This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
utf8.c: Extract code into separate function
[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 static const char cp_above_legal_max[] =
40                         "Use of code point 0x%" UVXf " is not allowed; the"
41                         " permissible max is 0x%" UVXf;
42
43 #define MAX_EXTERNALLY_LEGAL_CP ((UV) (IV_MAX))
44
45 /*
46 =head1 Unicode Support
47 These are various utility functions for manipulating UTF8-encoded
48 strings.  For the uninitiated, this is a method of representing arbitrary
49 Unicode characters as a variable number of bytes, in such a way that
50 characters in the ASCII range are unmodified, and a zero byte never appears
51 within non-zero characters.
52
53 =cut
54 */
55
56 void
57 Perl__force_out_malformed_utf8_message(pTHX_
58             const U8 *const p,      /* First byte in UTF-8 sequence */
59             const U8 * const e,     /* Final byte in sequence (may include
60                                        multiple chars */
61             const U32 flags,        /* Flags to pass to utf8n_to_uvchr(),
62                                        usually 0, or some DISALLOW flags */
63             const bool die_here)    /* If TRUE, this function does not return */
64 {
65     /* This core-only function is to be called when a malformed UTF-8 character
66      * is found, in order to output the detailed information about the
67      * malformation before dieing.  The reason it exists is for the occasions
68      * when such a malformation is fatal, but warnings might be turned off, so
69      * that normally they would not be actually output.  This ensures that they
70      * do get output.  Because a sequence may be malformed in more than one
71      * way, multiple messages may be generated, so we can't make them fatal, as
72      * that would cause the first one to die.
73      *
74      * Instead we pretend -W was passed to perl, then die afterwards.  The
75      * flexibility is here to return to the caller so they can finish up and
76      * die themselves */
77     U32 errors;
78
79     PERL_ARGS_ASSERT__FORCE_OUT_MALFORMED_UTF8_MESSAGE;
80
81     ENTER;
82     SAVEI8(PL_dowarn);
83     SAVESPTR(PL_curcop);
84
85     PL_dowarn = G_WARN_ALL_ON|G_WARN_ON;
86     if (PL_curcop) {
87         PL_curcop->cop_warnings = pWARN_ALL;
88     }
89
90     (void) utf8n_to_uvchr_error(p, e - p, NULL, flags & ~UTF8_CHECK_ONLY, &errors);
91
92     LEAVE;
93
94     if (! errors) {
95         Perl_croak(aTHX_ "panic: _force_out_malformed_utf8_message should"
96                          " be called only when there are errors found");
97     }
98
99     if (die_here) {
100         Perl_croak(aTHX_ "Malformed UTF-8 character (fatal)");
101     }
102 }
103
104 STATIC HV *
105 S_new_msg_hv(pTHX_ const char * const message, /* The message text */
106                    U32 categories,  /* Packed warning categories */
107                    U32 flag)        /* Flag associated with this message */
108 {
109     /* Creates, populates, and returns an HV* that describes an error message
110      * for the translators between UTF8 and code point */
111
112     SV* msg_sv = newSVpv(message, 0);
113     SV* category_sv = newSVuv(categories);
114     SV* flag_bit_sv = newSVuv(flag);
115
116     HV* msg_hv = newHV();
117
118     PERL_ARGS_ASSERT_NEW_MSG_HV;
119
120     hv_stores(msg_hv, "text", msg_sv);
121     hv_stores(msg_hv, "warn_categories",  category_sv);
122     hv_stores(msg_hv, "flag_bit", flag_bit_sv);
123
124     return msg_hv;
125 }
126
127 /*
128 =for apidoc uvoffuni_to_utf8_flags
129
130 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
131 Instead, B<Almost all code should use L</uvchr_to_utf8> or
132 L</uvchr_to_utf8_flags>>.
133
134 This function is like them, but the input is a strict Unicode
135 (as opposed to native) code point.  Only in very rare circumstances should code
136 not be using the native code point.
137
138 For details, see the description for L</uvchr_to_utf8_flags>.
139
140 =cut
141 */
142
143 /* All these formats take a single UV code point argument */
144 const char surrogate_cp_format[] = "UTF-16 surrogate U+%04" UVXf;
145 const char nonchar_cp_format[]   = "Unicode non-character U+%04" UVXf
146                                    " is not recommended for open interchange";
147 const char super_cp_format[]     = "Code point 0x%" UVXf " is not Unicode,"
148                                    " may not be portable";
149 const char perl_extended_cp_format[] = "Code point 0x%" UVXf " is not"        \
150                                        " Unicode, requires a Perl extension," \
151                                        " and so is not portable";
152
153 #define HANDLE_UNICODE_SURROGATE(uv, flags)                         \
154     STMT_START {                                                    \
155         if (flags & UNICODE_WARN_SURROGATE) {                       \
156             Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_SURROGATE),        \
157                                    surrogate_cp_format, uv);        \
158         }                                                           \
159         if (flags & UNICODE_DISALLOW_SURROGATE) {                   \
160             return NULL;                                            \
161         }                                                           \
162     } STMT_END;
163
164 #define HANDLE_UNICODE_NONCHAR(uv, flags)                           \
165     STMT_START {                                                    \
166         if (flags & UNICODE_WARN_NONCHAR) {                         \
167             Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_NONCHAR),          \
168                                    nonchar_cp_format, uv);          \
169         }                                                           \
170         if (flags & UNICODE_DISALLOW_NONCHAR) {                     \
171             return NULL;                                            \
172         }                                                           \
173     } STMT_END;
174
175 /*  Use shorter names internally in this file */
176 #define SHIFT   UTF_ACCUMULATION_SHIFT
177 #undef  MARK
178 #define MARK    UTF_CONTINUATION_MARK
179 #define MASK    UTF_CONTINUATION_MASK
180
181 U8 *
182 Perl_uvoffuni_to_utf8_flags(pTHX_ U8 *d, UV uv, const UV flags)
183 {
184     PERL_ARGS_ASSERT_UVOFFUNI_TO_UTF8_FLAGS;
185
186     if (OFFUNI_IS_INVARIANT(uv)) {
187         *d++ = LATIN1_TO_NATIVE(uv);
188         return d;
189     }
190
191     if (uv <= MAX_UTF8_TWO_BYTE) {
192         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv >> SHIFT) | UTF_START_MARK(2));
193         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv           & MASK) |   MARK);
194         return d;
195     }
196
197     /* Not 2-byte; test for and handle 3-byte result.   In the test immediately
198      * below, the 16 is for start bytes E0-EF (which are all the possible ones
199      * for 3 byte characters).  The 2 is for 2 continuation bytes; these each
200      * contribute SHIFT bits.  This yields 0x4000 on EBCDIC platforms, 0x1_0000
201      * on ASCII; so 3 bytes covers the range 0x400-0x3FFF on EBCDIC;
202      * 0x800-0xFFFF on ASCII */
203     if (uv < (16 * (1U << (2 * SHIFT)))) {
204         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv >> ((3 - 1) * SHIFT)) | UTF_START_MARK(3));
205         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(((uv >> ((2 - 1) * SHIFT)) & MASK) |   MARK);
206         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv  /* (1 - 1) */        & MASK) |   MARK);
207
208 #ifndef EBCDIC  /* These problematic code points are 4 bytes on EBCDIC, so
209                    aren't tested here */
210         /* The most likely code points in this range are below the surrogates.
211          * Do an extra test to quickly exclude those. */
212         if (UNLIKELY(uv >= UNICODE_SURROGATE_FIRST)) {
213             if (UNLIKELY(   UNICODE_IS_32_CONTIGUOUS_NONCHARS(uv)
214                          || UNICODE_IS_END_PLANE_NONCHAR_GIVEN_NOT_SUPER(uv)))
215             {
216                 HANDLE_UNICODE_NONCHAR(uv, flags);
217             }
218             else if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SURROGATE(uv))) {
219                 HANDLE_UNICODE_SURROGATE(uv, flags);
220             }
221         }
222 #endif
223         return d;
224     }
225
226     /* Not 3-byte; that means the code point is at least 0x1_0000 on ASCII
227      * platforms, and 0x4000 on EBCDIC.  There are problematic cases that can
228      * happen starting with 4-byte characters on ASCII platforms.  We unify the
229      * code for these with EBCDIC, even though some of them require 5-bytes on
230      * those, because khw believes the code saving is worth the very slight
231      * performance hit on these high EBCDIC code points. */
232
233     if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SUPER(uv))) {
234         if (UNLIKELY(uv > MAX_EXTERNALLY_LEGAL_CP)) {
235             Perl_croak(aTHX_ cp_above_legal_max, uv, MAX_EXTERNALLY_LEGAL_CP);
236         }
237         if (      (flags & UNICODE_WARN_SUPER)
238             || (  (flags & UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED)
239                 && UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv)))
240         {
241             Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_NON_UNICODE),
242
243               /* Choose the more dire applicable warning */
244               (UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv))
245               ? perl_extended_cp_format
246               : super_cp_format,
247              uv);
248         }
249         if (       (flags & UNICODE_DISALLOW_SUPER)
250             || (   (flags & UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED)
251                 &&  UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv)))
252         {
253             return NULL;
254         }
255     }
256     else if (UNLIKELY(UNICODE_IS_END_PLANE_NONCHAR_GIVEN_NOT_SUPER(uv))) {
257         HANDLE_UNICODE_NONCHAR(uv, flags);
258     }
259
260     /* Test for and handle 4-byte result.   In the test immediately below, the
261      * 8 is for start bytes F0-F7 (which are all the possible ones for 4 byte
262      * characters).  The 3 is for 3 continuation bytes; these each contribute
263      * SHIFT bits.  This yields 0x4_0000 on EBCDIC platforms, 0x20_0000 on
264      * ASCII, so 4 bytes covers the range 0x4000-0x3_FFFF on EBCDIC;
265      * 0x1_0000-0x1F_FFFF on ASCII */
266     if (uv < (8 * (1U << (3 * SHIFT)))) {
267         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv >> ((4 - 1) * SHIFT)) | UTF_START_MARK(4));
268         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(((uv >> ((3 - 1) * SHIFT)) & MASK) |   MARK);
269         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(((uv >> ((2 - 1) * SHIFT)) & MASK) |   MARK);
270         *d++ = I8_TO_NATIVE_UTF8(( uv  /* (1 - 1) */        & MASK) |   MARK);
271
272 #ifdef EBCDIC   /* These were handled on ASCII platforms in the code for 3-byte
273                    characters.  The end-plane non-characters for EBCDIC were
274                    handled just above */
275         if (UNLIKELY(UNICODE_IS_32_CONTIGUOUS_NONCHARS(uv))) {
276             HANDLE_UNICODE_NONCHAR(uv, flags);
277         }
278         else if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SURROGATE(uv))) {
279             HANDLE_UNICODE_SURROGATE(uv, flags);
280         }
281 #endif
282
283         return d;
284     }
285
286     /* Not 4-byte; that means the code point is at least 0x20_0000 on ASCII
287      * platforms, and 0x4000 on EBCDIC.  At this point we switch to a loop
288      * format.  The unrolled version above turns out to not save all that much
289      * time, and at these high code points (well above the legal Unicode range
290      * on ASCII platforms, and well above anything in common use in EBCDIC),
291      * khw believes that less code outweighs slight performance gains. */
292
293     {
294         STRLEN len  = OFFUNISKIP(uv);
295         U8 *p = d+len-1;
296         while (p > d) {
297             *p-- = I8_TO_NATIVE_UTF8((uv & UTF_CONTINUATION_MASK) | UTF_CONTINUATION_MARK);
298             uv >>= UTF_ACCUMULATION_SHIFT;
299         }
300         *p = I8_TO_NATIVE_UTF8((uv & UTF_START_MASK(len)) | UTF_START_MARK(len));
301         return d+len;
302     }
303 }
304
305 /*
306 =for apidoc uvchr_to_utf8
307
308 Adds the UTF-8 representation of the native code point C<uv> to the end
309 of the string C<d>; C<d> should have at least C<UVCHR_SKIP(uv)+1> (up to
310 C<UTF8_MAXBYTES+1>) free bytes available.  The return value is the pointer to
311 the byte after the end of the new character.  In other words,
312
313     d = uvchr_to_utf8(d, uv);
314
315 is the recommended wide native character-aware way of saying
316
317     *(d++) = uv;
318
319 This function accepts any code point from 0..C<IV_MAX> as input.
320 C<IV_MAX> is typically 0x7FFF_FFFF in a 32-bit word.
321
322 It is possible to forbid or warn on non-Unicode code points, or those that may
323 be problematic by using L</uvchr_to_utf8_flags>.
324
325 =cut
326 */
327
328 /* This is also a macro */
329 PERL_CALLCONV U8*       Perl_uvchr_to_utf8(pTHX_ U8 *d, UV uv);
330
331 U8 *
332 Perl_uvchr_to_utf8(pTHX_ U8 *d, UV uv)
333 {
334     return uvchr_to_utf8(d, uv);
335 }
336
337 /*
338 =for apidoc uvchr_to_utf8_flags
339
340 Adds the UTF-8 representation of the native code point C<uv> to the end
341 of the string C<d>; C<d> should have at least C<UVCHR_SKIP(uv)+1> (up to
342 C<UTF8_MAXBYTES+1>) free bytes available.  The return value is the pointer to
343 the byte after the end of the new character.  In other words,
344
345     d = uvchr_to_utf8_flags(d, uv, flags);
346
347 or, in most cases,
348
349     d = uvchr_to_utf8_flags(d, uv, 0);
350
351 This is the Unicode-aware way of saying
352
353     *(d++) = uv;
354
355 If C<flags> is 0, this function accepts any code point from 0..C<IV_MAX> as
356 input.  C<IV_MAX> is typically 0x7FFF_FFFF in a 32-bit word.
357
358 Specifying C<flags> can further restrict what is allowed and not warned on, as
359 follows:
360
361 If C<uv> is a Unicode surrogate code point and C<UNICODE_WARN_SURROGATE> is set,
362 the function will raise a warning, provided UTF8 warnings are enabled.  If
363 instead C<UNICODE_DISALLOW_SURROGATE> is set, the function will fail and return
364 NULL.  If both flags are set, the function will both warn and return NULL.
365
366 Similarly, the C<UNICODE_WARN_NONCHAR> and C<UNICODE_DISALLOW_NONCHAR> flags
367 affect how the function handles a Unicode non-character.
368
369 And likewise, the C<UNICODE_WARN_SUPER> and C<UNICODE_DISALLOW_SUPER> flags
370 affect the handling of code points that are above the Unicode maximum of
371 0x10FFFF.  Languages other than Perl may not be able to accept files that
372 contain these.
373
374 The flag C<UNICODE_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE> selects all three of
375 the above WARN flags; and C<UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE> selects all
376 three DISALLOW flags.  C<UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE> restricts the
377 allowed inputs to the strict UTF-8 traditionally defined by Unicode.
378 Similarly, C<UNICODE_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE> and
379 C<UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE> are shortcuts to select the
380 above-Unicode and surrogate flags, but not the non-character ones, as
381 defined in
382 L<Unicode Corrigendum #9|http://www.unicode.org/versions/corrigendum9.html>.
383 See L<perlunicode/Noncharacter code points>.
384
385 Extremely high code points were never specified in any standard, and require an
386 extension to UTF-8 to express, which Perl does.  It is likely that programs
387 written in something other than Perl would not be able to read files that
388 contain these; nor would Perl understand files written by something that uses a
389 different extension.  For these reasons, there is a separate set of flags that
390 can warn and/or disallow these extremely high code points, even if other
391 above-Unicode ones are accepted.  They are the C<UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED>
392 and C<UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED> flags.  For more information see
393 L</C<UTF8_GOT_PERL_EXTENDED>>.  Of course C<UNICODE_DISALLOW_SUPER> will
394 treat all above-Unicode code points, including these, as malformations.  (Note
395 that the Unicode standard considers anything above 0x10FFFF to be illegal, but
396 there are standards predating it that allow up to 0x7FFF_FFFF (2**31 -1))
397
398 A somewhat misleadingly named synonym for C<UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED> is
399 retained for backward compatibility: C<UNICODE_WARN_ABOVE_31_BIT>.  Similarly,
400 C<UNICODE_DISALLOW_ABOVE_31_BIT> is usable instead of the more accurately named
401 C<UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED>.  The names are misleading because these
402 flags can apply to code points that actually do fit in 31 bits.  This happens
403 on EBCDIC platforms, and sometimes when the L<overlong
404 malformation|/C<UTF8_GOT_LONG>> is also present.  The new names accurately
405 describe the situation in all cases.
406
407 =cut
408 */
409
410 /* This is also a macro */
411 PERL_CALLCONV U8*       Perl_uvchr_to_utf8_flags(pTHX_ U8 *d, UV uv, UV flags);
412
413 U8 *
414 Perl_uvchr_to_utf8_flags(pTHX_ U8 *d, UV uv, UV flags)
415 {
416     return uvchr_to_utf8_flags(d, uv, flags);
417 }
418
419 #ifndef UV_IS_QUAD
420
421 STATIC int
422 S_is_utf8_cp_above_31_bits(const U8 * const s,
423                            const U8 * const e,
424                            const bool consider_overlongs)
425 {
426     /* Returns TRUE if the first code point represented by the Perl-extended-
427      * UTF-8-encoded string starting at 's', and looking no further than 'e -
428      * 1' doesn't fit into 31 bytes.  That is, that if it is >= 2**31.
429      *
430      * The function handles the case where the input bytes do not include all
431      * the ones necessary to represent a full character.  That is, they may be
432      * the intial bytes of the representation of a code point, but possibly
433      * the final ones necessary for the complete representation may be beyond
434      * 'e - 1'.
435      *
436      * The function also can handle the case where the input is an overlong
437      * sequence.  If 'consider_overlongs' is 0, the function assumes the
438      * input is not overlong, without checking, and will return based on that
439      * assumption.  If this parameter is 1, the function will go to the trouble
440      * of figuring out if it actually evaluates to above or below 31 bits.
441      *
442      * The sequence is otherwise assumed to be well-formed, without checking.
443      */
444
445     const STRLEN len = e - s;
446     int is_overlong;
447
448     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_CP_ABOVE_31_BITS;
449
450     assert(! UTF8_IS_INVARIANT(*s) && e > s);
451
452 #ifdef EBCDIC
453
454     PERL_UNUSED_ARG(consider_overlongs);
455
456     /* On the EBCDIC code pages we handle, only the native start byte 0xFE can
457      * mean a 32-bit or larger code point (0xFF is an invariant).  0xFE can
458      * also be the start byte for a 31-bit code point; we need at least 2
459      * bytes, and maybe up through 8 bytes, to determine that.  (It can also be
460      * the start byte for an overlong sequence, but for 30-bit or smaller code
461      * points, so we don't have to worry about overlongs on EBCDIC.) */
462     if (*s != 0xFE) {
463         return 0;
464     }
465
466     if (len == 1) {
467         return -1;
468     }
469
470 #else
471
472     /* On ASCII, FE and FF are the only start bytes that can evaluate to
473      * needing more than 31 bits. */
474     if (LIKELY(*s < 0xFE)) {
475         return 0;
476     }
477
478     /* What we have left are FE and FF.  Both of these require more than 31
479      * bits unless they are for overlongs. */
480     if (! consider_overlongs) {
481         return 1;
482     }
483
484     /* Here, we have FE or FF.  If the input isn't overlong, it evaluates to
485      * above 31 bits.  But we need more than one byte to discern this, so if
486      * passed just the start byte, it could be an overlong evaluating to
487      * smaller */
488     if (len == 1) {
489         return -1;
490     }
491
492     /* Having excluded len==1, and knowing that FE and FF are both valid start
493      * bytes, we can call the function below to see if the sequence is
494      * overlong.  (We don't need the full generality of the called function,
495      * but for these huge code points, speed shouldn't be a consideration, and
496      * the compiler does have enough information, since it's static to this
497      * file, to optimize to just the needed parts.) */
498     is_overlong = is_utf8_overlong_given_start_byte_ok(s, len);
499
500     /* If it isn't overlong, more than 31 bits are required. */
501     if (is_overlong == 0) {
502         return 1;
503     }
504
505     /* If it is indeterminate if it is overlong, return that */
506     if (is_overlong < 0) {
507         return -1;
508     }
509
510     /* Here is overlong.  Such a sequence starting with FE is below 31 bits, as
511      * the max it can be is 2**31 - 1 */
512     if (*s == 0xFE) {
513         return 0;
514     }
515
516 #endif
517
518     /* Here, ASCII and EBCDIC rejoin:
519     *  On ASCII:   We have an overlong sequence starting with FF
520     *  On EBCDIC:  We have a sequence starting with FE. */
521
522     {   /* For C89, use a block so the declaration can be close to its use */
523
524 #ifdef EBCDIC
525
526         /* U+7FFFFFFF (2 ** 31 - 1)
527          *              [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 10  11  12  13
528          *   IBM-1047: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x42\x73\x73\x73\x73\x73\x73
529          *    IBM-037: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x42\x72\x72\x72\x72\x72\x72
530          *   POSIX-BC: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x42\x75\x75\x75\x75\x75\x75
531          *         I8: \xFF\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA1\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF
532          * U+80000000 (2 ** 31):
533          *   IBM-1047: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x43\x41\x41\x41\x41\x41\x41
534          *    IBM-037: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x43\x41\x41\x41\x41\x41\x41
535          *   POSIX-BC: \xFE\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x43\x41\x41\x41\x41\x41\x41
536          *         I8: \xFF\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA2\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0
537          *
538          * and since we know that *s = \xfe, any continuation sequcence
539          * following it that is gt the below is above 31 bits
540                                                 [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] */
541         const U8 conts_for_highest_30_bit[] = "\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x42";
542
543 #else
544
545         /* FF overlong for U+7FFFFFFF (2 ** 31 - 1)
546          *      ASCII: \xFF\x80\x80\x80\x80\x80\x80\x81\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF
547          * FF overlong for U+80000000 (2 ** 31):
548          *      ASCII: \xFF\x80\x80\x80\x80\x80\x80\x82\x80\x80\x80\x80\x80
549          * and since we know that *s = \xff, any continuation sequcence
550          * following it that is gt the below is above 30 bits
551                                                 [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] */
552         const U8 conts_for_highest_30_bit[] = "\x80\x80\x80\x80\x80\x80\x81";
553
554
555 #endif
556         const STRLEN conts_len = sizeof(conts_for_highest_30_bit) - 1;
557         const STRLEN cmp_len = MIN(conts_len, len - 1);
558
559         /* Now compare the continuation bytes in s with the ones we have
560          * compiled in that are for the largest 30 bit code point.  If we have
561          * enough bytes available to determine the answer, or the bytes we do
562          * have differ from them, we can compare the two to get a definitive
563          * answer (Note that in UTF-EBCDIC, the two lowest possible
564          * continuation bytes are \x41 and \x42.) */
565         if (cmp_len >= conts_len || memNE(s + 1,
566                                           conts_for_highest_30_bit,
567                                           cmp_len))
568         {
569             return cBOOL(memGT(s + 1, conts_for_highest_30_bit, cmp_len));
570         }
571
572         /* Here, all the bytes we have are the same as the highest 30-bit code
573          * point, but we are missing so many bytes that we can't make the
574          * determination */
575         return -1;
576     }
577 }
578
579 #endif
580
581 PERL_STATIC_INLINE int
582 S_is_utf8_overlong_given_start_byte_ok(const U8 * const s, const STRLEN len)
583 {
584     /* Returns an int indicating whether or not the UTF-8 sequence from 's' to
585      * 's' + 'len' - 1 is an overlong.  It returns 1 if it is an overlong; 0 if
586      * it isn't, and -1 if there isn't enough information to tell.  This last
587      * return value can happen if the sequence is incomplete, missing some
588      * trailing bytes that would form a complete character.  If there are
589      * enough bytes to make a definitive decision, this function does so.
