This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
reentr.[ch]: White-space only
[perl5.git] / utf8.c
1 /*    utf8.c
2  *
3  *    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008
4  *    by Larry Wall and others
5  *
6  *    You may distribute under the terms of either the GNU General Public
7  *    License or the Artistic License, as specified in the README file.
8  *
9  */
10
11 /*
12  * 'What a fix!' said Sam.  'That's the one place in all the lands we've ever
13  *  heard of that we don't want to see any closer; and that's the one place
14  *  we're trying to get to!  And that's just where we can't get, nohow.'
15  *
16  *     [p.603 of _The Lord of the Rings_, IV/I: "The Taming of Sméagol"]
17  *
18  * 'Well do I understand your speech,' he answered in the same language;
19  * 'yet few strangers do so.  Why then do you not speak in the Common Tongue,
20  *  as is the custom in the West, if you wish to be answered?'
21  *                           --Gandalf, addressing Théoden's door wardens
22  *
23  *     [p.508 of _The Lord of the Rings_, III/vi: "The King of the Golden Hall"]
24  *
25  * ...the travellers perceived that the floor was paved with stones of many
26  * hues; branching runes and strange devices intertwined beneath their feet.
27  *
28  *     [p.512 of _The Lord of the Rings_, III/vi: "The King of the Golden Hall"]
29  */
30
31 #include "EXTERN.h"
32 #define PERL_IN_UTF8_C
33 #include "perl.h"
34 #include "invlist_inline.h"
35
36 static const char malformed_text[] = "Malformed UTF-8 character";
37 static const char unees[] =
38                         "Malformed UTF-8 character (unexpected end of string)";
39
40 /*
41 =head1 Unicode Support
42 These are various utility functions for manipulating UTF8-encoded
43 strings.  For the uninitiated, this is a method of representing arbitrary
44 Unicode characters as a variable number of bytes, in such a way that
45 characters in the ASCII range are unmodified, and a zero byte never appears
46 within non-zero characters.
47
48 =cut
49 */
50
51 /* helper for Perl__force_out_malformed_utf8_message(). Like
52  * SAVECOMPILEWARNINGS(), but works with PL_curcop rather than
53  * PL_compiling */
54
55 static void
56 S_restore_cop_warnings(pTHX_ void *p)
57 {
58     if (!specialWARN(PL_curcop->cop_warnings))
59         PerlMemShared_free(PL_curcop->cop_warnings);
60     PL_curcop->cop_warnings = (STRLEN*)p;
61 }
62
63
64 void
65 Perl__force_out_malformed_utf8_message(pTHX_
66             const U8 *const p,      /* First byte in UTF-8 sequence */
67             const U8 * const e,     /* Final byte in sequence (may include
68                                        multiple chars */
69             const U32 flags,        /* Flags to pass to utf8n_to_uvchr(),
70                                        usually 0, or some DISALLOW flags */
71             const bool die_here)    /* If TRUE, this function does not return */
72 {
73     /* This core-only function is to be called when a malformed UTF-8 character
74      * is found, in order to output the detailed information about the
75      * malformation before dieing.  The reason it exists is for the occasions
76      * when such a malformation is fatal, but warnings might be turned off, so
77      * that normally they would not be actually output.  This ensures that they
78      * do get output.  Because a sequence may be malformed in more than one
79      * way, multiple messages may be generated, so we can't make them fatal, as
80      * that would cause the first one to die.
81      *
82      * Instead we pretend -W was passed to perl, then die afterwards.  The
83      * flexibility is here to return to the caller so they can finish up and
84      * die themselves */
85     U32 errors;
86
87     PERL_ARGS_ASSERT__FORCE_OUT_MALFORMED_UTF8_MESSAGE;
88
89     ENTER;
90     SAVEI8(PL_dowarn);
91     SAVESPTR(PL_curcop);
92
93     PL_dowarn = G_WARN_ALL_ON|G_WARN_ON;
94     if (PL_curcop) {
95         /* this is like SAVECOMPILEWARNINGS() except with PL_curcop rather
96          * than PL_compiling */
97         SAVEDESTRUCTOR_X(S_restore_cop_warnings,
98                 (void*)PL_curcop->cop_warnings);
99         PL_curcop->cop_warnings = pWARN_ALL;
100     }
101
102     (void) utf8n_to_uvchr_error(p, e - p, NULL, flags & ~UTF8_CHECK_ONLY, &errors);
103
104     LEAVE;
105
106     if (! errors) {
107         Perl_croak(aTHX_ "panic: _force_out_malformed_utf8_message should"
108                          " be called only when there are errors found");
109     }
110
111     if (die_here) {
112         Perl_croak(aTHX_ "Malformed UTF-8 character (fatal)");
113     }
114 }
115
116 STATIC HV *
117 S_new_msg_hv(pTHX_ const char * const message, /* The message text */
118                    U32 categories,  /* Packed warning categories */
119                    U32 flag)        /* Flag associated with this message */
120 {
121     /* Creates, populates, and returns an HV* that describes an error message
122      * for the translators between UTF8 and code point */
123
124     SV* msg_sv = newSVpv(message, 0);
125     SV* category_sv = newSVuv(categories);
126     SV* flag_bit_sv = newSVuv(flag);
127
128     HV* msg_hv = newHV();
129
130     PERL_ARGS_ASSERT_NEW_MSG_HV;
131
132     (void) hv_stores(msg_hv, "text", msg_sv);
133     (void) hv_stores(msg_hv, "warn_categories",  category_sv);
134     (void) hv_stores(msg_hv, "flag_bit", flag_bit_sv);
135
136     return msg_hv;
137 }
138
139 /*
140 =for apidoc uvoffuni_to_utf8_flags
141
142 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
143 Instead, B<Almost all code should use L<perlapi/uvchr_to_utf8> or
144 L<perlapi/uvchr_to_utf8_flags>>.
145
146 This function is like them, but the input is a strict Unicode
147 (as opposed to native) code point.  Only in very rare circumstances should code
148 not be using the native code point.
149
150 For details, see the description for L<perlapi/uvchr_to_utf8_flags>.
151
152 =cut
153 */
154
155 U8 *
156 Perl_uvoffuni_to_utf8_flags(pTHX_ U8 *d, UV uv, const UV flags)
157 {
158     PERL_ARGS_ASSERT_UVOFFUNI_TO_UTF8_FLAGS;
159
160     return uvoffuni_to_utf8_flags_msgs(d, uv, flags, NULL);
161 }
162
163 /* All these formats take a single UV code point argument */
164 const char surrogate_cp_format[] = "UTF-16 surrogate U+%04" UVXf;
165 const char nonchar_cp_format[]   = "Unicode non-character U+%04" UVXf
166                                    " is not recommended for open interchange";
167 const char super_cp_format[]     = "Code point 0x%" UVXf " is not Unicode,"
168                                    " may not be portable";
169
170 #define HANDLE_UNICODE_SURROGATE(uv, flags, msgs)                   \
171     STMT_START {                                                    \
172         if (flags & UNICODE_WARN_SURROGATE) {                       \
173             U32 category = packWARN(WARN_SURROGATE);                \
174             const char * format = surrogate_cp_format;              \
175             if (msgs) {                                             \
176                 *msgs = new_msg_hv(Perl_form(aTHX_ format, uv),     \
177                                    category,                        \
178                                    UNICODE_GOT_SURROGATE);          \
179             }                                                       \
180             else {                                                  \
181                 Perl_ck_warner_d(aTHX_ category, format, uv);       \
182             }                                                       \
183         }                                                           \
184         if (flags & UNICODE_DISALLOW_SURROGATE) {                   \
185             return NULL;                                            \
186         }                                                           \
187     } STMT_END;
188
189 #define HANDLE_UNICODE_NONCHAR(uv, flags, msgs)                     \
190     STMT_START {                                                    \
191         if (flags & UNICODE_WARN_NONCHAR) {                         \
192             U32 category = packWARN(WARN_NONCHAR);                  \
193             const char * format = nonchar_cp_format;                \
194             if (msgs) {                                             \
195                 *msgs = new_msg_hv(Perl_form(aTHX_ format, uv),     \
196                                    category,                        \
197                                    UNICODE_GOT_NONCHAR);            \
198             }                                                       \
199             else {                                                  \
200                 Perl_ck_warner_d(aTHX_ category, format, uv);       \
201             }                                                       \
202         }                                                           \
203         if (flags & UNICODE_DISALLOW_NONCHAR) {                     \
204             return NULL;                                            \
205         }                                                           \
206     } STMT_END;
207
208 /*  Use shorter names internally in this file */
209 #define SHIFT   UTF_ACCUMULATION_SHIFT
210 #undef  MARK
211 #define MARK    UTF_CONTINUATION_MARK
212 #define MASK    UTF_CONTINUATION_MASK
213
214 /*
215 =for apidoc uvchr_to_utf8_flags_msgs
216
217 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
218
219 Most code should use C<L</uvchr_to_utf8_flags>()> rather than call this directly.
220
221 This function is for code that wants any warning and/or error messages to be
222 returned to the caller rather than be displayed.  All messages that would have
223 been displayed if all lexical warnings are enabled will be returned.
224
225 It is just like C<L</uvchr_to_utf8_flags>> but it takes an extra parameter
226 placed after all the others, C<msgs>.  If this parameter is 0, this function
227 behaves identically to C<L</uvchr_to_utf8_flags>>.  Otherwise, C<msgs> should
228 be a pointer to an C<HV *> variable, in which this function creates a new HV to
229 contain any appropriate messages.  The hash has three key-value pairs, as
230 follows:
231
232 =over 4
233
234 =item C<text>
235
236 The text of the message as a C<SVpv>.
237
238 =item C<warn_categories>
239
240 The warning category (or categories) packed into a C<SVuv>.
241
242 =item C<flag>
243
244 A single flag bit associated with this message, in a C<SVuv>.
245 The bit corresponds to some bit in the C<*errors> return value,
246 such as C<UNICODE_GOT_SURROGATE>.
247
248 =back
249
250 It's important to note that specifying this parameter as non-null will cause
251 any warnings this function would otherwise generate to be suppressed, and
252 instead be placed in C<*msgs>.  The caller can check the lexical warnings state
253 (or not) when choosing what to do with the returned messages.
254
255 The caller, of course, is responsible for freeing any returned HV.
256
257 =cut
258 */
259
260 /* Undocumented; we don't want people using this.  Instead they should use
261  * uvchr_to_utf8_flags_msgs() */
262 U8 *
263 Perl_uvoffuni_to_utf8_flags_msgs(pTHX_ U8 *d, UV uv, const UV flags, HV** msgs)
264 {
265     PERL_ARGS_ASSERT_UVOFFUNI_TO_UTF8_FLAGS_MSGS;
266
267     if (msgs) {
268         *msgs = NULL;
269     }
270
271     if (OFFUNI_IS_INVARIANT(uv)) {
272         *d++ = LATIN1_TO_NATIVE(uv);
273         return d;
274     }
275
276     if (uv <= MAX_UTF8_TWO_BYTE) {
277         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv >> SHIFT) | UTF_START_MARK(2));
278         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv           & MASK) |   MARK);
279         return d;
280     }
281
282     /* Not 2-byte; test for and handle 3-byte result.   In the test immediately
283      * below, the 16 is for start bytes E0-EF (which are all the possible ones
284      * for 3 byte characters).  The 2 is for 2 continuation bytes; these each
285      * contribute SHIFT bits.  This yields 0x4000 on EBCDIC platforms, 0x1_0000
286      * on ASCII; so 3 bytes covers the range 0x400-0x3FFF on EBCDIC;
287      * 0x800-0xFFFF on ASCII */
288     if (uv < (16 * (1U << (2 * SHIFT)))) {
289         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv >> ((3 - 1) * SHIFT)) | UTF_START_MARK(3));
290         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(((uv >> ((2 - 1) * SHIFT)) & MASK) |   MARK);
291         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv  /* (1 - 1) */        & MASK) |   MARK);
292
293 #ifndef EBCDIC  /* These problematic code points are 4 bytes on EBCDIC, so
294                    aren't tested here */
295         /* The most likely code points in this range are below the surrogates.
296          * Do an extra test to quickly exclude those. */
297         if (UNLIKELY(uv >= UNICODE_SURROGATE_FIRST)) {
298             if (UNLIKELY(   UNICODE_IS_32_CONTIGUOUS_NONCHARS(uv)
299                          || UNICODE_IS_END_PLANE_NONCHAR_GIVEN_NOT_SUPER(uv)))
300             {
301                 HANDLE_UNICODE_NONCHAR(uv, flags, msgs);
302             }
303             else if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SURROGATE(uv))) {
304                 HANDLE_UNICODE_SURROGATE(uv, flags, msgs);
305             }
306         }
307 #endif
308         return d;
309     }
310
311     /* Not 3-byte; that means the code point is at least 0x1_0000 on ASCII
312      * platforms, and 0x4000 on EBCDIC.  There are problematic cases that can
313      * happen starting with 4-byte characters on ASCII platforms.  We unify the
314      * code for these with EBCDIC, even though some of them require 5-bytes on
315      * those, because khw believes the code saving is worth the very slight
316      * performance hit on these high EBCDIC code points. */
317
318     if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SUPER(uv))) {
319         if (UNLIKELY(      uv > MAX_LEGAL_CP
320                      && ! (flags & UNICODE_ALLOW_ABOVE_IV_MAX)))
321         {
322             Perl_croak(aTHX_ "%s", form_cp_too_large_msg(16, NULL, 0, uv));
323         }
324         if (       (flags & UNICODE_WARN_SUPER)
325             || (   (flags & UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED)
326                 && UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv)))
327         {
328             const char * format = super_cp_format;
329             U32 category = packWARN(WARN_NON_UNICODE);
330             U32 flag = UNICODE_GOT_SUPER;
331
332             /* Choose the more dire applicable warning */
333             if (UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv)) {
334                 format = PL_extended_cp_format;
335                 category = packWARN2(WARN_NON_UNICODE, WARN_PORTABLE);
336                 if (flags & (UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED
337                             |UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED))
338                 {
339                     flag = UNICODE_GOT_PERL_EXTENDED;
340                 }
341             }
342
343             if (msgs) {
344                 *msgs = new_msg_hv(Perl_form(aTHX_ format, uv),
345                                    category, flag);
346             }
347             else if (    ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)
348                      || (   (flag & UNICODE_GOT_PERL_EXTENDED)
349                          && ckWARN(WARN_PORTABLE)))
350             {
351                 Perl_warner(aTHX_ category, format, uv);
352             }
353         }
354         if (       (flags & UNICODE_DISALLOW_SUPER)
355             || (   (flags & UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED)
356                 &&  UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv)))
357         {
358             return NULL;
359         }
360     }
361     else if (UNLIKELY(UNICODE_IS_END_PLANE_NONCHAR_GIVEN_NOT_SUPER(uv))) {
362         HANDLE_UNICODE_NONCHAR(uv, flags, msgs);
363     }
364
365     /* Test for and handle 4-byte result.   In the test immediately below, the
366      * 8 is for start bytes F0-F7 (which are all the possible ones for 4 byte
367      * characters).  The 3 is for 3 continuation bytes; these each contribute
368      * SHIFT bits.  This yields 0x4_0000 on EBCDIC platforms, 0x20_0000 on
369      * ASCII, so 4 bytes covers the range 0x4000-0x3_FFFF on EBCDIC;
370      * 0x1_0000-0x1F_FFFF on ASCII */
371     if (uv < (8 * (1U << (3 * SHIFT)))) {
372         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv >> ((4 - 1) * SHIFT)) | UTF_START_MARK(4));
373         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(((uv >> ((3 - 1) * SHIFT)) & MASK) |   MARK);
374         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(((uv >> ((2 - 1) * SHIFT)) & MASK) |   MARK);
375         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv  /* (1 - 1) */        & MASK) |   MARK);
376
377 #ifdef EBCDIC   /* These were handled on ASCII platforms in the code for 3-byte
378                    characters.  The end-plane non-characters for EBCDIC were
379                    handled just above */
380         if (UNLIKELY(UNICODE_IS_32_CONTIGUOUS_NONCHARS(uv))) {
381             HANDLE_UNICODE_NONCHAR(uv, flags, msgs);
382         }
383         else if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SURROGATE(uv))) {
384             HANDLE_UNICODE_SURROGATE(uv, flags, msgs);
385         }
386 #endif
387
388         return d;
389     }
390
391     /* Not 4-byte; that means the code point is at least 0x20_0000 on ASCII
392      * platforms, and 0x4000 on EBCDIC.  At this point we switch to a loop
393      * format.  The unrolled version above turns out to not save all that much
394      * time, and at these high code points (well above the legal Unicode range
395      * on ASCII platforms, and well above anything in common use in EBCDIC),
396      * khw believes that less code outweighs slight performance gains. */
397
398     {
399         STRLEN len  = OFFUNISKIP(uv);
400         U8 *p = d+len-1;
401         while (p > d) {
402             *p-- = I8_TO_NATIVE_UTF8((uv & MASK) | MARK);
403             uv >>= SHIFT;
404         }
405         *p = I8_TO_NATIVE_UTF8((uv & UTF_START_MASK(len)) | UTF_START_MARK(len));
406         return d+len;
407     }
408 }
409
410 /*
411 =for apidoc uvchr_to_utf8
412
413 Adds the UTF-8 representation of the native code point C<uv> to the end
414 of the string C<d>; C<d> should have at least C<UVCHR_SKIP(uv)+1> (up to
415 C<UTF8_MAXBYTES+1>) free bytes available.  The return value is the pointer to
416 the byte after the end of the new character.  In other words,
417
418     d = uvchr_to_utf8(d, uv);
419
420 is the recommended wide native character-aware way of saying
421
422     *(d++) = uv;
423
424 This function accepts any code point from 0..C<IV_MAX> as input.
425 C<IV_MAX> is typically 0x7FFF_FFFF in a 32-bit word.
426
427 It is possible to forbid or warn on non-Unicode code points, or those that may
428 be problematic by using L</uvchr_to_utf8_flags>.
429
430 =cut
431 */
432
433 /* This is also a macro */
434 PERL_CALLCONV U8*       Perl_uvchr_to_utf8(pTHX_ U8 *d, UV uv);
435
436 U8 *
437 Perl_uvchr_to_utf8(pTHX_ U8 *d, UV uv)
438 {
439     return uvchr_to_utf8(d, uv);
440 }
441
442 /*
443 =for apidoc uvchr_to_utf8_flags
444
445 Adds the UTF-8 representation of the native code point C<uv> to the end
446 of the string C<d>; C<d> should have at least C<UVCHR_SKIP(uv)+1> (up to
447 C<UTF8_MAXBYTES+1>) free bytes available.  The return value is the pointer to
448 the byte after the end of the new character.  In other words,
449
450     d = uvchr_to_utf8_flags(d, uv, flags);
451
452 or, in most cases,
453
454     d = uvchr_to_utf8_flags(d, uv, 0);
455
456 This is the Unicode-aware way of saying
457
458     *(d++) = uv;
459
460 If C<flags> is 0, this function accepts any code point from 0..C<IV_MAX> as
461 input.  C<IV_MAX> is typically 0x7FFF_FFFF in a 32-bit word.
462
463 Specifying C<flags> can further restrict what is allowed and not warned on, as
464 follows:
465
466 If C<uv> is a Unicode surrogate code point and C<UNICODE_WARN_SURROGATE> is set,
467 the function will raise a warning, provided UTF8 warnings are enabled.  If
468 instead C<UNICODE_DISALLOW_SURROGATE> is set, the function will fail and return
469 NULL.  If both flags are set, the function will both warn and return NULL.
470
471 Similarly, the C<UNICODE_WARN_NONCHAR> and C<UNICODE_DISALLOW_NONCHAR> flags
472 affect how the function handles a Unicode non-character.
473
474 And likewise, the C<UNICODE_WARN_SUPER> and C<UNICODE_DISALLOW_SUPER> flags
475 affect the handling of code points that are above the Unicode maximum of
476 0x10FFFF.  Languages other than Perl may not be able to accept files that
477 contain these.
478
479 The flag C<UNICODE_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE> selects all three of
480 the above WARN flags; and C<UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE> selects all
481 three DISALLOW flags.  C<UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE> restricts the
482 allowed inputs to the strict UTF-8 traditionally defined by Unicode.
483 Similarly, C<UNICODE_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE> and
484 C<UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE> are shortcuts to select the
485 above-Unicode and surrogate flags, but not the non-character ones, as
486 defined in
487 L<Unicode Corrigendum #9|https://www.unicode.org/versions/corrigendum9.html>.
488 See L<perlunicode/Noncharacter code points>.
489
490 Extremely high code points were never specified in any standard, and require an
491 extension to UTF-8 to express, which Perl does.  It is likely that programs
492 written in something other than Perl would not be able to read files that
493 contain these; nor would Perl understand files written by something that uses a
494 different extension.  For these reasons, there is a separate set of flags that
495 can warn and/or disallow these extremely high code points, even if other
496 above-Unicode ones are accepted.  They are the C<UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED>
497 and C<UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED> flags.  For more information see
498 L</C<UTF8_GOT_PERL_EXTENDED>>.  Of course C<UNICODE_DISALLOW_SUPER> will
499 treat all above-Unicode code points, including these, as malformations.  (Note
500 that the Unicode standard considers anything above 0x10FFFF to be illegal, but
501 there are standards predating it that allow up to 0x7FFF_FFFF (2**31 -1))
502
503 A somewhat misleadingly named synonym for C<UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED> is
504 retained for backward compatibility: C<UNICODE_WARN_ABOVE_31_BIT>.  Similarly,
505 C<UNICODE_DISALLOW_ABOVE_31_BIT> is usable instead of the more accurately named
506 C<UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED>.  The names are misleading because on EBCDIC
507 platforms,these flags can apply to code points that actually do fit in 31 bits.
508 The new names accurately describe the situation in all cases.
509
510 =cut
511 */
512
513 /* This is also a macro */
514 PERL_CALLCONV U8*       Perl_uvchr_to_utf8_flags(pTHX_ U8 *d, UV uv, UV flags);
515
516 U8 *
517 Perl_uvchr_to_utf8_flags(pTHX_ U8 *d, UV uv, UV flags)
518 {
519     return uvchr_to_utf8_flags(d, uv, flags);
520 }
521
522 #ifndef UV_IS_QUAD
523
524 STATIC int
525 S_is_utf8_cp_above_31_bits(const U8 * const s,
526                            const U8 * const e,
527                            const bool consider_overlongs)
528 {
529     /* Returns TRUE if the first code point represented by the Perl-extended-
530      * UTF-8-encoded string starting at 's', and looking no further than 'e -
531      * 1' doesn't fit into 31 bytes.  That is, that if it is >= 2**31.
532      *
533      * The function handles the case where the input bytes do not include all
534      * the ones necessary to represent a full character.  That is, they may be
535      * the intial bytes of the representation of a code point, but possibly
536      * the final ones necessary for the complete representation may be beyond
537      * 'e - 1'.
538      *
539      * The function also can handle the case where the input is an overlong
540      * sequence.  If 'consider_overlongs' is 0, the function assumes the
541      * input is not overlong, without checking, and will return based on that
542      * assumption.  If this parameter is 1, the function will go to the trouble
543      * of figuring out if it actually evaluates to above or below 31 bits.
