1028
1029 #endif /* PERL_UTF8_H_ */
1030
1031 /*
1032  * ex: set ts=8 sts=4 sw=4 et:
1033  */