590      * Usually 2 bytes sufficient.
591      *
592      * Overlongs can occur whenever the number of continuation bytes changes.
593      * That means whenever the number of leading 1 bits in a start byte
594      * increases from the next lower start byte.  That happens for start bytes
595      * C0, E0, F0, F8, FC, FE, and FF.  On modern perls, the following illegal
596      * start bytes have already been excluded, so don't need to be tested here;
597      * ASCII platforms: C0, C1
598      * EBCDIC platforms C0, C1, C2, C3, C4, E0
599      */
600
601     const U8 s0 = NATIVE_UTF8_TO_I8(s[0]);
602     const U8 s1 = NATIVE_UTF8_TO_I8(s[1]);
603
604     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_OVERLONG_GIVEN_START_BYTE_OK;
605     assert(len > 1 && UTF8_IS_START(*s));
606
607     /* Each platform has overlongs after the start bytes given above (expressed
608      * in I8 for EBCDIC).  What constitutes an overlong varies by platform, but
609      * the logic is the same, except the E0 overlong has already been excluded
610      * on EBCDIC platforms.   The  values below were found by manually
611      * inspecting the UTF-8 patterns.  See the tables in utf8.h and
612      * utfebcdic.h. */
613
614 #       ifdef EBCDIC
615 #           define F0_ABOVE_OVERLONG 0xB0
616 #           define F8_ABOVE_OVERLONG 0xA8
617 #           define FC_ABOVE_OVERLONG 0xA4
618 #           define FE_ABOVE_OVERLONG 0xA2
619 #           define FF_OVERLONG_PREFIX "\xfe\x41\x41\x41\x41\x41\x41\x41"
620                                     /* I8(0xfe) is FF */
621 #       else
622
623     if (s0 == 0xE0 && UNLIKELY(s1 < 0xA0)) {
624         return 1;
625     }
626
627 #           define F0_ABOVE_OVERLONG 0x90
628 #           define F8_ABOVE_OVERLONG 0x88
629 #           define FC_ABOVE_OVERLONG 0x84
630 #           define FE_ABOVE_OVERLONG 0x82
631 #           define FF_OVERLONG_PREFIX "\xff\x80\x80\x80\x80\x80\x80"
632 #       endif
633
634
635     if (   (s0 == 0xF0 && UNLIKELY(s1 < F0_ABOVE_OVERLONG))
636         || (s0 == 0xF8 && UNLIKELY(s1 < F8_ABOVE_OVERLONG))
637         || (s0 == 0xFC && UNLIKELY(s1 < FC_ABOVE_OVERLONG))
638         || (s0 == 0xFE && UNLIKELY(s1 < FE_ABOVE_OVERLONG)))
639     {
640         return 1;
641     }
642
643     /* Check for the FF overlong */
644     return isFF_OVERLONG(s, len);
645 }
646
647 PERL_STATIC_INLINE int
648 S_isFF_OVERLONG(const U8 * const s, const STRLEN len)
649 {
650     /* Returns an int indicating whether or not the UTF-8 sequence from 's' to
651      * 'e' - 1 is an overlong beginning with \xFF.  It returns 1 if it is; 0 if
652      * it isn't, and -1 if there isn't enough information to tell.  This last
653      * return value can happen if the sequence is incomplete, missing some
654      * trailing bytes that would form a complete character.  If there are
655      * enough bytes to make a definitive decision, this function does so. */
656
657     PERL_ARGS_ASSERT_ISFF_OVERLONG;
658
659     /* To be an FF overlong, all the available bytes must match */
660     if (LIKELY(memNE(s, FF_OVERLONG_PREFIX,
661                      MIN(len, sizeof(FF_OVERLONG_PREFIX) - 1))))
662     {
663         return 0;
664     }
665
666     /* To be an FF overlong sequence, all the bytes in FF_OVERLONG_PREFIX must
667      * be there; what comes after them doesn't matter.  See tables in utf8.h,
668      * utfebcdic.h. */
669     if (len >= sizeof(FF_OVERLONG_PREFIX) - 1) {
670         return 1;
671     }
672
673     /* The missing bytes could cause the result to go one way or the other, so
674      * the result is indeterminate */
675     return -1;
676 }
677
678 #if defined(UV_IS_QUAD) /* These assume IV_MAX is 2**63-1 */
679 #  ifdef EBCDIC     /* Actually is I8 */
680 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
681                 "\xFF\xA7\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
682 #  else
683 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
684                 "\xFF\x80\x87\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
685 #  endif
686 #endif
687
688 PERL_STATIC_INLINE int
689 S_does_utf8_overflow(const U8 * const s,
690                      const U8 * e,
691                      const bool consider_overlongs)
692 {
693     /* Returns an int indicating whether or not the UTF-8 sequence from 's' to
694      * 'e' - 1 would overflow an IV on this platform; that is if it represents
695      * a code point larger than the highest representable code point.  It
696      * returns 1 if it does overflow; 0 if it doesn't, and -1 if there isn't
697      * enough information to tell.  This last return value can happen if the
698      * sequence is incomplete, missing some trailing bytes that would form a
699      * complete character.  If there are enough bytes to make a definitive
700      * decision, this function does so.
701      *
702      * If 'consider_overlongs' is TRUE, the function checks for the possibility
703      * that the sequence is an overlong that doesn't overflow.  Otherwise, it
704      * assumes the sequence is not an overlong.  This can give different
705      * results only on ASCII 32-bit platforms.
706      *
707      * (For ASCII platforms, we could use memcmp() because we don't have to
708      * convert each byte to I8, but it's very rare input indeed that would
709      * approach overflow, so the loop below will likely only get executed once.)
710      *
711      * 'e' - 1 must not be beyond a full character. */
712
713
714     PERL_ARGS_ASSERT_DOES_UTF8_OVERFLOW;
715     assert(s <= e && s + UTF8SKIP(s) >= e);
716
717 #if ! defined(UV_IS_QUAD)
718
719     return is_utf8_cp_above_31_bits(s, e, consider_overlongs);
720
721 #else
722
723     PERL_UNUSED_ARG(consider_overlongs);
724
725     {
726         const STRLEN len = e - s;
727         const U8 *x;
728         const U8 * y = (const U8 *) HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8;
729
730         for (x = s; x < e; x++, y++) {
731
732             if (UNLIKELY(NATIVE_UTF8_TO_I8(*x) == *y)) {
733                 continue;
734             }
735
736             /* If this byte is larger than the corresponding highest UTF-8
737              * byte, the sequence overflow; otherwise the byte is less than,
738              * and so the sequence doesn't overflow */
739             return NATIVE_UTF8_TO_I8(*x) > *y;
740
741         }
742
743         /* Got to the end and all bytes are the same.  If the input is a whole
744          * character, it doesn't overflow.  And if it is a partial character,
745          * there's not enough information to tell */
746         if (len < sizeof(HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8) - 1) {
747             return -1;
748         }
749
750         return 0;
751     }
752
753 #endif
754
755 }
756
757 #if 0
758
759 /* This is the portions of the above function that deal with UV_MAX instead of
760  * IV_MAX.  They are left here in case we want to combine them so that internal
761  * uses can have larger code points.  The only logic difference is that the
762  * 32-bit EBCDIC platform is treate like the 64-bit, and the 32-bit ASCII has
763  * different logic.
764  */
765
766 /* Anything larger than this will overflow the word if it were converted into a UV */
767 #if defined(UV_IS_QUAD)
768 #  ifdef EBCDIC     /* Actually is I8 */
769 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
770                 "\xFF\xAF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
771 #  else
772 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
773                 "\xFF\x80\x8F\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
774 #  endif
775 #else   /* 32-bit */
776 #  ifdef EBCDIC
777 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8                                       \
778                 "\xFF\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA0\xA3\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
779 #  else
780 #   define HIGHEST_REPRESENTABLE_UTF8  "\xFE\x83\xBF\xBF\xBF\xBF\xBF"
781 #  endif
782 #endif
783
784 #if ! defined(UV_IS_QUAD) && ! defined(EBCDIC)
785
786     /* On 32 bit ASCII machines, many overlongs that start with FF don't
787      * overflow */
788     if (consider_overlongs && isFF_OVERLONG(s, len) > 0) {
789
790         /* To be such an overlong, the first bytes of 's' must match
791          * FF_OVERLONG_PREFIX, which is "\xff\x80\x80\x80\x80\x80\x80".  If we
792          * don't have any additional bytes available, the sequence, when
793          * completed might or might not fit in 32 bits.  But if we have that
794          * next byte, we can tell for sure.  If it is <= 0x83, then it does
795          * fit. */
796         if (len <= sizeof(FF_OVERLONG_PREFIX) - 1) {
797             return -1;
798         }
799
800         return s[sizeof(FF_OVERLONG_PREFIX) - 1] > 0x83;
801     }
802
803 /* Starting with the #else, the rest of the function is identical except
804  *      1.  we need to move the 'len' declaration to be global to the function
805  *      2.  the endif move to just after the UNUSED_ARG.
806  * An empty endif is given just below to satisfy the preprocessor
807  */
808 #endif
809
810 #endif
811
812 #undef F0_ABOVE_OVERLONG
813 #undef F8_ABOVE_OVERLONG
814 #undef FC_ABOVE_OVERLONG
815 #undef FE_ABOVE_OVERLONG
816 #undef FF_OVERLONG_PREFIX
817
818 STRLEN
819 Perl__is_utf8_char_helper(const U8 * const s, const U8 * e, const U32 flags)
820 {
821     STRLEN len;
822     const U8 *x;
823
824     /* A helper function that should not be called directly.
825      *
826      * This function returns non-zero if the string beginning at 's' and
827      * looking no further than 'e - 1' is well-formed Perl-extended-UTF-8 for a
828      * code point; otherwise it returns 0.  The examination stops after the
829      * first code point in 's' is validated, not looking at the rest of the
830      * input.  If 'e' is such that there are not enough bytes to represent a
831      * complete code point, this function will return non-zero anyway, if the
832      * bytes it does have are well-formed UTF-8 as far as they go, and aren't
833      * excluded by 'flags'.
834      *
835      * A non-zero return gives the number of bytes required to represent the
836      * code point.  Be aware that if the input is for a partial character, the
837      * return will be larger than 'e - s'.
838      *
839      * This function assumes that the code point represented is UTF-8 variant.
840      * The caller should have excluded the possibility of it being invariant
841      * before calling this function.
842      *
843      * 'flags' can be 0, or any combination of the UTF8_DISALLOW_foo flags
844      * accepted by L</utf8n_to_uvchr>.  If non-zero, this function will return
845      * 0 if the code point represented is well-formed Perl-extended-UTF-8, but
846      * disallowed by the flags.  If the input is only for a partial character,
847      * the function will return non-zero if there is any sequence of
848      * well-formed UTF-8 that, when appended to the input sequence, could
849      * result in an allowed code point; otherwise it returns 0.  Non characters
850      * cannot be determined based on partial character input.  But many  of the
851      * other excluded types can be determined with just the first one or two
852      * bytes.
853      *
854      */
855
856     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_CHAR_HELPER;
857
858     assert(0 == (flags & ~(UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE
859                           |UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED)));
860     assert(! UTF8_IS_INVARIANT(*s));
861
862     /* A variant char must begin with a start byte */
863     if (UNLIKELY(! UTF8_IS_START(*s))) {
864         return 0;
865     }
866
867     /* Examine a maximum of a single whole code point */
868     if (e - s > UTF8SKIP(s)) {
869         e = s + UTF8SKIP(s);
870     }
871
872     len = e - s;
873
874     if (flags && isUTF8_POSSIBLY_PROBLEMATIC(*s)) {
875         const U8 s0 = NATIVE_UTF8_TO_I8(s[0]);
876
877         /* Here, we are disallowing some set of largish code points, and the
878          * first byte indicates the sequence is for a code point that could be
879          * in the excluded set.  We generally don't have to look beyond this or
880          * the second byte to see if the sequence is actually for one of the
881          * excluded classes.  The code below is derived from this table:
882          *
883          *              UTF-8            UTF-EBCDIC I8
884          *   U+D800: \xED\xA0\x80      \xF1\xB6\xA0\xA0      First surrogate
885          *   U+DFFF: \xED\xBF\xBF      \xF1\xB7\xBF\xBF      Final surrogate
886          * U+110000: \xF4\x90\x80\x80  \xF9\xA2\xA0\xA0\xA0  First above Unicode
887          *
888          * Keep in mind that legal continuation bytes range between \x80..\xBF
889          * for UTF-8, and \xA0..\xBF for I8.  Anything above those aren't
890          * continuation bytes.  Hence, we don't have to test the upper edge
891          * because if any of those is encountered, the sequence is malformed,
892          * and would fail elsewhere in this function.
893          *
894          * The code here likewise assumes that there aren't other
895          * malformations; again the function should fail elsewhere because of
896          * these.  For example, an overlong beginning with FC doesn't actually
897          * have to be a super; it could actually represent a small code point,
898          * even U+0000.  But, since overlongs (and other malformations) are
899          * illegal, the function should return FALSE in either case.
900          */
901
902 #ifdef EBCDIC   /* On EBCDIC, these are actually I8 bytes */
903 #  define FIRST_START_BYTE_THAT_IS_DEFINITELY_SUPER  0xFA
904 #  define IS_UTF8_2_BYTE_SUPER(s0, s1)           ((s0) == 0xF9 && (s1) >= 0xA2)
905
906 #  define IS_UTF8_2_BYTE_SURROGATE(s0, s1)       ((s0) == 0xF1              \
907                                                        /* B6 and B7 */      \
908                                               && ((s1) & 0xFE ) == 0xB6)
909 #  define isUTF8_PERL_EXTENDED(s)   (*s == I8_TO_NATIVE_UTF8(0xFF))
910 #else
911 #  define FIRST_START_BYTE_THAT_IS_DEFINITELY_SUPER  0xF5
912 #  define IS_UTF8_2_BYTE_SUPER(s0, s1)           ((s0) == 0xF4 && (s1) >= 0x90)
913 #  define IS_UTF8_2_BYTE_SURROGATE(s0, s1)       ((s0) == 0xED && (s1) >= 0xA0)
914 #  define isUTF8_PERL_EXTENDED(s)   (*s >= 0xFE)
915 #endif
916
917         if (  (flags & UTF8_DISALLOW_SUPER)
918             && UNLIKELY(s0 >= FIRST_START_BYTE_THAT_IS_DEFINITELY_SUPER))
919         {
920             return 0;           /* Above Unicode */
921         }
922
923         if (   (flags & UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED)
924             &&  UNLIKELY(isUTF8_PERL_EXTENDED(s)))
925         {
926             return 0;
927         }
928
929         if (len > 1) {
930             const U8 s1 = NATIVE_UTF8_TO_I8(s[1]);
931
932             if (   (flags & UTF8_DISALLOW_SUPER)
933                 &&  UNLIKELY(IS_UTF8_2_BYTE_SUPER(s0, s1)))
934             {
935                 return 0;       /* Above Unicode */
936             }
937
938             if (   (flags & UTF8_DISALLOW_SURROGATE)
939                 &&  UNLIKELY(IS_UTF8_2_BYTE_SURROGATE(s0, s1)))
940             {
941                 return 0;       /* Surrogate */
942             }
943
944             if (  (flags & UTF8_DISALLOW_NONCHAR)
945                 && UNLIKELY(UTF8_IS_NONCHAR(s, e)))
946             {
947                 return 0;       /* Noncharacter code point */
948             }
949         }
950     }
951
952     /* Make sure that all that follows are continuation bytes */
953     for (x = s + 1; x < e; x++) {
954         if (UNLIKELY(! UTF8_IS_CONTINUATION(*x))) {
955             return 0;
956         }
957     }
958
959     /* Here is syntactically valid.  Next, make sure this isn't the start of an
960      * overlong. */
961     if (len > 1 && is_utf8_overlong_given_start_byte_ok(s, len) > 0) {
962         return 0;
963     }
964
965     /* And finally, that the code point represented fits in a word on this
966      * platform */
967     if (0 < does_utf8_overflow(s, e,
968                                0 /* Don't consider overlongs */
969                               ))
970     {
971         return 0;
972     }
973
974     return UTF8SKIP(s);
975 }
976
977 char *
978 Perl__byte_dump_string(pTHX_ const U8 * const start, const STRLEN len, const bool format)
979 {
980     /* Returns a mortalized C string that is a displayable copy of the 'len'
981      * bytes starting at 'start'.  'format' gives how to display each byte.
982      * Currently, there are only two formats, so it is currently a bool:
983      *      0   \xab
984      *      1    ab         (that is a space between two hex digit bytes)
985      */
986
987     const STRLEN output_len = 4 * len + 1;  /* 4 bytes per each input, plus a
988                                                trailing NUL */
989     const U8 * s = start;
990     const U8 * const e = start + len;
991     char * output;
992     char * d;
993
994     PERL_ARGS_ASSERT__BYTE_DUMP_STRING;
995
996     Newx(output, output_len, char);
997     SAVEFREEPV(output);
998
999     d = output;
1000     for (s = start; s < e; s++) {
1001         const unsigned high_nibble = (*s & 0xF0) >> 4;
1002         const unsigned low_nibble =  (*s & 0x0F);
1003
1004         if (format) {
1005             if (s > start) {
1006                 *d++ = ' ';
1007             }
1008         }
1009         else {
1010             *d++ = '\\';
1011             *d++ = 'x';
1012         }
1013
1014         if (high_nibble < 10) {
1015             *d++ = high_nibble + '0';
1016         }
1017         else {
1018             *d++ = high_nibble - 10 + 'a';
1019         }
1020
1021         if (low_nibble < 10) {
1022             *d++ = low_nibble + '0';
1023         }
1024         else {
1025             *d++ = low_nibble - 10 + 'a';
1026         }
1027     }
1028
1029     *d = '\0';
1030     return output;
1031 }
1032
1033 PERL_STATIC_INLINE char *
1034 S_unexpected_non_continuation_text(pTHX_ const U8 * const s,
1035
1036                                          /* How many bytes to print */
1037                                          STRLEN print_len,
1038
1039                                          /* Which one is the non-continuation */
1040                                          const STRLEN non_cont_byte_pos,
1041
1042                                          /* How many bytes should there be? */
1043                                          const STRLEN expect_len)
1044 {
1045     /* Return the malformation warning text for an unexpected continuation
1046      * byte. */
1047
1048     const char * const where = (non_cont_byte_pos == 1)
1049                                ? "immediately"
1050                                : Perl_form(aTHX_ "%d bytes",
1051                                                  (int) non_cont_byte_pos);
1052
1053     PERL_ARGS_ASSERT_UNEXPECTED_NON_CONTINUATION_TEXT;
1054
1055     /* We don't need to pass this parameter, but since it has already been
1056      * calculated, it's likely faster to pass it; verify under DEBUGGING */
1057     assert(expect_len == UTF8SKIP(s));
1058
1059     return Perl_form(aTHX_ "%s: %s (unexpected non-continuation byte 0x%02x,"
1060                            " %s after start byte 0x%02x; need %d bytes, got %d)",
1061                            malformed_text,
1062                            _byte_dump_string(s, print_len, 0),
1063                            *(s + non_cont_byte_pos),
1064                            where,
1065                            *s,
1066                            (int) expect_len,
1067                            (int) non_cont_byte_pos);
1068 }
1069
1070 /*
1071
1072 =for apidoc utf8n_to_uvchr
1073
1074 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
1075 Most code should use L</utf8_to_uvchr_buf>() rather than call this directly.
1076
1077 Bottom level UTF-8 decode routine.
1078 Returns the native code point value of the first character in the string C<s>,
1079 which is assumed to be in UTF-8 (or UTF-EBCDIC) encoding, and no longer than
1080 C<curlen> bytes; C<*retlen> (if C<retlen> isn't NULL) will be set to
1081 the length, in bytes, of that character.
1082
1083 The value of C<flags> determines the behavior when C<s> does not point to a
1084 well-formed UTF-8 character.  If C<flags> is 0, encountering a malformation
1085 causes zero to be returned and C<*retlen> is set so that (S<C<s> + C<*retlen>>)
1086 is the next possible position in C<s> that could begin a non-malformed
1087 character.  Also, if UTF-8 warnings haven't been lexically disabled, a warning
1088 is raised.  Some UTF-8 input sequences may contain multiple malformations.
1089 This function tries to find every possible one in each call, so multiple
1090 warnings can be raised for the same sequence.
1091
1092 Various ALLOW flags can be set in C<flags> to allow (and not warn on)
1093 individual types of malformations, such as the sequence being overlong (that
1094 is, when there is a shorter sequence that can express the same code point;
1095 overlong sequences are expressly forbidden in the UTF-8 standard due to
1096 potential security issues).  Another malformation example is the first byte of
1097 a character not being a legal first byte.  See F<utf8.h> for the list of such
1098 flags.  Even if allowed, this function generally returns the Unicode
1099 REPLACEMENT CHARACTER when it encounters a malformation.  There are flags in
1100 F<utf8.h> to override this behavior for the overlong malformations, but don't
1101 do that except for very specialized purposes.