544      *
545      * The sequence is otherwise assumed to be well-formed, without checking.
546      */
547
548     const STRLEN len = e - s;
549     int is_overlong;
550
551     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_CP_ABOVE_31_BITS;
552
553     assert(! UTF8_IS_INVARIANT(*s) && e > s);
554
555 #ifdef EBCDIC
556
557     PERL_UNUSED_ARG(consider_overlongs);
558
559     /* On the EBCDIC code pages we handle, only the native start byte 0xFE can
560      * mean a 32-bit or larger code point (0xFF is an invariant).  0xFE can
561      * also be the start byte for a 31-bit code point; we need at least 2
562      * bytes, and maybe up through 8 bytes, to determine that.  (It can also be
563      * the start byte for an overlong sequence, but for 30-bit or smaller code
564      * points, so we don't have to worry about overlongs on EBCDIC.) */
565     if (*s != 0xFE) {
566         return 0;
567     }
568
569     if (len == 1) {
570         return -1;
571     }
572
573 #else
574
575     /* On ASCII, FE and FF are the only start bytes that can evaluate to
576      * needing more than 31 bits. */
577     if (LIKELY(*s < 0xFE)) {
578         return 0;
579     }
580
581     /* What we have left are FE and FF.  Both of these require more than 31
582      * bits unless they are for overlongs. */
583     if (! consider_overlongs) {
584         return 1;
585     }
586
587     /* Here, we have FE or FF.  If the input isn't overlong, it evaluates to
588      * above 31 bits.  But we need more than one byte to discern this, so if
589      * passed just the start byte, it could be an overlong evaluating to
590      * smaller */
591     if (len == 1) {
592         return -1;
593     }
594
595     /* Having excluded len==1, and knowing that FE and FF are both valid start
596      * bytes, we can call the function below to see if the sequence is
597      * overlong.  (We don't need the full generality of the called function,
598      * but for these huge code points, speed shouldn't be a consideration, and
599      * the compiler does have enough information, since it's static to this
600      * file, to optimize to just the needed parts.) */
601     is_overlong = is_utf8_overlong_given_start_byte_ok(s, len);
602
603     /* If it isn't overlong, more than 31 bits are required. */
604     if (is_overlong == 0) {
605         return 1;
606     }
607
608     /* If it is indeterminate if it is overlong, return that */
609     if (is_overlong < 0) {
610         return -1;
611     }
612
613     /* Here is overlong.  Such a sequence starting with FE is below 31 bits, as
614      * the max it can be is 2**31 - 1 */
615     if (*s == 0xFE) {
616         return 0;
617     }
618
619 #endif
620
621     /* Here, ASCII and EBCDIC rejoin:
622     *  On ASCII:   We have an overlong sequence starting with FF
623     *  On EBCDIC:  We have a sequence starting with FE. */
624
625     {   /* For C89, use a block so the declaration can be close to its use */
626
627 #ifdef EBCDIC
628
629         /* U+7FFFFFFF (2 ** 31 - 1)
630          *              [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 10  11  12  13
631          *   IBM-1047: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x42\x73\x73\x73\x73\x73\x73
632          *    IBM-037: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x42\x72\x72\x72\x72\x72\x72
633          *   POSIX-BC: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x42\x75\x75\x75\x75\x75\x75
634          *         I8: \xFF\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA1\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF
635          * U+80000000 (2 ** 31):
636          *   IBM-1047: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x43\x41\x41\x41\x41\x41\x41
637          *    IBM-037: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x43\x41\x41\x41\x41\x41\x41
638          *   POSIX-BC: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x43\x41\x41\x41\x41\x41\x41
639          *         I8: \xFF\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA2\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0
640          *
641          * and since we know that *s = \xfe, any continuation sequcence
642          * following it that is gt the below is above 31 bits
643                                                 [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] */
644         const U8 conts_for_highest_30_bit[] = "\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x42";
645
646 #else
647
648         /* FF overlong for U+7FFFFFFF (2 ** 31 - 1)
649          *      ASCII: \xFF\x80\x80\x80\x80\x80\x80\x81\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF
650          * FF overlong for U+80000000 (2 ** 31):
651          *      ASCII: \xFF\x80\x80\x80\x80\x80\x80\x82\x80\x80\x80\x80\x80
652          * and since we know that *s = \xff, any continuation sequcence
653          * following it that is gt the below is above 30 bits
654                                                 [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] */
655         const U8 conts_for_highest_30_bit[] = "\x80\x80\x80\x80\x80\x80\x81";
656
657
658 #endif
659         const STRLEN conts_len = sizeof(conts_for_highest_30_bit) - 1;
660         const STRLEN cmp_len = MIN(conts_len, len - 1);
661
662         /* Now compare the continuation bytes in s with the ones we have
663          * compiled in that are for the largest 30 bit code point.  If we have
664          * enough bytes available to determine the answer, or the bytes we do
665          * have differ from them, we can compare the two to get a definitive
666          * answer (Note that in UTF-EBCDIC, the two lowest possible
667          * continuation bytes are \x41 and \x42.) */
668         if (cmp_len >= conts_len || memNE(s + 1,
669                                           conts_for_highest_30_bit,
670                                           cmp_len))
671         {
672             return cBOOL(memGT(s + 1, conts_for_highest_30_bit, cmp_len));
673         }
674
675         /* Here, all the bytes we have are the same as the highest 30-bit code
676          * point, but we are missing so many bytes that we can't make the
677          * determination */
678         return -1;
679     }
680 }
681
682 #endif
683
684 PERL_STATIC_INLINE int
685 S_is_utf8_overlong_given_start_byte_ok(const U8 * const s, const STRLEN len)
686 {
687     /* Returns an int indicating whether or not the UTF-8 sequence from 's' to
688      * 's' + 'len' - 1 is an overlong.  It returns 1 if it is an overlong; 0 if
689      * it isn't, and -1 if there isn't enough information to tell.  This last
690      * return value can happen if the sequence is incomplete, missing some
691      * trailing bytes that would form a complete character.  If there are
692      * enough bytes to make a definitive decision, this function does so.
693      * Usually 2 bytes sufficient.
694      *
695      * Overlongs can occur whenever the number of continuation bytes changes.
696      * That means whenever the number of leading 1 bits in a start byte
697      * increases from the next lower start byte.  That happens for start bytes
698      * C0, E0, F0, F8, FC, FE, and FF.  On modern perls, the following illegal
699      * start bytes have already been excluded, so don't need to be tested here;
700      * ASCII platforms: C0, C1
701      * EBCDIC platforms C0, C1, C2, C3, C4, E0
702      */
703
704     const U8 s0 = NATIVE_UTF8_TO_I8(s[0]);
705     const U8 s1 = NATIVE_UTF8_TO_I8(s[1]);
706
707     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_OVERLONG_GIVEN_START_BYTE_OK;
708     assert(len > 1 && UTF8_IS_START(*s));
709
710     /* Each platform has overlongs after the start bytes given above (expressed
711      * in I8 for EBCDIC).  What constitutes an overlong varies by platform, but
712      * the logic is the same, except the E0 overlong has already been excluded
713      * on EBCDIC platforms.   The  values below were found by manually
714      * inspecting the UTF-8 patterns.  See the tables in utf8.h and
715      * utfebcdic.h. */
716
717 #       ifdef EBCDIC
718 #           define F0_ABOVE_OVERLONG 0xB0
719 #           define F8_ABOVE_OVERLONG 0xA8
720 #           define FC_ABOVE_OVERLONG 0xA4
721 #           define FE_ABOVE_OVERLONG 0xA2
722 #           define FF_OVERLONG_PREFIX "\xfe\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x41"
723                                     /* I8(0xfe) is FF */
724 #       else
725
726     if (s0 == 0xE0 && UNLIKELY(s1 < 0xA0)) {
727         return 1;
728     }
729
730 #           define F0_ABOVE_OVERLONG 0x90
731 #           define F8_ABOVE_OVERLONG 0x88
732 #           define FC_ABOVE_OVERLONG 0x84
733 #           define FE_ABOVE_OVERLONG 0x82
734 #           define FF_OVERLONG_PREFIX "\xff\x80\x80\x80\x80\x80\x80"
735 #       endif
736
737
738     if (   (s0 == 0xF0 && UNLIKELY(s1 < F0_ABOVE_OVERLONG))
739         || (s0 == 0xF8 && UNLIKELY(s1 < F8_ABOVE_OVERLONG))
740         || (s0 == 0xFC && UNLIKELY(s1 < FC_ABOVE_OVERLONG))
741         || (s0 == 0xFE && UNLIKELY(s1 < FE_ABOVE_OVERLONG)))
742     {
743         return 1;
744     }
745
746     /* Check for the FF overlong */
747     return isFF_OVERLONG(s, len);
748 }
749
750 PERL_STATIC_INLINE int
751 S_isFF_OVERLONG(const U8 * const s, const STRLEN len)
752 {
753     /* Returns an int indicating whether or not the UTF-8 sequence from 's' to
754      * 'e' - 1 is an overlong beginning with \xFF.  It returns 1 if it is; 0 if
755      * it isn't, and -1 if there isn't enough information to tell.  This last
756      * return value can happen if the sequence is incomplete, missing some
757      * trailing bytes that would form a complete character.  If there are
758      * enough bytes to make a definitive decision, this function does so. */
759
760     PERL_ARGS_ASSERT_ISFF_OVERLONG;
761
762     /* To be an FF overlong, all the available bytes must match */
763     if (LIKELY(memNE(s, FF_OVERLONG_PREFIX,
764                      MIN(len, sizeof(FF_OVERLONG_PREFIX) - 1))))
765     {
766         return 0;
767     }
768
769     /* To be an FF overlong sequence, all the bytes in FF_OVERLONG_PREFIX must
770      * be there; what comes after them doesn't matter.  See tables in utf8.h,
771      * utfebcdic.h. */
772     if (len >= sizeof(FF_OVERLONG_PREFIX) - 1) {
773         return 1;
774     }
775
776     /* The missing bytes could cause the result to go one way or the other, so
777      * the result is indeterminate */
778     return -1;
779 }
780
781 #if defined(UV_IS_QUAD) /* These assume IV_MAX is 2**63-1 */
782 #  ifdef EBCDIC     /* Actually is I8 */
783 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
784                 "\xFF\xA7\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
785 #  else
786 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
787                 "\xFF\x80\x87\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
788 #  endif
789 #endif
790
791 PERL_STATIC_INLINE int
792 S_does_utf8_overflow(const U8 * const s,
793                      const U8 * e,
794                      const bool consider_overlongs)
795 {
796     /* Returns an int indicating whether or not the UTF-8 sequence from 's' to
797      * 'e' - 1 would overflow an IV on this platform; that is if it represents
798      * a code point larger than the highest representable code point.  It
799      * returns 1 if it does overflow; 0 if it doesn't, and -1 if there isn't
800      * enough information to tell.  This last return value can happen if the
801      * sequence is incomplete, missing some trailing bytes that would form a
802      * complete character.  If there are enough bytes to make a definitive
803      * decision, this function does so.
804      *
805      * If 'consider_overlongs' is TRUE, the function checks for the possibility
806      * that the sequence is an overlong that doesn't overflow.  Otherwise, it
807      * assumes the sequence is not an overlong.  This can give different
808      * results only on ASCII 32-bit platforms.
809      *
810      * (For ASCII platforms, we could use memcmp() because we don't have to
811      * convert each byte to I8, but it's very rare input indeed that would
812      * approach overflow, so the loop below will likely only get executed once.)
813      *
814      * 'e' - 1 must not be beyond a full character. */
815
816
817     PERL_ARGS_ASSERT_DOES_UTF8_OVERFLOW;
818     assert(s <= e && s + UTF8SKIP(s) >= e);
819
820 #if ! defined(UV_IS_QUAD)
821
822     return is_utf8_cp_above_31_bits(s, e, consider_overlongs);
823
824 #else
825
826     PERL_UNUSED_ARG(consider_overlongs);
827
828     {
829         const STRLEN len = e - s;
830         const U8 *x;
831         const U8 * y = (const U8 *) HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8;
832
833         for (x = s; x < e; x++, y++) {
834
835             if (UNLIKELY(NATIVE_UTF8_TO_I8(*x) == *y)) {
836                 continue;
837             }
838
839             /* If this byte is larger than the corresponding highest UTF-8
840              * byte, the sequence overflow; otherwise the byte is less than,
841              * and so the sequence doesn't overflow */
842             return NATIVE_UTF8_TO_I8(*x) > *y;
843
844         }
845
846         /* Got to the end and all bytes are the same.  If the input is a whole
847          * character, it doesn't overflow.  And if it is a partial character,
848          * there's not enough information to tell */
849         if (len < sizeof(HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8) - 1) {
850             return -1;
851         }
852
853         return 0;
854     }
855
856 #endif
857
858 }
859
860 #if 0
861
862 /* This is the portions of the above function that deal with UV_MAX instead of
863  * IV_MAX.  They are left here in case we want to combine them so that internal
864  * uses can have larger code points.  The only logic difference is that the
865  * 32-bit EBCDIC platform is treate like the 64-bit, and the 32-bit ASCII has
866  * different logic.
867  */
868
869 /* Anything larger than this will overflow the word if it were converted into a UV */
870 #if defined(UV_IS_QUAD)
871 #  ifdef EBCDIC     /* Actually is I8 */
872 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
873                 "\xFF\xAF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
874 #  else
875 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
876                 "\xFF\x80\x8F\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
877 #  endif
878 #else   /* 32-bit */
879 #  ifdef EBCDIC
880 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
881                 "\xFF\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA3\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
882 #  else
883 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8  "\xFE\x83\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
884 #  endif
885 #endif
886
887 #if ! defined(UV_IS_QUAD) && ! defined(EBCDIC)
888
889     /* On 32 bit ASCII machines, many overlongs that start with FF don't
890      * overflow */
891     if (consider_overlongs && isFF_OVERLONG(s, len) > 0) {
892
893         /* To be such an overlong, the first bytes of 's' must match
894          * FF_OVERLONG_PREFIX, which is "\xff\x80\x80\x80\x80\x80\x80".  If we
895          * don't have any additional bytes available, the sequence, when
896          * completed might or might not fit in 32 bits.  But if we have that
897          * next byte, we can tell for sure.  If it is <= 0x83, then it does
898          * fit. */
899         if (len <= sizeof(FF_OVERLONG_PREFIX) - 1) {
900             return -1;
901         }
902
903         return s[sizeof(FF_OVERLONG_PREFIX) - 1] > 0x83;
904     }
905
906 /* Starting with the #else, the rest of the function is identical except
907  *      1.  we need to move the 'len' declaration to be global to the function
908  *      2.  the endif move to just after the UNUSED_ARG.
909  * An empty endif is given just below to satisfy the preprocessor
910  */
911 #endif
912
913 #endif
914
915 #undef F0_ABOVE_OVERLONG
916 #undef F8_ABOVE_OVERLONG
917 #undef FC_ABOVE_OVERLONG
918 #undef FE_ABOVE_OVERLONG
919 #undef FF_OVERLONG_PREFIX
920
921 STRLEN
922 Perl_is_utf8_char_helper(const U8 * const s, const U8 * e, const U32 flags)
923 {
924     STRLEN len;
925     const U8 *x;
926
927     /* A helper function that should not be called directly.
928      *
929      * This function returns non-zero if the string beginning at 's' and
930      * looking no further than 'e - 1' is well-formed Perl-extended-UTF-8 for a
931      * code point; otherwise it returns 0.  The examination stops after the
932      * first code point in 's' is validated, not looking at the rest of the
933      * input.  If 'e' is such that there are not enough bytes to represent a
934      * complete code point, this function will return non-zero anyway, if the
935      * bytes it does have are well-formed UTF-8 as far as they go, and aren't
936      * excluded by 'flags'.
937      *
938      * A non-zero return gives the number of bytes required to represent the
939      * code point.  Be aware that if the input is for a partial character, the
940      * return will be larger than 'e - s'.
941      *
942      * This function assumes that the code point represented is UTF-8 variant.
943      * The caller should have excluded the possibility of it being invariant
944      * before calling this function.
945      *
946      * 'flags' can be 0, or any combination of the UTF8_DISALLOW_foo flags
947      * accepted by L</utf8n_to_uvchr>.  If non-zero, this function will return
948      * 0 if the code point represented is well-formed Perl-extended-UTF-8, but
949      * disallowed by the flags.  If the input is only for a partial character,
950      * the function will return non-zero if there is any sequence of
951      * well-formed UTF-8 that, when appended to the input sequence, could
952      * result in an allowed code point; otherwise it returns 0.  Non characters
953      * cannot be determined based on partial character input.  But many  of the
954      * other excluded types can be determined with just the first one or two
955      * bytes.
956      *
957      */
958
959     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_CHAR_HELPER;
960
961     assert(0 == (flags & ~(UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE
962                           |UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED)));
963     assert(! UTF8_IS_INVARIANT(*s));
964
965     /* A variant char must begin with a start byte */
966     if (UNLIKELY(! UTF8_IS_START(*s))) {
967         return 0;
968     }
969
970     /* Examine a maximum of a single whole code point */
971     if (e - s > UTF8SKIP(s)) {
972         e = s + UTF8SKIP(s);
973     }
974
975     len = e - s;
976
977     if (flags && isUTF8_POSSIBLY_PROBLEMATIC(*s)) {
978         const U8 s0 = NATIVE_UTF8_TO_I8(s[0]);
979
980         /* Here, we are disallowing some set of largish code points, and the
981          * first byte indicates the sequence is for a code point that could be
982          * in the excluded set.  We generally don't have to look beyond this or
983          * the second byte to see if the sequence is actually for one of the
984          * excluded classes.  The code below is derived from this table:
985          *
986          *              UTF-8            UTF-EBCDIC I8
987          *   U+D800: \xED\xA0\x80      \xF1\xB6\xA0\xA0      First surrogate
988          *   U+DFFF: \xED\xBF\xBF      \xF1\xB7\xBF\xBF      Final surrogate
989          * U+110000: \xF4\x90\x80\x80  \xF9\xA2\xA0\xA0\xA0  First above Unicode
990          *
991          * Keep in mind that legal continuation bytes range between \x80..\xBF
992          * for UTF-8, and \xA0..\xBF for I8.  Anything above those aren't
993          * continuation bytes.  Hence, we don't have to test the upper edge
994          * because if any of those is encountered, the sequence is malformed,
995          * and would fail elsewhere in this function.
996          *
997          * The code here likewise assumes that there aren't other
998          * malformations; again the function should fail elsewhere because of
999          * these.  For example, an overlong beginning with FC doesn't actually
1000          * have to be a super; it could actually represent a small code point,
1001          * even U+0000.  But, since overlongs (and other malformations) are
1002          * illegal, the function should return FALSE in either case.
1003          */
1004
1005 #ifdef EBCDIC   /* On EBCDIC, these are actually I8 bytes */
1006 #  define FIRST_START_BYTE_THAT_IS_DEFINITELY_SUPER  0xFA
1007 #  define IS_UTF8_2_BYTE_SUPER(s0, s1)           ((s0) == 0xF9 && (s1) >= 0xA2)
1008
1009 #  define IS_UTF8_2_BYTE_SURROGATE(s0, s1)       ((s0) == 0xF1              \
1010                                                        /* B6 and B7 */      \
1011                                               && ((s1) & 0xFE ) == 0xB6)
1012 #  define isUTF8_PERL_EXTENDED(s)   (*s == I8_TO_NATIVE_UTF8(0xFF))
1013 #else
1014 #  define FIRST_START_BYTE_THAT_IS_DEFINITELY_SUPER  0xF5
1015 #  define IS_UTF8_2_BYTE_SUPER(s0, s1)           ((s0) == 0xF4 && (s1) >= 0x90)
1016 #  define IS_UTF8_2_BYTE_SURROGATE(s0, s1)       ((s0) == 0xED && (s1) >= 0xA0)
1017 #  define isUTF8_PERL_EXTENDED(s)   (*s >= 0xFE)
1018 #endif
1019
1020         if (  (flags & UTF8_DISALLOW_SUPER)
1021             && UNLIKELY(s0 >= FIRST_START_BYTE_THAT_IS_DEFINITELY_SUPER))
1022         {
1023             return 0;           /* Above Unicode */
1024         }
1025
1026         if (   (flags & UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED)
1027             &&  UNLIKELY(isUTF8_PERL_EXTENDED(s)))
1028         {
1029             return 0;
1030         }
1031
1032         if (len > 1) {
1033             const U8 s1 = NATIVE_UTF8_TO_I8(s[1]);
1034
1035             if (   (flags & UTF8_DISALLOW_SUPER)
1036                 &&  UNLIKELY(IS_UTF8_2_BYTE_SUPER(s0, s1)))
1037             {
1038                 return 0;       /* Above Unicode */
1039             }
1040
1041             if (   (flags & UTF8_DISALLOW_SURROGATE)
1042                 &&  UNLIKELY(IS_UTF8_2_BYTE_SURROGATE(s0, s1)))
1043             {
1044                 return 0;       /* Surrogate */
1045             }
1046
1047             if (  (flags & UTF8_DISALLOW_NONCHAR)
1048                 && UNLIKELY(UTF8_IS_NONCHAR(s, e)))
1049             {
1050                 return 0;       /* Noncharacter code point */
1051             }
1052         }
1053     }
1054
1055     /* Make sure that all that follows are continuation bytes */
1056     for (x = s + 1; x < e; x++) {
1057         if (UNLIKELY(! UTF8_IS_CONTINUATION(*x))) {
1058             return 0;
1059         }
1060     }
1061
1062     /* Here is syntactically valid.  Next, make sure this isn't the start of an
1063      * overlong. */
1064     if (len > 1 && is_utf8_overlong_given_start_byte_ok(s, len) > 0) {
1065         return 0;
1066     }
1067
1068     /* And finally, that the code point represented fits in a word on this
1069      * platform */
1070     if (0 < does_utf8_overflow(s, e,
1071                                0 /* Don't consider overlongs */
1072                               ))
1073     {
1074         return 0;
1075     }
1076
1077     return UTF8SKIP(s);
1078 }
1079
1080 char *
1081 Perl__byte_dump_string(pTHX_ const U8 * const start, const STRLEN len, const bool format)
1082 {
1083     /* Returns a mortalized C string that is a displayable copy of the 'len'
1084      * bytes starting at 'start'.  'format' gives how to display each byte.