1102
1103 The C<UTF8_CHECK_ONLY> flag overrides the behavior when a non-allowed (by other
1104 flags) malformation is found.  If this flag is set, the routine assumes that
1105 the caller will raise a warning, and this function will silently just set
1106 C<retlen> to C<-1> (cast to C<STRLEN>) and return zero.
1107
1108 Note that this API requires disambiguation between successful decoding a C<NUL>
1109 character, and an error return (unless the C<UTF8_CHECK_ONLY> flag is set), as
1110 in both cases, 0 is returned, and, depending on the malformation, C<retlen> may
1111 be set to 1.  To disambiguate, upon a zero return, see if the first byte of
1112 C<s> is 0 as well.  If so, the input was a C<NUL>; if not, the input had an
1113 error.  Or you can use C<L</utf8n_to_uvchr_error>>.
1114
1115 Certain code points are considered problematic.  These are Unicode surrogates,
1116 Unicode non-characters, and code points above the Unicode maximum of 0x10FFFF.
1117 By default these are considered regular code points, but certain situations
1118 warrant special handling for them, which can be specified using the C<flags>
1119 parameter.  If C<flags> contains C<UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE>, all
1120 three classes are treated as malformations and handled as such.  The flags
1121 C<UTF8_DISALLOW_SURROGATE>, C<UTF8_DISALLOW_NONCHAR>, and
1122 C<UTF8_DISALLOW_SUPER> (meaning above the legal Unicode maximum) can be set to
1123 disallow these categories individually.  C<UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE>
1124 restricts the allowed inputs to the strict UTF-8 traditionally defined by
1125 Unicode.  Use C<UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE> to use the strictness
1126 definition given by
1127 L<Unicode Corrigendum #9|http://www.unicode.org/versions/corrigendum9.html>.
1128 The difference between traditional strictness and C9 strictness is that the
1129 latter does not forbid non-character code points.  (They are still discouraged,
1130 however.)  For more discussion see L<perlunicode/Noncharacter code points>.
1131
1132 The flags C<UTF8_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE>,
1133 C<UTF8_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE>, C<UTF8_WARN_SURROGATE>,
1134 C<UTF8_WARN_NONCHAR>, and C<UTF8_WARN_SUPER> will cause warning messages to be
1135 raised for their respective categories, but otherwise the code points are
1136 considered valid (not malformations).  To get a category to both be treated as
1137 a malformation and raise a warning, specify both the WARN and DISALLOW flags.
1138 (But note that warnings are not raised if lexically disabled nor if
1139 C<UTF8_CHECK_ONLY> is also specified.)
1140
1141 Extremely high code points were never specified in any standard, and require an
1142 extension to UTF-8 to express, which Perl does.  It is likely that programs
1143 written in something other than Perl would not be able to read files that
1144 contain these; nor would Perl understand files written by something that uses a
1145 different extension.  For these reasons, there is a separate set of flags that
1146 can warn and/or disallow these extremely high code points, even if other
1147 above-Unicode ones are accepted.  They are the C<UTF8_WARN_PERL_EXTENDED> and
1148 C<UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED> flags.  For more information see
1149 L</C<UTF8_GOT_PERL_EXTENDED>>.  Of course C<UTF8_DISALLOW_SUPER> will treat all
1150 above-Unicode code points, including these, as malformations.
1151 (Note that the Unicode standard considers anything above 0x10FFFF to be
1152 illegal, but there are standards predating it that allow up to 0x7FFF_FFFF
1153 (2**31 -1))
1154
1155 A somewhat misleadingly named synonym for C<UTF8_WARN_PERL_EXTENDED> is
1156 retained for backward compatibility: C<UTF8_WARN_ABOVE_31_BIT>.  Similarly,
1157 C<UTF8_DISALLOW_ABOVE_31_BIT> is usable instead of the more accurately named
1158 C<UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED>.  The names are misleading because these flags
1159 can apply to code points that actually do fit in 31 bits.  This happens on
1160 EBCDIC platforms, and sometimes when the L<overlong
1161 malformation|/C<UTF8_GOT_LONG>> is also present.  The new names accurately
1162 describe the situation in all cases.
1163
1164
1165 All other code points corresponding to Unicode characters, including private
1166 use and those yet to be assigned, are never considered malformed and never
1167 warn.
1168
1169 =cut
1170
1171 Also implemented as a macro in utf8.h
1172 */
1173
1174 UV
1175 Perl_utf8n_to_uvchr(pTHX_ const U8 *s,
1176                           STRLEN curlen,
1177                           STRLEN *retlen,
1178                           const U32 flags)
1179 {
1180     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8N_TO_UVCHR;
1181
1182     return utf8n_to_uvchr_error(s, curlen, retlen, flags, NULL);
1183 }
1184
1185 /* The tables below come from http://bjoern.hoehrmann.de/utf-8/decoder/dfa/,
1186  * which requires this copyright notice */
1187
1188 /* Copyright (c) 2008-2009 Bjoern Hoehrmann <bjoern@hoehrmann.de>
1189
1190 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
1191 this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
1192 the Software without restriction, including without limitation the rights to
1193 use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
1194 of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
1195 so, subject to the following conditions:
1196
1197 The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
1198 copies or substantial portions of the Software.
1199
1200 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
1201 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
1202 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
1203 AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
1204 LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
1205 OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
1206 SOFTWARE.
1207
1208 */
1209
1210 #if 0
1211 static U8 utf8d_C9[] = {
1212   /* The first part of the table maps bytes to character classes that
1213    * to reduce the size of the transition table and create bitmasks. */
1214    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /*-1F*/
1215    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /*-3F*/
1216    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /*-5F*/
1217    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /*-7F*/
1218    1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,  9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9, /*-9F*/
1219    7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,  7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7, /*-BF*/
1220    8,8,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,  2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2, /*-DF*/
1221   10,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,4,3,3, 11,6,6,6,5,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8, /*-FF*/
1222
1223   /* The second part is a transition table that maps a combination
1224    * of a state of the automaton and a character class to a state. */
1225    0,12,24,36,60,96,84,12,12,12,48,72, 12,12,12,12,12,12,12,12,12,12,12,12,
1226   12, 0,12,12,12,12,12, 0,12, 0,12,12, 12,24,12,12,12,12,12,24,12,24,12,12,
1227   12,12,12,12,12,12,12,24,12,12,12,12, 12,24,12,12,12,12,12,12,12,24,12,12,
1228   12,12,12,12,12,12,12,36,12,36,12,12, 12,36,12,12,12,12,12,36,12,36,12,12,
1229   12,36,12,12,12,12,12,12,12,12,12,12
1230 };
1231
1232 #endif
1233
1234 #ifndef EBCDIC
1235
1236 /* This is a version of the above table customized for Perl that doesn't
1237  * exclude surrogates and accepts start bytes up through F7 (representing
1238  * 2**21 - 1). */
1239 static U8 dfa_tab_for_perl[] = {
1240     /* The first part of the table maps bytes to character classes to reduce
1241      * the size of the transition table and create bitmasks. */
1242    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /*-1F*/
1243    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /*-3F*/
1244    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /*-5F*/
1245    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, /*-7F*/
1246    1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,  9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9, /*-9F*/
1247    7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,  7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7, /*-BF*/
1248    8,8,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,  2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2, /*-DF*/
1249   10,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3, 11,4,4,4,4,4,4,4,8,8,8,8,8,8,8,8, /*-FF*/
1250
1251   /* The second part is a transition table that maps a combination
1252    * of a state of the automaton and a character class to a state. */
1253    0,12,24,36,96,12,12,12,12,12,48,72, 12,12,12,12,12,12,12,12,12,12,12,12,/*23*/
1254   12, 0,12,12,12,12,12, 0,12, 0,12,12, 12,24,12,12,12,12,12,24,12,24,12,12,/*47*/
1255   12,12,12,12,12,12,12,24,12,12,12,12, 12,24,12,12,12,12,12,12,12,24,12,12,/*71*/
1256   12,12,12,12,12,12,12,36,12,36,12,12, 12,36,12,12,12,12,12,36,12,36,12,12,/*95*/
1257   12,36,12,12,12,12,12,36,12,36,12,12 /* 96- 107 */
1258
1259  /* The customization was to repurpose the surrogates type '4' to instead be
1260   * for start bytes F1-F7.  Types 5 and 6 are now unused, and their entries in
1261   * the transition part of the table are set to 12, so are illegal.
1262   *
1263   * To do higher code points would require expansion and some rearrangement of
1264   * the table.  The type '1' entries for continuation bytes 80-8f would have to
1265   * be split into several types, because they aren't treated uniformly for
1266   * higher start bytes, since overlongs for F8 are 80-87; FC: 80-83; and FE:
1267   * 80-81.  We start needing to worry about overflow if FE is included.
1268   * Ignoring, FE and FF, we could use type 5 for F9-FB, and 6 for FD (remember
1269   * from the web site that these are used to right shift).  FE would
1270   * necessarily be type 7; and FF, type 8.  And new states would have to be
1271   * created for F8 and FC (and FE and FF if used), so quite a bit of work would
1272   * be involved.
1273   *
1274   * XXX Better would be to customize the table so that the noncharacters are
1275   * excluded.  This again is non trivial, but doing so would simplify the code
1276   * that uses this, and might make it small enough to make it inlinable */
1277 };
1278
1279 #endif
1280
1281 /*
1282
1283 =for apidoc utf8n_to_uvchr_error
1284
1285 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
1286 Most code should use L</utf8_to_uvchr_buf>() rather than call this directly.
1287
1288 This function is for code that needs to know what the precise malformation(s)
1289 are when an error is found.  If you also need to know the generated warning
1290 messages, use L</utf8n_to_uvchr_msgs>() instead.
1291
1292 It is like C<L</utf8n_to_uvchr>> but it takes an extra parameter placed after
1293 all the others, C<errors>.  If this parameter is 0, this function behaves
1294 identically to C<L</utf8n_to_uvchr>>.  Otherwise, C<errors> should be a pointer
1295 to a C<U32> variable, which this function sets to indicate any errors found.
1296 Upon return, if C<*errors> is 0, there were no errors found.  Otherwise,
1297 C<*errors> is the bit-wise C<OR> of the bits described in the list below.  Some
1298 of these bits will be set if a malformation is found, even if the input
1299 C<flags> parameter indicates that the given malformation is allowed; those
1300 exceptions are noted:
1301
1302 =over 4
1303
1304 =item C<UTF8_GOT_PERL_EXTENDED>
1305
1306 The input sequence is not standard UTF-8, but a Perl extension.  This bit is
1307 set only if the input C<flags> parameter contains either the
1308 C<UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED> or the C<UTF8_WARN_PERL_EXTENDED> flags.
1309
1310 Code points above 0x7FFF_FFFF (2**31 - 1) were never specified in any standard,
1311 and so some extension must be used to express them.  Perl uses a natural
1312 extension to UTF-8 to represent the ones up to 2**36-1, and invented a further
1313 extension to represent even higher ones, so that any code point that fits in a
1314 64-bit word can be represented.  Text using these extensions is not likely to
1315 be portable to non-Perl code.  We lump both of these extensions together and
1316 refer to them as Perl extended UTF-8.  There exist other extensions that people
1317 have invented, incompatible with Perl's.
1318
1319 On EBCDIC platforms starting in Perl v5.24, the Perl extension for representing
1320 extremely high code points kicks in at 0x3FFF_FFFF (2**30 -1), which is lower
1321 than on ASCII.  Prior to that, code points 2**31 and higher were simply
1322 unrepresentable, and a different, incompatible method was used to represent
1323 code points between 2**30 and 2**31 - 1.
1324
1325 On both platforms, ASCII and EBCDIC, C<UTF8_GOT_PERL_EXTENDED> is set if
1326 Perl extended UTF-8 is used.
1327
1328 In earlier Perls, this bit was named C<UTF8_GOT_ABOVE_31_BIT>, which you still
1329 may use for backward compatibility.  That name is misleading, as this flag may
1330 be set when the code point actually does fit in 31 bits.  This happens on
1331 EBCDIC platforms, and sometimes when the L<overlong
1332 malformation|/C<UTF8_GOT_LONG>> is also present.  The new name accurately
1333 describes the situation in all cases.
1334
1335 =item C<UTF8_GOT_CONTINUATION>
1336
1337 The input sequence was malformed in that the first byte was a a UTF-8
1338 continuation byte.
1339
1340 =item C<UTF8_GOT_EMPTY>
1341
1342 The input C<curlen> parameter was 0.
1343
1344 =item C<UTF8_GOT_LONG>
1345
1346 The input sequence was malformed in that there is some other sequence that
1347 evaluates to the same code point, but that sequence is shorter than this one.
1348
1349 Until Unicode 3.1, it was legal for programs to accept this malformation, but
1350 it was discovered that this created security issues.
1351
1352 =item C<UTF8_GOT_NONCHAR>
1353
1354 The code point represented by the input UTF-8 sequence is for a Unicode
1355 non-character code point.
1356 This bit is set only if the input C<flags> parameter contains either the
1357 C<UTF8_DISALLOW_NONCHAR> or the C<UTF8_WARN_NONCHAR> flags.
1358
1359 =item C<UTF8_GOT_NON_CONTINUATION>
1360
1361 The input sequence was malformed in that a non-continuation type byte was found
1362 in a position where only a continuation type one should be.
1363
1364 =item C<UTF8_GOT_OVERFLOW>
1365
1366 The input sequence was malformed in that it is for a code point that is not
1367 representable in the number of bits available in an IV on the current platform.
1368
1369 =item C<UTF8_GOT_SHORT>
1370
1371 The input sequence was malformed in that C<curlen> is smaller than required for
1372 a complete sequence.  In other words, the input is for a partial character
1373 sequence.
1374
1375 =item C<UTF8_GOT_SUPER>
1376
1377 The input sequence was malformed in that it is for a non-Unicode code point;
1378 that is, one above the legal Unicode maximum.
1379 This bit is set only if the input C<flags> parameter contains either the
1380 C<UTF8_DISALLOW_SUPER> or the C<UTF8_WARN_SUPER> flags.
1381
1382 =item C<UTF8_GOT_SURROGATE>
1383
1384 The input sequence was malformed in that it is for a -Unicode UTF-16 surrogate
1385 code point.
1386 This bit is set only if the input C<flags> parameter contains either the
1387 C<UTF8_DISALLOW_SURROGATE> or the C<UTF8_WARN_SURROGATE> flags.
1388
1389 =back
1390
1391 To do your own error handling, call this function with the C<UTF8_CHECK_ONLY>
1392 flag to suppress any warnings, and then examine the C<*errors> return.
1393
1394 =cut
1395
1396 Also implemented as a macro in utf8.h
1397 */
1398
1399 UV
1400 Perl_utf8n_to_uvchr_error(pTHX_ const U8 *s,
1401                           STRLEN curlen,
1402                           STRLEN *retlen,
1403                           const U32 flags,
1404                           U32 * errors)
1405 {
1406     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8N_TO_UVCHR_ERROR;
1407
1408     return utf8n_to_uvchr_msgs(s, curlen, retlen, flags, errors, NULL);
1409 }
1410
1411 /*
1412
1413 =for apidoc utf8n_to_uvchr_msgs
1414
1415 THIS FUNCTION SHOULD BE USED IN ONLY VERY SPECIALIZED CIRCUMSTANCES.
1416 Most code should use L</utf8_to_uvchr_buf>() rather than call this directly.
1417
1418 This function is for code that needs to know what the precise malformation(s)
1419 are when an error is found, and wants the corresponding warning and/or error
1420 messages to be returned to the caller rather than be displayed.  All messages
1421 that would have been displayed if all lexcial warnings are enabled will be
1422 returned.
1423
1424 It is just like C<L</utf8n_to_uvchr_error>> but it takes an extra parameter
1425 placed after all the others, C<msgs>.  If this parameter is 0, this function
1426 behaves identically to C<L</utf8n_to_uvchr_error>>.  Otherwise, C<msgs> should
1427 be a pointer to an C<AV *> variable, in which this function creates a new AV to
1428 contain any appropriate messages.  The elements of the array are ordered so
1429 that the first message that would have been displayed is in the 0th element,
1430 and so on.  Each element is a hash with three key-value pairs, as follows:
1431
1432 =over 4
1433
1434 =item C<text>
1435
1436 The text of the message as a C<SVpv>.
1437
1438 =item C<warn_categories>
1439
1440 The warning category (or categories) packed into a C<SVuv>.
1441
1442 =item C<flag>
1443
1444 A single flag bit associated with this message, in a C<SVuv>.
1445 The bit corresponds to some bit in the C<*errors> return value,
1446 such as C<UTF8_GOT_LONG>.
1447
1448 =back
1449
1450 It's important to note that specifying this parameter as non-null will cause
1451 any warnings this function would otherwise generate to be suppressed, and
1452 instead be placed in C<*msgs>.  The caller can check the lexical warnings state
1453 (or not) when choosing what to do with the returned messages.
1454
1455 If the flag C<UTF8_CHECK_ONLY> is passed, no warnings are generated, and hence
1456 no AV is created.
1457
1458 The caller, of course, is responsible for freeing any returned AV.
1459
1460 =cut
1461 */
1462
1463 UV
1464 Perl_utf8n_to_uvchr_msgs(pTHX_ const U8 *s,
1465                                STRLEN curlen,
1466                                STRLEN *retlen,
1467                                const U32 flags,
1468                                U32 * errors,
1469                                AV ** msgs)
1470 {
1471     const U8 * const s0 = s;
1472     const U8 * send = s0 + curlen;
1473     U32 possible_problems = 0;  /* A bit is set here for each potential problem
1474                                    found as we go along */
1475     UV uv;
1476     STRLEN expectlen   = 0;     /* How long should this sequence be?
1477                                    (initialized to silence compilers' wrong
1478                                    warning) */
1479     STRLEN avail_len   = 0;     /* When input is too short, gives what that is */
1480     U32 discard_errors = 0;     /* Used to save branches when 'errors' is NULL;
1481                                    this gets set and discarded */
1482
1483     /* The below are used only if there is both an overlong malformation and a
1484      * too short one.  Otherwise the first two are set to 's0' and 'send', and
1485      * the third not used at all */
1486     U8 * adjusted_s0 = (U8 *) s0;
1487     U8 temp_char_buf[UTF8_MAXBYTES + 1]; /* Used to avoid a Newx in this
1488                                             routine; see [perl #130921] */
1489     UV uv_so_far = 0;   /* (Initialized to silence compilers' wrong warning) */
1490
1491     UV state = 0;
1492
1493     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8N_TO_UVCHR_MSGS;
1494
1495     if (errors) {
1496         *errors = 0;
1497     }
1498     else {
1499         errors = &discard_errors;
1500     }
1501
1502     /* The order of malformation tests here is important.  We should consume as
1503      * few bytes as possible in order to not skip any valid character.  This is
1504      * required by the Unicode Standard (section 3.9 of Unicode 6.0); see also
1505      * http://unicode.org/reports/tr36 for more discussion as to why.  For
1506      * example, once we've done a UTF8SKIP, we can tell the expected number of
1507      * bytes, and could fail right off the bat if the input parameters indicate
1508      * that there are too few available.  But it could be that just that first
1509      * byte is garbled, and the intended character occupies fewer bytes.  If we
1510      * blindly assumed that the first byte is correct, and skipped based on
1511      * that number, we could skip over a valid input character.  So instead, we
1512      * always examine the sequence byte-by-byte.
1513      *
1514      * We also should not consume too few bytes, otherwise someone could inject
1515      * things.  For example, an input could be deliberately designed to
1516      * overflow, and if this code bailed out immediately upon discovering that,
1517      * returning to the caller C<*retlen> pointing to the very next byte (one
1518      * which is actually part of of the overflowing sequence), that could look
1519      * legitimate to the caller, which could discard the initial partial
1520      * sequence and process the rest, inappropriately.
1521      *
1522      * Some possible input sequences are malformed in more than one way.  This
1523      * function goes to lengths to try to find all of them.  This is necessary
1524      * for correctness, as the inputs may allow one malformation but not
1525      * another, and if we abandon searching for others after finding the
1526      * allowed one, we could allow in something that shouldn't have been.
1527      */
1528
1529     if (UNLIKELY(curlen == 0)) {
1530         possible_problems |= UTF8_GOT_EMPTY;
1531         curlen = 0;
1532         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
1533         goto ready_to_handle_errors;
1534     }
1535
1536     expectlen = UTF8SKIP(s);
1537
1538     /* A well-formed UTF-8 character, as the vast majority of calls to this
1539      * function will be for, has this expected length.  For efficiency, set
1540      * things up here to return it.  It will be overriden only in those rare
1541      * cases where a malformation is found */
1542     if (retlen) {
1543         *retlen = expectlen;
1544     }
1545
1546     /* An invariant is trivially well-formed */
1547     if (UTF8_IS_INVARIANT(*s0)) {
1548         return *s0;
1549     }
1550
1551 #ifndef EBCDIC
1552
1553     /* Measurements show that this dfa is somewhat faster than the regular code
1554      * below, so use it first, dropping down for the non-normal cases. */
1555
1556 #  define PERL_UTF8_DECODE_REJECT 12
1557
1558     while (s < send && LIKELY(state != PERL_UTF8_DECODE_REJECT)) {
1559         UV type = dfa_tab_for_perl[*s];
1560
1561         if (state != 0) {
1562             uv = (*s & 0x3fu) | (uv << UTF_ACCUMULATION_SHIFT);
1563             state = dfa_tab_for_perl[256 + state + type];
1564         }
1565         else {
1566             uv = (0xff >> type) & (*s);
1567             state = dfa_tab_for_perl[256 + type];
1568         }
1569
1570         if (state == 0) {
1571
1572             /* If this could be a code point that the flags don't allow (the first
1573             * surrogate is the first such possible one), delve further, but we already
1574             * have calculated 'uv' */
1575             if (  (flags & (UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE
1576                            |UTF8_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE))
1577                 && uv >= UNICODE_SURROGATE_FIRST)
1578             {
1579                 curlen = s + 1 - s0;
1580                 goto got_uv;
1581             }
1582
1583             return uv;
1584         }
1585
1586         s++;
1587     }
1588
1589     /* Here, is some sort of failure.  Use the full mechanism */
1590
1591     uv = *s0;
1592
1593 #endif
1594
1595     /* A continuation character can't start a valid sequence */
1596     if (UNLIKELY(UTF8_IS_CONTINUATION(uv))) {
1597         possible_problems |= UTF8_GOT_CONTINUATION;
1598         curlen = 1;
1599         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
1600         goto ready_to_handle_errors;
1601     }
1602
1603     /* Here is not a continuation byte, nor an invariant.  The only thing left
1604      * is a start byte (possibly for an overlong).  (We can't use UTF8_IS_START
1605      * because it excludes start bytes like \xC0 that always lead to
1606      * overlongs.) */
1607
1608     /* Convert to I8 on EBCDIC (no-op on ASCII), then remove the leading bits
1609      * that indicate the number of bytes in the character's whole UTF-8
1610      * sequence, leaving just the bits that are part of the value.  */
1611     uv = NATIVE_UTF8_TO_I8(uv) & UTF_START_MASK(expectlen);
1612
1613     /* Setup the loop end point, making sure to not look past the end of the
1614      * input string, and flag it as too short if the size isn't big enough. */
1615     if (UNLIKELY(curlen < expectlen)) {
1616         possible_problems |= UTF8_GOT_SHORT;
1617         avail_len = curlen;
1618     }
1619     else {
1620         send = (U8*) s0 + expectlen;
1621     }
1622
1623     /* Now, loop through the remaining bytes in the character's sequence,
1624      * accumulating each into the working value as we go. */
1625     for (s = s0 + 1; s < send; s++) {
1626         if (LIKELY(UTF8_IS_CONTINUATION(*s))) {
1627             uv = UTF8_ACCUMULATE(uv, *s);
1628             continue;
1629         }
1630
1631         /* Here, found a non-continuation before processing all expected bytes.