1085      * Currently, there are only two formats, so it is currently a bool:
1086      *      0   \xab
1087      *      1    ab         (that is a space between two hex digit bytes)
1088      */
1089
1090     const STRLEN output_len = 4 * len + 1;  /* 4 bytes per each input, plus a
1091                                                trailing NUL */
1092     const U8 * s = start;
1093     const U8 * const e = start + len;
1094     char * output;
1095     char * d;
1096
1097     PERL_ARGS_ASSERT__BYTE_DUMP_STRING;
1098
1099     Newx(output, output_len, char);
1100     SAVEFREEPV(output);
1101
1102     d = output;
1103     for (s = start; s < e; s++) {
1104         const unsigned high_nibble = (*s & 0xF0) >> 4;
1105         const unsigned low_nibble =  (*s & 0x0F);
1106
1107         if (format) {
1108             if (s > start) {
1109                 *d++ = ' ';
1110             }
1111         }
1112         else {
1113             *d++ = '\\';
1114             *d++ = 'x';
1115         }
1116
1117         if (high_nibble < 10) {
1118             *d++ = high_nibble + '0';
1119         }
1120         else {
1121             *d++ = high_nibble - 10 + 'a';
1122         }
1123
1124         if (low_nibble < 10) {
1125             *d++ = low_nibble + '0';
1126         }
1127         else {
1128             *d++ = low_nibble - 10 + 'a';
1129         }
1130     }
1131
1132     *d = '\0';
1133     return output;
1134 }
1135
1136 PERL_STATIC_INLINE char *
1137 S_unexpected_non_continuation_text(pTHX_ const U8 * const s,
1138
1139                                          /* Max number of bytes to print */
1140                                          STRLEN print_len,
1141
1142                                          /* Which one is the non-continuation */
1143                                          const STRLEN non_cont_byte_pos,
1144
1145                                          /* How many bytes should there be? */
1146                                          const STRLEN expect_len)
1147 {
1148     /* Return the malformation warning text for an unexpected continuation
1149      * byte. */
1150
1151     const char * const where = (non_cont_byte_pos == 1)
1152                                ? "immediately"
1153                                : Perl_form(aTHX_ "%d bytes",
1154                                                  (int) non_cont_byte_pos);
1155     const U8 * x = s + non_cont_byte_pos;
1156     const U8 * e = s + print_len;
1157
1158     PERL_ARGS_ASSERT_UNEXPECTED_NON_CONTINUATION_TEXT;
1159
1160     /* We don't need to pass this parameter, but since it has already been
1161      * calculated, it's likely faster to pass it; verify under DEBUGGING */
1162     assert(expect_len == UTF8SKIP(s));
1163
1164     /* As a defensive coding measure, don't output anything past a NUL.  Such
1165      * bytes shouldn't be in the middle of a malformation, and could mark the
1166      * end of the allocated string, and what comes after is undefined */
1167     for (; x < e; x++) {
1168         if (*x == '\0') {
1169             x++;            /* Output this particular NUL */
1170             break;
1171         }
1172     }
1173
1174     return Perl_form(aTHX_ "%s: %s (unexpected non-continuation byte 0x%02x,"
1175                            " %s after start byte 0x%02x; need %d bytes, got %d)",
1176                            malformed_text,
1177                            _byte_dump_string(s, x - s, 0),
1178                            *(s + non_cont_byte_pos),
1179                            where,
1180                            *s,
1181                            (int) expect_len,
1182                            (int) non_cont_byte_pos);
1183 }
1184
1185 /*
1186
1187 =for apidoc utf8n_to_uvchr
1188
1189 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
1190 Most code should use L</utf8_to_uvchr_buf>() rather than call this
1191 directly.
1192
1193 Bottom level UTF-8 decode routine.
1194 Returns the native code point value of the first character in the string C<s>,
1195 which is assumed to be in UTF-8 (or UTF-EBCDIC) encoding, and no longer than
1196 C<curlen> bytes; C<*retlen> (if C<retlen> isn't NULL) will be set to
1197 the length, in bytes, of that character.
1198
1199 The value of C<flags> determines the behavior when C<s> does not point to a
1200 well-formed UTF-8 character.  If C<flags> is 0, encountering a malformation
1201 causes zero to be returned and C<*retlen> is set so that (S<C<s> + C<*retlen>>)
1202 is the next possible position in C<s> that could begin a non-malformed
1203 character.  Also, if UTF-8 warnings haven't been lexically disabled, a warning
1204 is raised.  Some UTF-8 input sequences may contain multiple malformations.
1205 This function tries to find every possible one in each call, so multiple
1206 warnings can be raised for the same sequence.
1207
1208 Various ALLOW flags can be set in C<flags> to allow (and not warn on)
1209 individual types of malformations, such as the sequence being overlong (that
1210 is, when there is a shorter sequence that can express the same code point;
1211 overlong sequences are expressly forbidden in the UTF-8 standard due to
1212 potential security issues).  Another malformation example is the first byte of
1213 a character not being a legal first byte.  See F<utf8.h> for the list of such
1214 flags.  Even if allowed, this function generally returns the Unicode
1215 REPLACEMENT CHARACTER when it encounters a malformation.  There are flags in
1216 F<utf8.h> to override this behavior for the overlong malformations, but don't
1217 do that except for very specialized purposes.
1218
1219 The C<UTF8_CHECK_ONLY> flag overrides the behavior when a non-allowed (by other
1220 flags) malformation is found.  If this flag is set, the routine assumes that
1221 the caller will raise a warning, and this function will silently just set
1222 C<retlen> to C<-1> (cast to C<STRLEN>) and return zero.
1223
1224 Note that this API requires disambiguation between successful decoding a C<NUL>
1225 character, and an error return (unless the C<UTF8_CHECK_ONLY> flag is set), as
1226 in both cases, 0 is returned, and, depending on the malformation, C<retlen> may
1227 be set to 1.  To disambiguate, upon a zero return, see if the first byte of
1228 C<s> is 0 as well.  If so, the input was a C<NUL>; if not, the input had an
1229 error.  Or you can use C<L</utf8n_to_uvchr_error>>.
1230
1231 Certain code points are considered problematic.  These are Unicode surrogates,
1232 Unicode non-characters, and code points above the Unicode maximum of 0x10FFFF.
1233 By default these are considered regular code points, but certain situations
1234 warrant special handling for them, which can be specified using the C<flags>
1235 parameter.  If C<flags> contains C<UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE>, all
1236 three classes are treated as malformations and handled as such.  The flags
1237 C<UTF8_DISALLOW_SURROGATE>, C<UTF8_DISALLOW_NONCHAR>, and
1238 C<UTF8_DISALLOW_SUPER> (meaning above the legal Unicode maximum) can be set to
1239 disallow these categories individually.  C<UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE>
1240 restricts the allowed inputs to the strict UTF-8 traditionally defined by
1241 Unicode.  Use C<UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE> to use the strictness
1242 definition given by
1243 L<Unicode Corrigendum #9|https://www.unicode.org/versions/corrigendum9.html>.
1244 The difference between traditional strictness and C9 strictness is that the
1245 latter does not forbid non-character code points.  (They are still discouraged,
1246 however.)  For more discussion see L<perlunicode/Noncharacter code points>.
1247
1248 The flags C<UTF8_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE>,
1249 C<UTF8_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE>, C<UTF8_WARN_SURROGATE>,
1250 C<UTF8_WARN_NONCHAR>, and C<UTF8_WARN_SUPER> will cause warning messages to be
1251 raised for their respective categories, but otherwise the code points are
1252 considered valid (not malformations).  To get a category to both be treated as
1253 a malformation and raise a warning, specify both the WARN and DISALLOW flags.
1254 (But note that warnings are not raised if lexically disabled nor if
1255 C<UTF8_CHECK_ONLY> is also specified.)
1256
1257 Extremely high code points were never specified in any standard, and require an
1258 extension to UTF-8 to express, which Perl does.  It is likely that programs
1259 written in something other than Perl would not be able to read files that
1260 contain these; nor would Perl understand files written by something that uses a
1261 different extension.  For these reasons, there is a separate set of flags that
1262 can warn and/or disallow these extremely high code points, even if other
1263 above-Unicode ones are accepted.  They are the C<UTF8_WARN_PERL_EXTENDED> and
1264 C<UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED> flags.  For more information see
1265 L</C<UTF8_GOT_PERL_EXTENDED>>.  Of course C<UTF8_DISALLOW_SUPER> will treat all
1266 above-Unicode code points, including these, as malformations.
1267 (Note that the Unicode standard considers anything above 0x10FFFF to be
1268 illegal, but there are standards predating it that allow up to 0x7FFF_FFFF
1269 (2**31 -1))
1270
1271 A somewhat misleadingly named synonym for C<UTF8_WARN_PERL_EXTENDED> is
1272 retained for backward compatibility: C<UTF8_WARN_ABOVE_31_BIT>.  Similarly,
1273 C<UTF8_DISALLOW_ABOVE_31_BIT> is usable instead of the more accurately named
1274 C<UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED>.  The names are misleading because these flags
1275 can apply to code points that actually do fit in 31 bits.  This happens on
1276 EBCDIC platforms, and sometimes when the L<overlong
1277 malformation|/C<UTF8_GOT_LONG>> is also present.  The new names accurately
1278 describe the situation in all cases.
1279
1280
1281 All other code points corresponding to Unicode characters, including private
1282 use and those yet to be assigned, are never considered malformed and never
1283 warn.
1284
1285 =for apidoc Amnh||UTF8_CHECK_ONLY
1286 =for apidoc Amnh||UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE
1287 =for apidoc Amnh||UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE
1288 =for apidoc Amnh||UTF8_DISALLOW_SURROGATE
1289 =for apidoc Amnh||UTF8_DISALLOW_NONCHAR
1290 =for apidoc Amnh||UTF8_DISALLOW_SUPER
1291 =for apidoc Amnh||UTF8_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE
1292 =for apidoc Amnh||UTF8_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE
1293 =for apidoc Amnh||UTF8_WARN_SURROGATE
1294 =for apidoc Amnh||UTF8_WARN_NONCHAR
1295 =for apidoc Amnh||UTF8_WARN_SUPER
1296 =for apidoc Amnh||UTF8_WARN_PERL_EXTENDED
1297 =for apidoc Amnh||UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED
1298
1299 =cut
1300
1301 Also implemented as a macro in utf8.h
1302 */
1303
1304 UV
1305 Perl_utf8n_to_uvchr(const U8 *s,
1306                     STRLEN curlen,
1307                     STRLEN *retlen,
1308                     const U32 flags)
1309 {
1310     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8N_TO_UVCHR;
1311
1312     return utf8n_to_uvchr_error(s, curlen, retlen, flags, NULL);
1313 }
1314
1315 /*
1316
1317 =for apidoc utf8n_to_uvchr_error
1318
1319 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
1320 Most code should use L</utf8_to_uvchr_buf>() rather than call this
1321 directly.
1322
1323 This function is for code that needs to know what the precise malformation(s)
1324 are when an error is found.  If you also need to know the generated warning
1325 messages, use L</utf8n_to_uvchr_msgs>() instead.
1326
1327 It is like C<L</utf8n_to_uvchr>> but it takes an extra parameter placed after
1328 all the others, C<errors>.  If this parameter is 0, this function behaves
1329 identically to C<L</utf8n_to_uvchr>>.  Otherwise, C<errors> should be a pointer
1330 to a C<U32> variable, which this function sets to indicate any errors found.
1331 Upon return, if C<*errors> is 0, there were no errors found.  Otherwise,
1332 C<*errors> is the bit-wise C<OR> of the bits described in the list below.  Some
1333 of these bits will be set if a malformation is found, even if the input
1334 C<flags> parameter indicates that the given malformation is allowed; those
1335 exceptions are noted:
1336
1337 =over 4
1338
1339 =item C<UTF8_GOT_PERL_EXTENDED>
1340
1341 The input sequence is not standard UTF-8, but a Perl extension.  This bit is
1342 set only if the input C<flags> parameter contains either the
1343 C<UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED> or the C<UTF8_WARN_PERL_EXTENDED> flags.
1344
1345 Code points above 0x7FFF_FFFF (2**31 - 1) were never specified in any standard,
1346 and so some extension must be used to express them.  Perl uses a natural
1347 extension to UTF-8 to represent the ones up to 2**36-1, and invented a further
1348 extension to represent even higher ones, so that any code point that fits in a
1349 64-bit word can be represented.  Text using these extensions is not likely to
1350 be portable to non-Perl code.  We lump both of these extensions together and
1351 refer to them as Perl extended UTF-8.  There exist other extensions that people
1352 have invented, incompatible with Perl's.
1353
1354 On EBCDIC platforms starting in Perl v5.24, the Perl extension for representing
1355 extremely high code points kicks in at 0x3FFF_FFFF (2**30 -1), which is lower
1356 than on ASCII.  Prior to that, code points 2**31 and higher were simply
1357 unrepresentable, and a different, incompatible method was used to represent
1358 code points between 2**30 and 2**31 - 1.
1359
1360 On both platforms, ASCII and EBCDIC, C<UTF8_GOT_PERL_EXTENDED> is set if
1361 Perl extended UTF-8 is used.
1362
1363 In earlier Perls, this bit was named C<UTF8_GOT_ABOVE_31_BIT>, which you still
1364 may use for backward compatibility.  That name is misleading, as this flag may
1365 be set when the code point actually does fit in 31 bits.  This happens on
1366 EBCDIC platforms, and sometimes when the L<overlong
1367 malformation|/C<UTF8_GOT_LONG>> is also present.  The new name accurately
1368 describes the situation in all cases.
1369
1370 =item C<UTF8_GOT_CONTINUATION>
1371
1372 The input sequence was malformed in that the first byte was a a UTF-8
1373 continuation byte.
1374
1375 =item C<UTF8_GOT_EMPTY>
1376
1377 The input C<curlen> parameter was 0.
1378
1379 =item C<UTF8_GOT_LONG>
1380
1381 The input sequence was malformed in that there is some other sequence that
1382 evaluates to the same code point, but that sequence is shorter than this one.
1383
1384 Until Unicode 3.1, it was legal for programs to accept this malformation, but
1385 it was discovered that this created security issues.
1386
1387 =item C<UTF8_GOT_NONCHAR>
1388
1389 The code point represented by the input UTF-8 sequence is for a Unicode
1390 non-character code point.
1391 This bit is set only if the input C<flags> parameter contains either the
1392 C<UTF8_DISALLOW_NONCHAR> or the C<UTF8_WARN_NONCHAR> flags.
1393
1394 =item C<UTF8_GOT_NON_CONTINUATION>
1395
1396 The input sequence was malformed in that a non-continuation type byte was found
1397 in a position where only a continuation type one should be.  See also
1398 L</C<UTF8_GOT_SHORT>>.
1399
1400 =item C<UTF8_GOT_OVERFLOW>
1401
1402 The input sequence was malformed in that it is for a code point that is not
1403 representable in the number of bits available in an IV on the current platform.
1404
1405 =item C<UTF8_GOT_SHORT>
1406
1407 The input sequence was malformed in that C<curlen> is smaller than required for
1408 a complete sequence.  In other words, the input is for a partial character
1409 sequence.
1410
1411
1412 C<UTF8_GOT_SHORT> and C<UTF8_GOT_NON_CONTINUATION> both indicate a too short
1413 sequence.  The difference is that C<UTF8_GOT_NON_CONTINUATION> indicates always
1414 that there is an error, while C<UTF8_GOT_SHORT> means that an incomplete
1415 sequence was looked at.   If no other flags are present, it means that the
1416 sequence was valid as far as it went.  Depending on the application, this could
1417 mean one of three things:
1418
1419 =over
1420
1421 =item *
1422
1423 The C<curlen> length parameter passed in was too small, and the function was
1424 prevented from examining all the necessary bytes.
1425
1426 =item *
1427
1428 The buffer being looked at is based on reading data, and the data received so
1429 far stopped in the middle of a character, so that the next read will
1430 read the remainder of this character.  (It is up to the caller to deal with the
1431 split bytes somehow.)
1432
1433 =item *
1434
1435 This is a real error, and the partial sequence is all we're going to get.
1436
1437 =back
1438
1439 =item C<UTF8_GOT_SUPER>
1440
1441 The input sequence was malformed in that it is for a non-Unicode code point;
1442 that is, one above the legal Unicode maximum.
1443 This bit is set only if the input C<flags> parameter contains either the
1444 C<UTF8_DISALLOW_SUPER> or the C<UTF8_WARN_SUPER> flags.
1445
1446 =item C<UTF8_GOT_SURROGATE>
1447
1448 The input sequence was malformed in that it is for a -Unicode UTF-16 surrogate
1449 code point.
1450 This bit is set only if the input C<flags> parameter contains either the
1451 C<UTF8_DISALLOW_SURROGATE> or the C<UTF8_WARN_SURROGATE> flags.
1452
1453 =back
1454
1455 To do your own error handling, call this function with the C<UTF8_CHECK_ONLY>
1456 flag to suppress any warnings, and then examine the C<*errors> return.
1457
1458 =cut
1459
1460 Also implemented as a macro in utf8.h
1461 */
1462
1463 UV
1464 Perl_utf8n_to_uvchr_error(const U8 *s,
1465                           STRLEN curlen,
1466                           STRLEN *retlen,
1467                           const U32 flags,
1468                           U32 * errors)
1469 {
1470     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8N_TO_UVCHR_ERROR;
1471
1472     return utf8n_to_uvchr_msgs(s, curlen, retlen, flags, errors, NULL);
1473 }
1474
1475 /*
1476
1477 =for apidoc utf8n_to_uvchr_msgs
1478
1479 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
1480 Most code should use L</utf8_to_uvchr_buf>() rather than call this
1481 directly.
1482
1483 This function is for code that needs to know what the precise malformation(s)
1484 are when an error is found, and wants the corresponding warning and/or error
1485 messages to be returned to the caller rather than be displayed.  All messages
1486 that would have been displayed if all lexcial warnings are enabled will be
1487 returned.
1488
1489 It is just like C<L</utf8n_to_uvchr_error>> but it takes an extra parameter
1490 placed after all the others, C<msgs>.  If this parameter is 0, this function
1491 behaves identically to C<L</utf8n_to_uvchr_error>>.  Otherwise, C<msgs> should
1492 be a pointer to an C<AV *> variable, in which this function creates a new AV to
1493 contain any appropriate messages.  The elements of the array are ordered so
1494 that the first message that would have been displayed is in the 0th element,
1495 and so on.  Each element is a hash with three key-value pairs, as follows:
1496
1497 =over 4
1498
1499 =item C<text>
1500
1501 The text of the message as a C<SVpv>.
1502
1503 =item C<warn_categories>
1504
1505 The warning category (or categories) packed into a C<SVuv>.
1506
1507 =item C<flag>
1508
1509 A single flag bit associated with this message, in a C<SVuv>.
1510 The bit corresponds to some bit in the C<*errors> return value,
1511 such as C<UTF8_GOT_LONG>.
1512
1513 =back
1514
1515 It's important to note that specifying this parameter as non-null will cause
1516 any warnings this function would otherwise generate to be suppressed, and
1517 instead be placed in C<*msgs>.  The caller can check the lexical warnings state
1518 (or not) when choosing what to do with the returned messages.
1519
1520 If the flag C<UTF8_CHECK_ONLY> is passed, no warnings are generated, and hence
1521 no AV is created.
1522
1523 The caller, of course, is responsible for freeing any returned AV.
1524
1525 =cut
1526 */
1527
1528 UV
1529 Perl__utf8n_to_uvchr_msgs_helper(const U8 *s,
1530                                STRLEN curlen,
1531                                STRLEN *retlen,
1532                                const U32 flags,
1533                                U32 * errors,
1534                                AV ** msgs)
1535 {
1536     const U8 * const s0 = s;
1537     const U8 * send = s0 + curlen;
1538     U32 possible_problems;  /* A bit is set here for each potential problem
1539                                found as we go along */
1540     UV uv;
1541     STRLEN expectlen;     /* How long should this sequence be? */
1542     STRLEN avail_len;     /* When input is too short, gives what that is */
1543     U32 discard_errors;   /* Used to save branches when 'errors' is NULL; this
1544                              gets set and discarded */
1545
1546     /* The below are used only if there is both an overlong malformation and a
1547      * too short one.  Otherwise the first two are set to 's0' and 'send', and
1548      * the third not used at all */
1549     U8 * adjusted_s0;
1550     U8 temp_char_buf[UTF8_MAXBYTES + 1]; /* Used to avoid a Newx in this
1551                                             routine; see [perl #130921] */
1552     UV uv_so_far;
1553     dTHX;
1554
1555     PERL_ARGS_ASSERT__UTF8N_TO_UVCHR_MSGS_HELPER;
1556
1557     /* Here, is one of: a) malformed; b) a problematic code point (surrogate,
1558      * non-unicode, or nonchar); or c) on ASCII platforms, one of the Hangul
1559      * syllables that the dfa doesn't properly handle.  Quickly dispose of the
1560      * final case. */
1561
1562 #ifndef EBCDIC
1563
1564     /* Each of the affected Hanguls starts with \xED */
1565
1566     if (is_HANGUL_ED_utf8_safe(s0, send)) {
1567         if (retlen) {
1568             *retlen = 3;
1569         }
1570         if (errors) {
1571             *errors = 0;
1572         }
1573         if (msgs) {
1574             *msgs = NULL;
1575         }
1576
1577         return ((0xED & UTF_START_MASK(3)) << (2 * UTF_ACCUMULATION_SHIFT))
1578              | ((s0[1] & UTF_CONTINUATION_MASK) << UTF_ACCUMULATION_SHIFT)
1579              |  (s0[2] & UTF_CONTINUATION_MASK);
1580     }
1581
1582 #endif
1583
1584     /* In conjunction with the exhaustive tests that can be enabled in
1585      * APItest/t/utf8_warn_base.pl, this can make sure the dfa does precisely
1586      * what it is intended to do, and that no flaws in it are masked by
1587      * dropping down and executing the code below
1588     assert(! isUTF8_CHAR(s0, send)
1589           || UTF8_IS_SURROGATE(s0, send)
1590           || UTF8_IS_SUPER(s0, send)
1591           || UTF8_IS_NONCHAR(s0,send));
1592     */
1593
1594     s = s0;
1595     uv = *s0;
1596     possible_problems = 0;
1597     expectlen = 0;
1598     avail_len = 0;
1599     discard_errors = 0;
1600     adjusted_s0 = (U8 *) s0;
1601     uv_so_far = 0;
1602
1603     if (errors) {
1604         *errors = 0;
1605     }
1606     else {
1607         errors = &discard_errors;
1608     }
1609
1610     /* The order of malformation tests here is important.  We should consume as
1611      * few bytes as possible in order to not skip any valid character.  This is
1612      * required by the Unicode Standard (section 3.9 of Unicode 6.0); see also
1613      * https://unicode.org/reports/tr36 for more discussion as to why.  For
1614      * example, once we've done a UTF8SKIP, we can tell the expected number of
1615      * bytes, and could fail right off the bat if the input parameters indicate
1616      * that there are too few available.  But it could be that just that first
1617      * byte is garbled, and the intended character occupies fewer bytes.  If we
1618      * blindly assumed that the first byte is correct, and skipped based on
1619      * that number, we could skip over a valid input character.  So instead, we
1620      * always examine the sequence byte-by-byte.
1621      *
1622      * We also should not consume too few bytes, otherwise someone could inject
1623      * things.  For example, an input could be deliberately designed to
1624      * overflow, and if this code bailed out immediately upon discovering that,
1625      * returning to the caller C<*retlen> pointing to the very next byte (one
1626      * which is actually part of of the overflowing sequence), that could look
1627      * legitimate to the caller, which could discard the initial partial
1628      * sequence and process the rest, inappropriately.
1629      *
1630      * Some possible input sequences are malformed in more than one way.  This
1631      * function goes to lengths to try to find all of them.  This is necessary
1632      * for correctness, as the inputs may allow one malformation but not
1633      * another, and if we abandon searching for others after finding the
1634      * allowed one, we could allow in something that shouldn't have been.
1635      */
1636
1637     if (UNLIKELY(curlen == 0)) {
1638         possible_problems |= UTF8_GOT_EMPTY;
1639         curlen = 0;
1640         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
1641         goto ready_to_handle_errors;
1642     }
1643
1644     expectlen = UTF8SKIP(s);
1645
1646     /* A well-formed UTF-8 character, as the vast majority of calls to this
1647      * function will be for, has this expected length.  For efficiency, set
1648      * things up here to return it.  It will be overriden only in those rare
1649      * cases where a malformation is found */
1650     if (retlen) {
1651         *retlen = expectlen;
1652     }
1653
1654     /* A continuation character can't start a valid sequence */
1655     if (UNLIKELY(UTF8_IS_CONTINUATION(uv))) {
1656         possible_problems |= UTF8_GOT_CONTINUATION;
1657         curlen = 1;
1658         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
1659         goto ready_to_handle_errors;
1660     }
1661
1662     /* Here is not a continuation byte, nor an invariant.  The only thing left
1663      * is a start byte (possibly for an overlong).  (We can't use UTF8_IS_START
1664      * because it excludes start bytes like \xC0 that always lead to
1665      * overlongs.) */
1666
1667     /* Convert to I8 on EBCDIC (no-op on ASCII), then remove the leading bits
1668      * that indicate the number of bytes in the character's whole UTF-8
1669      * sequence, leaving just the bits that are part of the value.  */
1670     uv = NATIVE_UTF8_TO_I8(uv) & UTF_START_MASK(expectlen);
1671
1672     /* Setup the loop end point, making sure to not look past the end of the
1673      * input string, and flag it as too short if the size isn't big enough. */
1674     if (UNLIKELY(curlen < expectlen)) {
1675         possible_problems |= UTF8_GOT_SHORT;
1676         avail_len = curlen;
1677     }
1678     else {
1679         send = (U8*) s0 + expectlen;
1680     }
1681
1682     /* Now, loop through the remaining bytes in the character's sequence,
1683      * accumulating each into the working value as we go. */
1684     for (s = s0 + 1; s < send; s++) {
1685         if (LIKELY(UTF8_IS_CONTINUATION(*s))) {
1686             uv = UTF8_ACCUMULATE(uv, *s);
1687             continue;
1688         }
1689
1690         /* Here, found a non-continuation before processing all expected bytes.
1691          * This byte indicates the beginning of a new character, so quit, even
1692          * if allowing this malformation. */
1693         possible_problems |= UTF8_GOT_NON_CONTINUATION;
1694         break;
1695     } /* End of loop through the character's bytes */
1696
1697     /* Save how many bytes were actually in the character */
1698     curlen = s - s0;
1699
1700     /* Note that there are two types of too-short malformation.  One is when
1701      * there is actual wrong data before the normal termination of the
1702      * sequence.  The other is that the sequence wasn't complete before the end
1703      * of the data we are allowed to look at, based on the input 'curlen'.
1704      * This means that we were passed data for a partial character, but it is
1705      * valid as far as we saw.  The other is definitely invalid.  This
1706      * distinction could be important to a caller, so the two types are kept
1707      * separate.
1708      *
1709      * A convenience macro that matches either of the too-short conditions.  */
1710 #   define UTF8_GOT_TOO_SHORT (UTF8_GOT_SHORT|UTF8_GOT_NON_CONTINUATION)
1711
1712     if (UNLIKELY(possible_problems & UTF8_GOT_TOO_SHORT)) {
1713         uv_so_far = uv;
1714         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
1715     }
1716
1717     /* Check for overflow.  The algorithm requires us to not look past the end
1718      * of the current character, even if partial, so the upper limit is 's' */
1719     if (UNLIKELY(0 < does_utf8_overflow(s0, s,
1720                                          1 /* Do consider overlongs */
1721                                         )))
1722     {
1723         possible_problems |= UTF8_GOT_OVERFLOW;
1724         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
1725     }
1726
1727     /* Check for overlong.  If no problems so far, 'uv' is the correct code
1728      * point value.  Simply see if it is expressible in fewer bytes.  Otherwise
1729      * we must look at the UTF-8 byte sequence itself to see if it is for an
1730      * overlong */
1731     if (     (   LIKELY(! possible_problems)
1732               && UNLIKELY(expectlen > (STRLEN) OFFUNISKIP(uv)))
1733         || (       UNLIKELY(possible_problems)
1734             && (   UNLIKELY(! UTF8_IS_START(*s0))
1735                 || (   curlen > 1
1736                     && UNLIKELY(0 < is_utf8_overlong_given_start_byte_ok(s0,
1737                                                                 s - s0))))))
1738     {
1739         possible_problems |= UTF8_GOT_LONG;
1740
1741         if (   UNLIKELY(   possible_problems & UTF8_GOT_TOO_SHORT)
1742
1743                           /* The calculation in the 'true' branch of this 'if'
1744                            * below won't work if overflows, and isn't needed
1745                            * anyway.  Further below we handle all overflow
1746                            * cases */
1747             &&   LIKELY(! (possible_problems & UTF8_GOT_OVERFLOW)))
1748         {
1749             UV min_uv = uv_so_far;
1750             STRLEN i;
1751
1752             /* Here, the input is both overlong and is missing some trailing
1753              * bytes.  There is no single code point it could be for, but there
1754              * may be enough information present to determine if what we have
1755              * so far is for an unallowed code point, such as for a surrogate.
1756              * The code further below has the intelligence to determine this,
1757              * but just for non-overlong UTF-8 sequences.  What we do here is
1758              * calculate the smallest code point the input could represent if
1759              * there were no too short malformation.  Then we compute and save
1760              * the UTF-8 for that, which is what the code below looks at
1761              * instead of the raw input.  It turns out that the smallest such
1762              * code point is all we need. */
1763             for (i = curlen; i < expectlen; i++) {
1764                 min_uv = UTF8_ACCUMULATE(min_uv,
1765                                      I8_TO_NATIVE_UTF8(UTF_CONTINUATION_MARK));
1766             }
1767
1768             adjusted_s0 = temp_char_buf;
1769             (void) uvoffuni_to_utf8_flags(adjusted_s0, min_uv, 0);
1770         }
1771     }
1772
1773     /* Here, we have found all the possible problems, except for when the input
1774      * is for a problematic code point not allowed by the input parameters. */
1775
1776                                 /* uv is valid for overlongs */
1777     if (   (   (      LIKELY(! (possible_problems & ~UTF8_GOT_LONG))
1778
1779                       /* isn't problematic if < this */
1780                    && uv >= UNICODE_SURROGATE_FIRST)
1781             || (   UNLIKELY(possible_problems)
1782
1783                           /* if overflow, we know without looking further
1784                            * precisely which of the problematic types it is,
1785                            * and we deal with those in the overflow handling
1786                            * code */
1787                 && LIKELY(! (possible_problems & UTF8_GOT_OVERFLOW))
1788                 && (   isUTF8_POSSIBLY_PROBLEMATIC(*adjusted_s0)
1789                     || UNLIKELY(isUTF8_PERL_EXTENDED(s0)))))
1790         && ((flags & ( UTF8_DISALLOW_NONCHAR
1791                       |UTF8_DISALLOW_SURROGATE
1792                       |UTF8_DISALLOW_SUPER
1793                       |UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED
1794                       |UTF8_WARN_NONCHAR
1795                       |UTF8_WARN_SURROGATE
1796                       |UTF8_WARN_SUPER
1797                       |UTF8_WARN_PERL_EXTENDED))))
1798     {
1799         /* If there were no malformations, or the only malformation is an
1800          * overlong, 'uv' is valid */
1801         if (LIKELY(! (possible_problems & ~UTF8_GOT_LONG))) {
1802             if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SURROGATE(uv))) {
1803                 possible_problems |= UTF8_GOT_SURROGATE;
1804             }
1805             else if (UNLIKELY(uv > PERL_UNICODE_MAX)) {
1806                 possible_problems |= UTF8_GOT_SUPER;
1807             }
1808             else if (UNLIKELY(UNICODE_IS_NONCHAR(uv))) {
1809                 possible_problems |= UTF8_GOT_NONCHAR;
1810             }
1811         }
1812         else {  /* Otherwise, need to look at the source UTF-8, possibly
1813                    adjusted to be non-overlong */
1814
1815             if (UNLIKELY(NATIVE_UTF8_TO_I8(*adjusted_s0)
1816                                 >= FIRST_START_BYTE_THAT_IS_DEFINITELY_SUPER))
1817             {
1818                 possible_problems |= UTF8_GOT_SUPER;
1819             }
1820             else if (curlen > 1) {
1821                 if (UNLIKELY(IS_UTF8_2_BYTE_SUPER(
1822                                       NATIVE_UTF8_TO_I8(*adjusted_s0),
1823                                       NATIVE_UTF8_TO_I8(*(adjusted_s0 + 1)))))
1824                 {
1825                     possible_problems |= UTF8_GOT_SUPER;
1826                 }
1827                 else if (UNLIKELY(IS_UTF8_2_BYTE_SURROGATE(
1828                                       NATIVE_UTF8_TO_I8(*adjusted_s0),
1829                                       NATIVE_UTF8_TO_I8(*(adjusted_s0 + 1)))))
1830                 {
1831                     possible_problems |= UTF8_GOT_SURROGATE;
1832                 }
1833             }
1834
1835             /* We need a complete well-formed UTF-8 character to discern
1836              * non-characters, so can't look for them here */
1837         }
1838     }
1839
1840   ready_to_handle_errors:
1841
1842     /* At this point:
1843      * curlen               contains the number of bytes in the sequence that
1844      *                      this call should advance the input by.
1845      * avail_len            gives the available number of bytes passed in, but
1846      *                      only if this is less than the expected number of
1847      *                      bytes, based on the code point's start byte.
1848      * possible_problems'   is 0 if there weren't any problems; otherwise a bit
1849      *                      is set in it for each potential problem found.
1850      * uv                   contains the code point the input sequence
1851      *                      represents; or if there is a problem that prevents
1852      *                      a well-defined value from being computed, it is
1853      *                      some subsitute value, typically the REPLACEMENT
1854      *                      CHARACTER.
1855      * s0                   points to the first byte of the character
1856      * s                    points to just after were we left off processing
1857      *                      the character
1858      * send                 points to just after where that character should
1859      *                      end, based on how many bytes the start byte tells
1860      *                      us should be in it, but no further than s0 +
1861      *                      avail_len
1862      */
1863
1864     if (UNLIKELY(possible_problems)) {
1865         bool disallowed = FALSE;
1866         const U32 orig_problems = possible_problems;
1867
1868         if (msgs) {
1869             *msgs = NULL;
1870         }
1871
1872         while (possible_problems) { /* Handle each possible problem */
1873             U32 pack_warn = 0;
1874             char * message = NULL;
1875             U32 this_flag_bit = 0;
1876
1877             /* Each 'if' clause handles one problem.  They are ordered so that
1878              * the first ones' messages will be displayed before the later
1879              * ones; this is kinda in decreasing severity order.  But the
1880              * overlong must come last, as it changes 'uv' looked at by the
1881              * others */
1882             if (possible_problems & UTF8_GOT_OVERFLOW) {
1883
1884                 /* Overflow means also got a super and are using Perl's
1885                  * extended UTF-8, but we handle all three cases here */
1886                 possible_problems
1887                   &= ~(UTF8_GOT_OVERFLOW|UTF8_GOT_SUPER|UTF8_GOT_PERL_EXTENDED);
1888                 *errors |= UTF8_GOT_OVERFLOW;
1889
1890                 /* But the API says we flag all errors found */
1891                 if (flags & (UTF8_WARN_SUPER|UTF8_DISALLOW_SUPER)) {
1892                     *errors |= UTF8_GOT_SUPER;
1893                 }
1894                 if (flags
1895                         & (UTF8_WARN_PERL_EXTENDED|UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED))
1896                 {
1897                     *errors |= UTF8_GOT_PERL_EXTENDED;
1898                 }
1899
1900                 /* Disallow if any of the three categories say to */
1901                 if ( ! (flags &   UTF8_ALLOW_OVERFLOW)
1902                     || (flags & ( UTF8_DISALLOW_SUPER
1903                                  |UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED)))
1904                 {
1905                     disallowed = TRUE;
1906                 }
1907
1908                 /* Likewise, warn if any say to */
1909                 if (  ! (flags & UTF8_ALLOW_OVERFLOW)
1910                     ||  (flags & (UTF8_WARN_SUPER|UTF8_WARN_PERL_EXTENDED)))
1911                 {
1912
1913                     /* The warnings code explicitly says it doesn't handle the
1914                      * case of packWARN2 and two categories which have
1915                      * parent-child relationship.  Even if it works now to
1916                      * raise the warning if either is enabled, it wouldn't
1917                      * necessarily do so in the future.  We output (only) the
1918                      * most dire warning */
1919                     if (! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)) {
1920                         if (msgs || ckWARN_d(WARN_UTF8)) {
1921                             pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1922                         }
1923                         else if (msgs || ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)) {
1924                             pack_warn = packWARN(WARN_NON_UNICODE);
1925                         }
1926                         if (pack_warn) {
1927                             message = Perl_form(aTHX_ "%s: %s (overflows)",
1928                                             malformed_text,
1929                                             _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
1930                             this_flag_bit = UTF8_GOT_OVERFLOW;
1931                         }
1932                     }
1933                 }
1934             }
1935             else if (possible_problems & UTF8_GOT_EMPTY) {
1936                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_EMPTY;
1937                 *errors |= UTF8_GOT_EMPTY;
1938
1939                 if (! (flags & UTF8_ALLOW_EMPTY)) {
1940
1941                     /* This so-called malformation is now treated as a bug in
1942                      * the caller.  If you have nothing to decode, skip calling
1943                      * this function */
1944                     assert(0);
1945
1946                     disallowed = TRUE;
1947                     if (  (msgs
1948                         || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
1949                     {
1950                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1951                         message = Perl_form(aTHX_ "%s (empty string)",
1952                                                    malformed_text);
1953                         this_flag_bit = UTF8_GOT_EMPTY;
1954                     }
1955                 }
1956             }
1957             else if (possible_problems & UTF8_GOT_CONTINUATION) {
1958                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_CONTINUATION;
1959                 *errors |= UTF8_GOT_CONTINUATION;
1960
1961                 if (! (flags & UTF8_ALLOW_CONTINUATION)) {
1962                     disallowed = TRUE;
1963                     if ((   msgs
1964                          || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
1965                     {
1966                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1967                         message = Perl_form(aTHX_
1968                                 "%s: %s (unexpected continuation byte 0x%02x,"
1969                                 " with no preceding start byte)",
1970                                 malformed_text,
1971                                 _byte_dump_string(s0, 1, 0), *s0);
1972                         this_flag_bit = UTF8_GOT_CONTINUATION;
1973                     }
1974                 }
1975             }
1976             else if (possible_problems & UTF8_GOT_SHORT) {
1977                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_SHORT;
1978                 *errors |= UTF8_GOT_SHORT;
1979
1980                 if (! (flags & UTF8_ALLOW_SHORT)) {
1981                     disallowed = TRUE;
1982                     if ((   msgs
1983                          || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
1984                     {
1985                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1986                         message = Perl_form(aTHX_
1987                              "%s: %s (too short; %d byte%s available, need %d)",
1988                              malformed_text,
1989                              _byte_dump_string(s0, send - s0, 0),
1990                              (int)avail_len,
1991                              avail_len == 1 ? "" : "s",
1992                              (int)expectlen);
1993                         this_flag_bit = UTF8_GOT_SHORT;
1994                     }
1995                 }
1996
1997             }
1998             else if (possible_problems & UTF8_GOT_NON_CONTINUATION) {
1999                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_NON_CONTINUATION;
2000                 *errors |= UTF8_GOT_NON_CONTINUATION;
2001
2002                 if (! (flags & UTF8_ALLOW_NON_CONTINUATION)) {
2003                     disallowed = TRUE;
2004                     if ((   msgs
2005                          || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
2006                     {
2007
2008                         /* If we don't know for sure that the input length is
2009                          * valid, avoid as much as possible reading past the
2010                          * end of the buffer */
2011                         int printlen = (flags & _UTF8_NO_CONFIDENCE_IN_CURLEN)
2012                                        ? (int) (s - s0)
2013                                        : (int) (send - s0);
2014                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
2015                         message = Perl_form(aTHX_ "%s",
2016                             unexpected_non_continuation_text(s0,
2017                                                             printlen,
2018                                                             s - s0,
2019                                                             (int) expectlen));
2020                         this_flag_bit = UTF8_GOT_NON_CONTINUATION;
2021                     }
2022                 }
2023             }
2024             else if (possible_problems & UTF8_GOT_SURROGATE) {
2025                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_SURROGATE;
2026
2027                 if (flags & UTF8_WARN_SURROGATE) {
2028                     *errors |= UTF8_GOT_SURROGATE;
2029
2030                     if (   ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)
2031                         && (msgs || ckWARN_d(WARN_SURROGATE)))
2032                     {
2033                         pack_warn = packWARN(WARN_SURROGATE);
2034
2035                         /* These are the only errors that can occur with a
2036                         * surrogate when the 'uv' isn't valid */
2037                         if (orig_problems & UTF8_GOT_TOO_SHORT) {
2038                             message = Perl_form(aTHX_
2039                                     "UTF-16 surrogate (any UTF-8 sequence that"
2040                                     " starts with \"%s\" is for a surrogate)",
2041                                     _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
2042                         }
2043                         else {
2044                             message = Perl_form(aTHX_ surrogate_cp_format, uv);
2045                         }
2046                         this_flag_bit = UTF8_GOT_SURROGATE;
2047                     }
2048                 }
2049
2050                 if (flags & UTF8_DISALLOW_SURROGATE) {
2051                     disallowed = TRUE;
2052                     *errors |= UTF8_GOT_SURROGATE;
2053                 }
2054             }
2055             else if (possible_problems & UTF8_GOT_SUPER) {
2056                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_SUPER;
2057
2058                 if (flags & UTF8_WARN_SUPER) {
2059                     *errors |= UTF8_GOT_SUPER;
2060
2061                     if (   ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)
2062                         && (msgs || ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)))
2063                     {
2064                         pack_warn = packWARN(WARN_NON_UNICODE);
2065
2066                         if (orig_problems & UTF8_GOT_TOO_SHORT) {
2067                             message = Perl_form(aTHX_
2068                                     "Any UTF-8 sequence that starts with"
2069                                     " \"%s\" is for a non-Unicode code point,"
2070                                     " may not be portable",
2071                                     _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
2072                         }
2073                         else {
2074                             message = Perl_form(aTHX_ super_cp_format, uv);
2075                         }
2076                         this_flag_bit = UTF8_GOT_SUPER;
2077                     }
2078                 }
2079
2080                 /* Test for Perl's extended UTF-8 after the regular SUPER ones,
2081                  * and before possibly bailing out, so that the more dire
2082                  * warning will override the regular one. */
2083                 if (UNLIKELY(isUTF8_PERL_EXTENDED(s0))) {
2084                     if (  ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)
2085                         &&  (flags & (UTF8_WARN_PERL_EXTENDED|UTF8_WARN_SUPER))
2086                         &&  (msgs || (   ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)
2087                                       || ckWARN(WARN_PORTABLE))))
2088                     {
2089                         pack_warn = packWARN2(WARN_NON_UNICODE, WARN_PORTABLE);
2090
2091                         /* If it is an overlong that evaluates to a code point
2092                          * that doesn't have to use the Perl extended UTF-8, it
2093                          * still used it, and so we output a message that
2094                          * doesn't refer to the code point.  The same is true
2095                          * if there was a SHORT malformation where the code
2096                          * point is not valid.  In that case, 'uv' will have
2097                          * been set to the REPLACEMENT CHAR, and the message
2098                          * below without the code point in it will be selected
2099                          * */
2100                         if (UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv)) {
2101                             message = Perl_form(aTHX_
2102                                             PL_extended_cp_format, uv);
2103                         }
2104                         else {
2105                             message = Perl_form(aTHX_
2106                                         "Any UTF-8 sequence that starts with"
2107                                         " \"%s\" is a Perl extension, and"
2108                                         " so is not portable",
2109                                         _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
2110                         }
2111                         this_flag_bit = UTF8_GOT_PERL_EXTENDED;
2112                     }
2113
2114                     if (flags & ( UTF8_WARN_PERL_EXTENDED
2115                                  |UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED))
2116                     {
2117                         *errors |= UTF8_GOT_PERL_EXTENDED;
2118
2119                         if (flags & UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED) {
2120                             disallowed = TRUE;
2121                         }
2122                     }
2123                 }
2124
2125                 if (flags & UTF8_DISALLOW_SUPER) {
2126                     *errors |= UTF8_GOT_SUPER;
2127                     disallowed = TRUE;
2128                 }
2129             }
2130             else if (possible_problems & UTF8_GOT_NONCHAR) {
2131                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_NONCHAR;
2132
2133                 if (flags & UTF8_WARN_NONCHAR) {
2134                     *errors |= UTF8_GOT_NONCHAR;
2135
2136                     if (  ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)
2137                         && (msgs || ckWARN_d(WARN_NONCHAR)))
2138                     {
2139                         /* The code above should have guaranteed that we don't
2140                          * get here with errors other than overlong */
2141                         assert (! (orig_problems
2142                                         & ~(UTF8_GOT_LONG|UTF8_GOT_NONCHAR)));
2143
2144                         pack_warn = packWARN(WARN_NONCHAR);
2145                         message = Perl_form(aTHX_ nonchar_cp_format, uv);
2146                         this_flag_bit = UTF8_GOT_NONCHAR;
2147                     }
2148                 }
2149
2150                 if (flags & UTF8_DISALLOW_NONCHAR) {
2151                     disallowed = TRUE;
2152                     *errors |= UTF8_GOT_NONCHAR;
2153                 }
2154             }
2155             else if (possible_problems & UTF8_GOT_LONG) {
2156                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_LONG;
2157                 *errors |= UTF8_GOT_LONG;
2158
2159                 if (flags & UTF8_ALLOW_LONG) {
2160
2161                     /* We don't allow the actual overlong value, unless the
2162                      * special extra bit is also set */
2163                     if (! (flags & (   UTF8_ALLOW_LONG_AND_ITS_VALUE
2164                                     & ~UTF8_ALLOW_LONG)))
2165                     {
2166                         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
2167                     }
2168                 }
2169                 else {
2170                     disallowed = TRUE;
2171
2172                     if ((   msgs
2173                          || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
2174                     {
2175                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
2176
2177                         /* These error types cause 'uv' to be something that
2178                          * isn't what was intended, so can't use it in the
2179                          * message.  The other error types either can't
2180                          * generate an overlong, or else the 'uv' is valid */
2181                         if (orig_problems &
2182                                         (UTF8_GOT_TOO_SHORT|UTF8_GOT_OVERFLOW))
2183                         {
2184                             message = Perl_form(aTHX_
2185                                     "%s: %s (any UTF-8 sequence that starts"
2186                                     " with \"%s\" is overlong which can and"
2187                                     " should be represented with a"
2188                                     " different, shorter sequence)",
2189                                     malformed_text,
2190                                     _byte_dump_string(s0, send - s0, 0),
2191                                     _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
2192                         }
2193                         else {
2194                             U8 tmpbuf[UTF8_MAXBYTES+1];
2195                             const U8 * const e = uvoffuni_to_utf8_flags(tmpbuf,
2196                                                                         uv, 0);
2197                             /* Don't use U+ for non-Unicode code points, which
2198                              * includes those in the Latin1 range */
2199                             const char * preface = (    uv > PERL_UNICODE_MAX
2200 #ifdef EBCDIC
2201                                                      || uv <= 0xFF
2202 #endif
2203                                                     )
2204                                                    ? "0x"
2205                                                    : "U+";
2206                             message = Perl_form(aTHX_
2207                                 "%s: %s (overlong; instead use %s to represent"
2208                                 " %s%0*" UVXf ")",
2209                                 malformed_text,
2210                                 _byte_dump_string(s0, send - s0, 0),
2211                                 _byte_dump_string(tmpbuf, e - tmpbuf, 0),
2212                                 preface,
2213                                 ((uv < 256) ? 2 : 4), /* Field width of 2 for
2214                                                          small code points */
2215                                 UNI_TO_NATIVE(uv));
2216                         }
2217                         this_flag_bit = UTF8_GOT_LONG;
2218                     }
2219                 }
2220             } /* End of looking through the possible flags */
2221
2222             /* Display the message (if any) for the problem being handled in
2223              * this iteration of the loop */
2224             if (message) {
2225                 if (msgs) {
2226                     assert(this_flag_bit);
2227
2228                     if (*msgs == NULL) {
2229                         *msgs = newAV();
2230                     }
2231
2232                     av_push(*msgs, newRV_noinc((SV*) new_msg_hv(message,
2233                                                                 pack_warn,
2234                                                                 this_flag_bit)));
2235                 }
2236                 else if (PL_op)
2237                     Perl_warner(aTHX_ pack_warn, "%s in %s", message,
2238                                                  OP_DESC(PL_op));
2239                 else
2240                     Perl_warner(aTHX_ pack_warn, "%s", message);
2241             }
2242         }   /* End of 'while (possible_problems)' */
2243
2244         /* Since there was a possible problem, the returned length may need to
2245          * be changed from the one stored at the beginning of this function.