1632          * This byte indicates the beginning of a new character, so quit, even
1633          * if allowing this malformation. */
1634         possible_problems |= UTF8_GOT_NON_CONTINUATION;
1635         break;
1636     } /* End of loop through the character's bytes */
1637
1638     /* Save how many bytes were actually in the character */
1639     curlen = s - s0;
1640
1641     /* Note that there are two types of too-short malformation.  One is when
1642      * there is actual wrong data before the normal termination of the
1643      * sequence.  The other is that the sequence wasn't complete before the end
1644      * of the data we are allowed to look at, based on the input 'curlen'.
1645      * This means that we were passed data for a partial character, but it is
1646      * valid as far as we saw.  The other is definitely invalid.  This
1647      * distinction could be important to a caller, so the two types are kept
1648      * separate.
1649      *
1650      * A convenience macro that matches either of the too-short conditions.  */
1651 #   define UTF8_GOT_TOO_SHORT (UTF8_GOT_SHORT|UTF8_GOT_NON_CONTINUATION)
1652
1653     if (UNLIKELY(possible_problems & UTF8_GOT_TOO_SHORT)) {
1654         uv_so_far = uv;
1655         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
1656     }
1657
1658     /* Check for overflow.  The algorithm requires us to not look past the end
1659      * of the current character, even if partial, so the upper limit is 's' */
1660     if (UNLIKELY(0 < does_utf8_overflow(s0, s,
1661                                          1 /* Do consider overlongs */
1662                                         )))
1663     {
1664         possible_problems |= UTF8_GOT_OVERFLOW;
1665         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
1666     }
1667
1668     /* Check for overlong.  If no problems so far, 'uv' is the correct code
1669      * point value.  Simply see if it is expressible in fewer bytes.  Otherwise
1670      * we must look at the UTF-8 byte sequence itself to see if it is for an
1671      * overlong */
1672     if (     (   LIKELY(! possible_problems)
1673               && UNLIKELY(expectlen > (STRLEN) OFFUNISKIP(uv)))
1674         || (       UNLIKELY(possible_problems)
1675             && (   UNLIKELY(! UTF8_IS_START(*s0))
1676                 || (   curlen > 1
1677                     && UNLIKELY(0 < is_utf8_overlong_given_start_byte_ok(s0,
1678                                                                 s - s0))))))
1679     {
1680         possible_problems |= UTF8_GOT_LONG;
1681
1682         if (   UNLIKELY(   possible_problems & UTF8_GOT_TOO_SHORT)
1683
1684                           /* The calculation in the 'true' branch of this 'if'
1685                            * below won't work if overflows, and isn't needed
1686                            * anyway.  Further below we handle all overflow
1687                            * cases */
1688             &&   LIKELY(! (possible_problems & UTF8_GOT_OVERFLOW)))
1689         {
1690             UV min_uv = uv_so_far;
1691             STRLEN i;
1692
1693             /* Here, the input is both overlong and is missing some trailing
1694              * bytes.  There is no single code point it could be for, but there
1695              * may be enough information present to determine if what we have
1696              * so far is for an unallowed code point, such as for a surrogate.
1697              * The code further below has the intelligence to determine this,
1698              * but just for non-overlong UTF-8 sequences.  What we do here is
1699              * calculate the smallest code point the input could represent if
1700              * there were no too short malformation.  Then we compute and save
1701              * the UTF-8 for that, which is what the code below looks at
1702              * instead of the raw input.  It turns out that the smallest such
1703              * code point is all we need. */
1704             for (i = curlen; i < expectlen; i++) {
1705                 min_uv = UTF8_ACCUMULATE(min_uv,
1706                                      I8_TO_NATIVE_UTF8(UTF_CONTINUATION_MARK));
1707             }
1708
1709             adjusted_s0 = temp_char_buf;
1710             (void) uvoffuni_to_utf8_flags(adjusted_s0, min_uv, 0);
1711         }
1712     }
1713
1714   got_uv:
1715
1716     /* Here, we have found all the possible problems, except for when the input
1717      * is for a problematic code point not allowed by the input parameters. */
1718
1719                                 /* uv is valid for overlongs */
1720     if (   (   (      LIKELY(! (possible_problems & ~UTF8_GOT_LONG))
1721
1722                       /* isn't problematic if < this */
1723                    && uv >= UNICODE_SURROGATE_FIRST)
1724             || (   UNLIKELY(possible_problems)
1725
1726                           /* if overflow, we know without looking further
1727                            * precisely which of the problematic types it is,
1728                            * and we deal with those in the overflow handling
1729                            * code */
1730                 && LIKELY(! (possible_problems & UTF8_GOT_OVERFLOW))
1731                 && (   isUTF8_POSSIBLY_PROBLEMATIC(*adjusted_s0)
1732                     || UNLIKELY(isUTF8_PERL_EXTENDED(s0)))))
1733         && ((flags & ( UTF8_DISALLOW_NONCHAR
1734                       |UTF8_DISALLOW_SURROGATE
1735                       |UTF8_DISALLOW_SUPER
1736                       |UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED
1737                       |UTF8_WARN_NONCHAR
1738                       |UTF8_WARN_SURROGATE
1739                       |UTF8_WARN_SUPER
1740                       |UTF8_WARN_PERL_EXTENDED))))
1741     {
1742         /* If there were no malformations, or the only malformation is an
1743          * overlong, 'uv' is valid */
1744         if (LIKELY(! (possible_problems & ~UTF8_GOT_LONG))) {
1745             if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SURROGATE(uv))) {
1746                 possible_problems |= UTF8_GOT_SURROGATE;
1747             }
1748             else if (UNLIKELY(uv > PERL_UNICODE_MAX)) {
1749                 possible_problems |= UTF8_GOT_SUPER;
1750             }
1751             else if (UNLIKELY(UNICODE_IS_NONCHAR(uv))) {
1752                 possible_problems |= UTF8_GOT_NONCHAR;
1753             }
1754         }
1755         else {  /* Otherwise, need to look at the source UTF-8, possibly
1756                    adjusted to be non-overlong */
1757
1758             if (UNLIKELY(NATIVE_UTF8_TO_I8(*adjusted_s0)
1759                                 >= FIRST_START_BYTE_THAT_IS_DEFINITELY_SUPER))
1760             {
1761                 possible_problems |= UTF8_GOT_SUPER;
1762             }
1763             else if (curlen > 1) {
1764                 if (UNLIKELY(IS_UTF8_2_BYTE_SUPER(
1765                                       NATIVE_UTF8_TO_I8(*adjusted_s0),
1766                                       NATIVE_UTF8_TO_I8(*(adjusted_s0 + 1)))))
1767                 {
1768                     possible_problems |= UTF8_GOT_SUPER;
1769                 }
1770                 else if (UNLIKELY(IS_UTF8_2_BYTE_SURROGATE(
1771                                       NATIVE_UTF8_TO_I8(*adjusted_s0),
1772                                       NATIVE_UTF8_TO_I8(*(adjusted_s0 + 1)))))
1773                 {
1774                     possible_problems |= UTF8_GOT_SURROGATE;
1775                 }
1776             }
1777
1778             /* We need a complete well-formed UTF-8 character to discern
1779              * non-characters, so can't look for them here */
1780         }
1781     }
1782
1783   ready_to_handle_errors:
1784
1785     /* At this point:
1786      * curlen               contains the number of bytes in the sequence that
1787      *                      this call should advance the input by.
1788      * avail_len            gives the available number of bytes passed in, but
1789      *                      only if this is less than the expected number of
1790      *                      bytes, based on the code point's start byte.
1791      * possible_problems'   is 0 if there weren't any problems; otherwise a bit
1792      *                      is set in it for each potential problem found.
1793      * uv                   contains the code point the input sequence
1794      *                      represents; or if there is a problem that prevents
1795      *                      a well-defined value from being computed, it is
1796      *                      some subsitute value, typically the REPLACEMENT
1797      *                      CHARACTER.
1798      * s0                   points to the first byte of the character
1799      * s                    points to just after were we left off processing
1800      *                      the character
1801      * send                 points to just after where that character should
1802      *                      end, based on how many bytes the start byte tells
1803      *                      us should be in it, but no further than s0 +
1804      *                      avail_len
1805      */
1806
1807     if (UNLIKELY(possible_problems)) {
1808         bool disallowed = FALSE;
1809         const U32 orig_problems = possible_problems;
1810
1811         if (msgs) {
1812             *msgs = NULL;
1813         }
1814
1815         while (possible_problems) { /* Handle each possible problem */
1816             UV pack_warn = 0;
1817             char * message = NULL;
1818             U32 this_flag_bit = 0;
1819
1820             /* Each 'if' clause handles one problem.  They are ordered so that
1821              * the first ones' messages will be displayed before the later
1822              * ones; this is kinda in decreasing severity order.  But the
1823              * overlong must come last, as it changes 'uv' looked at by the
1824              * others */
1825             if (possible_problems & UTF8_GOT_OVERFLOW) {
1826
1827                 /* Overflow means also got a super and are using Perl's
1828                  * extended UTF-8, but we handle all three cases here */
1829                 possible_problems
1830                   &= ~(UTF8_GOT_OVERFLOW|UTF8_GOT_SUPER|UTF8_GOT_PERL_EXTENDED);
1831                 *errors |= UTF8_GOT_OVERFLOW;
1832
1833                 /* But the API says we flag all errors found */
1834                 if (flags & (UTF8_WARN_SUPER|UTF8_DISALLOW_SUPER)) {
1835                     *errors |= UTF8_GOT_SUPER;
1836                 }
1837                 if (flags
1838                         & (UTF8_WARN_PERL_EXTENDED|UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED))
1839                 {
1840                     *errors |= UTF8_GOT_PERL_EXTENDED;
1841                 }
1842
1843                 /* Disallow if any of the three categories say to */
1844                 if ( ! (flags &   UTF8_ALLOW_OVERFLOW)
1845                     || (flags & ( UTF8_DISALLOW_SUPER
1846                                  |UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED)))
1847                 {
1848                     disallowed = TRUE;
1849                 }
1850
1851                 /* Likewise, warn if any say to */
1852                 if (  ! (flags & UTF8_ALLOW_OVERFLOW)
1853                     ||  (flags & (UTF8_WARN_SUPER|UTF8_WARN_PERL_EXTENDED)))
1854                 {
1855
1856                     /* The warnings code explicitly says it doesn't handle the
1857                      * case of packWARN2 and two categories which have
1858                      * parent-child relationship.  Even if it works now to
1859                      * raise the warning if either is enabled, it wouldn't
1860                      * necessarily do so in the future.  We output (only) the
1861                      * most dire warning */
1862                     if (! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)) {
1863                         if (msgs || ckWARN_d(WARN_UTF8)) {
1864                             pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1865                         }
1866                         else if (msgs || ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)) {
1867                             pack_warn = packWARN(WARN_NON_UNICODE);
1868                         }
1869                         if (pack_warn) {
1870                             message = Perl_form(aTHX_ "%s: %s (overflows)",
1871                                             malformed_text,
1872                                             _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
1873                             this_flag_bit = UTF8_GOT_OVERFLOW;
1874                         }
1875                     }
1876                 }
1877             }
1878             else if (possible_problems & UTF8_GOT_EMPTY) {
1879                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_EMPTY;
1880                 *errors |= UTF8_GOT_EMPTY;
1881
1882                 if (! (flags & UTF8_ALLOW_EMPTY)) {
1883
1884                     /* This so-called malformation is now treated as a bug in
1885                      * the caller.  If you have nothing to decode, skip calling
1886                      * this function */
1887                     assert(0);
1888
1889                     disallowed = TRUE;
1890                     if (  (msgs
1891                         || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
1892                     {
1893                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1894                         message = Perl_form(aTHX_ "%s (empty string)",
1895                                                    malformed_text);
1896                         this_flag_bit = UTF8_GOT_EMPTY;
1897                     }
1898                 }
1899             }
1900             else if (possible_problems & UTF8_GOT_CONTINUATION) {
1901                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_CONTINUATION;
1902                 *errors |= UTF8_GOT_CONTINUATION;
1903
1904                 if (! (flags & UTF8_ALLOW_CONTINUATION)) {
1905                     disallowed = TRUE;
1906                     if ((   msgs
1907                          || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
1908                     {
1909                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1910                         message = Perl_form(aTHX_
1911                                 "%s: %s (unexpected continuation byte 0x%02x,"
1912                                 " with no preceding start byte)",
1913                                 malformed_text,
1914                                 _byte_dump_string(s0, 1, 0), *s0);
1915                         this_flag_bit = UTF8_GOT_CONTINUATION;
1916                     }
1917                 }
1918             }
1919             else if (possible_problems & UTF8_GOT_SHORT) {
1920                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_SHORT;
1921                 *errors |= UTF8_GOT_SHORT;
1922
1923                 if (! (flags & UTF8_ALLOW_SHORT)) {
1924                     disallowed = TRUE;
1925                     if ((   msgs
1926                          || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
1927                     {
1928                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1929                         message = Perl_form(aTHX_
1930                              "%s: %s (too short; %d byte%s available, need %d)",
1931                              malformed_text,
1932                              _byte_dump_string(s0, send - s0, 0),
1933                              (int)avail_len,
1934                              avail_len == 1 ? "" : "s",
1935                              (int)expectlen);
1936                         this_flag_bit = UTF8_GOT_SHORT;
1937                     }
1938                 }
1939
1940             }
1941             else if (possible_problems & UTF8_GOT_NON_CONTINUATION) {
1942                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_NON_CONTINUATION;
1943                 *errors |= UTF8_GOT_NON_CONTINUATION;
1944
1945                 if (! (flags & UTF8_ALLOW_NON_CONTINUATION)) {
1946                     disallowed = TRUE;
1947                     if ((   msgs
1948                          || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
1949                     {
1950
1951                         /* If we don't know for sure that the input length is
1952                          * valid, avoid as much as possible reading past the
1953                          * end of the buffer */
1954                         int printlen = (flags & _UTF8_NO_CONFIDENCE_IN_CURLEN)
1955                                        ? s - s0
1956                                        : send - s0;
1957                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
1958                         message = Perl_form(aTHX_ "%s",
1959                             unexpected_non_continuation_text(s0,
1960                                                             printlen,
1961                                                             s - s0,
1962                                                             (int) expectlen));
1963                         this_flag_bit = UTF8_GOT_NON_CONTINUATION;
1964                     }
1965                 }
1966             }
1967             else if (possible_problems & UTF8_GOT_SURROGATE) {
1968                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_SURROGATE;
1969
1970                 if (flags & UTF8_WARN_SURROGATE) {
1971                     *errors |= UTF8_GOT_SURROGATE;
1972
1973                     if (   ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)
1974                         && (msgs || ckWARN_d(WARN_SURROGATE)))
1975                     {
1976                         pack_warn = packWARN(WARN_SURROGATE);
1977
1978                         /* These are the only errors that can occur with a
1979                         * surrogate when the 'uv' isn't valid */
1980                         if (orig_problems & UTF8_GOT_TOO_SHORT) {
1981                             message = Perl_form(aTHX_
1982                                     "UTF-16 surrogate (any UTF-8 sequence that"
1983                                     " starts with \"%s\" is for a surrogate)",
1984                                     _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
1985                         }
1986                         else {
1987                             message = Perl_form(aTHX_ surrogate_cp_format, uv);
1988                         }
1989                         this_flag_bit = UTF8_GOT_SURROGATE;
1990                     }
1991                 }
1992
1993                 if (flags & UTF8_DISALLOW_SURROGATE) {
1994                     disallowed = TRUE;
1995                     *errors |= UTF8_GOT_SURROGATE;
1996                 }
1997             }
1998             else if (possible_problems & UTF8_GOT_SUPER) {
1999                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_SUPER;
2000
2001                 if (flags & UTF8_WARN_SUPER) {
2002                     *errors |= UTF8_GOT_SUPER;
2003
2004                     if (   ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)
2005                         && (msgs || ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)))
2006                     {
2007                         pack_warn = packWARN(WARN_NON_UNICODE);
2008
2009                         if (orig_problems & UTF8_GOT_TOO_SHORT) {
2010                             message = Perl_form(aTHX_
2011                                     "Any UTF-8 sequence that starts with"
2012                                     " \"%s\" is for a non-Unicode code point,"
2013                                     " may not be portable",
2014                                     _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
2015                         }
2016                         else {
2017                             message = Perl_form(aTHX_ super_cp_format, uv);
2018                         }
2019                         this_flag_bit = UTF8_GOT_SUPER;
2020                     }
2021                 }
2022
2023                 /* Test for Perl's extended UTF-8 after the regular SUPER ones,
2024                  * and before possibly bailing out, so that the more dire
2025                  * warning will override the regular one. */
2026                 if (UNLIKELY(isUTF8_PERL_EXTENDED(s0))) {
2027                     if (  ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)
2028                         &&  (flags & (UTF8_WARN_PERL_EXTENDED|UTF8_WARN_SUPER))
2029                         &&  (msgs || ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)))
2030                     {
2031                         pack_warn = packWARN(WARN_NON_UNICODE);
2032
2033                         /* If it is an overlong that evaluates to a code point
2034                          * that doesn't have to use the Perl extended UTF-8, it
2035                          * still used it, and so we output a message that
2036                          * doesn't refer to the code point.  The same is true
2037                          * if there was a SHORT malformation where the code
2038                          * point is not valid.  In that case, 'uv' will have
2039                          * been set to the REPLACEMENT CHAR, and the message
2040                          * below without the code point in it will be selected
2041                          * */
2042                         if (UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv)) {
2043                             message = Perl_form(aTHX_
2044                                             perl_extended_cp_format, uv);
2045                         }
2046                         else {
2047                             message = Perl_form(aTHX_
2048                                         "Any UTF-8 sequence that starts with"
2049                                         " \"%s\" is a Perl extension, and"
2050                                         " so is not portable",
2051                                         _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
2052                         }
2053                         this_flag_bit = UTF8_GOT_PERL_EXTENDED;
2054                     }
2055
2056                     if (flags & ( UTF8_WARN_PERL_EXTENDED
2057                                  |UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED))
2058                     {
2059                         *errors |= UTF8_GOT_PERL_EXTENDED;
2060
2061                         if (flags & UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED) {
2062                             disallowed = TRUE;
2063                         }
2064                     }
2065                 }
2066
2067                 if (flags & UTF8_DISALLOW_SUPER) {
2068                     *errors |= UTF8_GOT_SUPER;
2069                     disallowed = TRUE;
2070                 }
2071             }
2072             else if (possible_problems & UTF8_GOT_NONCHAR) {
2073                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_NONCHAR;
2074
2075                 if (flags & UTF8_WARN_NONCHAR) {
2076                     *errors |= UTF8_GOT_NONCHAR;
2077
2078                     if (  ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY)
2079                         && (msgs || ckWARN_d(WARN_NONCHAR)))
2080                     {
2081                         /* The code above should have guaranteed that we don't
2082                          * get here with errors other than overlong */
2083                         assert (! (orig_problems
2084                                         & ~(UTF8_GOT_LONG|UTF8_GOT_NONCHAR)));
2085
2086                         pack_warn = packWARN(WARN_NONCHAR);
2087                         message = Perl_form(aTHX_ nonchar_cp_format, uv);
2088                         this_flag_bit = UTF8_GOT_NONCHAR;
2089                     }
2090                 }
2091
2092                 if (flags & UTF8_DISALLOW_NONCHAR) {
2093                     disallowed = TRUE;
2094                     *errors |= UTF8_GOT_NONCHAR;
2095                 }
2096             }
2097             else if (possible_problems & UTF8_GOT_LONG) {
2098                 possible_problems &= ~UTF8_GOT_LONG;
2099                 *errors |= UTF8_GOT_LONG;
2100
2101                 if (flags & UTF8_ALLOW_LONG) {
2102
2103                     /* We don't allow the actual overlong value, unless the
2104                      * special extra bit is also set */
2105                     if (! (flags & (   UTF8_ALLOW_LONG_AND_ITS_VALUE
2106                                     & ~UTF8_ALLOW_LONG)))
2107                     {
2108                         uv = UNICODE_REPLACEMENT;
2109                     }
2110                 }
2111                 else {
2112                     disallowed = TRUE;
2113
2114                     if ((   msgs
2115                          || ckWARN_d(WARN_UTF8)) && ! (flags & UTF8_CHECK_ONLY))
2116                     {
2117                         pack_warn = packWARN(WARN_UTF8);
2118
2119                         /* These error types cause 'uv' to be something that
2120                          * isn't what was intended, so can't use it in the
2121                          * message.  The other error types either can't
2122                          * generate an overlong, or else the 'uv' is valid */
2123                         if (orig_problems &
2124                                         (UTF8_GOT_TOO_SHORT|UTF8_GOT_OVERFLOW))
2125                         {
2126                             message = Perl_form(aTHX_
2127                                     "%s: %s (any UTF-8 sequence that starts"
2128                                     " with \"%s\" is overlong which can and"
2129                                     " should be represented with a"
2130                                     " different, shorter sequence)",
2131                                     malformed_text,
2132                                     _byte_dump_string(s0, send - s0, 0),
2133                                     _byte_dump_string(s0, curlen, 0));
2134                         }
2135                         else {
2136                             U8 tmpbuf[UTF8_MAXBYTES+1];
2137                             const U8 * const e = uvoffuni_to_utf8_flags(tmpbuf,
2138                                                                         uv, 0);
2139                             /* Don't use U+ for non-Unicode code points, which
2140                              * includes those in the Latin1 range */
2141                             const char * preface = (    uv > PERL_UNICODE_MAX
2142 #ifdef EBCDIC
2143                                                      || uv <= 0xFF
2144 #endif
2145                                                     )
2146                                                    ? "0x"
2147                                                    : "U+";
2148                             message = Perl_form(aTHX_
2149                                 "%s: %s (overlong; instead use %s to represent"
2150                                 " %s%0*" UVXf ")",
2151                                 malformed_text,
2152                                 _byte_dump_string(s0, send - s0, 0),
2153                                 _byte_dump_string(tmpbuf, e - tmpbuf, 0),
2154                                 preface,
2155                                 ((uv < 256) ? 2 : 4), /* Field width of 2 for
2156                                                          small code points */
2157                                 UNI_TO_NATIVE(uv));
2158                         }
2159                         this_flag_bit = UTF8_GOT_LONG;
2160                     }
2161                 }
2162             } /* End of looking through the possible flags */
2163
2164             /* Display the message (if any) for the problem being handled in
2165              * this iteration of the loop */
2166             if (message) {
2167                 if (msgs) {
2168                     assert(this_flag_bit);
2169
2170                     if (*msgs == NULL) {
2171                         *msgs = newAV();
2172                     }
2173
2174                     av_push(*msgs, newRV_noinc((SV*) new_msg_hv(message,
2175                                                                 pack_warn,
2176                                                                 this_flag_bit)));
2177                 }
2178                 else if (PL_op)
2179                     Perl_warner(aTHX_ pack_warn, "%s in %s", message,
2180                                                  OP_DESC(PL_op));
2181                 else
2182                     Perl_warner(aTHX_ pack_warn, "%s", message);
2183             }
2184         }   /* End of 'while (possible_problems)' */
2185
2186         /* Since there was a possible problem, the returned length may need to
2187          * be changed from the one stored at the beginning of this function.