2246          * Instead of trying to figure out if that's needed, just do it. */
2247         if (retlen) {
2248             *retlen = curlen;
2249         }
2250
2251         if (disallowed) {
2252             if (flags & UTF8_CHECK_ONLY && retlen) {
2253                 *retlen = ((STRLEN) -1);
2254             }
2255             return 0;
2256         }
2257     }
2258
2259     return UNI_TO_NATIVE(uv);
2260 }
2261
2262 /*
2263 =for apidoc utf8_to_uvchr_buf
2264
2265 Returns the native code point of the first character in the string C<s> which
2266 is assumed to be in UTF-8 encoding; C<send> points to 1 beyond the end of C<s>.
2267 C<*retlen> will be set to the length, in bytes, of that character.
2268
2269 If C<s> does not point to a well-formed UTF-8 character and UTF8 warnings are
2270 enabled, zero is returned and C<*retlen> is set (if C<retlen> isn't
2271 C<NULL>) to -1.  If those warnings are off, the computed value, if well-defined
2272 (or the Unicode REPLACEMENT CHARACTER if not), is silently returned, and
2273 C<*retlen> is set (if C<retlen> isn't C<NULL>) so that (S<C<s> + C<*retlen>>) is
2274 the next possible position in C<s> that could begin a non-malformed character.
2275 See L</utf8n_to_uvchr> for details on when the REPLACEMENT CHARACTER is
2276 returned.
2277
2278 =cut
2279
2280 Also implemented as a macro in utf8.h
2281
2282 */
2283
2284
2285 UV
2286 Perl_utf8_to_uvchr_buf(pTHX_ const U8 *s, const U8 *send, STRLEN *retlen)
2287 {
2288     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8_TO_UVCHR_BUF;
2289
2290     return utf8_to_uvchr_buf_helper(s, send, retlen);
2291 }
2292
2293 /* This is marked as deprecated
2294  *
2295 =for apidoc utf8_to_uvuni_buf
2296
2297 Only in very rare circumstances should code need to be dealing in Unicode
2298 (as opposed to native) code points.  In those few cases, use
2299 C<L<NATIVE_TO_UNI(utf8_to_uvchr_buf(...))|perlapi/utf8_to_uvchr_buf>> instead.
2300 If you are not absolutely sure this is one of those cases, then assume it isn't
2301 and use plain C<utf8_to_uvchr_buf> instead.
2302
2303 Returns the Unicode (not-native) code point of the first character in the
2304 string C<s> which
2305 is assumed to be in UTF-8 encoding; C<send> points to 1 beyond the end of C<s>.
2306 C<retlen> will be set to the length, in bytes, of that character.
2307
2308 If C<s> does not point to a well-formed UTF-8 character and UTF8 warnings are
2309 enabled, zero is returned and C<*retlen> is set (if C<retlen> isn't
2310 NULL) to -1.  If those warnings are off, the computed value if well-defined (or
2311 the Unicode REPLACEMENT CHARACTER, if not) is silently returned, and C<*retlen>
2312 is set (if C<retlen> isn't NULL) so that (S<C<s> + C<*retlen>>) is the
2313 next possible position in C<s> that could begin a non-malformed character.
2314 See L<perlapi/utf8n_to_uvchr> for details on when the REPLACEMENT CHARACTER is
2315 returned.
2316
2317 =cut
2318 */
2319
2320 UV
2321 Perl_utf8_to_uvuni_buf(pTHX_ const U8 *s, const U8 *send, STRLEN *retlen)
2322 {
2323     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8_TO_UVUNI_BUF;
2324
2325     assert(send > s);
2326
2327     return NATIVE_TO_UNI(utf8_to_uvchr_buf(s, send, retlen));
2328 }
2329
2330 /*
2331 =for apidoc utf8_length
2332
2333 Returns the number of characters in the sequence of UTF-8-encoded bytes starting
2334 at C<s> and ending at the byte just before C<e>.  If <s> and <e> point to the
2335 same place, it returns 0 with no warning raised.
2336
2337 If C<e E<lt> s> or if the scan would end up past C<e>, it raises a UTF8 warning
2338 and returns the number of valid characters.
2339
2340 =cut
2341 */
2342
2343 STRLEN
2344 Perl_utf8_length(pTHX_ const U8 *s, const U8 *e)
2345 {
2346     STRLEN len = 0;
2347
2348     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8_LENGTH;
2349
2350     /* Note: cannot use UTF8_IS_...() too eagerly here since e.g.
2351      * the bitops (especially ~) can create illegal UTF-8.
2352      * In other words: in Perl UTF-8 is not just for Unicode. */
2353
2354     if (UNLIKELY(e < s))
2355         goto warn_and_return;
2356     while (s < e) {
2357         s += UTF8SKIP(s);
2358         len++;
2359     }
2360
2361     if (UNLIKELY(e != s)) {
2362         len--;
2363         warn_and_return:
2364         if (PL_op)
2365             Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8),
2366                              "%s in %s", unees, OP_DESC(PL_op));
2367         else
2368             Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8), "%s", unees);
2369     }
2370
2371     return len;
2372 }
2373
2374 /*
2375 =for apidoc bytes_cmp_utf8
2376
2377 Compares the sequence of characters (stored as octets) in C<b>, C<blen> with the
2378 sequence of characters (stored as UTF-8)
2379 in C<u>, C<ulen>.  Returns 0 if they are
2380 equal, -1 or -2 if the first string is less than the second string, +1 or +2
2381 if the first string is greater than the second string.
2382
2383 -1 or +1 is returned if the shorter string was identical to the start of the
2384 longer string.  -2 or +2 is returned if
2385 there was a difference between characters
2386 within the strings.
2387
2388 =cut
2389 */
2390
2391 int
2392 Perl_bytes_cmp_utf8(pTHX_ const U8 *b, STRLEN blen, const U8 *u, STRLEN ulen)
2393 {
2394     const U8 *const bend = b + blen;
2395     const U8 *const uend = u + ulen;
2396
2397     PERL_ARGS_ASSERT_BYTES_CMP_UTF8;
2398
2399     while (b < bend && u < uend) {
2400         U8 c = *u++;
2401         if (!UTF8_IS_INVARIANT(c)) {
2402             if (UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(c)) {
2403                 if (u < uend) {
2404                     U8 c1 = *u++;
2405                     if (UTF8_IS_CONTINUATION(c1)) {
2406                         c = EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(c, c1);
2407                     } else {
2408                         /* diag_listed_as: Malformed UTF-8 character%s */
2409                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8),
2410                               "%s %s%s",
2411                               unexpected_non_continuation_text(u - 2, 2, 1, 2),
2412                               PL_op ? " in " : "",
2413                               PL_op ? OP_DESC(PL_op) : "");
2414                         return -2;
2415                     }
2416                 } else {
2417                     if (PL_op)
2418                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8),
2419                                          "%s in %s", unees, OP_DESC(PL_op));
2420                     else
2421                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8), "%s", unees);
2422                     return -2; /* Really want to return undef :-)  */
2423                 }
2424             } else {
2425                 return -2;
2426             }
2427         }
2428         if (*b != c) {
2429             return *b < c ? -2 : +2;
2430         }
2431         ++b;
2432     }
2433
2434     if (b == bend && u == uend)
2435         return 0;
2436
2437     return b < bend ? +1 : -1;
2438 }
2439
2440 /*
2441 =for apidoc utf8_to_bytes
2442
2443 Converts a string C<"s"> of length C<*lenp> from UTF-8 into native byte encoding.
2444 Unlike L</bytes_to_utf8>, this over-writes the original string, and
2445 updates C<*lenp> to contain the new length.
2446 Returns zero on failure (leaving C<"s"> unchanged) setting C<*lenp> to -1.
2447
2448 Upon successful return, the number of variants in the string can be computed by
2449 having saved the value of C<*lenp> before the call, and subtracting the
2450 after-call value of C<*lenp> from it.
2451
2452 If you need a copy of the string, see L</bytes_from_utf8>.
2453
2454 =cut
2455 */
2456
2457 U8 *
2458 Perl_utf8_to_bytes(pTHX_ U8 *s, STRLEN *lenp)
2459 {
2460     U8 * first_variant;
2461
2462     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8_TO_BYTES;
2463     PERL_UNUSED_CONTEXT;
2464
2465     /* This is a no-op if no variants at all in the input */
2466     if (is_utf8_invariant_string_loc(s, *lenp, (const U8 **) &first_variant)) {
2467         return s;
2468     }
2469
2470     {
2471         U8 * const save = s;
2472         U8 * const send = s + *lenp;
2473         U8 * d;
2474
2475         /* Nothing before the first variant needs to be changed, so start the real
2476          * work there */
2477         s = first_variant;
2478         while (s < send) {
2479             if (! UTF8_IS_INVARIANT(*s)) {
2480                 if (! UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE(s, send)) {
2481                     *lenp = ((STRLEN) -1);
2482                     return 0;
2483                 }
2484                 s++;
2485             }
2486             s++;
2487         }
2488
2489         /* Is downgradable, so do it */
2490         d = s = first_variant;
2491         while (s < send) {
2492             U8 c = *s++;
2493             if (! UVCHR_IS_INVARIANT(c)) {
2494                 /* Then it is two-byte encoded */
2495                 c = EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(c, *s);
2496                 s++;
2497             }
2498             *d++ = c;
2499         }
2500         *d = '\0';
2501         *lenp = d - save;
2502
2503         return save;
2504     }
2505 }
2506
2507 /*
2508 =for apidoc bytes_from_utf8
2509
2510 Converts a potentially UTF-8 encoded string C<s> of length C<*lenp> into native
2511 byte encoding.  On input, the boolean C<*is_utf8p> gives whether or not C<s> is
2512 actually encoded in UTF-8.
2513
2514 Unlike L</utf8_to_bytes> but like L</bytes_to_utf8>, this is non-destructive of
2515 the input string.
2516
2517 Do nothing if C<*is_utf8p> is 0, or if there are code points in the string
2518 not expressible in native byte encoding.  In these cases, C<*is_utf8p> and
2519 C<*lenp> are unchanged, and the return value is the original C<s>.
2520
2521 Otherwise, C<*is_utf8p> is set to 0, and the return value is a pointer to a
2522 newly created string containing a downgraded copy of C<s>, and whose length is
2523 returned in C<*lenp>, updated.  The new string is C<NUL>-terminated.  The
2524 caller is responsible for arranging for the memory used by this string to get
2525 freed.
2526
2527 Upon successful return, the number of variants in the string can be computed by
2528 having saved the value of C<*lenp> before the call, and subtracting the
2529 after-call value of C<*lenp> from it.
2530
2531 =cut
2532
2533 There is a macro that avoids this function call, but this is retained for
2534 anyone who calls it with the Perl_ prefix */
2535
2536 U8 *
2537 Perl_bytes_from_utf8(pTHX_ const U8 *s, STRLEN *lenp, bool *is_utf8p)
2538 {
2539     PERL_ARGS_ASSERT_BYTES_FROM_UTF8;
2540     PERL_UNUSED_CONTEXT;
2541
2542     return bytes_from_utf8_loc(s, lenp, is_utf8p, NULL);
2543 }
2544
2545 /*
2546 =for comment
2547 skip apidoc
2548 This is not currently externally documented because we don't want people to use
2549 it for now.  XXX Perhaps that is too paranoid, and it should be documented?
2550
2551 =for apidoc bytes_from_utf8_loc
2552
2553 Like C<L</bytes_from_utf8>()>, but takes an extra parameter, a pointer to where
2554 to store the location of the first character in C<"s"> that cannot be
2555 converted to non-UTF8.
2556
2557 If that parameter is C<NULL>, this function behaves identically to
2558 C<bytes_from_utf8>.
2559
2560 Otherwise if C<*is_utf8p> is 0 on input, the function behaves identically to
2561 C<bytes_from_utf8>, except it also sets C<*first_non_downgradable> to C<NULL>.
2562
2563 Otherwise, the function returns a newly created C<NUL>-terminated string
2564 containing the non-UTF8 equivalent of the convertible first portion of
2565 C<"s">.  C<*lenp> is set to its length, not including the terminating C<NUL>.
2566 If the entire input string was converted, C<*is_utf8p> is set to a FALSE value,
2567 and C<*first_non_downgradable> is set to C<NULL>.
2568
2569 Otherwise, C<*first_non_downgradable> set to point to the first byte of the
2570 first character in the original string that wasn't converted.  C<*is_utf8p> is
2571 unchanged.  Note that the new string may have length 0.
2572
2573 Another way to look at it is, if C<*first_non_downgradable> is non-C<NULL> and
2574 C<*is_utf8p> is TRUE, this function starts at the beginning of C<"s"> and
2575 converts as many characters in it as possible stopping at the first one it
2576 finds that can't be converted to non-UTF-8.  C<*first_non_downgradable> is
2577 set to point to that.  The function returns the portion that could be converted
2578 in a newly created C<NUL>-terminated string, and C<*lenp> is set to its length,
2579 not including the terminating C<NUL>.  If the very first character in the
2580 original could not be converted, C<*lenp> will be 0, and the new string will
2581 contain just a single C<NUL>.  If the entire input string was converted,
2582 C<*is_utf8p> is set to FALSE and C<*first_non_downgradable> is set to C<NULL>.
2583
2584 Upon successful return, the number of variants in the converted portion of the
2585 string can be computed by having saved the value of C<*lenp> before the call,
2586 and subtracting the after-call value of C<*lenp> from it.
2587
2588 =cut
2589
2590
2591 */
2592
2593 U8 *
2594 Perl_bytes_from_utf8_loc(const U8 *s, STRLEN *lenp, bool *is_utf8p, const U8** first_unconverted)
2595 {
2596     U8 *d;
2597     const U8 *original = s;
2598     U8 *converted_start;
2599     const U8 *send = s + *lenp;
2600
2601     PERL_ARGS_ASSERT_BYTES_FROM_UTF8_LOC;
2602
2603     if (! *is_utf8p) {
2604         if (first_unconverted) {
2605             *first_unconverted = NULL;
2606         }
2607
2608         return (U8 *) original;
2609     }
2610
2611     Newx(d, (*lenp) + 1, U8);
2612
2613     converted_start = d;
2614     while (s < send) {
2615         U8 c = *s++;
2616         if (! UTF8_IS_INVARIANT(c)) {
2617
2618             /* Then it is multi-byte encoded.  If the code point is above 0xFF,
2619              * have to stop now */
2620             if (UNLIKELY (! UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE(s - 1, send))) {
2621                 if (first_unconverted) {
2622                     *first_unconverted = s - 1;
2623                     goto finish_and_return;
2624                 }
2625                 else {
2626                     Safefree(converted_start);
2627                     return (U8 *) original;
2628                 }
2629             }
2630
2631             c = EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(c, *s);
2632             s++;
2633         }
2634         *d++ = c;
2635     }
2636
2637     /* Here, converted the whole of the input */
2638     *is_utf8p = FALSE;
2639     if (first_unconverted) {
2640         *first_unconverted = NULL;
2641     }
2642
2643   finish_and_return:
2644     *d = '\0';
2645     *lenp = d - converted_start;
2646
2647     /* Trim unused space */
2648     Renew(converted_start, *lenp + 1, U8);
2649
2650     return converted_start;
2651 }
2652
2653 /*
2654 =for apidoc bytes_to_utf8
2655
2656 Converts a string C<s> of length C<*lenp> bytes from the native encoding into
2657 UTF-8.
2658 Returns a pointer to the newly-created string, and sets C<*lenp> to
2659 reflect the new length in bytes.  The caller is responsible for arranging for
2660 the memory used by this string to get freed.
2661
2662 Upon successful return, the number of variants in the string can be computed by
2663 having saved the value of C<*lenp> before the call, and subtracting it from the
2664 after-call value of C<*lenp>.
2665
2666 A C<NUL> character will be written after the end of the string.
2667
2668 If you want to convert to UTF-8 from encodings other than
2669 the native (Latin1 or EBCDIC),
2670 see L</sv_recode_to_utf8>().
2671
2672 =cut
2673 */
2674
2675 U8*
2676 Perl_bytes_to_utf8(pTHX_ const U8 *s, STRLEN *lenp)
2677 {
2678     const U8 * const send = s + (*lenp);
2679     U8 *d;
2680     U8 *dst;
2681
2682     PERL_ARGS_ASSERT_BYTES_TO_UTF8;
2683     PERL_UNUSED_CONTEXT;
2684
2685     /* 1 for each byte + 1 for each byte that expands to two, + trailing NUL */
2686     Newx(d, (*lenp) + variant_under_utf8_count(s, send) + 1, U8);
2687     dst = d;
2688
2689     while (s < send) {
2690         append_utf8_from_native_byte(*s, &d);
2691         s++;
2692     }
2693
2694     *d = '\0';
2695     *lenp = d-dst;
2696
2697     return dst;
2698 }
2699
2700 /*
2701  * Convert native (big-endian) UTF-16 to UTF-8.  For reversed (little-endian),
2702  * use utf16_to_utf8_reversed().
2703  *
2704  * UTF-16 requires 2 bytes for every code point below 0x10000; otherwise 4 bytes.
2705  * UTF-8 requires 1-3 bytes for every code point below 0x1000; otherwise 4 bytes.
2706  * UTF-EBCDIC requires 1-4 bytes for every code point below 0x1000; otherwise 4-5 bytes.
2707  *
2708  * These functions don't check for overflow.  The worst case is every code
2709  * point in the input is 2 bytes, and requires 4 bytes on output.  (If the code
2710  * is never going to run in EBCDIC, it is 2 bytes requiring 3 on output.)  Therefore the
2711  * destination must be pre-extended to 2 times the source length.