2188          * Instead of trying to figure out if that's needed, just do it. */
2189         if (retlen) {
2190             *retlen = curlen;
2191         }
2192
2193         if (disallowed) {
2194             if (flags & UTF8_CHECK_ONLY && retlen) {
2195                 *retlen = ((STRLEN) -1);
2196             }
2197             return 0;
2198         }
2199     }
2200
2201     return UNI_TO_NATIVE(uv);
2202 }
2203
2204 /*
2205 =for apidoc utf8_to_uvchr_buf
2206
2207 Returns the native code point of the first character in the string C<s> which
2208 is assumed to be in UTF-8 encoding; C<send> points to 1 beyond the end of C<s>.
2209 C<*retlen> will be set to the length, in bytes, of that character.
2210
2211 If C<s> does not point to a well-formed UTF-8 character and UTF8 warnings are
2212 enabled, zero is returned and C<*retlen> is set (if C<retlen> isn't
2213 C<NULL>) to -1.  If those warnings are off, the computed value, if well-defined
2214 (or the Unicode REPLACEMENT CHARACTER if not), is silently returned, and
2215 C<*retlen> is set (if C<retlen> isn't C<NULL>) so that (S<C<s> + C<*retlen>>) is
2216 the next possible position in C<s> that could begin a non-malformed character.
2217 See L</utf8n_to_uvchr> for details on when the REPLACEMENT CHARACTER is
2218 returned.
2219
2220 =cut
2221
2222 Also implemented as a macro in utf8.h
2223
2224 */
2225
2226
2227 UV
2228 Perl_utf8_to_uvchr_buf(pTHX_ const U8 *s, const U8 *send, STRLEN *retlen)
2229 {
2230     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8_TO_UVCHR_BUF;
2231
2232     assert(s < send);
2233
2234     return utf8n_to_uvchr(s, send - s, retlen,
2235                      ckWARN_d(WARN_UTF8) ? 0 : UTF8_ALLOW_ANY);
2236 }
2237
2238 /* This is marked as deprecated
2239  *
2240 =for apidoc utf8_to_uvuni_buf
2241
2242 Only in very rare circumstances should code need to be dealing in Unicode
2243 (as opposed to native) code points.  In those few cases, use
2244 C<L<NATIVE_TO_UNI(utf8_to_uvchr_buf(...))|/utf8_to_uvchr_buf>> instead.
2245
2246 Returns the Unicode (not-native) code point of the first character in the
2247 string C<s> which
2248 is assumed to be in UTF-8 encoding; C<send> points to 1 beyond the end of C<s>.
2249 C<retlen> will be set to the length, in bytes, of that character.
2250
2251 If C<s> does not point to a well-formed UTF-8 character and UTF8 warnings are
2252 enabled, zero is returned and C<*retlen> is set (if C<retlen> isn't
2253 NULL) to -1.  If those warnings are off, the computed value if well-defined (or
2254 the Unicode REPLACEMENT CHARACTER, if not) is silently returned, and C<*retlen>
2255 is set (if C<retlen> isn't NULL) so that (S<C<s> + C<*retlen>>) is the
2256 next possible position in C<s> that could begin a non-malformed character.
2257 See L</utf8n_to_uvchr> for details on when the REPLACEMENT CHARACTER is returned.
2258
2259 =cut
2260 */
2261
2262 UV
2263 Perl_utf8_to_uvuni_buf(pTHX_ const U8 *s, const U8 *send, STRLEN *retlen)
2264 {
2265     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8_TO_UVUNI_BUF;
2266
2267     assert(send > s);
2268
2269     return NATIVE_TO_UNI(utf8_to_uvchr_buf(s, send, retlen));
2270 }
2271
2272 /*
2273 =for apidoc utf8_length
2274
2275 Returns the number of characters in the sequence of UTF-8-encoded bytes starting
2276 at C<s> and ending at the byte just before C<e>.  If <s> and <e> point to the
2277 same place, it returns 0 with no warning raised.
2278
2279 If C<e E<lt> s> or if the scan would end up past C<e>, it raises a UTF8 warning
2280 and returns the number of valid characters.
2281
2282 =cut
2283 */
2284
2285 STRLEN
2286 Perl_utf8_length(pTHX_ const U8 *s, const U8 *e)
2287 {
2288     STRLEN len = 0;
2289
2290     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8_LENGTH;
2291
2292     /* Note: cannot use UTF8_IS_...() too eagerly here since e.g.
2293      * the bitops (especially ~) can create illegal UTF-8.
2294      * In other words: in Perl UTF-8 is not just for Unicode. */
2295
2296     if (e < s)
2297         goto warn_and_return;
2298     while (s < e) {
2299         s += UTF8SKIP(s);
2300         len++;
2301     }
2302
2303     if (e != s) {
2304         len--;
2305         warn_and_return:
2306         if (PL_op)
2307             Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8),
2308                              "%s in %s", unees, OP_DESC(PL_op));
2309         else
2310             Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8), "%s", unees);
2311     }
2312
2313     return len;
2314 }
2315
2316 /*
2317 =for apidoc bytes_cmp_utf8
2318
2319 Compares the sequence of characters (stored as octets) in C<b>, C<blen> with the
2320 sequence of characters (stored as UTF-8)
2321 in C<u>, C<ulen>.  Returns 0 if they are
2322 equal, -1 or -2 if the first string is less than the second string, +1 or +2
2323 if the first string is greater than the second string.
2324
2325 -1 or +1 is returned if the shorter string was identical to the start of the
2326 longer string.  -2 or +2 is returned if
2327 there was a difference between characters
2328 within the strings.
2329
2330 =cut
2331 */
2332
2333 int
2334 Perl_bytes_cmp_utf8(pTHX_ const U8 *b, STRLEN blen, const U8 *u, STRLEN ulen)
2335 {
2336     const U8 *const bend = b + blen;
2337     const U8 *const uend = u + ulen;
2338
2339     PERL_ARGS_ASSERT_BYTES_CMP_UTF8;
2340
2341     while (b < bend && u < uend) {
2342         U8 c = *u++;
2343         if (!UTF8_IS_INVARIANT(c)) {
2344             if (UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(c)) {
2345                 if (u < uend) {
2346                     U8 c1 = *u++;
2347                     if (UTF8_IS_CONTINUATION(c1)) {
2348                         c = EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(c, c1);
2349                     } else {
2350                         /* diag_listed_as: Malformed UTF-8 character%s */
2351                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8),
2352                               "%s %s%s",
2353                               unexpected_non_continuation_text(u - 2, 2, 1, 2),
2354                               PL_op ? " in " : "",
2355                               PL_op ? OP_DESC(PL_op) : "");
2356                         return -2;
2357                     }
2358                 } else {
2359                     if (PL_op)
2360                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8),
2361                                          "%s in %s", unees, OP_DESC(PL_op));
2362                     else
2363                         Perl_ck_warner_d(aTHX_ packWARN(WARN_UTF8), "%s", unees);
2364                     return -2; /* Really want to return undef :-)  */
2365                 }
2366             } else {
2367                 return -2;
2368             }
2369         }
2370         if (*b != c) {
2371             return *b < c ? -2 : +2;
2372         }
2373         ++b;
2374     }
2375
2376     if (b == bend && u == uend)
2377         return 0;
2378
2379     return b < bend ? +1 : -1;
2380 }
2381
2382 /*
2383 =for apidoc utf8_to_bytes
2384
2385 Converts a string C<"s"> of length C<*lenp> from UTF-8 into native byte encoding.
2386 Unlike L</bytes_to_utf8>, this over-writes the original string, and
2387 updates C<*lenp> to contain the new length.
2388 Returns zero on failure (leaving C<"s"> unchanged) setting C<*lenp> to -1.
2389
2390 Upon successful return, the number of variants in the string can be computed by
2391 having saved the value of C<*lenp> before the call, and subtracting the
2392 after-call value of C<*lenp> from it.
2393
2394 If you need a copy of the string, see L</bytes_from_utf8>.
2395
2396 =cut
2397 */
2398
2399 U8 *
2400 Perl_utf8_to_bytes(pTHX_ U8 *s, STRLEN *lenp)
2401 {
2402     U8 * first_variant;
2403
2404     PERL_ARGS_ASSERT_UTF8_TO_BYTES;
2405     PERL_UNUSED_CONTEXT;
2406
2407     /* This is a no-op if no variants at all in the input */
2408     if (is_utf8_invariant_string_loc(s, *lenp, (const U8 **) &first_variant)) {
2409         return s;
2410     }
2411
2412     {
2413         U8 * const save = s;
2414         U8 * const send = s + *lenp;
2415         U8 * d;
2416
2417         /* Nothing before the first variant needs to be changed, so start the real
2418          * work there */
2419         s = first_variant;
2420         while (s < send) {
2421             if (! UTF8_IS_INVARIANT(*s)) {
2422                 if (! UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE(s, send)) {
2423                     *lenp = ((STRLEN) -1);
2424                     return 0;
2425                 }
2426                 s++;
2427             }
2428             s++;
2429         }
2430
2431         /* Is downgradable, so do it */
2432         d = s = first_variant;
2433         while (s < send) {
2434             U8 c = *s++;
2435             if (! UVCHR_IS_INVARIANT(c)) {
2436                 /* Then it is two-byte encoded */
2437                 c = EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(c, *s);
2438                 s++;
2439             }
2440             *d++ = c;
2441         }
2442         *d = '\0';
2443         *lenp = d - save;
2444
2445         return save;
2446     }
2447 }
2448
2449 /*
2450 =for apidoc bytes_from_utf8
2451
2452 Converts a potentially UTF-8 encoded string C<s> of length C<*lenp> into native
2453 byte encoding.  On input, the boolean C<*is_utf8p> gives whether or not C<s> is
2454 actually encoded in UTF-8.
2455
2456 Unlike L</utf8_to_bytes> but like L</bytes_to_utf8>, this is non-destructive of
2457 the input string.
2458
2459 Do nothing if C<*is_utf8p> is 0, or if there are code points in the string
2460 not expressible in native byte encoding.  In these cases, C<*is_utf8p> and
2461 C<*lenp> are unchanged, and the return value is the original C<s>.
2462
2463 Otherwise, C<*is_utf8p> is set to 0, and the return value is a pointer to a
2464 newly created string containing a downgraded copy of C<s>, and whose length is
2465 returned in C<*lenp>, updated.  The new string is C<NUL>-terminated.
2466
2467 Upon successful return, the number of variants in the string can be computed by
2468 having saved the value of C<*lenp> before the call, and subtracting the
2469 after-call value of C<*lenp> from it.
2470
2471 =cut
2472
2473 There is a macro that avoids this function call, but this is retained for
2474 anyone who calls it with the Perl_ prefix */
2475
2476 U8 *
2477 Perl_bytes_from_utf8(pTHX_ const U8 *s, STRLEN *lenp, bool *is_utf8p)
2478 {
2479     PERL_ARGS_ASSERT_BYTES_FROM_UTF8;
2480     PERL_UNUSED_CONTEXT;
2481
2482     return bytes_from_utf8_loc(s, lenp, is_utf8p, NULL);
2483 }
2484
2485 /*
2486 No = here because currently externally undocumented
2487 for apidoc bytes_from_utf8_loc
2488
2489 Like C<L</bytes_from_utf8>()>, but takes an extra parameter, a pointer to where
2490 to store the location of the first character in C<"s"> that cannot be
2491 converted to non-UTF8.
2492
2493 If that parameter is C<NULL>, this function behaves identically to
2494 C<bytes_from_utf8>.
2495
2496 Otherwise if C<*is_utf8p> is 0 on input, the function behaves identically to
2497 C<bytes_from_utf8>, except it also sets C<*first_non_downgradable> to C<NULL>.
2498
2499 Otherwise, the function returns a newly created C<NUL>-terminated string
2500 containing the non-UTF8 equivalent of the convertible first portion of
2501 C<"s">.  C<*lenp> is set to its length, not including the terminating C<NUL>.
2502 If the entire input string was converted, C<*is_utf8p> is set to a FALSE value,
2503 and C<*first_non_downgradable> is set to C<NULL>.
2504
2505 Otherwise, C<*first_non_downgradable> set to point to the first byte of the
2506 first character in the original string that wasn't converted.  C<*is_utf8p> is
2507 unchanged.  Note that the new string may have length 0.
2508
2509 Another way to look at it is, if C<*first_non_downgradable> is non-C<NULL> and
2510 C<*is_utf8p> is TRUE, this function starts at the beginning of C<"s"> and
2511 converts as many characters in it as possible stopping at the first one it
2512 finds that can't be converted to non-UTF-8.  C<*first_non_downgradable> is
2513 set to point to that.  The function returns the portion that could be converted
2514 in a newly created C<NUL>-terminated string, and C<*lenp> is set to its length,
2515 not including the terminating C<NUL>.  If the very first character in the
2516 original could not be converted, C<*lenp> will be 0, and the new string will
2517 contain just a single C<NUL>.  If the entire input string was converted,
2518 C<*is_utf8p> is set to FALSE and C<*first_non_downgradable> is set to C<NULL>.
2519
2520 Upon successful return, the number of variants in the converted portion of the
2521 string can be computed by having saved the value of C<*lenp> before the call,
2522 and subtracting the after-call value of C<*lenp> from it.
2523
2524 =cut
2525
2526
2527 */
2528
2529 U8 *
2530 Perl_bytes_from_utf8_loc(const U8 *s, STRLEN *lenp, bool *is_utf8p, const U8** first_unconverted)
2531 {
2532     U8 *d;
2533     const U8 *original = s;
2534     U8 *converted_start;
2535     const U8 *send = s + *lenp;
2536
2537     PERL_ARGS_ASSERT_BYTES_FROM_UTF8_LOC;
2538
2539     if (! *is_utf8p) {
2540         if (first_unconverted) {
2541             *first_unconverted = NULL;
2542         }
2543
2544         return (U8 *) original;
2545     }
2546
2547     Newx(d, (*lenp) + 1, U8);
2548
2549     converted_start = d;
2550     while (s < send) {
2551         U8 c = *s++;
2552         if (! UTF8_IS_INVARIANT(c)) {
2553
2554             /* Then it is multi-byte encoded.  If the code point is above 0xFF,
2555              * have to stop now */
2556             if (UNLIKELY (! UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE(s - 1, send))) {
2557                 if (first_unconverted) {
2558                     *first_unconverted = s - 1;
2559                     goto finish_and_return;
2560                 }
2561                 else {
2562                     Safefree(converted_start);
2563                     return (U8 *) original;
2564                 }
2565             }
2566
2567             c = EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(c, *s);
2568             s++;
2569         }
2570         *d++ = c;
2571     }
2572
2573     /* Here, converted the whole of the input */
2574     *is_utf8p = FALSE;
2575     if (first_unconverted) {
2576         *first_unconverted = NULL;
2577     }
2578
2579   finish_and_return:
2580     *d = '\0';
2581     *lenp = d - converted_start;
2582
2583     /* Trim unused space */
2584     Renew(converted_start, *lenp + 1, U8);
2585
2586     return converted_start;
2587 }
2588
2589 /*
2590 =for apidoc bytes_to_utf8
2591
2592 Converts a string C<s> of length C<*lenp> bytes from the native encoding into
2593 UTF-8.
2594 Returns a pointer to the newly-created string, and sets C<*lenp> to
2595 reflect the new length in bytes.
2596
2597 Upon successful return, the number of variants in the string can be computed by
2598 having saved the value of C<*lenp> before the call, and subtracting it from the
2599 after-call value of C<*lenp>.
2600
2601 A C<NUL> character will be written after the end of the string.
2602
2603 If you want to convert to UTF-8 from encodings other than
2604 the native (Latin1 or EBCDIC),
2605 see L</sv_recode_to_utf8>().
2606
2607 =cut
2608 */
2609
2610 U8*
2611 Perl_bytes_to_utf8(pTHX_ const U8 *s, STRLEN *lenp)
2612 {
2613     const U8 * const send = s + (*lenp);
2614     U8 *d;
2615     U8 *dst;
2616
2617     PERL_ARGS_ASSERT_BYTES_TO_UTF8;
2618     PERL_UNUSED_CONTEXT;
2619
2620     Newx(d, (*lenp) * 2 + 1, U8);
2621     dst = d;
2622
2623     while (s < send) {
2624         append_utf8_from_native_byte(*s, &d);
2625         s++;
2626     }
2627
2628     *d = '\0';
2629     *lenp = d-dst;
2630
2631     /* Trim unused space */
2632     Renew(dst, *lenp + 1, U8);
2633
2634     return dst;
2635 }
2636
2637 /*
2638  * Convert native (big-endian) UTF-16 to UTF-8.  For reversed (little-endian),
2639  * use utf16_to_utf8_reversed().
2640  *
2641  * UTF-16 requires 2 bytes for every code point below 0x10000; otherwise 4 bytes.
2642  * UTF-8 requires 1-3 bytes for every code point below 0x1000; otherwise 4 bytes.
2643  * UTF-EBCDIC requires 1-4 bytes for every code point below 0x1000; otherwise 4-5 bytes.
2644  *
2645  * These functions don't check for overflow.  The worst case is every code
2646  * point in the input is 2 bytes, and requires 4 bytes on output.  (If the code
2647  * is never going to run in EBCDIC, it is 2 bytes requiring 3 on output.)  Therefore the
2648  * destination must be pre-extended to 2 times the source length.
2649  *
2650  * Do not use in-place.  We optimize for native, for obvious reasons. */
2651
2652 U8*
2653 Perl_utf16_to_utf8(pTHX_ U8* p, U8* d, I32 bytelen, I32 *newlen)
2654 {
2655     U8* pend;
2656     U8* dstart = d;
2657
2658     PERL_ARGS_ASSERT_UTF16_TO_UTF8;
2659
2660     if (bytelen & 1)
2661         Perl_croak(aTHX_ "panic: utf16_to_utf8: odd bytelen %" UVuf,
2662                                                                (UV)bytelen);
2663
2664     pend = p + bytelen;
2665
2666     while (p < pend) {
2667         UV uv = (p[0] << 8) + p[1]; /* UTF-16BE */
2668         p += 2;
2669         if (OFFUNI_IS_INVARIANT(uv)) {
2670             *d++ = LATIN1_TO_NATIVE((U8) uv);
2671             continue;
2672         }
2673         if (uv <= MAX_UTF8_TWO_BYTE) {
2674             *d++ = UTF8_TWO_BYTE_HI(UNI_TO_NATIVE(uv));
2675             *d++ = UTF8_TWO_BYTE_LO(UNI_TO_NATIVE(uv));
2676             continue;
2677         }
2678
2679 #define FIRST_HIGH_SURROGATE UNICODE_SURROGATE_FIRST
2680 #define LAST_HIGH_SURROGATE  0xDBFF
2681 #define FIRST_LOW_SURROGATE  0xDC00
2682 #define LAST_LOW_SURROGATE   UNICODE_SURROGATE_LAST
2683 #define FIRST_IN_PLANE1      0x10000
2684
2685         /* This assumes that most uses will be in the first Unicode plane, not
2686          * needing surrogates */
2687         if (UNLIKELY(uv >= UNICODE_SURROGATE_FIRST
2688                   && uv <= UNICODE_SURROGATE_LAST))
2689         {
2690             if (UNLIKELY(p >= pend) || UNLIKELY(uv > LAST_HIGH_SURROGATE)) {
2691                 Perl_croak(aTHX_ "Malformed UTF-16 surrogate");
2692             }
2693             else {
2694                 UV low = (p[0] << 8) + p[1];
2695                 if (   UNLIKELY(low < FIRST_LOW_SURROGATE)
2696                     || UNLIKELY(low > LAST_LOW_SURROGATE))
2697                 {
2698                     Perl_croak(aTHX_ "Malformed UTF-16 surrogate");
2699                 }
2700                 p += 2;
2701                 uv = ((uv - FIRST_HIGH_SURROGATE) << 10)
2702                                 + (low - FIRST_LOW_SURROGATE) + FIRST_IN_PLANE1;
2703             }
2704         }
2705 #ifdef EBCDIC
2706         d = uvoffuni_to_utf8_flags(d, uv, 0);
2707 #else
2708         if (uv < FIRST_IN_PLANE1) {
2709             *d++ = (U8)(( uv >> 12)         | 0xe0);
2710             *d++ = (U8)(((uv >>  6) & 0x3f) | 0x80);
2711             *d++ = (U8)(( uv        & 0x3f) | 0x80);
2712             continue;
2713         }
2714         else {
2715             *d++ = (U8)(( uv >> 18)         | 0xf0);
2716             *d++ = (U8)(((uv >> 12) & 0x3f) | 0x80);
2717             *d++ = (U8)(((uv >>  6) & 0x3f) | 0x80);
2718             *d++ = (U8)(( uv        & 0x3f) | 0x80);
2719             continue;
2720         }
2721 #endif
2722     }
2723     *newlen = d - dstart;
2724     return d;
2725 }
2726
2727 /* Note: this one is slightly destructive of the source. */
2728
2729 U8*
2730 Perl_utf16_to_utf8_reversed(pTHX_ U8* p, U8* d, I32 bytelen, I32 *newlen)
2731 {
2732     U8* s = (U8*)p;
2733     U8* const send = s + bytelen;
2734
2735     PERL_ARGS_ASSERT_UTF16_TO_UTF8_REVERSED;
2736
2737     if (bytelen & 1)
2738         Perl_croak(aTHX_ "panic: utf16_to_utf8_reversed: odd bytelen %" UVuf,
2739                    (UV)bytelen);
2740
2741     while (s < send) {
2742         const U8 tmp = s[0];
2743         s[0] = s[1];
2744         s[1] = tmp;
2745         s += 2;
2746     }
2747     return utf16_to_utf8(p, d, bytelen, newlen);
2748 }
2749
2750 bool
2751 Perl__is_uni_FOO(pTHX_ const U8 classnum, const UV c)
2752 {
2753     U8 tmpbuf[UTF8_MAXBYTES+1];
2754     uvchr_to_utf8(tmpbuf, c);
2755     return _is_utf8_FOO_with_len(classnum, tmpbuf, tmpbuf + sizeof(tmpbuf));
2756 }
2757
2758 /* Internal function so we can deprecate the external one, and call
2759    this one from other deprecated functions in this file */
2760
2761 bool
2762 Perl__is_utf8_idstart(pTHX_ const U8 *p)
2763 {
2764     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_IDSTART;
2765
2766     if (*p == '_')
2767         return TRUE;
2768     return is_utf8_common(p, &PL_utf8_idstart, "IdStart", NULL);
2769 }
2770
2771 bool
2772 Perl__is_uni_perl_idcont(pTHX_ UV c)
2773 {
2774     U8 tmpbuf[UTF8_MAXBYTES+1];
2775     uvchr_to_utf8(tmpbuf, c);
2776     return _is_utf8_perl_idcont_with_len(tmpbuf, tmpbuf + sizeof(tmpbuf));
2777 }
2778
2779 bool
2780 Perl__is_uni_perl_idstart(pTHX_ UV c)
2781 {
2782     U8 tmpbuf[UTF8_MAXBYTES+1];
2783     uvchr_to_utf8(tmpbuf, c);
2784     return _is_utf8_perl_idstart_with_len(tmpbuf, tmpbuf + sizeof(tmpbuf));
2785 }
2786
2787 UV
2788 Perl__to_upper_title_latin1(pTHX_ const U8 c, U8* p, STRLEN *lenp,
2789                                   const char S_or_s)
2790 {
2791     /* We have the latin1-range values compiled into the core, so just use
2792      * those, converting the result to UTF-8.  The only difference between upper
2793      * and title case in this range is that LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S is
2794      * either "SS" or "Ss".  Which one to use is passed into the routine in
2795      * 'S_or_s' to avoid a test */
2796
2797     UV converted = toUPPER_LATIN1_MOD(c);
2798
2799     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UPPER_TITLE_LATIN1;
2800
2801     assert(S_or_s == 'S' || S_or_s == 's');
2802
2803     if (UVCHR_IS_INVARIANT(converted)) { /* No difference between the two for
2804                                              characters in this range */
2805         *p = (U8) converted;
2806         *lenp = 1;
2807         return converted;
2808     }
2809
2810     /* toUPPER_LATIN1_MOD gives the correct results except for three outliers,
2811      * which it maps to one of them, so as to only have to have one check for
2812      * it in the main case */
2813     if (UNLIKELY(converted == LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS)) {
2814         switch (c) {
2815             case LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS:
2816                 converted = LATIN_CAPITAL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS;
2817                 break;
2818             case MICRO_SIGN:
2819                 converted = GREEK_CAPITAL_LETTER_MU;
2820                 break;
2821 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION > 2                                        \
2822    || (UNICODE_MAJOR_VERSION == 2 && UNICODE_DOT_VERSION >= 1           \
2823                                   && UNICODE_DOT_DOT_VERSION >= 8)
2824             case LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S:
2825                 *(p)++ = 'S';
2826                 *p = S_or_s;
2827                 *lenp = 2;
2828                 return 'S';
2829 #endif
2830             default:
2831                 Perl_croak(aTHX_ "panic: to_upper_title_latin1 did not expect"
2832                                  " '%c' to map to '%c'",
2833                                  c, LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS);
2834                 NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
2835         }
2836     }
2837
2838     *(p)++ = UTF8_TWO_BYTE_HI(converted);
2839     *p = UTF8_TWO_BYTE_LO(converted);
2840     *lenp = 2;
2841
2842     return converted;
2843 }
2844
2845 /* Call the function to convert a UTF-8 encoded character to the specified case.
2846  * Note that there may be more than one character in the result.
2847  * INP is a pointer to the first byte of the input character
2848  * OUTP will be set to the first byte of the string of changed characters.  It
2849  *      needs to have space for UTF8_MAXBYTES_CASE+1 bytes
2850  * LENP will be set to the length in bytes of the string of changed characters
2851  *
2852  * The functions return the ordinal of the first character in the string of
2853  * OUTP */
2854 #define CALL_UPPER_CASE(uv, s, d, lenp)                                     \
2855                 _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, &PL_utf8_toupper, "ToUc", "")
2856 #define CALL_TITLE_CASE(uv, s, d, lenp)                                     \
2857                 _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, &PL_utf8_totitle, "ToTc", "")
2858 #define CALL_LOWER_CASE(uv, s, d, lenp)                                     \
2859                 _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, &PL_utf8_tolower, "ToLc", "")
2860
2861 /* This additionally has the input parameter 'specials', which if non-zero will
2862  * cause this to use the specials hash for folding (meaning get full case
2863  * folding); otherwise, when zero, this implies a simple case fold */
2864 #define CALL_FOLD_CASE(uv, s, d, lenp, specials)                            \
2865 _to_utf8_case(uv, s, d, lenp, &PL_utf8_tofold, "ToCf", (specials) ? "" : NULL)
2866
2867 UV
2868 Perl_to_uni_upper(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp)
2869 {
2870     /* Convert the Unicode character whose ordinal is <c> to its uppercase
2871      * version and store that in UTF-8 in <p> and its length in bytes in <lenp>.
2872      * Note that the <p> needs to be at least UTF8_MAXBYTES_CASE+1 bytes since
2873      * the changed version may be longer than the original character.
2874      *
2875      * The ordinal of the first character of the changed version is returned
2876      * (but note, as explained above, that there may be more.) */
2877
2878     PERL_ARGS_ASSERT_TO_UNI_UPPER;
2879
2880     if (c < 256) {
2881         return _to_upper_title_latin1((U8) c, p, lenp, 'S');
2882     }
2883
2884     uvchr_to_utf8(p, c);
2885     return CALL_UPPER_CASE(c, p, p, lenp);
2886 }
2887
2888 UV
2889 Perl_to_uni_title(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp)
2890 {
2891     PERL_ARGS_ASSERT_TO_UNI_TITLE;
2892
2893     if (c < 256) {
2894         return _to_upper_title_latin1((U8) c, p, lenp, 's');
2895     }
2896
2897     uvchr_to_utf8(p, c);
2898     return CALL_TITLE_CASE(c, p, p, lenp);
2899 }
2900
2901 STATIC U8
2902 S_to_lower_latin1(const U8 c, U8* p, STRLEN *lenp, const char dummy)
2903 {
2904     /* We have the latin1-range values compiled into the core, so just use
2905      * those, converting the result to UTF-8.  Since the result is always just
2906      * one character, we allow <p> to be NULL */
2907
2908     U8 converted = toLOWER_LATIN1(c);
2909
2910     PERL_UNUSED_ARG(dummy);
2911
2912     if (p != NULL) {
2913         if (NATIVE_BYTE_IS_INVARIANT(converted)) {
2914             *p = converted;
2915             *lenp = 1;
2916         }
2917         else {
2918             /* Result is known to always be < 256, so can use the EIGHT_BIT
2919              * macros */
2920             *p = UTF8_EIGHT_BIT_HI(converted);
2921             *(p+1) = UTF8_EIGHT_BIT_LO(converted);
2922             *lenp = 2;
2923         }
2924     }
2925     return converted;
2926 }
2927
2928 UV
2929 Perl_to_uni_lower(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp)
2930 {
2931     PERL_ARGS_ASSERT_TO_UNI_LOWER;
2932
2933     if (c < 256) {
2934         return to_lower_latin1((U8) c, p, lenp, 0 /* 0 is a dummy arg */ );
2935     }
2936
2937     uvchr_to_utf8(p, c);
2938     return CALL_LOWER_CASE(c, p, p, lenp);
2939 }
2940
2941 UV
2942 Perl__to_fold_latin1(pTHX_ const U8 c, U8* p, STRLEN *lenp,
2943                            const unsigned int flags)
2944 {
2945     /* Corresponds to to_lower_latin1(); <flags> bits meanings:
2946      *      FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII iff non-ASCII to ASCII folds are prohibited
2947      *      FOLD_FLAGS_FULL  iff full folding is to be used;
2948      *
2949      *  Not to be used for locale folds
2950      */
2951
2952     UV converted;
2953
2954     PERL_ARGS_ASSERT__TO_FOLD_LATIN1;
2955     PERL_UNUSED_CONTEXT;
2956
2957     assert (! (flags & FOLD_FLAGS_LOCALE));
2958
2959     if (UNLIKELY(c == MICRO_SIGN)) {
2960         converted = GREEK_SMALL_LETTER_MU;
2961     }
2962 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION > 3 /* no multifolds in early Unicode */   \
2963    || (UNICODE_MAJOR_VERSION == 3 && (   UNICODE_DOT_VERSION > 0)       \
2964                                       || UNICODE_DOT_DOT_VERSION > 0)
2965     else if (   (flags & FOLD_FLAGS_FULL)
2966              && UNLIKELY(c == LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S))
2967     {
2968         /* If can't cross 127/128 boundary, can't return "ss"; instead return
2969          * two U+017F characters, as fc("\df") should eq fc("\x{17f}\x{17f}")
2970          * under those circumstances. */
2971         if (flags & FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII) {
2972             *lenp = 2 * sizeof(LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8) - 2;
2973             Copy(LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8 LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8,
2974                  p, *lenp, U8);
2975             return LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S;
2976         }
2977         else {
2978             *(p)++ = 's';
2979             *p = 's';
2980             *lenp = 2;
2981             return 's';
2982         }
2983     }
2984 #endif
2985     else { /* In this range the fold of all other characters is their lower
2986               case */
2987         converted = toLOWER_LATIN1(c);
2988     }
2989
2990     if (UVCHR_IS_INVARIANT(converted)) {
2991         *p = (U8) converted;
2992         *lenp = 1;
2993     }
2994     else {
2995         *(p)++ = UTF8_TWO_BYTE_HI(converted);
2996         *p = UTF8_TWO_BYTE_LO(converted);
2997         *lenp = 2;
2998     }
2999
3000     return converted;
3001 }
3002
3003 UV
3004 Perl__to_uni_fold_flags(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp, U8 flags)
3005 {
3006
3007     /* Not currently externally documented, and subject to change
3008      *  <flags> bits meanings:
3009      *      FOLD_FLAGS_FULL  iff full folding is to be used;
3010      *      FOLD_FLAGS_LOCALE is set iff the rules from the current underlying
3011      *                        locale are to be used.
3012      *      FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII iff non-ASCII to ASCII folds are prohibited
3013      */
3014
3015     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UNI_FOLD_FLAGS;
3016
3017     if (flags & FOLD_FLAGS_LOCALE) {
3018         /* Treat a UTF-8 locale as not being in locale at all */
3019         if (IN_UTF8_CTYPE_LOCALE) {
3020             flags &= ~FOLD_FLAGS_LOCALE;
3021         }
3022         else {
3023             _CHECK_AND_WARN_PROBLEMATIC_LOCALE;
3024             goto needs_full_generality;
3025         }
3026     }
3027
3028     if (c < 256) {
3029         return _to_fold_latin1((U8) c, p, lenp,
3030                             flags & (FOLD_FLAGS_FULL | FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII));
3031     }
3032
3033     /* Here, above 255.  If no special needs, just use the macro */
3034     if ( ! (flags & (FOLD_FLAGS_LOCALE|FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII))) {
3035         uvchr_to_utf8(p, c);
3036         return CALL_FOLD_CASE(c, p, p, lenp, flags & FOLD_FLAGS_FULL);
3037     }
3038     else {  /* Otherwise, _toFOLD_utf8_flags has the intelligence to deal with
3039                the special flags. */
3040         U8 utf8_c[UTF8_MAXBYTES + 1];
3041
3042       needs_full_generality:
3043         uvchr_to_utf8(utf8_c, c);
3044         return _toFOLD_utf8_flags(utf8_c, utf8_c + sizeof(utf8_c),
3045                                   p, lenp, flags);
3046     }
3047 }
3048
3049 PERL_STATIC_INLINE bool
3050 S_is_utf8_common(pTHX_ const U8 *const p, SV **swash,
3051                  const char *const swashname, SV* const invlist)
3052 {
3053     /* returns a boolean giving whether or not the UTF8-encoded character that
3054      * starts at <p> is in the swash indicated by <swashname>.  <swash>
3055      * contains a pointer to where the swash indicated by <swashname>
3056      * is to be stored; which this routine will do, so that future calls will
3057      * look at <*swash> and only generate a swash if it is not null.  <invlist>
3058      * is NULL or an inversion list that defines the swash.  If not null, it
3059      * saves time during initialization of the swash.
3060      *
3061      * Note that it is assumed that the buffer length of <p> is enough to
3062      * contain all the bytes that comprise the character.  Thus, <*p> should
3063      * have been checked before this call for mal-formedness enough to assure
3064      * that. */
3065
3066     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_COMMON;
3067
3068     /* The API should have included a length for the UTF-8 character in <p>,
3069      * but it doesn't.  We therefore assume that p has been validated at least
3070      * as far as there being enough bytes available in it to accommodate the
3071      * character without reading beyond the end, and pass that number on to the
3072      * validating routine */
3073     if (! isUTF8_CHAR(p, p + UTF8SKIP(p))) {
3074         _force_out_malformed_utf8_message(p, p + UTF8SKIP(p),
3075                                           _UTF8_NO_CONFIDENCE_IN_CURLEN,
3076                                           1 /* Die */ );
3077         NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
3078     }
3079
3080     if (!*swash) {
3081         U8 flags = _CORE_SWASH_INIT_ACCEPT_INVLIST;
3082         *swash = _core_swash_init("utf8",
3083
3084                                   /* Only use the name if there is no inversion
3085                                    * list; otherwise will go out to disk */
3086                                   (invlist) ? "" : swashname,
3087
3088                                   &PL_sv_undef, 1, 0, invlist, &flags);
3089     }
3090
3091     return swash_fetch(*swash, p, TRUE) != 0;
3092 }
3093
3094 PERL_STATIC_INLINE bool
3095 S_is_utf8_common_with_len(pTHX_ const U8 *const p, const U8 * const e,
3096                           SV **swash, const char *const swashname,
3097                           SV* const invlist)
3098 {
3099     /* returns a boolean giving whether or not the UTF8-encoded character that
3100      * starts at <p>, and extending no further than <e - 1> is in the swash
3101      * indicated by <swashname>.  <swash> contains a pointer to where the swash
3102      * indicated by <swashname> is to be stored; which this routine will do, so
3103      * that future calls will look at <*swash> and only generate a swash if it
3104      * is not null.  <invlist> is NULL or an inversion list that defines the
3105      * swash.  If not null, it saves time during initialization of the swash.
3106      */
3107
3108     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_COMMON_WITH_LEN;
3109
3110     if (! isUTF8_CHAR(p, e)) {
3111         _force_out_malformed_utf8_message(p, e, 0, 1);
3112         NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
3113     }
3114
3115     if (!*swash) {
3116         U8 flags = _CORE_SWASH_INIT_ACCEPT_INVLIST;
3117         *swash = _core_swash_init("utf8",
3118
3119                                   /* Only use the name if there is no inversion
3120                                    * list; otherwise will go out to disk */
3121                                   (invlist) ? "" : swashname,
3122
3123                                   &PL_sv_undef, 1, 0, invlist, &flags);
3124     }
3125
3126     return swash_fetch(*swash, p, TRUE) != 0;
3127 }
3128
3129 STATIC void
3130 S_warn_on_first_deprecated_use(pTHX_ const char * const name,
3131                                      const char * const alternative,
3132                                      const bool use_locale,
3133                                      const char * const file,
3134                                      const unsigned line)
3135 {
3136     const char * key;
3137
3138     PERL_ARGS_ASSERT_WARN_ON_FIRST_DEPRECATED_USE;
3139
3140     if (ckWARN_d(WARN_DEPRECATED)) {
3141
3142         key = Perl_form(aTHX_ "%s;%d;%s;%d", name, use_locale, file, line);
3143         if (! hv_fetch(PL_seen_deprecated_macro, key, strlen(key), 0)) {
3144             if (! PL_seen_deprecated_macro) {
3145                 PL_seen_deprecated_macro = newHV();
3146             }
3147             if (! hv_store(PL_seen_deprecated_macro, key,
3148                            strlen(key), &PL_sv_undef, 0))
3149             {
3150                 Perl_croak(aTHX_ "panic: hv_store() unexpectedly failed");
3151             }
3152
3153             if (instr(file, "mathoms.c")) {
3154                 Perl_warner(aTHX_ WARN_DEPRECATED,
3155                             "In %s, line %d, starting in Perl v5.30, %s()"
3156                             " will be removed.  Avoid this message by"
3157                             " converting to use %s().\n",
3158                             file, line, name, alternative);
3159             }
3160             else {
3161                 Perl_warner(aTHX_ WARN_DEPRECATED,
3162                             "In %s, line %d, starting in Perl v5.30, %s() will"
3163                             " require an additional parameter.  Avoid this"
3164                             " message by converting to use %s().\n",
3165                             file, line, name, alternative);
3166             }
3167         }
3168     }
3169 }
3170
3171 bool
3172 Perl__is_utf8_FOO(pTHX_       U8   classnum,
3173                         const U8   * const p,
3174                         const char * const name,
3175                         const char * const alternative,
3176                         const bool use_utf8,
3177                         const bool use_locale,
3178                         const char * const file,
3179                         const unsigned line)
3180 {
3181     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_FOO;
3182
3183     warn_on_first_deprecated_use(name, alternative, use_locale, file, line);
3184
3185     if (use_utf8 && UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(*p)) {
3186
3187         switch (classnum) {
3188             case _CC_WORDCHAR:
3189             case _CC_DIGIT:
3190             case _CC_ALPHA:
3191             case _CC_LOWER:
3192             case _CC_UPPER:
3193             case _CC_PUNCT:
3194             case _CC_PRINT:
3195             case _CC_ALPHANUMERIC:
3196             case _CC_GRAPH:
3197             case _CC_CASED:
3198
3199                 return is_utf8_common(p,
3200                                       &PL_utf8_swash_ptrs[classnum],
3201                                       swash_property_names[classnum],
3202                                       PL_XPosix_ptrs[classnum]);
3203
3204             case _CC_SPACE:
3205                 return is_XPERLSPACE_high(p);
3206             case _CC_BLANK:
3207                 return is_HORIZWS_high(p);
3208             case _CC_XDIGIT:
3209                 return is_XDIGIT_high(p);
3210             case _CC_CNTRL:
3211                 return 0;
3212             case _CC_ASCII:
3213                 return 0;
3214             case _CC_VERTSPACE:
3215                 return is_VERTWS_high(p);
3216             case _CC_IDFIRST:
3217                 if (! PL_utf8_perl_idstart) {
3218                     PL_utf8_perl_idstart
3219                                 = _new_invlist_C_array(_Perl_IDStart_invlist);
3220                 }
3221                 return is_utf8_common(p, &PL_utf8_perl_idstart,
3222                                       "_Perl_IDStart", NULL);
3223             case _CC_IDCONT:
3224                 if (! PL_utf8_perl_idcont) {
3225                     PL_utf8_perl_idcont
3226                                 = _new_invlist_C_array(_Perl_IDCont_invlist);
3227                 }
3228                 return is_utf8_common(p, &PL_utf8_perl_idcont,
3229                                       "_Perl_IDCont", NULL);
3230         }
3231     }
3232
3233     /* idcont is the same as wordchar below 256 */
3234     if (classnum == _CC_IDCONT) {
3235         classnum = _CC_WORDCHAR;
3236     }
3237     else if (classnum == _CC_IDFIRST) {
3238         if (*p == '_') {
3239             return TRUE;
3240         }
3241         classnum = _CC_ALPHA;
3242     }
3243
3244     if (! use_locale) {
3245         if (! use_utf8 || UTF8_IS_INVARIANT(*p)) {
3246             return _generic_isCC(*p, classnum);
3247         }
3248
3249         return _generic_isCC(EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(*p, *(p + 1 )), classnum);
3250     }
3251     else {
3252         if (! use_utf8 || UTF8_IS_INVARIANT(*p)) {
3253             return isFOO_lc(classnum, *p);
3254         }
3255
3256         return isFOO_lc(classnum, EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(*p, *(p + 1 )));
3257     }
3258
3259     NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
3260 }
3261
3262 bool
3263 Perl__is_utf8_FOO_with_len(pTHX_ const U8 classnum, const U8 *p,
3264                                                             const U8 * const e)
3265 {
3266     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_FOO_WITH_LEN;
3267
3268     assert(classnum < _FIRST_NON_SWASH_CC);
3269
3270     return is_utf8_common_with_len(p,
3271                                    e,
3272                                    &PL_utf8_swash_ptrs[classnum],
3273                                    swash_property_names[classnum],
3274                                    PL_XPosix_ptrs[classnum]);
3275 }
3276
3277 bool
3278 Perl__is_utf8_perl_idstart_with_len(pTHX_ const U8 *p, const U8 * const e)
3279 {
3280     SV* invlist = NULL;
3281
3282     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_PERL_IDSTART_WITH_LEN;
3283
3284     if (! PL_utf8_perl_idstart) {
3285         invlist = _new_invlist_C_array(_Perl_IDStart_invlist);
3286     }
3287     return is_utf8_common_with_len(p, e, &PL_utf8_perl_idstart,
3288                                       "_Perl_IDStart", invlist);
3289 }
3290
3291 bool
3292 Perl__is_utf8_xidstart(pTHX_ const U8 *p)
3293 {
3294     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_XIDSTART;
3295
3296     if (*p == '_')
3297         return TRUE;
3298     return is_utf8_common(p, &PL_utf8_xidstart, "XIdStart", NULL);
3299 }
3300
3301 bool
3302 Perl__is_utf8_perl_idcont_with_len(pTHX_ const U8 *p, const U8 * const e)
3303 {
3304     SV* invlist = NULL;
3305
3306     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_PERL_IDCONT_WITH_LEN;
3307
3308     if (! PL_utf8_perl_idcont) {
3309         invlist = _new_invlist_C_array(_Perl_IDCont_invlist);
3310     }
3311     return is_utf8_common_with_len(p, e, &PL_utf8_perl_idcont,
3312                                    "_Perl_IDCont", invlist);
3313 }
3314
3315 bool
3316 Perl__is_utf8_idcont(pTHX_ const U8 *p)
3317 {
3318     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_IDCONT;
3319
3320     return is_utf8_common(p, &PL_utf8_idcont, "IdContinue", NULL);
3321 }
3322
3323 bool
3324 Perl__is_utf8_xidcont(pTHX_ const U8 *p)
3325 {
3326     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_XIDCONT;
3327
3328     return is_utf8_common(p, &PL_utf8_idcont, "XIdContinue", NULL);
3329 }
3330
3331 bool
3332 Perl__is_utf8_mark(pTHX_ const U8 *p)
3333 {
3334     PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_MARK;
3335
3336     return is_utf8_common(p, &PL_utf8_mark, "IsM", NULL);
3337 }
3338
3339     /* change namve uv1 to 'from' */
3340 STATIC UV
3341 S__to_utf8_case(pTHX_ const UV uv1, const U8 *p, U8* ustrp, STRLEN *lenp,
3342                 SV **swashp, const char *normal, const char *special)
3343 {
3344     STRLEN len = 0;
3345
3346     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_CASE;
3347
3348     /* For code points that don't change case, we already know that the output
3349      * of this function is the unchanged input, so we can skip doing look-ups
3350      * for them.  Unfortunately the case-changing code points are scattered
3351      * around.  But there are some long consecutive ranges where there are no
3352      * case changing code points.  By adding tests, we can eliminate the lookup
3353      * for all the ones in such ranges.  This is currently done here only for
3354      * just a few cases where the scripts are in common use in modern commerce
3355      * (and scripts adjacent to those which can be included without additional
3356      * tests). */
3357
3358     if (uv1 >= 0x0590) {
3359         /* This keeps from needing further processing the code points most
3360          * likely to be used in the following non-cased scripts: Hebrew,
3361          * Arabic, Syriac, Thaana, NKo, Samaritan, Mandaic, Devanagari,
3362          * Bengali, Gurmukhi, Gujarati, Oriya, Tamil, Telugu, Kannada,
3363          * Malayalam, Sinhala, Thai, Lao, Tibetan, Myanmar */
3364         if (uv1 < 0x10A0) {
3365             goto cases_to_self;
3366         }
3367
3368         /* The following largish code point ranges also don't have case
3369          * changes, but khw didn't think they warranted extra tests to speed
3370          * them up (which would slightly slow down everything else above them):
3371          * 1100..139F   Hangul Jamo, Ethiopic
3372          * 1400..1CFF   Unified Canadian Aboriginal Syllabics, Ogham, Runic,
3373          *              Tagalog, Hanunoo, Buhid, Tagbanwa, Khmer, Mongolian,
3374          *              Limbu, Tai Le, New Tai Lue, Buginese, Tai Tham,
3375          *              Combining Diacritical Marks Extended, Balinese,
3376          *              Sundanese, Batak, Lepcha, Ol Chiki
3377          * 2000..206F   General Punctuation
3378          */
3379
3380         if (uv1 >= 0x2D30) {
3381
3382             /* This keeps the from needing further processing the code points
3383              * most likely to be used in the following non-cased major scripts:
3384              * CJK, Katakana, Hiragana, plus some less-likely scripts.