2712  *
2713  * Do not use in-place.  We optimize for native, for obvious reasons. */
2714
2715 U8*
2716 Perl_utf16_to_utf8(pTHX_ U8* p, U8* d, Size_t bytelen, Size_t *newlen)
2717 {
2718     U8* pend;
2719     U8* dstart = d;
2720
2721     PERL_ARGS_ASSERT_UTF16_TO_UTF8;
2722
2723     if (bytelen & 1)
2724         Perl_croak(aTHX_ "panic: utf16_to_utf8: odd bytelen %" UVuf,
2725                                                                (UV)bytelen);
2726
2727     pend = p + bytelen;
2728
2729     while (p < pend) {
2730         UV uv = (p[0] << 8) + p[1]; /* UTF-16BE */
2731         p += 2;
2732         if (OFFUNI_IS_INVARIANT(uv)) {
2733             *d++ = LATIN1_TO_NATIVE((U8) uv);
2734             continue;
2735         }
2736         if (uv <= MAX_UTF8_TWO_BYTE) {
2737             *d++ = UTF8_TWO_BYTE_HI(UNI_TO_NATIVE(uv));
2738             *d++ = UTF8_TWO_BYTE_LO(UNI_TO_NATIVE(uv));
2739             continue;
2740         }
2741
2742 #define FIRST_HIGH_SURROGATE UNICODE_SURROGATE_FIRST
2743 #define LAST_HIGH_SURROGATE  0xDBFF
2744 #define FIRST_LOW_SURROGATE  0xDC00
2745 #define LAST_LOW_SURROGATE   UNICODE_SURROGATE_LAST
2746 #define FIRST_IN_PLANE1      0x10000
2747
2748         /* This assumes that most uses will be in the first Unicode plane, not
2749          * needing surrogates */
2750         if (UNLIKELY(inRANGE(uv, UNICODE_SURROGATE_FIRST,
2751                                  UNICODE_SURROGATE_LAST)))
2752         {
2753             if (UNLIKELY(p >= pend) || UNLIKELY(uv > LAST_HIGH_SURROGATE)) {
2754                 Perl_croak(aTHX_ "Malformed UTF-16 surrogate");
2755             }
2756             else {
2757                 UV low = (p[0] << 8) + p[1];
2758                 if (UNLIKELY(! inRANGE(low, FIRST_LOW_SURROGATE,
2759                                             LAST_LOW_SURROGATE)))
2760                 {
2761                     Perl_croak(aTHX_ "Malformed UTF-16 surrogate");
2762                 }
2763                 p += 2;
2764                 uv = ((uv - FIRST_HIGH_SURROGATE) << 10)
2765                                 + (low - FIRST_LOW_SURROGATE) + FIRST_IN_PLANE1;
2766             }
2767         }
2768 #ifdef EBCDIC
2769         d = uvoffuni_to_utf8_flags(d, uv, 0);
2770 #else
2771         if (uv < FIRST_IN_PLANE1) {
2772             *d++ = (U8)(( uv >> 12)         | 0xe0);
2773             *d++ = (U8)(((uv >>  6) & 0x3f) | 0x80);
2774             *d++ = (U8)(( uv        & 0x3f) | 0x80);
2775             continue;
2776         }
2777         else {
2778             *d++ = (U8)(( uv >> 18)         | 0xf0);
2779             *d++ = (U8)(((uv >> 12) & 0x3f) | 0x80);
2780             *d++ = (U8)(((uv >>  6) & 0x3f) | 0x80);
2781             *d++ = (U8)(( uv        & 0x3f) | 0x80);
2782             continue;
2783         }
2784 #endif
2785     }
2786     *newlen = d - dstart;
2787     return d;
2788 }
2789
2790 /* Note: this one is slightly destructive of the source. */
2791
2792 U8*
2793 Perl_utf16_to_utf8_reversed(pTHX_ U8* p, U8* d, Size_t bytelen, Size_t *newlen)
2794 {
2795     U8* s = (U8*)p;
2796     U8* const send = s + bytelen;
2797
2798     PERL_ARGS_ASSERT_UTF16_TO_UTF8_REVERSED;
2799
2800     if (bytelen & 1)
2801         Perl_croak(aTHX_ "panic: utf16_to_utf8_reversed: odd bytelen %" UVuf,
2802                    (UV)bytelen);
2803
2804     while (s < send) {
2805         const U8 tmp = s[0];
2806         s[0] = s[1];
2807         s[1] = tmp;
2808         s += 2;
2809     }
2810     return utf16_to_utf8(p, d, bytelen, newlen);
2811 }
2812
2813 bool
2814 Perl__is_uni_FOO(pTHX_ const U8 classnum, const UV c)
2815 {
2816     dVAR;
2817     return _invlist_contains_cp(PL_XPosix_ptrs[classnum], c);
2818 }
2819
2820 bool
2821 Perl__is_uni_perl_idcont(pTHX_ UV c)
2822 {
2823     dVAR;
2824     return _invlist_contains_cp(PL_utf8_perl_idcont, c);
2825 }
2826
2827 bool
2828 Perl__is_uni_perl_idstart(pTHX_ UV c)
2829 {
2830     dVAR;
2831     return _invlist_contains_cp(PL_utf8_perl_idstart, c);
2832 }
2833
2834 UV
2835 Perl__to_upper_title_latin1(pTHX_ const U8 c, U8* p, STRLEN *lenp,
2836                                   const char S_or_s)
2837 {
2838     /* We have the latin1-range values compiled into the core, so just use
2839      * those, converting the result to UTF-8.  The only difference between upper
2840      * and title case in this range is that LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S is
2841      * either "SS" or "Ss".  Which one to use is passed into the routine in
2842      * 'S_or_s' to avoid a test */
2843
2844     UV converted = toUPPER_LATIN1_MOD(c);
2845
2846     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UPPER_TITLE_LATIN1;
2847
2848     assert(S_or_s == 'S' || S_or_s == 's');
2849
2850     if (UVCHR_IS_INVARIANT(converted)) { /* No difference between the two for
2851                                              characters in this range */
2852         *p = (U8) converted;
2853         *lenp = 1;
2854         return converted;
2855     }
2856
2857     /* toUPPER_LATIN1_MOD gives the correct results except for three outliers,
2858      * which it maps to one of them, so as to only have to have one check for
2859      * it in the main case */
2860     if (UNLIKELY(converted == LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS)) {
2861         switch (c) {
2862             case LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS:
2863                 converted = LATIN_CAPITAL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS;
2864                 break;
2865             case MICRO_SIGN:
2866                 converted = GREEK_CAPITAL_LETTER_MU;
2867                 break;
2868 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION > 2                                        \
2869    || (UNICODE_MAJOR_VERSION == 2 && UNICODE_DOT_VERSION >= 1           \
2870                                   && UNICODE_DOT_DOT_VERSION >= 8)
2871             case LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S:
2872                 *(p)++ = 'S';
2873                 *p = S_or_s;
2874                 *lenp = 2;
2875                 return 'S';
2876 #endif
2877             default:
2878                 Perl_croak(aTHX_ "panic: to_upper_title_latin1 did not expect"
2879                                  " '%c' to map to '%c'",
2880                                  c, LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS);
2881                 NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
2882         }
2883     }
2884
2885     *(p)++ = UTF8_TWO_BYTE_HI(converted);
2886     *p = UTF8_TWO_BYTE_LO(converted);
2887     *lenp = 2;
2888
2889     return converted;
2890 }
2891
2892 /* If compiled on an early Unicode version, there may not be auxiliary tables
2893  * */
2894 #ifndef HAS_UC_AUX_TABLES
2895 #  define UC_AUX_TABLE_ptrs     NULL
2896 #  define UC_AUX_TABLE_lengths  NULL
2897 #endif
2898 #ifndef HAS_TC_AUX_TABLES
2899 #  define TC_AUX_TABLE_ptrs     NULL
2900 #  define TC_AUX_TABLE_lengths  NULL
2901 #endif
2902 #ifndef HAS_LC_AUX_TABLES
2903 #  define LC_AUX_TABLE_ptrs     NULL
2904 #  define LC_AUX_TABLE_lengths  NULL
2905 #endif
2906 #ifndef HAS_CF_AUX_TABLES
2907 #  define CF_AUX_TABLE_ptrs     NULL
2908 #  define CF_AUX_TABLE_lengths  NULL
2909 #endif
2910 #ifndef HAS_UC_AUX_TABLES
2911 #  define UC_AUX_TABLE_ptrs     NULL
2912 #  define UC_AUX_TABLE_lengths  NULL
2913 #endif
2914
2915 /* Call the function to convert a UTF-8 encoded character to the specified case.
2916  * Note that there may be more than one character in the result.
2917  * 's' is a pointer to the first byte of the input character
2918  * 'd' will be set to the first byte of the string of changed characters.  It
2919  *      needs to have space for UTF8_MAXBYTES_CASE+1 bytes
2920  * 'lenp' will be set to the length in bytes of the string of changed characters
2921  *
2922  * The functions return the ordinal of the first character in the string of
2923  * 'd' */
2924 #define CALL_UPPER_CASE(uv, s, d, lenp)                                     \
2925                 _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, PL_utf8_toupper,              \
2926                                               Uppercase_Mapping_invmap,     \
2927                                               UC_AUX_TABLE_ptrs,            \
2928                                               UC_AUX_TABLE_lengths,         \
2929                                               "uppercase")
2930 #define CALL_TITLE_CASE(uv, s, d, lenp)                                     \
2931                 _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, PL_utf8_totitle,              \
2932                                               Titlecase_Mapping_invmap,     \
2933                                               TC_AUX_TABLE_ptrs,            \
2934                                               TC_AUX_TABLE_lengths,         \
2935                                               "titlecase")
2936 #define CALL_LOWER_CASE(uv, s, d, lenp)                                     \
2937                 _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, PL_utf8_tolower,              \
2938                                               Lowercase_Mapping_invmap,     \
2939                                               LC_AUX_TABLE_ptrs,            \
2940                                               LC_AUX_TABLE_lengths,         \
2941                                               "lowercase")
2942
2943
2944 /* This additionally has the input parameter 'specials', which if non-zero will
2945  * cause this to use the specials hash for folding (meaning get full case
2946  * folding); otherwise, when zero, this implies a simple case fold */
2947 #define CALL_FOLD_CASE(uv, s, d, lenp, specials)                            \
2948         (specials)                                                          \
2949         ?  _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, PL_utf8_tofold,                    \
2950                                           Case_Folding_invmap,              \
2951                                           CF_AUX_TABLE_ptrs,                \
2952                                           CF_AUX_TABLE_lengths,             \
2953                                           "foldcase")                       \
2954         : _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, PL_utf8_tosimplefold,               \
2955                                          Simple_Case_Folding_invmap,        \
2956                                          NULL, NULL,                        \
2957                                          "foldcase")
2958
2959 UV
2960 Perl_to_uni_upper(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp)
2961 {
2962     /* Convert the Unicode character whose ordinal is <c> to its uppercase
2963      * version and store that in UTF-8 in <p> and its length in bytes in <lenp>.
2964      * Note that the <p> needs to be at least UTF8_MAXBYTES_CASE+1 bytes since
2965      * the changed version may be longer than the original character.
2966      *
2967      * The ordinal of the first character of the changed version is returned
2968      * (but note, as explained above, that there may be more.) */
2969
2970     dVAR;
2971     PERL_ARGS_ASSERT_TO_UNI_UPPER;
2972
2973     if (c < 256) {
2974         return _to_upper_title_latin1((U8) c, p, lenp, 'S');
2975     }
2976
2977     return CALL_UPPER_CASE(c, NULL, p, lenp);
2978 }
2979
2980 UV
2981 Perl_to_uni_title(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp)
2982 {
2983     dVAR;
2984     PERL_ARGS_ASSERT_TO_UNI_TITLE;
2985
2986     if (c < 256) {
2987         return _to_upper_title_latin1((U8) c, p, lenp, 's');
2988     }
2989
2990     return CALL_TITLE_CASE(c, NULL, p, lenp);
2991 }
2992
2993 STATIC U8
2994 S_to_lower_latin1(const U8 c, U8* p, STRLEN *lenp, const char dummy)
2995 {
2996     /* We have the latin1-range values compiled into the core, so just use
2997      * those, converting the result to UTF-8.  Since the result is always just
2998      * one character, we allow <p> to be NULL */
2999
3000     U8 converted = toLOWER_LATIN1(c);
3001
3002     PERL_UNUSED_ARG(dummy);
3003
3004     if (p != NULL) {
3005         if (NATIVE_BYTE_IS_INVARIANT(converted)) {
3006             *p = converted;
3007             *lenp = 1;
3008         }
3009         else {
3010             /* Result is known to always be < 256, so can use the EIGHT_BIT
3011              * macros */
3012             *p = UTF8_EIGHT_BIT_HI(converted);
3013             *(p+1) = UTF8_EIGHT_BIT_LO(converted);
3014             *lenp = 2;
3015         }
3016     }
3017     return converted;
3018 }
3019
3020 UV
3021 Perl_to_uni_lower(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp)
3022 {
3023     dVAR;
3024     PERL_ARGS_ASSERT_TO_UNI_LOWER;
3025
3026     if (c < 256) {
3027         return to_lower_latin1((U8) c, p, lenp, 0 /* 0 is a dummy arg */ );
3028     }
3029
3030     return CALL_LOWER_CASE(c, NULL, p, lenp);
3031 }
3032
3033 UV
3034 Perl__to_fold_latin1(const U8 c, U8* p, STRLEN *lenp, const unsigned int flags)
3035 {
3036     /* Corresponds to to_lower_latin1(); <flags> bits meanings:
3037      *      FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII iff non-ASCII to ASCII folds are prohibited
3038      *      FOLD_FLAGS_FULL  iff full folding is to be used;
3039      *
3040      *  Not to be used for locale folds
3041      */
3042
3043     UV converted;
3044
3045     PERL_ARGS_ASSERT__TO_FOLD_LATIN1;
3046
3047     assert (! (flags & FOLD_FLAGS_LOCALE));
3048
3049     if (UNLIKELY(c == MICRO_SIGN)) {
3050         converted = GREEK_SMALL_LETTER_MU;
3051     }
3052 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION > 3 /* no multifolds in early Unicode */   \
3053    || (UNICODE_MAJOR_VERSION == 3 && (   UNICODE_DOT_VERSION > 0)       \
3054                                       || UNICODE_DOT_DOT_VERSION > 0)
3055     else if (   (flags & FOLD_FLAGS_FULL)
3056              && UNLIKELY(c == LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S))
3057     {
3058         /* If can't cross 127/128 boundary, can't return "ss"; instead return
3059          * two U+017F characters, as fc("\df") should eq fc("\x{17f}\x{17f}")
3060          * under those circumstances. */
3061         if (flags & FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII) {
3062             *lenp = 2 * sizeof(LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8) - 2;
3063             Copy(LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8 LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8,
3064                  p, *lenp, U8);
3065             return LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S;
3066         }
3067         else {
3068             *(p)++ = 's';
3069             *p = 's';
3070             *lenp = 2;
3071             return 's';
3072         }
3073     }
3074 #endif
3075     else { /* In this range the fold of all other characters is their lower
3076               case */
3077         converted = toLOWER_LATIN1(c);
3078     }
3079
3080     if (UVCHR_IS_INVARIANT(converted)) {
3081         *p = (U8) converted;
3082         *lenp = 1;
3083     }
3084     else {
3085         *(p)++ = UTF8_TWO_BYTE_HI(converted);
3086         *p = UTF8_TWO_BYTE_LO(converted);
3087         *lenp = 2;
3088     }
3089
3090     return converted;
3091 }
3092
3093 UV
3094 Perl__to_uni_fold_flags(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp, U8 flags)
3095 {
3096
3097     /* Not currently externally documented, and subject to change
3098      *  <flags> bits meanings:
3099      *      FOLD_FLAGS_FULL  iff full folding is to be used;
3100      *      FOLD_FLAGS_LOCALE is set iff the rules from the current underlying
3101      *                        locale are to be used.
3102      *      FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII iff non-ASCII to ASCII folds are prohibited
3103      */
3104
3105     dVAR;
3106     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UNI_FOLD_FLAGS;
3107
3108     if (flags & FOLD_FLAGS_LOCALE) {
3109         /* Treat a non-Turkic UTF-8 locale as not being in locale at all,
3110          * except for potentially warning */
3111         _CHECK_AND_WARN_PROBLEMATIC_LOCALE;
3112         if (IN_UTF8_CTYPE_LOCALE && ! PL_in_utf8_turkic_locale) {
3113             flags &= ~FOLD_FLAGS_LOCALE;
3114         }
3115         else {
3116             goto needs_full_generality;
3117         }
3118     }
3119
3120     if (c < 256) {
3121         return _to_fold_latin1((U8) c, p, lenp,
3122                             flags & (FOLD_FLAGS_FULL | FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII));
3123     }
3124
3125     /* Here, above 255.  If no special needs, just use the macro */
3126     if ( ! (flags & (FOLD_FLAGS_LOCALE|FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII))) {
3127         return CALL_FOLD_CASE(c, NULL, p, lenp, flags & FOLD_FLAGS_FULL);
3128     }
3129     else {  /* Otherwise, _toFOLD_utf8_flags has the intelligence to deal with
3130                the special flags. */
3131         U8 utf8_c[UTF8_MAXBYTES + 1];
3132
3133       needs_full_generality:
3134         uvchr_to_utf8(utf8_c, c);
3135         return _toFOLD_utf8_flags(utf8_c, utf8_c + sizeof(utf8_c),
3136                                   p, lenp, flags);
3137     }
3138 }
3139
3140 PERL_STATIC_INLINE bool
3141 S_is_utf8_common(pTHX_ const U8 *const p, const U8 * const e,
3142                        SV* const invlist)
3143 {
3144     /* returns a boolean giving whether or not the UTF8-encoded character that
3145      * starts at <p>, and extending no further than <e - 1> is in the inversion
3146      * list <invlist>. */
3147
3148     UV cp = utf8n_to_uvchr(p, e - p, NULL, 0);
3149
3150     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_COMMON;
3151
3152     if (cp == 0 && (p >= e || *p != '\0')) {
3153         _force_out_malformed_utf8_message(p, e, 0, 1);
3154         NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
3155     }
3156
3157     assert(invlist);
3158     return _invlist_contains_cp(invlist, cp);
3159 }
3160
3161 #if 0   /* Not currently used, but may be needed in the future */
3162 PERLVAR(I, seen_deprecated_macro, HV *)
3163
3164 STATIC void
3165 S_warn_on_first_deprecated_use(pTHX_ const char * const name,
3166                                      const char * const alternative,
3167                                      const bool use_locale,
3168                                      const char * const file,
3169                                      const unsigned line)
3170 {
3171     const char * key;
3172
3173     PERL_ARGS_ASSERT_WARN_ON_FIRST_DEPRECATED_USE;
3174
3175     if (ckWARN_d(WARN_DEPRECATED)) {
3176
3177         key = Perl_form(aTHX_ "%s;%d;%s;%d", name, use_locale, file, line);
3178         if (! hv_fetch(PL_seen_deprecated_macro, key, strlen(key), 0)) {
3179             if (! PL_seen_deprecated_macro) {
3180                 PL_seen_deprecated_macro = newHV();
3181             }
3182             if (! hv_store(PL_seen_deprecated_macro, key,
3183                            strlen(key), &PL_sv_undef, 0))
3184             {
3185                 Perl_croak(aTHX_ "panic: hv_store() unexpectedly failed");
3186             }
3187
3188             if (instr(file, "mathoms.c")) {
3189                 Perl_warner(aTHX_ WARN_DEPRECATED,
3190                             "In %s, line %d, starting in Perl v5.32, %s()"
3191                             " will be removed.  Avoid this message by"
3192                             " converting to use %s().\n",
3193                             file, line, name, alternative);
3194             }
3195             else {
3196                 Perl_warner(aTHX_ WARN_DEPRECATED,
3197                             "In %s, line %d, starting in Perl v5.32, %s() will"
3198                             " require an additional parameter.  Avoid this"
3199                             " message by converting to use %s().\n",
3200                             file, line, name, alternative);
3201             }
3202         }
3203     }
3204 }
3205 #endif
3206
3207 bool
3208 Perl__is_utf8_FOO(pTHX_ const U8 classnum, const U8 *p, const U8 * const e)
3209 {
3210     dVAR;
3211     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_FOO;
3212
3213     return is_utf8_common(p, e, PL_XPosix_ptrs[classnum]);
3214 }
3215
3216 bool
3217 Perl__is_utf8_perl_idstart(pTHX_ const U8 *p, const U8 * const e)
3218 {
3219     dVAR;
3220     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_PERL_IDSTART;
3221
3222     return is_utf8_common(p, e, PL_utf8_perl_idstart);
3223 }
3224
3225 bool
3226 Perl__is_utf8_perl_idcont(pTHX_ const U8 *p, const U8 * const e)
3227 {
3228     dVAR;
3229     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_PERL_IDCONT;
3230
3231     return is_utf8_common(p, e, PL_utf8_perl_idcont);
3232 }
3233
3234 STATIC UV
3235 S__to_utf8_case(pTHX_ const UV uv1, const U8 *p,
3236                       U8* ustrp, STRLEN *lenp,
3237                       SV *invlist, const I32 * const invmap,
3238                       const U32 * const * const aux_tables,
3239                       const U8 * const aux_table_lengths,
3240                       const char * const normal)
3241 {
3242     STRLEN len = 0;
3243
3244     /* Change the case of code point 'uv1' whose UTF-8 representation (assumed
3245      * by this routine to be valid) begins at 'p'.  'normal' is a string to use
3246      * to name the new case in any generated messages, as a fallback if the
3247      * operation being used is not available.  The new case is given by the
3248      * data structures in the remaining arguments.
3249      *
3250      * On return 'ustrp' points to '*lenp' UTF-8 encoded bytes representing the
3251      * entire changed case string, and the return value is the first code point
3252      * in that string */
3253
3254     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_CASE;
3255
3256     /* For code points that don't change case, we already know that the output
3257      * of this function is the unchanged input, so we can skip doing look-ups
3258      * for them.  Unfortunately the case-changing code points are scattered
3259      * around.  But there are some long consecutive ranges where there are no
3260      * case changing code points.  By adding tests, we can eliminate the lookup
3261      * for all the ones in such ranges.  This is currently done here only for
3262      * just a few cases where the scripts are in common use in modern commerce
3263      * (and scripts adjacent to those which can be included without additional
3264      * tests). */
3265
3266     if (uv1 >= 0x0590) {
3267         /* This keeps from needing further processing the code points most
3268          * likely to be used in the following non-cased scripts: Hebrew,
3269          * Arabic, Syriac, Thaana, NKo, Samaritan, Mandaic, Devanagari,
3270          * Bengali, Gurmukhi, Gujarati, Oriya, Tamil, Telugu, Kannada,
3271          * Malayalam, Sinhala, Thai, Lao, Tibetan, Myanmar */
3272         if (uv1 < 0x10A0) {
3273             goto cases_to_self;
3274         }
3275
3276         /* The following largish code point ranges also don't have case
3277          * changes, but khw didn't think they warranted extra tests to speed
3278          * them up (which would slightly slow down everything else above them):
3279          * 1100..139F   Hangul Jamo, Ethiopic
3280          * 1400..1CFF   Unified Canadian Aboriginal Syllabics, Ogham, Runic,
3281          *              Tagalog, Hanunoo, Buhid, Tagbanwa, Khmer, Mongolian,
3282          *              Limbu, Tai Le, New Tai Lue, Buginese, Tai Tham,
3283          *              Combining Diacritical Marks Extended, Balinese,
3284          *              Sundanese, Batak, Lepcha, Ol Chiki
3285          * 2000..206F   General Punctuation
3286          */
3287
3288         if (uv1 >= 0x2D30) {
3289
3290             /* This keeps the from needing further processing the code points
3291              * most likely to be used in the following non-cased major scripts:
3292              * CJK, Katakana, Hiragana, plus some less-likely scripts.