3385              *
3386              * (0x2D30 above might have to be changed to 2F00 in the unlikely
3387              * event that Unicode eventually allocates the unused block as of
3388              * v8.0 2FE0..2FEF to code points that are cased.  khw has verified
3389              * that the test suite will start having failures to alert you
3390              * should that happen) */
3391             if (uv1 < 0xA640) {
3392                 goto cases_to_self;
3393             }
3394
3395             if (uv1 >= 0xAC00) {
3396                 if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SURROGATE(uv1))) {
3397                     if (ckWARN_d(WARN_SURROGATE)) {
3398                         const char* desc = (PL_op) ? OP_DESC(PL_op) : normal;
3399                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_SURROGATE),
3400                             "Operation \"%s\" returns its argument for"
3401                             " UTF-16 surrogate U+%04" UVXf, desc, uv1);
3402                     }
3403                     goto cases_to_self;
3404                 }
3405
3406                 /* AC00..FAFF Catches Hangul syllables and private use, plus
3407                  * some others */
3408                 if (uv1 < 0xFB00) {
3409                     goto cases_to_self;
3410
3411                 }
3412
3413                 if (UNLIKELY(UNICODE_IS_SUPER(uv1))) {
3414                     if (UNLIKELY(uv1 > MAX_EXTERNALLY_LEGAL_CP)) {
3415                         Perl_croak(aTHX_ cp_above_legal_max, uv1,
3416                                          MAX_EXTERNALLY_LEGAL_CP);
3417                     }
3418                     if (ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)) {
3419                         const char* desc = (PL_op) ? OP_DESC(PL_op) : normal;
3420                         Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_NON_UNICODE),
3421                             "Operation \"%s\" returns its argument for"
3422                             " non-Unicode code point 0x%04" UVXf, desc, uv1);
3423                     }
3424                     goto cases_to_self;
3425                 }
3426 #ifdef HIGHEST_CASE_CHANGING_CP_FOR_USE_ONLY_BY_UTF8_DOT_C
3427                 if (UNLIKELY(uv1
3428                     > HIGHEST_CASE_CHANGING_CP_FOR_USE_ONLY_BY_UTF8_DOT_C))
3429                 {
3430
3431                     /* As of Unicode 10.0, this means we avoid swash creation
3432                      * for anything beyond high Plane 1 (below emojis)  */
3433                     goto cases_to_self;
3434                 }
3435 #endif
3436             }
3437         }
3438
3439         /* Note that non-characters are perfectly legal, so no warning should
3440          * be given.  There are so few of them, that it isn't worth the extra
3441          * tests to avoid swash creation */
3442     }
3443
3444     if (!*swashp) /* load on-demand */
3445          *swashp = _core_swash_init("utf8", normal, &PL_sv_undef,
3446                                     4, 0, NULL, NULL);
3447
3448     if (special) {
3449          /* It might be "special" (sometimes, but not always,
3450           * a multicharacter mapping) */
3451          HV *hv = NULL;
3452          SV **svp;
3453
3454          /* If passed in the specials name, use that; otherwise use any
3455           * given in the swash */
3456          if (*special != '\0') {
3457             hv = get_hv(special, 0);
3458         }
3459         else {
3460             svp = hv_fetchs(MUTABLE_HV(SvRV(*swashp)), "SPECIALS", 0);
3461             if (svp) {
3462                 hv = MUTABLE_HV(SvRV(*svp));
3463             }
3464         }
3465
3466          if (hv
3467              && (svp = hv_fetch(hv, (const char*)p, UVCHR_SKIP(uv1), FALSE))
3468              && (*svp))
3469          {
3470              const char *s;
3471
3472               s = SvPV_const(*svp, len);
3473               if (len == 1)
3474                   /* EIGHTBIT */
3475                    len = uvchr_to_utf8(ustrp, *(U8*)s) - ustrp;
3476               else {
3477                    Copy(s, ustrp, len, U8);
3478               }
3479          }
3480     }
3481
3482     if (!len && *swashp) {
3483         const UV uv2 = swash_fetch(*swashp, p, TRUE /* => is UTF-8 */);
3484
3485          if (uv2) {
3486               /* It was "normal" (a single character mapping). */
3487               len = uvchr_to_utf8(ustrp, uv2) - ustrp;
3488          }
3489     }
3490
3491     if (len) {
3492         if (lenp) {
3493             *lenp = len;
3494         }
3495         return valid_utf8_to_uvchr(ustrp, 0);
3496     }
3497
3498     /* Here, there was no mapping defined, which means that the code point maps
3499      * to itself.  Return the inputs */
3500   cases_to_self:
3501     len = UTF8SKIP(p);
3502     if (p != ustrp) {   /* Don't copy onto itself */
3503         Copy(p, ustrp, len, U8);
3504     }
3505
3506     if (lenp)
3507          *lenp = len;
3508
3509     return uv1;
3510
3511 }
3512
3513 STATIC UV
3514 S_check_locale_boundary_crossing(pTHX_ const U8* const p, const UV result,
3515                                        U8* const ustrp, STRLEN *lenp)
3516 {
3517     /* This is called when changing the case of a UTF-8-encoded character above
3518      * the Latin1 range, and the operation is in a non-UTF-8 locale.  If the
3519      * result contains a character that crosses the 255/256 boundary, disallow
3520      * the change, and return the original code point.  See L<perlfunc/lc> for
3521      * why;
3522      *
3523      * p        points to the original string whose case was changed; assumed
3524      *          by this routine to be well-formed
3525      * result   the code point of the first character in the changed-case string
3526      * ustrp    points to the changed-case string (<result> represents its
3527      *          first char)
3528      * lenp     points to the length of <ustrp> */
3529
3530     UV original;    /* To store the first code point of <p> */
3531
3532     PERL_ARGS_ASSERT_CHECK_LOCALE_BOUNDARY_CROSSING;
3533
3534     assert(UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(*p));
3535
3536     /* We know immediately if the first character in the string crosses the
3537      * boundary, so can skip */
3538     if (result > 255) {
3539
3540         /* Look at every character in the result; if any cross the
3541         * boundary, the whole thing is disallowed */
3542         U8* s = ustrp + UTF8SKIP(ustrp);
3543         U8* e = ustrp + *lenp;
3544         while (s < e) {
3545             if (! UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(*s)) {
3546                 goto bad_crossing;
3547             }
3548             s += UTF8SKIP(s);
3549         }
3550
3551         /* Here, no characters crossed, result is ok as-is, but we warn. */
3552         _CHECK_AND_OUTPUT_WIDE_LOCALE_UTF8_MSG(p, p + UTF8SKIP(p));
3553         return result;
3554     }
3555
3556   bad_crossing:
3557
3558     /* Failed, have to return the original */
3559     original = valid_utf8_to_uvchr(p, lenp);
3560
3561     /* diag_listed_as: Can't do %s("%s") on non-UTF-8 locale; resolved to "%s". */
3562     Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_LOCALE),
3563                            "Can't do %s(\"\\x{%" UVXf "}\") on non-UTF-8"
3564                            " locale; resolved to \"\\x{%" UVXf "}\".",
3565                            OP_DESC(PL_op),
3566                            original,
3567                            original);
3568     Copy(p, ustrp, *lenp, char);
3569     return original;
3570 }
3571
3572 STATIC U32
3573 S_check_and_deprecate(pTHX_ const U8 *p,
3574                             const U8 **e,
3575                             const unsigned int type,    /* See below */
3576                             const bool use_locale,      /* Is this a 'LC_'
3577                                                            macro call? */
3578                             const char * const file,
3579                             const unsigned line)
3580 {
3581     /* This is a temporary function to deprecate the unsafe calls to the case
3582      * changing macros and functions.  It keeps all the special stuff in just
3583      * one place.
3584      *
3585      * It updates *e with the pointer to the end of the input string.  If using
3586      * the old-style macros, *e is NULL on input, and so this function assumes
3587      * the input string is long enough to hold the entire UTF-8 sequence, and
3588      * sets *e accordingly, but it then returns a flag to pass the
3589      * utf8n_to_uvchr(), to tell it that this size is a guess, and to avoid
3590      * using the full length if possible.
3591      *
3592      * It also does the assert that *e > p when *e is not NULL.  This should be
3593      * migrated to the callers when this function gets deleted.
3594      *
3595      * The 'type' parameter is used for the caller to specify which case
3596      * changing function this is called from: */
3597
3598 #       define DEPRECATE_TO_UPPER 0
3599 #       define DEPRECATE_TO_TITLE 1
3600 #       define DEPRECATE_TO_LOWER 2
3601 #       define DEPRECATE_TO_FOLD  3
3602
3603     U32 utf8n_flags = 0;
3604     const char * name;
3605     const char * alternative;
3606
3607     PERL_ARGS_ASSERT_CHECK_AND_DEPRECATE;
3608
3609     if (*e == NULL) {
3610         utf8n_flags = _UTF8_NO_CONFIDENCE_IN_CURLEN;
3611         *e = p + UTF8SKIP(p);
3612
3613         /* For mathoms.c calls, we use the function name we know is stored
3614          * there.  It could be part of a larger path */
3615         if (type == DEPRECATE_TO_UPPER) {
3616             name = instr(file, "mathoms.c")
3617                    ? "to_utf8_upper"
3618                    : "toUPPER_utf8";
3619             alternative = "toUPPER_utf8_safe";
3620         }
3621         else if (type == DEPRECATE_TO_TITLE) {
3622             name = instr(file, "mathoms.c")
3623                    ? "to_utf8_title"
3624                    : "toTITLE_utf8";
3625             alternative = "toTITLE_utf8_safe";
3626         }
3627         else if (type == DEPRECATE_TO_LOWER) {
3628             name = instr(file, "mathoms.c")
3629                    ? "to_utf8_lower"
3630                    : "toLOWER_utf8";
3631             alternative = "toLOWER_utf8_safe";
3632         }
3633         else if (type == DEPRECATE_TO_FOLD) {
3634             name = instr(file, "mathoms.c")
3635                    ? "to_utf8_fold"
3636                    : "toFOLD_utf8";
3637             alternative = "toFOLD_utf8_safe";
3638         }
3639         else Perl_croak(aTHX_ "panic: Unexpected case change type");
3640
3641         warn_on_first_deprecated_use(name, alternative, use_locale, file, line);
3642     }
3643     else {
3644         assert (p < *e);
3645     }
3646
3647     return utf8n_flags;
3648 }
3649
3650 /* The process for changing the case is essentially the same for the four case
3651  * change types, except there are complications for folding.  Otherwise the
3652  * difference is only which case to change to.  To make sure that they all do
3653  * the same thing, the bodies of the functions are extracted out into the
3654  * following two macros.  The functions are written with the same variable
3655  * names, and these are known and used inside these macros.  It would be
3656  * better, of course, to have inline functions to do it, but since different
3657  * macros are called, depending on which case is being changed to, this is not
3658  * feasible in C (to khw's knowledge).  Two macros are created so that the fold
3659  * function can start with the common start macro, then finish with its special
3660  * handling; while the other three cases can just use the common end macro.
3661  *
3662  * The algorithm is to use the proper (passed in) macro or function to change
3663  * the case for code points that are below 256.  The macro is used if using
3664  * locale rules for the case change; the function if not.  If the code point is
3665  * above 255, it is computed from the input UTF-8, and another macro is called
3666  * to do the conversion.  If necessary, the output is converted to UTF-8.  If
3667  * using a locale, we have to check that the change did not cross the 255/256
3668  * boundary, see check_locale_boundary_crossing() for further details.
3669  *
3670  * The macros are split with the correct case change for the below-256 case
3671  * stored into 'result', and in the middle of an else clause for the above-255
3672  * case.  At that point in the 'else', 'result' is not the final result, but is
3673  * the input code point calculated from the UTF-8.  The fold code needs to
3674  * realize all this and take it from there.
3675  *
3676  * If you read the two macros as sequential, it's easier to understand what's
3677  * going on. */
3678 #define CASE_CHANGE_BODY_START(locale_flags, LC_L1_change_macro, L1_func,    \
3679                                L1_func_extra_param)                          \
3680                                                                              \
3681     if (flags & (locale_flags)) {                                            \
3682         /* Treat a UTF-8 locale as not being in locale at all */             \
3683         if (IN_UTF8_CTYPE_LOCALE) {                                          \
3684             flags &= ~(locale_flags);                                        \
3685         }                                                                    \
3686         else {                                                               \
3687             _CHECK_AND_WARN_PROBLEMATIC_LOCALE;                              \
3688         }                                                                    \
3689     }                                                                        \
3690                                                                              \
3691     if (UTF8_IS_INVARIANT(*p)) {                                             \
3692         if (flags & (locale_flags)) {                                        \
3693             result = LC_L1_change_macro(*p);                                 \
3694         }                                                                    \
3695         else {                                                               \
3696             return L1_func(*p, ustrp, lenp, L1_func_extra_param);            \
3697         }                                                                    \
3698     }                                                                        \
3699     else if UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE(p, e) {                          \
3700         if (flags & (locale_flags)) {                                        \
3701             result = LC_L1_change_macro(EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(*p,         \
3702                                                                  *(p+1)));   \
3703         }                                                                    \
3704         else {                                                               \
3705             return L1_func(EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(*p, *(p+1)),             \
3706                            ustrp, lenp,  L1_func_extra_param);               \
3707         }                                                                    \
3708     }                                                                        \
3709     else {  /* malformed UTF-8 or ord above 255 */                           \
3710         STRLEN len_result;                                                   \
3711         result = utf8n_to_uvchr(p, e - p, &len_result, UTF8_CHECK_ONLY);     \
3712         if (len_result == (STRLEN) -1) {                                     \
3713             _force_out_malformed_utf8_message(p, e, utf8n_flags,             \
3714                                                             1 /* Die */ );   \
3715         }
3716
3717 #define CASE_CHANGE_BODY_END(locale_flags, change_macro)                     \
3718         result = change_macro(result, p, ustrp, lenp);                       \
3719                                                                              \
3720         if (flags & (locale_flags)) {                                        \
3721             result = check_locale_boundary_crossing(p, result, ustrp, lenp); \
3722         }                                                                    \
3723         return result;                                                       \
3724     }                                                                        \
3725                                                                              \
3726     /* Here, used locale rules.  Convert back to UTF-8 */                    \
3727     if (UTF8_IS_INVARIANT(result)) {                                         \
3728         *ustrp = (U8) result;                                                \
3729         *lenp = 1;                                                           \
3730     }                                                                        \
3731     else {                                                                   \
3732         *ustrp = UTF8_EIGHT_BIT_HI((U8) result);                             \
3733         *(ustrp + 1) = UTF8_EIGHT_BIT_LO((U8) result);                       \
3734         *lenp = 2;                                                           \
3735     }                                                                        \
3736                                                                              \
3737     return result;
3738
3739 /*
3740 =for apidoc to_utf8_upper
3741
3742 Instead use L</toUPPER_utf8_safe>.
3743
3744 =cut */
3745
3746 /* Not currently externally documented, and subject to change:
3747  * <flags> is set iff iff the rules from the current underlying locale are to
3748  *         be used. */
3749
3750 UV
3751 Perl__to_utf8_upper_flags(pTHX_ const U8 *p,
3752                                 const U8 *e,
3753                                 U8* ustrp,
3754                                 STRLEN *lenp,
3755                                 bool flags,
3756                                 const char * const file,
3757                                 const int line)
3758 {
3759     UV result;
3760     const U32 utf8n_flags = check_and_deprecate(p, &e, DEPRECATE_TO_UPPER,
3761                                                 cBOOL(flags), file, line);
3762
3763     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_UPPER_FLAGS;
3764
3765     /* ~0 makes anything non-zero in 'flags' mean we are using locale rules */
3766     /* 2nd char of uc(U+DF) is 'S' */
3767     CASE_CHANGE_BODY_START(~0, toUPPER_LC, _to_upper_title_latin1, 'S');
3768     CASE_CHANGE_BODY_END  (~0, CALL_UPPER_CASE);
3769 }
3770
3771 /*
3772 =for apidoc to_utf8_title
3773
3774 Instead use L</toTITLE_utf8_safe>.
3775
3776 =cut */
3777
3778 /* Not currently externally documented, and subject to change:
3779  * <flags> is set iff the rules from the current underlying locale are to be
3780  *         used.  Since titlecase is not defined in POSIX, for other than a
3781  *         UTF-8 locale, uppercase is used instead for code points < 256.
3782  */
3783
3784 UV
3785 Perl__to_utf8_title_flags(pTHX_ const U8 *p,
3786                                 const U8 *e,
3787                                 U8* ustrp,
3788                                 STRLEN *lenp,
3789                                 bool flags,
3790                                 const char * const file,
3791                                 const int line)
3792 {
3793     UV result;
3794     const U32 utf8n_flags = check_and_deprecate(p, &e, DEPRECATE_TO_TITLE,
3795                                                 cBOOL(flags), file, line);
3796
3797     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_TITLE_FLAGS;
3798
3799     /* 2nd char of ucfirst(U+DF) is 's' */
3800     CASE_CHANGE_BODY_START(~0, toUPPER_LC, _to_upper_title_latin1, 's');
3801     CASE_CHANGE_BODY_END  (~0, CALL_TITLE_CASE);
3802 }
3803
3804 /*
3805 =for apidoc to_utf8_lower
3806
3807 Instead use L</toLOWER_utf8_safe>.
3808
3809 =cut */
3810
3811 /* Not currently externally documented, and subject to change:
3812  * <flags> is set iff iff the rules from the current underlying locale are to
3813  *         be used.