3293              *
3294              * (0x2D30 above might have to be changed to 2F00 in the unlikely
3295              * event that Unicode eventually allocates the unused block as of
3296              * v8.0 2FE0..2FEF to code points that are cased.  khw has verified
3297              * that the test suite will start having failures to alert you
3298              * should that happen) */
3299             if (uv1 < 0xA640) {
3300                 goto cases_to_self;
3301             }
3302
3303             if (uv1 >= 0xAC00) {
3304                 if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SURROGATE(uv1))) {
3305                     if (ckWARN_d(WARN_SURROGATE)) {
3306                         const char* desc = (PL_op) ? OP_DESC(PL_op) : normal;
3307                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_SURROGATE),
3308                             "Operation \"%s\" returns its argument for"
3309                             " UTF-16 surrogate U+%04" UVXf, desc, uv1);
3310                     }
3311                     goto cases_to_self;
3312                 }
3313
3314                 /* AC00..FAFF Catches Hangul syllables and private use, plus
3315                  * some others */
3316                 if (uv1 < 0xFB00) {
3317                     goto cases_to_self;
3318                 }
3319
3320                 if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SUPER(uv1))) {
3321                     if (UNLIKELY(uv1 > MAX_LEGAL_CP)) {
3322                         Perl_croak(aTHX_ "%s", form_cp_too_large_msg(16, NULL, 0, uv1));
3323                     }
3324                     if (ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)) {
3325                         const char* desc = (PL_op) ? OP_DESC(PL_op) : normal;
3326                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_NON_UNICODE),
3327                             "Operation \"%s\" returns its argument for"
3328                             " non-Unicode code point 0x%04" UVXf, desc, uv1);
3329                     }
3330                     goto cases_to_self;
3331                 }
3332 #ifdef HIGHEST_CASE_CHANGING_CP_FOR_USE_ONLY_BY_UTF8_DOT_C
3333                 if (UNLIKELY(uv1
3334                     > HIGHEST_CASE_CHANGING_CP_FOR_USE_ONLY_BY_UTF8_DOT_C))
3335                 {
3336
3337                     goto cases_to_self;
3338                 }
3339 #endif
3340             }
3341         }
3342
3343         /* Note that non-characters are perfectly legal, so no warning should
3344          * be given. */
3345     }
3346
3347     {
3348         unsigned int i;
3349         const U32 * cp_list;
3350         U8 * d;
3351
3352         /* 'index' is guaranteed to be non-negative, as this is an inversion
3353          * map that covers all possible inputs.  See [perl #133365] */
3354         SSize_t index = _invlist_search(invlist, uv1);
3355         I32 base = invmap[index];
3356
3357         /* The data structures are set up so that if 'base' is non-negative,
3358          * the case change is 1-to-1; and if 0, the change is to itself */
3359         if (base >= 0) {
3360             IV lc;
3361
3362             if (base == 0) {
3363                 goto cases_to_self;
3364             }
3365
3366             /* This computes, e.g. lc(H) as 'H - A + a', using the lc table */
3367             lc = base + uv1 - invlist_array(invlist)[index];
3368             *lenp = uvchr_to_utf8(ustrp, lc) - ustrp;
3369             return lc;
3370         }
3371
3372         /* Here 'base' is negative.  That means the mapping is 1-to-many, and
3373          * requires an auxiliary table look up.  abs(base) gives the index into
3374          * a list of such tables which points to the proper aux table.  And a
3375          * parallel list gives the length of each corresponding aux table. */
3376         cp_list = aux_tables[-base];
3377
3378         /* Create the string of UTF-8 from the mapped-to code points */
3379         d = ustrp;
3380         for (i = 0; i < aux_table_lengths[-base]; i++) {
3381             d = uvchr_to_utf8(d, cp_list[i]);
3382         }
3383         *d = '\0';
3384         *lenp = d - ustrp;
3385
3386         return cp_list[0];
3387     }
3388
3389     /* Here, there was no mapping defined, which means that the code point maps
3390      * to itself.  Return the inputs */
3391   cases_to_self:
3392     if (p) {
3393         len = UTF8SKIP(p);
3394         if (p != ustrp) {   /* Don't copy onto itself */
3395             Copy(p, ustrp, len, U8);
3396         }
3397         *lenp = len;
3398     }
3399     else {
3400         *lenp = uvchr_to_utf8(ustrp, uv1) - ustrp;
3401     }
3402
3403     return uv1;
3404
3405 }
3406
3407 Size_t
3408 Perl__inverse_folds(pTHX_ const UV cp, U32 * first_folds_to,
3409                           const U32 ** remaining_folds_to)
3410 {
3411     /* Returns the count of the number of code points that fold to the input
3412      * 'cp' (besides itself).
3413      *
3414      * If the return is 0, there is nothing else that folds to it, and
3415      * '*first_folds_to' is set to 0, and '*remaining_folds_to' is set to NULL.
3416      *
3417      * If the return is 1, '*first_folds_to' is set to the single code point,
3418      * and '*remaining_folds_to' is set to NULL.
3419      *
3420      * Otherwise, '*first_folds_to' is set to a code point, and
3421      * '*remaining_fold_to' is set to an array that contains the others.  The
3422      * length of this array is the returned count minus 1.
3423      *
3424      * The reason for this convolution is to avoid having to deal with
3425      * allocating and freeing memory.  The lists are already constructed, so
3426      * the return can point to them, but single code points aren't, so would
3427      * need to be constructed if we didn't employ something like this API
3428      *
3429      * The code points returned by this function are all legal Unicode, which
3430      * occupy at most 21 bits, and so a U32 is sufficient, and the lists are
3431      * constructed with this size (to save space and memory), and we return
3432      * pointers, so they must be this size */
3433
3434     dVAR;
3435     /* 'index' is guaranteed to be non-negative, as this is an inversion map
3436      * that covers all possible inputs.  See [perl #133365] */
3437     SSize_t index = _invlist_search(PL_utf8_foldclosures, cp);
3438     I32 base = _Perl_IVCF_invmap[index];
3439
3440     PERL_ARGS_ASSERT__INVERSE_FOLDS;
3441
3442     if (base == 0) {            /* No fold */
3443         *first_folds_to = 0;
3444         *remaining_folds_to = NULL;
3445         return 0;
3446     }
3447
3448 #ifndef HAS_IVCF_AUX_TABLES     /* This Unicode version only has 1-1 folds */
3449
3450     assert(base > 0);
3451
3452 #else
3453
3454     if (UNLIKELY(base < 0)) {   /* Folds to more than one character */
3455
3456         /* The data structure is set up so that the absolute value of 'base' is
3457          * an index into a table of pointers to arrays, with the array
3458          * corresponding to the index being the list of code points that fold
3459          * to 'cp', and the parallel array containing the length of the list
3460          * array */
3461         *first_folds_to = IVCF_AUX_TABLE_ptrs[-base][0];
3462         *remaining_folds_to = IVCF_AUX_TABLE_ptrs[-base] + 1;
3463                                                 /* +1 excludes first_folds_to */
3464         return IVCF_AUX_TABLE_lengths[-base];
3465     }
3466
3467 #endif
3468
3469     /* Only the single code point.  This works like 'fc(G) = G - A + a' */
3470     *first_folds_to = (U32) (base + cp
3471                                   - invlist_array(PL_utf8_foldclosures)[index]);
3472     *remaining_folds_to = NULL;
3473     return 1;
3474 }
3475
3476 STATIC UV
3477 S_check_locale_boundary_crossing(pTHX_ const U8* const p, const UV result,
3478                                        U8* const ustrp, STRLEN *lenp)
3479 {
3480     /* This is called when changing the case of a UTF-8-encoded character above
3481      * the Latin1 range, and the operation is in a non-UTF-8 locale.  If the
3482      * result contains a character that crosses the 255/256 boundary, disallow
3483      * the change, and return the original code point.  See L<perlfunc/lc> for
3484      * why;
3485      *
3486      * p        points to the original string whose case was changed; assumed
3487      *          by this routine to be well-formed
3488      * result   the code point of the first character in the changed-case string
3489      * ustrp    points to the changed-case string (<result> represents its
3490      *          first char)
3491      * lenp     points to the length of <ustrp> */
3492
3493     UV original;    /* To store the first code point of <p> */
3494
3495     PERL_ARGS_ASSERT_CHECK_LOCALE_BOUNDARY_CROSSING;
3496
3497     assert(UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(*p));
3498
3499     /* We know immediately if the first character in the string crosses the
3500      * boundary, so can skip testing */
3501     if (result > 255) {
3502
3503         /* Look at every character in the result; if any cross the
3504         * boundary, the whole thing is disallowed */
3505         U8* s = ustrp + UTF8SKIP(ustrp);
3506         U8* e = ustrp + *lenp;
3507         while (s < e) {
3508             if (! UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(*s)) {
3509                 goto bad_crossing;
3510             }
3511             s += UTF8SKIP(s);
3512         }
3513
3514         /* Here, no characters crossed, result is ok as-is, but we warn. */
3515         _CHECK_AND_OUTPUT_WIDE_LOCALE_UTF8_MSG(p, p + UTF8SKIP(p));
3516         return result;
3517     }
3518
3519   bad_crossing:
3520
3521     /* Failed, have to return the original */
3522     original = valid_utf8_to_uvchr(p, lenp);
3523
3524     /* diag_listed_as: Can't do %s("%s") on non-UTF-8 locale; resolved to "%s". */
3525     Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_LOCALE),
3526                            "Can't do %s(\"\\x{%" UVXf "}\") on non-UTF-8"
3527                            " locale; resolved to \"\\x{%" UVXf "}\".",
3528                            OP_DESC(PL_op),
3529                            original,
3530                            original);
3531     Copy(p, ustrp, *lenp, char);
3532     return original;
3533 }
3534
3535 STATIC UV
3536 S_turkic_fc(pTHX_ const U8 * const p, const U8 * const e,
3537                         U8 * ustrp, STRLEN *lenp)
3538 {
3539     /* Returns 0 if the foldcase of the input UTF-8 encoded sequence from
3540      * p0..e-1 according to Turkic rules is the same as for non-Turkic.
3541      * Otherwise, it returns the first code point of the Turkic foldcased
3542      * sequence, and the entire sequence will be stored in *ustrp.  ustrp will
3543      * contain *lenp bytes
3544      *
3545      * Turkic differs only from non-Turkic in that 'i' and LATIN CAPITAL LETTER
3546      * I WITH DOT ABOVE form a case pair, as do 'I' and LATIN SMALL LETTER
3547      * DOTLESS I */
3548
3549     PERL_ARGS_ASSERT_TURKIC_FC;
3550     assert(e > p);
3551
3552     if (UNLIKELY(*p == 'I')) {
3553         *lenp = 2;
3554         ustrp[0] = UTF8_TWO_BYTE_HI(LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I);
3555         ustrp[1] = UTF8_TWO_BYTE_LO(LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I);
3556         return LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I;
3557     }
3558
3559     if (UNLIKELY(memBEGINs(p, e - p,
3560                            LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE_UTF8)))
3561     {
3562         *lenp = 1;
3563         *ustrp = 'i';
3564         return 'i';
3565     }
3566
3567     return 0;
3568 }
3569
3570 STATIC UV
3571 S_turkic_lc(pTHX_ const U8 * const p0, const U8 * const e,
3572                         U8 * ustrp, STRLEN *lenp)
3573 {
3574     /* Returns 0 if the lowercase of the input UTF-8 encoded sequence from
3575      * p0..e-1 according to Turkic rules is the same as for non-Turkic.
3576      * Otherwise, it returns the first code point of the Turkic lowercased
3577      * sequence, and the entire sequence will be stored in *ustrp.  ustrp will
3578      * contain *lenp bytes */
3579
3580     dVAR;
3581     PERL_ARGS_ASSERT_TURKIC_LC;
3582     assert(e > p0);
3583
3584     /* A 'I' requires context as to what to do */
3585     if (UNLIKELY(*p0 == 'I')) {
3586         const U8 * p = p0 + 1;
3587
3588         /* According to the Unicode SpecialCasing.txt file, a capital 'I'
3589          * modified by a dot above lowercases to 'i' even in turkic locales. */
3590         while (p < e) {
3591             UV cp;
3592
3593             if (memBEGINs(p, e - p, COMBINING_DOT_ABOVE_UTF8)) {
3594                 ustrp[0] = 'i';
3595                 *lenp = 1;
3596                 return 'i';
3597             }
3598
3599             /* For the dot above to modify the 'I', it must be part of a
3600              * combining sequence immediately following the 'I', and no other
3601              * modifier with a ccc of 230 may intervene */
3602             cp = utf8_to_uvchr_buf(p, e, NULL);
3603             if (! _invlist_contains_cp(PL_CCC_non0_non230, cp)) {
3604                 break;
3605             }
3606
3607             /* Here the combining sequence continues */
3608             p += UTF8SKIP(p);
3609         }
3610     }
3611
3612     /* In all other cases the lc is the same as the fold */
3613     return turkic_fc(p0, e, ustrp, lenp);
3614 }
3615
3616 STATIC UV
3617 S_turkic_uc(pTHX_ const U8 * const p, const U8 * const e,
3618                         U8 * ustrp, STRLEN *lenp)
3619 {
3620     /* Returns 0 if the upper or title-case of the input UTF-8 encoded sequence
3621      * from p0..e-1 according to Turkic rules is the same as for non-Turkic.
3622      * Otherwise, it returns the first code point of the Turkic upper or
3623      * title-cased sequence, and the entire sequence will be stored in *ustrp.
3624      * ustrp will contain *lenp bytes
3625      *
3626      * Turkic differs only from non-Turkic in that 'i' and LATIN CAPITAL LETTER
3627      * I WITH DOT ABOVE form a case pair, as do 'I' and and LATIN SMALL LETTER
3628      * DOTLESS I */
3629
3630     PERL_ARGS_ASSERT_TURKIC_UC;
3631     assert(e > p);
3632
3633     if (*p == 'i') {
3634         *lenp = 2;
3635         ustrp[0] = UTF8_TWO_BYTE_HI(LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE);
3636         ustrp[1] = UTF8_TWO_BYTE_LO(LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE);
3637         return LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE;
3638     }
3639
3640     if (memBEGINs(p, e - p, LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I_UTF8)) {
3641         *lenp = 1;
3642         *ustrp = 'I';
3643         return 'I';
3644     }
3645
3646     return 0;
3647 }
3648
3649 /* The process for changing the case is essentially the same for the four case
3650  * change types, except there are complications for folding.  Otherwise the
3651  * difference is only which case to change to.  To make sure that they all do
3652  * the same thing, the bodies of the functions are extracted out into the
3653  * following two macros.  The functions are written with the same variable
3654  * names, and these are known and used inside these macros.  It would be
3655  * better, of course, to have inline functions to do it, but since different
3656  * macros are called, depending on which case is being changed to, this is not
3657  * feasible in C (to khw's knowledge).  Two macros are created so that the fold
3658  * function can start with the common start macro, then finish with its special
3659  * handling; while the other three cases can just use the common end macro.
3660  *
3661  * The algorithm is to use the proper (passed in) macro or function to change
3662  * the case for code points that are below 256.  The macro is used if using
3663  * locale rules for the case change; the function if not.  If the code point is
3664  * above 255, it is computed from the input UTF-8, and another macro is called
3665  * to do the conversion.  If necessary, the output is converted to UTF-8.  If
3666  * using a locale, we have to check that the change did not cross the 255/256
3667  * boundary, see check_locale_boundary_crossing() for further details.
3668  *
3669  * The macros are split with the correct case change for the below-256 case
3670  * stored into 'result', and in the middle of an else clause for the above-255
3671  * case.  At that point in the 'else', 'result' is not the final result, but is
3672  * the input code point calculated from the UTF-8.  The fold code needs to
3673  * realize all this and take it from there.
3674  *
3675  * To deal with Turkic locales, the function specified by the parameter
3676  * 'turkic' is called when appropriate.
3677  *
3678  * If you read the two macros as sequential, it's easier to understand what's
3679  * going on. */
3680 #define CASE_CHANGE_BODY_START(locale_flags, LC_L1_change_macro, L1_func,    \
3681                                L1_func_extra_param, turkic)                  \
3682                                                                              \
3683     if (flags & (locale_flags)) {                                            \
3684         _CHECK_AND_WARN_PROBLEMATIC_LOCALE;                                  \
3685         if (IN_UTF8_CTYPE_LOCALE) {                                          \
3686             if (UNLIKELY(PL_in_utf8_turkic_locale)) {                        \
3687                 UV ret = turkic(p, e, ustrp, lenp);                          \
3688                 if (ret) return ret;                                         \
3689             }                                                                \
3690                                                                              \
3691             /* Otherwise, treat a UTF-8 locale as not being in locale at     \
3692              * all */                                                        \
3693             flags &= ~(locale_flags);                                        \
3694         }                                                                    \
3695     }                                                                        \
3696                                                                              \
3697     if (UTF8_IS_INVARIANT(*p)) {                                             \
3698         if (flags & (locale_flags)) {                                        \
3699             result = LC_L1_change_macro(*p);                                 \
3700         }                                                                    \
3701         else {                                                               \
3702             return L1_func(*p, ustrp, lenp, L1_func_extra_param);            \
3703         }                                                                    \
3704     }                                                                        \
3705     else if UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE(p, e) {                          \
3706         U8 c = EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(*p, *(p+1));                         \
3707         if (flags & (locale_flags)) {                                        \
3708             result = LC_L1_change_macro(c);                                  \
3709         }                                                                    \
3710         else {                                                               \
3711             return L1_func(c, ustrp, lenp,  L1_func_extra_param);            \
3712         }                                                                    \
3713     }                                                                        \
3714     else {  /* malformed UTF-8 or ord above 255 */                           \
3715         STRLEN len_result;                                                   \
3716         result = utf8n_to_uvchr(p, e - p, &len_result, UTF8_CHECK_ONLY);     \
3717         if (len_result == (STRLEN) -1) {                                     \
3718             _force_out_malformed_utf8_message(p, e, 0, 1 /* Die */ );        \
3719         }
3720
3721 #define CASE_CHANGE_BODY_END(locale_flags, change_macro)                     \
3722         result = change_macro(result, p, ustrp, lenp);                       \
3723                                                                              \
3724         if (flags & (locale_flags)) {                                        \
3725             result = check_locale_boundary_crossing(p, result, ustrp, lenp); \
3726         }                                                                    \
3727         return result;                                                       \
3728     }                                                                        \
3729                                                                              \
3730     /* Here, used locale rules.  Convert back to UTF-8 */                    \
3731     if (UTF8_IS_INVARIANT(result)) {                                         \
3732         *ustrp = (U8) result;                                                \
3733         *lenp = 1;                                                           \
3734     }                                                                        \
3735     else {                                                                   \
3736         *ustrp = UTF8_EIGHT_BIT_HI((U8) result);                             \
3737         *(ustrp + 1) = UTF8_EIGHT_BIT_LO((U8) result);                       \
3738         *lenp = 2;                                                           \
3739     }                                                                        \
3740                                                                              \
3741     return result;
3742
3743 /* Not currently externally documented, and subject to change:
3744  * <flags> is set iff iff the rules from the current underlying locale are to
3745  *         be used. */
3746
3747 UV
3748 Perl__to_utf8_upper_flags(pTHX_ const U8 *p,
3749                                 const U8 *e,
3750                                 U8* ustrp,
3751                                 STRLEN *lenp,
3752                                 bool flags)
3753 {
3754     dVAR;
3755     UV result;
3756
3757     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_UPPER_FLAGS;
3758
3759     /* ~0 makes anything non-zero in 'flags' mean we are using locale rules */
3760     /* 2nd char of uc(U+DF) is 'S' */
3761     CASE_CHANGE_BODY_START(~0, toUPPER_LC, _to_upper_title_latin1, 'S',
3762                                                                     turkic_uc);
3763     CASE_CHANGE_BODY_END  (~0, CALL_UPPER_CASE);
3764 }
3765
3766 /* Not currently externally documented, and subject to change:
3767  * <flags> is set iff the rules from the current underlying locale are to be
3768  *         used.  Since titlecase is not defined in POSIX, for other than a
3769  *         UTF-8 locale, uppercase is used instead for code points < 256.
3770  */
3771
3772 UV
3773 Perl__to_utf8_title_flags(pTHX_ const U8 *p,
3774                                 const U8 *e,
3775                                 U8* ustrp,
3776                                 STRLEN *lenp,
3777                                 bool flags)
3778 {
3779     dVAR;
3780     UV result;
3781
3782     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_TITLE_FLAGS;
3783
3784     /* 2nd char of ucfirst(U+DF) is 's' */
3785     CASE_CHANGE_BODY_START(~0, toUPPER_LC, _to_upper_title_latin1, 's',
3786                                                                     turkic_uc);
3787     CASE_CHANGE_BODY_END  (~0, CALL_TITLE_CASE);
3788 }
3789
3790 /* Not currently externally documented, and subject to change:
3791  * <flags> is set iff iff the rules from the current underlying locale are to
3792  *         be used.
3793  */
3794
3795 UV
3796 Perl__to_utf8_lower_flags(pTHX_ const U8 *p,
3797                                 const U8 *e,
3798                                 U8* ustrp,
3799                                 STRLEN *lenp,
3800                                 bool flags)
3801 {
3802     dVAR;
3803     UV result;
3804
3805     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_LOWER_FLAGS;
3806
3807     CASE_CHANGE_BODY_START(~0, toLOWER_LC, to_lower_latin1, 0 /* 0 is dummy */,
3808                                                                     turkic_lc);
3809     CASE_CHANGE_BODY_END  (~0, CALL_LOWER_CASE)
3810 }
3811
3812 /* Not currently externally documented, and subject to change,
3813  * in <flags>
3814  *      bit FOLD_FLAGS_LOCALE is set iff the rules from the current underlying
3815  *                            locale are to be used.