3814  */
3815
3816 UV
3817 Perl__to_utf8_lower_flags(pTHX_ const U8 *p,
3818                                 const U8 *e,
3819                                 U8* ustrp,
3820                                 STRLEN *lenp,
3821                                 bool flags,
3822                                 const char * const file,
3823                                 const int line)
3824 {
3825     UV result;
3826     const U32 utf8n_flags = check_and_deprecate(p, &e, DEPRECATE_TO_LOWER,
3827                                                 cBOOL(flags), file, line);
3828
3829     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_LOWER_FLAGS;
3830
3831     CASE_CHANGE_BODY_START(~0, toLOWER_LC, to_lower_latin1, 0 /* 0 is dummy */)
3832     CASE_CHANGE_BODY_END  (~0, CALL_LOWER_CASE)
3833 }
3834
3835 /*
3836 =for apidoc to_utf8_fold
3837
3838 Instead use L</toFOLD_utf8_safe>.
3839
3840 =cut */
3841
3842 /* Not currently externally documented, and subject to change,
3843  * in <flags>
3844  *      bit FOLD_FLAGS_LOCALE is set iff the rules from the current underlying
3845  *                            locale are to be used.
3846  *      bit FOLD_FLAGS_FULL   is set iff full case folds are to be used;
3847  *                            otherwise simple folds
3848  *      bit FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII is set iff folds of non-ASCII to ASCII are
3849  *                            prohibited
3850  */
3851
3852 UV
3853 Perl__to_utf8_fold_flags(pTHX_ const U8 *p,
3854                                const U8 *e,
3855                                U8* ustrp,
3856                                STRLEN *lenp,
3857                                U8 flags,
3858                                const char * const file,
3859                                const int line)
3860 {
3861     UV result;
3862     const U32 utf8n_flags = check_and_deprecate(p, &e, DEPRECATE_TO_FOLD,
3863                                                 cBOOL(flags), file, line);
3864
3865     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_FOLD_FLAGS;
3866
3867     /* These are mutually exclusive */
3868     assert (! ((flags & FOLD_FLAGS_LOCALE) && (flags & FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII)));
3869
3870     assert(p != ustrp); /* Otherwise overwrites */
3871
3872     CASE_CHANGE_BODY_START(FOLD_FLAGS_LOCALE, toFOLD_LC, _to_fold_latin1,
3873                  ((flags) & (FOLD_FLAGS_FULL | FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII)));
3874
3875         result = CALL_FOLD_CASE(result, p, ustrp, lenp, flags & FOLD_FLAGS_FULL);
3876
3877         if (flags & FOLD_FLAGS_LOCALE) {
3878
3879 #           define LONG_S_T      LATIN_SMALL_LIGATURE_LONG_S_T_UTF8
3880 #         ifdef LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S_UTF8
3881 #           define CAP_SHARP_S   LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S_UTF8
3882
3883             /* Special case these two characters, as what normally gets
3884              * returned under locale doesn't work */
3885             if (memEQs((char *) p, UTF8SKIP(p), CAP_SHARP_S))
3886             {
3887                 /* diag_listed_as: Can't do %s("%s") on non-UTF-8 locale; resolved to "%s". */
3888                 Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_LOCALE),
3889                               "Can't do fc(\"\\x{1E9E}\") on non-UTF-8 locale; "
3890                               "resolved to \"\\x{17F}\\x{17F}\".");
3891                 goto return_long_s;
3892             }
3893             else
3894 #endif
3895                  if (memEQs((char *) p, UTF8SKIP(p), LONG_S_T))
3896             {
3897                 /* diag_listed_as: Can't do %s("%s") on non-UTF-8 locale; resolved to "%s". */
3898                 Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_LOCALE),
3899                               "Can't do fc(\"\\x{FB05}\") on non-UTF-8 locale; "
3900                               "resolved to \"\\x{FB06}\".");
3901                 goto return_ligature_st;
3902             }
3903
3904 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION   == 3         \
3905     && UNICODE_DOT_VERSION     == 0         \
3906     && UNICODE_DOT_DOT_VERSION == 1
3907 #           define DOTTED_I   LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE_UTF8
3908
3909             /* And special case this on this Unicode version only, for the same
3910              * reaons the other two are special cased.  They would cross the
3911              * 255/256 boundary which is forbidden under /l, and so the code
3912              * wouldn't catch that they are equivalent (which they are only in
3913              * this release) */
3914             else if (memEQs((char *) p, UTF8SKIP(p), DOTTED_I)) {
3915                 /* diag_listed_as: Can't do %s("%s") on non-UTF-8 locale; resolved to "%s". */
3916                 Perl_ck_warner(aTHX_ packWARN(WARN_LOCALE),
3917                               "Can't do fc(\"\\x{0130}\") on non-UTF-8 locale; "
3918                               "resolved to \"\\x{0131}\".");
3919                 goto return_dotless_i;
3920             }
3921 #endif
3922
3923             return check_locale_boundary_crossing(p, result, ustrp, lenp);
3924         }
3925         else if (! (flags & FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII)) {
3926             return result;
3927         }
3928         else {
3929             /* This is called when changing the case of a UTF-8-encoded
3930              * character above the ASCII range, and the result should not
3931              * contain an ASCII character. */
3932
3933             UV original;    /* To store the first code point of <p> */
3934
3935             /* Look at every character in the result; if any cross the
3936             * boundary, the whole thing is disallowed */
3937             U8* s = ustrp;
3938             U8* e = ustrp + *lenp;
3939             while (s < e) {
3940                 if (isASCII(*s)) {
3941                     /* Crossed, have to return the original */
3942                     original = valid_utf8_to_uvchr(p, lenp);
3943
3944                     /* But in these instances, there is an alternative we can
3945                      * return that is valid */
3946                     if (original == LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S
3947 #ifdef LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S /* not defined in early Unicode releases */
3948                         || original == LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S
3949 #endif
3950                     ) {
3951                         goto return_long_s;
3952                     }
3953                     else if (original == LATIN_SMALL_LIGATURE_LONG_S_T) {
3954                         goto return_ligature_st;
3955                     }
3956 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION   == 3         \
3957     && UNICODE_DOT_VERSION     == 0         \
3958     && UNICODE_DOT_DOT_VERSION == 1
3959
3960                     else if (original == LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE) {
3961                         goto return_dotless_i;
3962                     }
3963 #endif
3964                     Copy(p, ustrp, *lenp, char);
3965                     return original;
3966                 }
3967                 s += UTF8SKIP(s);
3968             }
3969
3970             /* Here, no characters crossed, result is ok as-is */
3971             return result;
3972         }
3973     }
3974
3975     /* Here, used locale rules.  Convert back to UTF-8 */
3976     if (UTF8_IS_INVARIANT(result)) {
3977         *ustrp = (U8) result;
3978         *lenp = 1;
3979     }
3980     else {
3981         *ustrp = UTF8_EIGHT_BIT_HI((U8) result);
3982         *(ustrp + 1) = UTF8_EIGHT_BIT_LO((U8) result);
3983         *lenp = 2;
3984     }
3985
3986     return result;
3987
3988   return_long_s:
3989     /* Certain folds to 'ss' are prohibited by the options, but they do allow
3990      * folds to a string of two of these characters.  By returning this
3991      * instead, then, e.g.,
3992      *      fc("\x{1E9E}") eq fc("\x{17F}\x{17F}")
3993      * works. */
3994
3995     *lenp = 2 * sizeof(LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8) - 2;
3996     Copy(LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8 LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S_UTF8,
3997         ustrp, *lenp, U8);
3998     return LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S;
3999
4000   return_ligature_st:
4001     /* Two folds to 'st' are prohibited by the options; instead we pick one and
4002      * have the other one fold to it */
4003
4004     *lenp = sizeof(LATIN_SMALL_LIGATURE_ST_UTF8) - 1;
4005     Copy(LATIN_SMALL_LIGATURE_ST_UTF8, ustrp, *lenp, U8);
4006     return LATIN_SMALL_LIGATURE_ST;
4007
4008 #if    UNICODE_MAJOR_VERSION   == 3         \
4009     && UNICODE_DOT_VERSION     == 0         \
4010     && UNICODE_DOT_DOT_VERSION == 1
4011
4012   return_dotless_i:
4013     *lenp = sizeof(LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I_UTF8) - 1;
4014     Copy(LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I_UTF8, ustrp, *lenp, U8);
4015     return LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I;
4016
4017 #endif
4018
4019 }
4020
4021 /* Note:
4022  * Returns a "swash" which is a hash described in utf8.c:Perl_swash_fetch().
4023  * C<pkg> is a pointer to a package name for SWASHNEW, should be "utf8".
4024  * For other parameters, see utf8::SWASHNEW in lib/utf8_heavy.pl.
4025  */
4026
4027 SV*
4028 Perl_swash_init(pTHX_ const char* pkg, const char* name, SV *listsv,
4029                       I32 minbits, I32 none)
4030 {
4031     PERL_ARGS_ASSERT_SWASH_INIT;
4032
4033     /* Returns a copy of a swash initiated by the called function.  This is the
4034      * public interface, and returning a copy prevents others from doing
4035      * mischief on the original */
4036
4037     return newSVsv(_core_swash_init(pkg, name, listsv, minbits, none,
4038                                     NULL, NULL));
4039 }
4040
4041 SV*
4042 Perl__core_swash_init(pTHX_ const char* pkg, const char* name, SV *listsv,
4043                             I32 minbits, I32 none, SV* invlist,
4044                             U8* const flags_p)
4045 {
4046
4047     /*NOTE NOTE NOTE - If you want to use "return" in this routine you MUST
4048      * use the following define */
4049
4050 #define CORE_SWASH_INIT_RETURN(x)   \
4051     PL_curpm= old_PL_curpm;         \
4052     return x
4053
4054     /* Initialize and return a swash, creating it if necessary.  It does this
4055      * by calling utf8_heavy.pl in the general case.  The returned value may be
4056      * the swash's inversion list instead if the input parameters allow it.
4057      * Which is returned should be immaterial to callers, as the only
4058      * operations permitted on a swash, swash_fetch(), _get_swash_invlist(),
4059      * and swash_to_invlist() handle both these transparently.
4060      *
4061      * This interface should only be used by functions that won't destroy or
4062      * adversely change the swash, as doing so affects all other uses of the
4063      * swash in the program; the general public should use 'Perl_swash_init'
4064      * instead.
4065      *
4066      * pkg  is the name of the package that <name> should be in.
4067      * name is the name of the swash to find.  Typically it is a Unicode
4068      *      property name, including user-defined ones
4069      * listsv is a string to initialize the swash with.  It must be of the form
4070      *      documented as the subroutine return value in
4071      *      L<perlunicode/User-Defined Character Properties>
4072      * minbits is the number of bits required to represent each data element.
4073      *      It is '1' for binary properties.
4074      * none I (khw) do not understand this one, but it is used only in tr///.
4075      * invlist is an inversion list to initialize the swash with (or NULL)
4076      * flags_p if non-NULL is the address of various input and output flag bits
4077      *      to the routine, as follows:  ('I' means is input to the routine;
4078      *      'O' means output from the routine.  Only flags marked O are
4079      *      meaningful on return.)
4080      *  _CORE_SWASH_INIT_USER_DEFINED_PROPERTY indicates if the swash
4081      *      came from a user-defined property.  (I O)
4082      *  _CORE_SWASH_INIT_RETURN_IF_UNDEF indicates that instead of croaking
4083      *      when the swash cannot be located, to simply return NULL. (I)
4084      *  _CORE_SWASH_INIT_ACCEPT_INVLIST indicates that the caller will accept a
4085      *      return of an inversion list instead of a swash hash if this routine
4086      *      thinks that would result in faster execution of swash_fetch() later
4087      *      on. (I)
4088      *
4089      * Thus there are three possible inputs to find the swash: <name>,
4090      * <listsv>, and <invlist>.  At least one must be specified.  The result
4091      * will be the union of the specified ones, although <listsv>'s various
4092      * actions can intersect, etc. what <name> gives.  To avoid going out to
4093      * disk at all, <invlist> should specify completely what the swash should
4094      * have, and <listsv> should be &PL_sv_undef and <name> should be "".
4095      *
4096      * <invlist> is only valid for binary properties */
4097
4098     PMOP *old_PL_curpm= PL_curpm; /* save away the old PL_curpm */
4099
4100     SV* retval = &PL_sv_undef;
4101     HV* swash_hv = NULL;
4102     const int invlist_swash_boundary =
4103         (flags_p && *flags_p & _CORE_SWASH_INIT_ACCEPT_INVLIST)
4104         ? 512    /* Based on some benchmarking, but not extensive, see commit
4105                     message */
4106         : -1;   /* Never return just an inversion list */
4107
4108     assert(listsv != &PL_sv_undef || strNE(name, "") || invlist);
4109     assert(! invlist || minbits == 1);
4110
4111     PL_curpm= NULL; /* reset PL_curpm so that we dont get confused between the
4112                        regex that triggered the swash init and the swash init
4113                        perl logic itself.  See perl #122747 */
4114
4115     /* If data was passed in to go out to utf8_heavy to find the swash of, do
4116      * so */
4117     if (listsv != &PL_sv_undef || strNE(name, "")) {
4118         dSP;
4119         const size_t pkg_len = strlen(pkg);
4120         const size_t name_len = strlen(name);
4121         HV * const stash = gv_stashpvn(pkg, pkg_len, 0);
4122         SV* errsv_save;
4123         GV *method;
4124
4125         PERL_ARGS_ASSERT__CORE_SWASH_INIT;
4126
4127         PUSHSTACKi(PERLSI_MAGIC);
4128         ENTER;
4129         SAVEHINTS();
4130         save_re_context();
4131         /* We might get here via a subroutine signature which uses a utf8
4132          * parameter name, at which point PL_subname will have been set
4133          * but not yet used. */
4134         save_item(PL_subname);
4135         if (PL_parser && PL_parser->error_count)
4136             SAVEI8(PL_parser->error_count), PL_parser->error_count = 0;
4137         method = gv_fetchmeth(stash, "SWASHNEW", 8, -1);
4138         if (!method) {  /* demand load UTF-8 */
4139             ENTER;
4140             if ((errsv_save = GvSV(PL_errgv))) SAVEFREESV(errsv_save);
4141             GvSV(PL_errgv) = NULL;
4142 #ifndef NO_TAINT_SUPPORT
4143             /* It is assumed that callers of this routine are not passing in
4144              * any user derived data.  */
4145             /* Need to do this after save_re_context() as it will set
4146              * PL_tainted to 1 while saving $1 etc (see the code after getrx:
4147              * in Perl_magic_get).  Even line to create errsv_save can turn on
4148              * PL_tainted.  */
4149             SAVEBOOL(TAINT_get);
4150             TAINT_NOT;
4151 #endif
4152             Perl_load_module(aTHX_ PERL_LOADMOD_NOIMPORT, newSVpvn(pkg,pkg_len),
4153                              NULL);
4154             {
4155                 /* Not ERRSV, as there is no need to vivify a scalar we are
4156                    about to discard. */
4157                 SV * const errsv = GvSV(PL_errgv);
4158                 if (!SvTRUE(errsv)) {
4159                     GvSV(PL_errgv) = SvREFCNT_inc_simple(errsv_save);
4160                     SvREFCNT_dec(errsv);
4161                 }
4162             }
4163             LEAVE;
4164         }
4165         SPAGAIN;
4166         PUSHMARK(SP);
4167         EXTEND(SP,5);
4168         mPUSHp(pkg, pkg_len);
4169         mPUSHp(name, name_len);
4170         PUSHs(listsv);
4171         mPUSHi(minbits);
4172         mPUSHi(none);
4173         PUTBACK;
4174         if ((errsv_save = GvSV(PL_errgv))) SAVEFREESV(errsv_save);
4175         GvSV(PL_errgv) = NULL;
4176         /* If we already have a pointer to the method, no need to use
4177          * call_method() to repeat the lookup.  */
4178         if (method
4179             ? call_sv(MUTABLE_SV(method), G_SCALAR)
4180             : call_sv(newSVpvs_flags("SWASHNEW", SVs_TEMP), G_SCALAR | G_METHOD))
4181         {
4182             retval = *PL_stack_sp--;
4183             SvREFCNT_inc(retval);
4184         }
4185         {
4186             /* Not ERRSV.  See above. */
4187             SV * const errsv = GvSV(PL_errgv);
4188             if (!SvTRUE(errsv)) {
4189                 GvSV(PL_errgv) = SvREFCNT_inc_simple(errsv_save);
4190                 SvREFCNT_dec(errsv);
4191             }
4192         }
4193         LEAVE;
4194         POPSTACK;
4195         if (IN_PERL_COMPILETIME) {
4196             CopHINTS_set(PL_curcop, PL_hints);
4197         }
4198         if (!SvROK(retval) || SvTYPE(SvRV(retval)) != SVt_PVHV) {
4199             if (SvPOK(retval)) {
4200
4201                 /* If caller wants to handle missing properties, let them */
4202                 if (flags_p && *flags_p & _CORE_SWASH_INIT_RETURN_IF_UNDEF) {
4203                     CORE_SWASH_INIT_RETURN(NULL);
4204                 }
4205                 Perl_croak(aTHX_
4206                            "Can't find Unicode property definition \"%" SVf "\"",
4207                            SVfARG(retval));
4208                 NOT_REACHED; /* NOTREACHED */
4209             }
4210         }
4211     } /* End of calling the module to find the swash */
4212
4213     /* If this operation fetched a swash, and we will need it later, get it */
4214     if (retval != &PL_sv_undef
4215         && (minbits == 1 || (flags_p
4216                             && ! (*flags_p
4217                                   & _CORE_SWASH_INIT_USER_DEFINED_PROPERTY))))
4218     {
4219         swash_hv = MUTABLE_HV(SvRV(retval));
4220
4221         /* If we don't already know that there is a user-defined component to
4222          * this swash, and the user has indicated they wish to know if there is
4223          * one (by passing <flags_p>), find out */
4224         if (flags_p && ! (*flags_p & _CORE_SWASH_INIT_USER_DEFINED_PROPERTY)) {
4225             SV** user_defined = hv_fetchs(swash_hv, "USER_DEFINED", FALSE);
4226             if (user_defined && SvUV(*user_defined)) {
4227                 *flags_p |= _CORE_SWASH_INIT_USER_DEFINED_PROPERTY;
4228             }
4229         }
4230     }
4231
4232     /* Make sure there is an inversion list for binary properties */
4233     if (minbits == 1) {
4234         SV** swash_invlistsvp = NULL;
4235         SV* swash_invlist = NULL;
4236         bool invlist_in_swash_is_valid = FALSE;
4237         bool swash_invlist_unclaimed = FALSE; /* whether swash_invlist has
4238                                             an unclaimed reference count */
4239
4240         /* If this operation fetched a swash, get its already existing
4241          * inversion list, or create one for it */
4242
4243         if (swash_hv) {
4244             swash_invlistsvp = hv_fetchs(swash_hv, "V", FALSE);
4245             if (swash_invlistsvp) {
4246                 swash_invlist = *swash_invlistsvp;
4247                 invlist_in_swash_is_valid = TRUE;
4248             }
4249             else {
4250                 swash_invlist = _swash_to_invlist(retval);
4251                 swash_invlist_unclaimed = TRUE;
4252             }
4253         }
4254
4255         /* If an inversion list was passed in, have to include it */
4256         if (invlist) {
4257
4258             /* Any fetched swash will by now have an inversion list in it;
4259              * otherwise <swash_invlist>  will be NULL, indicating that we
4260              * didn't fetch a swash */
4261             if (swash_invlist) {
4262
4263                 /* Add the passed-in inversion list, which invalidates the one
4264                  * already stored in the swash */
4265                 invlist_in_swash_is_valid = FALSE;
4266                 SvREADONLY_off(swash_invlist);  /* Turned on again below */
4267                 _invlist_union(invlist, swash_invlist, &swash_invlist);
4268             }
4269             else {
4270
4271                 /* Here, there is no swash already.  Set up a minimal one, if
4272                  * we are going to return a swash */
4273                 if ((int) _invlist_len(invlist) > invlist_swash_boundary) {
4274                     swash_hv = newHV();
4275                     retval = newRV_noinc(MUTABLE_SV(swash_hv));
4276                 }
4277                 swash_invlist = invlist;
4278             }
4279         }
4280
4281         /* Here, we have computed the union of all the passed-in data.  It may
4282          * be that there was an inversion list in the swash which didn't get
4283          * touched; otherwise save the computed one */
4284         if (! invlist_in_swash_is_valid
4285             && (int) _invlist_len(swash_invlist) > invlist_swash_boundary)
4286         {
4287             if (! hv_stores(MUTABLE_HV(SvRV(retval)), "V", swash_invlist))
4288             {
4289                 Perl_croak(aTHX_ "panic: hv_store() unexpectedly failed");
4290             }
4291             /* We just stole a reference count. */
4292             if (swash_invlist_unclaimed) swash_invlist_unclaimed = FALSE;
4293             else SvREFCNT_inc_simple_void_NN(swash_invlist);
4294         }
4295
4296         /* The result is immutable.  Forbid attempts to change it. */
4297         SvREADONLY_on(swash_invlist);
4298
4299         /* Use the inversion list stand-alone if small enough */
4300         if ((int) _invlist_len(swash_invlist) <= invlist_swash_boundary) {
4301             SvREFCNT_dec(retval);
4302             if (!swash_invlist_unclaimed)
4303                 SvREFCNT_inc_simple_void_NN(swash_invlist);
4304             retval = newRV_noinc(swash_invlist);
4305         }
4306     }
4307
4308     CORE_SWASH_INIT_RETURN(retval);
4309 #undef CORE_SWASH_INIT_RETURN
4310 }
4311
4312
4313 /* This API is wrong for special case conversions since we may need to
4314  * return several Unicode characters for a single Unicode character
4315  * (see lib/unicore/SpecCase.txt) The SWASHGET in lib/utf8_heavy.pl is
4316  * the lower-level routine, and it is similarly broken for returning
4317  * multiple values.  --jhi