3816  *      bit FOLD_FLAGS_FULL   is set iff full case folds are to be used;
3817  *                            otherwise simple folds
3818  *      bit FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII is set iff folds of non-ASCII to ASCII are
3819  *                            prohibited
3820  */
3821
3822 UV
3823 Perl__to_utf8_fold_flags(pTHX_ const U8 *p,
3824                                const U8 *e,
3825                                U8* ustrp,
3826                                STRLEN *lenp,
3827                                U8 flags)
3828 {
3829     dVAR;
3830     UV result;
3831
3832     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_FOLD_FLAGS;
3833
3834     /* These are mutually exclusive */
3835     assert (! ((flags & FOLD_FLAGS_LOCALE) && (flags & FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII)));
3836
3837     assert(p != ustrp); /* Otherwise overwrites */
3838
3839     CASE_CHANGE_BODY_START(FOLD_FLAGS_LOCALE, toFOLD_LC, _to_fold_latin1,
3840                  ((flags) & (FOLD_FLAGS_FULL | FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII)),
3841                                                                     turkic_fc);
3842
3843         result = CALL_FOLD_CASE(result, p, ustrp, lenp, flags & FOLD_FLAGS_FULL);
3844
3845         if (flags & FOLD_FLAGS_LOCALE) {
3846
3847 #           define LONG_S_T      LATIN_SMALL_LIGATURE_LONG_S_T_UTF8
3848 #         ifdef LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S_UTF8
3849 #           define CAP_SHARP_S   LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S_UTF8
3850
3851             /* Special case these two characters, as what normally gets
3852              * returned under locale doesn't work */
3853             if (memBEGINs((char *) p, e - p, CAP_SHARP_S))
3854             {
3855                 /* diag_listed_as: Can't do %s("%s") on non-UTF-8 locale; resolved to "%s". */
3856                 Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_LOCALE),
3857                               "Can't do fc(\"\\x{1E9E}\") on non-UTF-8 locale; "
3858                               "resolved to \"\\x{17F}\\x{17F}\".");
3859                 goto return_long_s;
3860             }
3861             else
3862 #endif
3863                  if (memBEGINs((char *) p, e - p, LONG_S_T))
3864             {
3865                 /* diag_listed_as: Can't do %s("%s") on non-UTF-8 locale; resolved to "%s". */
3866                 Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_LOCALE),
3867                               "Can't do fc(\"\\x{FB05}\") on non-UTF-8 locale; "
3868                               "resolved to \"\\x{FB06}\".");
3869                 goto return_ligature_st;
3870             }
3871
3872 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION   == 3         \
3873     && UNICODE_DOT_VERSION     == 0         \
3874     && UNICODE_DOT_DOT_VERSION == 1
3875 #           define DOTTED_I   LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE_UTF8
3876
3877             /* And special case this on this Unicode version only, for the same
3878              * reaons the other two are special cased.  They would cross the
3879              * 255/256 boundary which is forbidden under /l, and so the code
3880              * wouldn't catch that they are equivalent (which they are only in
3881              * this release) */
3882             else if (memBEGINs((char *) p, e - p, DOTTED_I)) {
3883                 /* diag_listed_as: Can't do %s("%s") on non-UTF-8 locale; resolved to "%s". */
3884                 Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_LOCALE),
3885                               "Can't do fc(\"\\x{0130}\") on non-UTF-8 locale; "
3886                               "resolved to \"\\x{0131}\".");
3887                 goto return_dotless_i;
3888             }
3889 #endif
3890
3891             return check_locale_boundary_crossing(p, result, ustrp, lenp);
3892         }
3893         else if (! (flags & FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII)) {
3894             return result;
3895         }
3896         else {
3897             /* This is called when changing the case of a UTF-8-encoded
3898              * character above the ASCII range, and the result should not
3899              * contain an ASCII character. */
3900
3901             UV original;    /* To store the first code point of <p> */
3902
3903             /* Look at every character in the result; if any cross the
3904             * boundary, the whole thing is disallowed */
3905             U8* s = ustrp;
3906             U8* send = ustrp + *lenp;
3907             while (s < send) {
3908                 if (isASCII(*s)) {
3909                     /* Crossed, have to return the original */
3910                     original = valid_utf8_to_uvchr(p, lenp);
3911
3912                     /* But in these instances, there is an alternative we can
3913                      * return that is valid */
3914                     if (original == LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S
3915 #ifdef LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S /* not defined in early Unicode releases */
3916                         || original == LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S
3917 #endif
3918                     ) {
3919                         goto return_long_s;
3920                     }
3921                     else if (original == LATIN_SMALL_LIGATURE_LONG_S_T) {
3922                         goto return_ligature_st;
3923                     }
3924 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION   == 3         \
3925     && UNICODE_DOT_VERSION     == 0         \
3926     && UNICODE_DOT_DOT_VERSION == 1
3927
3928                     else if (original == LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE) {
3929                         goto return_dotless_i;
3930                     }
3931 #endif
3932                     Copy(p, ustrp, *lenp, char);
3933                     return original;
3934                 }
3935                 s += UTF8SKIP(s);
3936             }
3937
3938             /* Here, no characters crossed, result is ok as-is */
3939             return result;
3940         }
3941     }
3942
3943     /* Here, used locale rules.  Convert back to UTF-8 */
3944     if (UTF8_IS_INVARIANT(result)) {
3945         *ustrp = (U8) result;
3946         *lenp = 1;
3947     }
3948     else {
3949         *ustrp = UTF8_EIGHT_BIT_HI((U8) result);
3950         *(ustrp + 1) = UTF8_EIGHT_BIT_LO((U8) result);
3951         *lenp = 2;
3952     }
3953
3954     return result;
3955
3956   return_long_s:
3957     /* Certain folds to 'ss' are prohibited by the options, but they do allow
3958      * folds to a string of two of these characters.  By returning this
3959      * instead, then, e.g.,
3960      *      fc("\x{1E9E}") eq fc("\x{17F}\x{17F}")
3961      * works. */
3962
3963     *lenp = 2 * sizeof(LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8) - 2;
3964     Copy(LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8   LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8,
3965         ustrp, *lenp, U8);
3966     return LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S;
3967
3968   return_ligature_st:
3969     /* Two folds to 'st' are prohibited by the options; instead we pick one and
3970      * have the other one fold to it */
3971
3972     *lenp = sizeof(LATIN_SMALL_LIGATURE_ST_UTF8) - 1;
3973     Copy(LATIN_SMALL_LIGATURE_ST_UTF8, ustrp, *lenp, U8);
3974     return LATIN_SMALL_LIGATURE_ST;
3975
3976 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION   == 3         \
3977     && UNICODE_DOT_VERSION     == 0         \
3978     && UNICODE_DOT_DOT_VERSION == 1
3979
3980   return_dotless_i:
3981     *lenp = sizeof(LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I_UTF8) - 1;
3982     Copy(LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I_UTF8, ustrp, *lenp, U8);
3983     return LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I;
3984
3985 #endif
3986
3987 }
3988
3989 bool
3990 Perl_check_utf8_print(pTHX_ const U8* s, const STRLEN len)
3991 {
3992     /* May change: warns if surrogates, non-character code points, or
3993      * non-Unicode code points are in 's' which has length 'len' bytes.
3994      * Returns TRUE if none found; FALSE otherwise.  The only other validity
3995      * check is to make sure that this won't exceed the string's length nor
3996      * overflow */
3997
3998     const U8* const e = s + len;
3999     bool ok = TRUE;
4000
4001     PERL_ARGS_ASSERT_CHECK_UTF8_PRINT;
4002
4003     while (s < e) {
4004         if (UTF8SKIP(s) > len) {
4005             Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8),
4006                            "%s in %s", unees, PL_op ? OP_DESC(PL_op) : "print");
4007             return FALSE;
4008         }
4009         if (UNLIKELY(isUTF8_POSSIBLY_PROBLEMATIC(*s))) {
4010             if (UNLIKELY(UTF8_IS_SUPER(s, e))) {
4011                 if (   ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)
4012                     || UNLIKELY(0 < does_utf8_overflow(s, s + len,
4013                                                0 /* Don't consider overlongs */
4014                                                )))
4015                 {
4016                     /* A side effect of this function will be to warn */
4017                     (void) utf8n_to_uvchr(s, e - s, NULL, UTF8_WARN_SUPER);
4018                     ok = FALSE;
4019                 }
4020             }
4021             else if (UNLIKELY(UTF8_IS_SURROGATE(s, e))) {
4022                 if (ckWARN_d(WARN_SURROGATE)) {
4023                     /* This has a different warning than the one the called
4024                      * function would output, so can't just call it, unlike we
4025                      * do for the non-chars and above-unicodes */
4026                     UV uv = utf8_to_uvchr_buf(s, e, NULL);
4027                     Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_SURROGATE),
4028                         "Unicode surrogate U+%04" UVXf " is illegal in UTF-8",
4029                                              uv);
4030                     ok = FALSE;
4031                 }
4032             }
4033             else if (   UNLIKELY(UTF8_IS_NONCHAR(s, e))
4034                      && (ckWARN_d(WARN_NONCHAR)))
4035             {
4036                 /* A side effect of this function will be to warn */
4037                 (void) utf8n_to_uvchr(s, e - s, NULL, UTF8_WARN_NONCHAR);
4038                 ok = FALSE;
4039             }
4040         }
4041         s += UTF8SKIP(s);
4042     }
4043
4044     return ok;
4045 }
4046
4047 /*
4048 =for apidoc pv_uni_display
4049
4050 Build to the scalar C<dsv> a displayable version of the UTF-8 encoded string
4051 C<spv>, length C<len>, the displayable version being at most C<pvlim> bytes
4052 long (if longer, the rest is truncated and C<"..."> will be appended).
4053
4054 The C<flags> argument can have C<UNI_DISPLAY_ISPRINT> set to display
4055 C<isPRINT()>able characters as themselves, C<UNI_DISPLAY_BACKSLASH>
4056 to display the C<\\[nrfta\\]> as the backslashed versions (like C<"\n">)
4057 (C<UNI_DISPLAY_BACKSLASH> is preferred over C<UNI_DISPLAY_ISPRINT> for C<"\\">).
4058 C<UNI_DISPLAY_QQ> (and its alias C<UNI_DISPLAY_REGEX>) have both
4059 C<UNI_DISPLAY_BACKSLASH> and C<UNI_DISPLAY_ISPRINT> turned on.
4060
4061 Additionally, there is now C<UNI_DISPLAY_BACKSPACE> which allows C<\b> for a
4062 backspace, but only when C<UNI_DISPLAY_BACKSLASH> also is set.
4063
4064 The pointer to the PV of the C<dsv> is returned.
4065
4066 See also L</sv_uni_display>.
4067
4068 =cut */
4069 char *
4070 Perl_pv_uni_display(pTHX_ SV *dsv, const U8 *spv, STRLEN len, STRLEN pvlim,
4071                           UV flags)
4072 {
4073     int truncated = 0;
4074     const char *s, *e;
4075
4076     PERL_ARGS_ASSERT_PV_UNI_DISPLAY;
4077
4078     SvPVCLEAR(dsv);
4079     SvUTF8_off(dsv);
4080     for (s = (const char *)spv, e = s + len; s < e; s += UTF8SKIP(s)) {
4081          UV u;
4082          bool ok = 0;
4083
4084          if (pvlim && SvCUR(dsv) >= pvlim) {
4085               truncated++;
4086               break;
4087          }
4088          u = utf8_to_uvchr_buf((U8*)s, (U8*)e, 0);
4089          if (u < 256) {
4090              const unsigned char c = (unsigned char)u & 0xFF;
4091              if (flags & UNI_DISPLAY_BACKSLASH) {
4092                  if (    isMNEMONIC_CNTRL(c)
4093                      && (   c != '\b'
4094                          || (flags & UNI_DISPLAY_BACKSPACE)))
4095                  {
4096                     const char * mnemonic = cntrl_to_mnemonic(c);
4097                     sv_catpvn(dsv, mnemonic, strlen(mnemonic));
4098                     ok = 1;
4099                  }
4100                  else if (c == '\\') {
4101                     sv_catpvs(dsv, "\\\\");
4102                     ok = 1;
4103                  }
4104              }
4105              /* isPRINT() is the locale-blind version. */
4106              if (!ok && (flags & UNI_DISPLAY_ISPRINT) && isPRINT(c)) {
4107                  const char string = c;
4108                  sv_catpvn(dsv, &string, 1);
4109                  ok = 1;
4110              }
4111          }
4112          if (!ok)
4113              Perl_sv_catpvf(aTHX_ dsv, "\\x{%" UVxf "}", u);
4114     }
4115     if (truncated)
4116          sv_catpvs(dsv, "...");
4117
4118     return SvPVX(dsv);
4119 }
4120
4121 /*
4122 =for apidoc sv_uni_display
4123
4124 Build to the scalar C<dsv> a displayable version of the scalar C<sv>,
4125 the displayable version being at most C<pvlim> bytes long
4126 (if longer, the rest is truncated and "..." will be appended).
4127
4128 The C<flags> argument is as in L</pv_uni_display>().
4129
4130 The pointer to the PV of the C<dsv> is returned.
4131
4132 =cut
4133 */
4134 char *
4135 Perl_sv_uni_display(pTHX_ SV *dsv, SV *ssv, STRLEN pvlim, UV flags)
4136 {
4137     const char * const ptr =
4138         isREGEXP(ssv) ? RX_WRAPPED((REGEXP*)ssv) : SvPVX_const(ssv);
4139
4140     PERL_ARGS_ASSERT_SV_UNI_DISPLAY;
4141
4142     return Perl_pv_uni_display(aTHX_ dsv, (const U8*)ptr,
4143                                 SvCUR(ssv), pvlim, flags);
4144 }
4145
4146 /*
4147 =for apidoc foldEQ_utf8
4148
4149 Returns true if the leading portions of the strings C<s1> and C<s2> (either or
4150 both of which may be in UTF-8) are the same case-insensitively; false
4151 otherwise.  How far into the strings to compare is determined by other input
4152 parameters.
4153
4154 If C<u1> is true, the string C<s1> is assumed to be in UTF-8-encoded Unicode;
4155 otherwise it is assumed to be in native 8-bit encoding.  Correspondingly for
4156 C<u2> with respect to C<s2>.
4157
4158 If the byte length C<l1> is non-zero, it says how far into C<s1> to check for
4159 fold equality.  In other words, C<s1>+C<l1> will be used as a goal to reach.
4160 The scan will not be considered to be a match unless the goal is reached, and
4161 scanning won't continue past that goal.  Correspondingly for C<l2> with respect
4162 to C<s2>.
4163
4164 If C<pe1> is non-C<NULL> and the pointer it points to is not C<NULL>, that
4165 pointer is considered an end pointer to the position 1 byte past the maximum
4166 point in C<s1> beyond which scanning will not continue under any circumstances.
4167 (This routine assumes that UTF-8 encoded input strings are not malformed;
4168 malformed input can cause it to read past C<pe1>).  This means that if both
4169 C<l1> and C<pe1> are specified, and C<pe1> is less than C<s1>+C<l1>, the match
4170 will never be successful because it can never
4171 get as far as its goal (and in fact is asserted against).  Correspondingly for
4172 C<pe2> with respect to C<s2>.
4173
4174 At least one of C<s1> and C<s2> must have a goal (at least one of C<l1> and
4175 C<l2> must be non-zero), and if both do, both have to be
4176 reached for a successful match.   Also, if the fold of a character is multiple
4177 characters, all of them must be matched (see tr21 reference below for
4178 'folding').
4179
4180 Upon a successful match, if C<pe1> is non-C<NULL>,
4181 it will be set to point to the beginning of the I<next> character of C<s1>
4182 beyond what was matched.  Correspondingly for C<pe2> and C<s2>.
4183
4184 For case-insensitiveness, the "casefolding" of Unicode is used
4185 instead of upper/lowercasing both the characters, see
4186 L<https://www.unicode.org/unicode/reports/tr21/> (Case Mappings).
4187
4188 =cut */
4189
4190 /* A flags parameter has been added which may change, and hence isn't
4191  * externally documented.  Currently it is:
4192  *  0 for as-documented above
4193  *  FOLDEQ_UTF8_NOMIX_ASCII meaning that if a non-ASCII character folds to an
4194                             ASCII one, to not match
4195  *  FOLDEQ_LOCALE           is set iff the rules from the current underlying
4196  *                          locale are to be used.
4197  *  FOLDEQ_S1_ALREADY_FOLDED  s1 has already been folded before calling this
4198  *                          routine.  This allows that step to be skipped.
4199  *                          Currently, this requires s1 to be encoded as UTF-8
4200  *                          (u1 must be true), which is asserted for.
4201  *  FOLDEQ_S1_FOLDS_SANE    With either NOMIX_ASCII or LOCALE, no folds may
4202  *                          cross certain boundaries.  Hence, the caller should
4203  *                          let this function do the folding instead of
4204  *                          pre-folding.  This code contains an assertion to
4205  *                          that effect.  However, if the caller knows what
4206  *                          it's doing, it can pass this flag to indicate that,
4207  *                          and the assertion is skipped.
4208  *  FOLDEQ_S2_ALREADY_FOLDED  Similar to FOLDEQ_S1_ALREADY_FOLDED, but applies
4209  *                          to s2, and s2 doesn't have to be UTF-8 encoded.
4210  *                          This introduces an asymmetry to save a few branches
4211  *                          in a loop.  Currently, this is not a problem, as
4212  *                          never are both inputs pre-folded.  Simply call this
4213  *                          function with the pre-folded one as the second
4214  *                          string.
4215  *  FOLDEQ_S2_FOLDS_SANE
4216  */
4217 I32
4218 Perl_foldEQ_utf8_flags(pTHX_ const char *s1, char **pe1, UV l1, bool u1,
4219                              const char *s2, char **pe2, UV l2, bool u2,
4220                              U32 flags)
4221 {
4222     const U8 *p1  = (const U8*)s1; /* Point to current char */
4223     const U8 *p2  = (const U8*)s2;
4224     const U8 *g1 = NULL;       /* goal for s1 */
4225     const U8 *g2 = NULL;
4226     const U8 *e1 = NULL;       /* Don't scan s1 past this */
4227     U8 *f1 = NULL;             /* Point to current folded */
4228     const U8 *e2 = NULL;
4229     U8 *f2 = NULL;
4230     STRLEN n1 = 0, n2 = 0;              /* Number of bytes in current char */
4231     U8 foldbuf1[UTF8_MAXBYTES_CASE+1];
4232     U8 foldbuf2[UTF8_MAXBYTES_CASE+1];
4233     U8 flags_for_folder = FOLD_FLAGS_FULL;
4234
4235     PERL_ARGS_ASSERT_FOLDEQ_UTF8_FLAGS;
4236
4237     assert( ! (             (flags & (FOLDEQ_UTF8_NOMIX_ASCII | FOLDEQ_LOCALE))
4238                && ((        (flags &  FOLDEQ_S1_ALREADY_FOLDED)
4239                         && !(flags &  FOLDEQ_S1_FOLDS_SANE))
4240                     || (    (flags &  FOLDEQ_S2_ALREADY_FOLDED)
4241                         && !(flags &  FOLDEQ_S2_FOLDS_SANE)))));
4242     /* The algorithm is to trial the folds without regard to the flags on
4243      * the first line of the above assert(), and then see if the result
4244      * violates them.  This means that the inputs can't be pre-folded to a
4245      * violating result, hence the assert.  This could be changed, with the
4246      * addition of extra tests here for the already-folded case, which would
4247      * slow it down.  That cost is more than any possible gain for when these
4248      * flags are specified, as the flags indicate /il or /iaa matching which
4249      * is less common than /iu, and I (khw) also believe that real-world /il
4250      * and /iaa matches are most likely to involve code points 0-255, and this
4251      * function only under rare conditions gets called for 0-255. */
4252
4253     if (flags & FOLDEQ_LOCALE) {
4254         if (IN_UTF8_CTYPE_LOCALE) {
4255             if (UNLIKELY(PL_in_utf8_turkic_locale)) {
4256                 flags_for_folder |= FOLD_FLAGS_LOCALE;
4257             }
4258             else {
4259                 flags &= ~FOLDEQ_LOCALE;
4260             }
4261         }
4262         else {
4263             flags_for_folder |= FOLD_FLAGS_LOCALE;
4264         }
4265     }
4266     if (flags & FOLDEQ_UTF8_NOMIX_ASCII) {
4267         flags_for_folder |= FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII;
4268     }
4269
4270     if (pe1) {
4271         e1 = *(U8**)pe1;
4272     }
4273
4274     if (l1) {
4275         g1 = (const U8*)s1 + l1;
4276     }
4277
4278     if (pe2) {
4279         e2 = *(U8**)pe2;
4280     }
4281
4282     if (l2) {
4283         g2 = (const U8*)s2 + l2;
4284     }
4285
4286     /* Must have at least one goal */
4287     assert(g1 || g2);
4288
4289     if (g1) {
4290
4291         /* Will never match if goal is out-of-bounds */
4292         assert(! e1  || e1 >= g1);
4293
4294         /* Here, there isn't an end pointer, or it is beyond the goal.  We
4295         * only go as far as the goal */
4296         e1 = g1;
4297     }
4298     else {
4299         assert(e1);    /* Must have an end for looking at s1 */
4300     }
4301
4302     /* Same for goal for s2 */
4303     if (g2) {
4304         assert(! e2  || e2 >= g2);
4305         e2 = g2;
4306     }
4307     else {
4308         assert(e2);
4309     }
4310
4311     /* If both operands are already folded, we could just do a memEQ on the
4312      * whole strings at once, but it would be better if the caller realized
4313      * this and didn't even call us */
4314
4315     /* Look through both strings, a character at a time */
4316     while (p1 < e1 && p2 < e2) {
4317
4318         /* If at the beginning of a new character in s1, get its fold to use
4319          * and the length of the fold. */
4320         if (n1 == 0) {
4321             if (flags & FOLDEQ_S1_ALREADY_FOLDED) {
4322                 f1 = (U8 *) p1;
4323                 assert(u1);
4324                 n1 = UTF8SKIP(f1);
4325             }
4326             else {
4327                 if (isASCII(*p1) && ! (flags & FOLDEQ_LOCALE)) {
4328
4329                     /* We have to forbid mixing ASCII with non-ASCII if the
4330                      * flags so indicate.  And, we can short circuit having to
4331                      * call the general functions for this common ASCII case,
4332                      * all of whose non-locale folds are also ASCII, and hence
4333                      * UTF-8 invariants, so the UTF8ness of the strings is not
4334                      * relevant. */
4335                     if ((flags & FOLDEQ_UTF8_NOMIX_ASCII) && ! isASCII(*p2)) {
4336                         return 0;
4337                     }
4338                     n1 = 1;
4339                     *foldbuf1 = toFOLD(*p1);
4340                 }
4341                 else if (u1) {
4342                     _toFOLD_utf8_flags(p1, e1, foldbuf1, &n1, flags_for_folder);
4343                 }
4344                 else {  /* Not UTF-8, get UTF-8 fold */
4345                     _to_uni_fold_flags(*p1, foldbuf1, &n1, flags_for_folder);
4346                 }
4347                 f1 = foldbuf1;
4348             }
4349         }
4350
4351         if (n2 == 0) {    /* Same for s2 */
4352             if (flags & FOLDEQ_S2_ALREADY_FOLDED) {
4353
4354                 /* Point to the already-folded character.  But for non-UTF-8
4355                  * variants, convert to UTF-8 for the algorithm below */
4356                 if (UTF8_IS_INVARIANT(*p2)) {
4357                     f2 = (U8 *) p2;
4358                     n2 = 1;
4359                 }
4360                 else if (u2) {
4361                     f2 = (U8 *) p2;
4362                     n2 = UTF8SKIP(f2);
4363                 }
4364                 else {
4365                     foldbuf2[0] = UTF8_EIGHT_BIT_HI(*p2);
4366                     foldbuf2[1] = UTF8_EIGHT_BIT_LO(*p2);
4367                     f2 = foldbuf2;
4368                     n2 = 2;
4369                 }
4370             }
4371             else {
4372                 if (isASCII(*p2) && ! (flags & FOLDEQ_LOCALE)) {
4373                     if ((flags & FOLDEQ_UTF8_NOMIX_ASCII) && ! isASCII(*p1)) {
4374                         return 0;
4375                     }
4376                     n2 = 1;
4377                     *foldbuf2 = toFOLD(*p2);
4378                 }
4379                 else if (u2) {
4380                     _toFOLD_utf8_flags(p2, e2, foldbuf2, &n2, flags_for_folder);
4381                 }
4382                 else {
4383                     _to_uni_fold_flags(*p2, foldbuf2, &n2, flags_for_folder);
4384                 }
4385                 f2 = foldbuf2;
4386             }
4387         }
4388
4389         /* Here f1 and f2 point to the beginning of the strings to compare.
4390          * These strings are the folds of the next character from each input
4391          * string, stored in UTF-8. */
4392
4393         /* While there is more to look for in both folds, see if they
4394         * continue to match */
4395         while (n1 && n2) {
4396             U8 fold_length = UTF8SKIP(f1);
4397             if (fold_length != UTF8SKIP(f2)
4398                 || (fold_length == 1 && *f1 != *f2) /* Short circuit memNE
4399                                                        function call for single
4400                                                        byte */
4401                 || memNE((char*)f1, (char*)f2, fold_length))
4402             {
4403                 return 0; /* mismatch */
4404             }
4405
4406             /* Here, they matched, advance past them */
4407             n1 -= fold_length;
4408             f1 += fold_length;
4409             n2 -= fold_length;
4410             f2 += fold_length;
4411         }
4412
4413         /* When reach the end of any fold, advance the input past it */
4414         if (n1 == 0) {
4415             p1 += u1 ? UTF8SKIP(p1) : 1;
4416         }
4417         if (n2 == 0) {
4418             p2 += u2 ? UTF8SKIP(p2) : 1;
4419         }
4420     } /* End of loop through both strings */
4421
4422     /* A match is defined by each scan that specified an explicit length
4423     * reaching its final goal, and the other not having matched a partial
4424     * character (which can happen when the fold of a character is more than one
4425     * character). */
4426     if (! ((g1 == 0 || p1 == g1) && (g2 == 0 || p2 == g2)) || n1 || n2) {
4427         return 0;
4428     }
4429
4430     /* Successful match.  Set output pointers */
4431     if (pe1) {
4432         *pe1 = (char*)p1;
4433     }
4434     if (pe2) {
4435         *pe2 = (char*)p2;
4436     }
4437     return 1;
4438 }
4439
4440 /*
4441  * ex: set ts=8 sts=4 sw=4 et:
4442  */