This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
Change name of _utf8_to_uvchr_buf()
[perl5.git] / utf8.h
diff --git a/utf8.h b/utf8.h
index ce537c0..e6c7864 100644 (file)
--- a/utf8.h
+++ b/utf8.h
@@ -14,8 +14,8 @@
  *
  */
 
-#ifndef H_UTF8      /* Guard against recursive inclusion */
-#define H_UTF8 1
+#ifndef PERL_UTF8_H_      /* Guard against recursive inclusion */
+#define PERL_UTF8_H_ 1
 
 /* Use UTF-8 as the default script encoding?
  * Turning this on will break scripts having non-UTF-8 binary
 #define FOLD_FLAGS_FULL         0x2
 #define FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII  0x4
 
-/* For _core_swash_init(), internal core use only */
-#define _CORE_SWASH_INIT_USER_DEFINED_PROPERTY 0x1
-#define _CORE_SWASH_INIT_RETURN_IF_UNDEF       0x2
-#define _CORE_SWASH_INIT_ACCEPT_INVLIST        0x4
-
 /*
 =head1 Unicode Support
 L<perlguts/Unicode Support> has an introduction to this API.
@@ -50,30 +45,46 @@ Search for the string "utf8" in this document.
 
 =for apidoc is_ascii_string
 
-This is a misleadingly-named synonym for L</is_invariant_string>.
+This is a misleadingly-named synonym for L</is_utf8_invariant_string>.
 On ASCII-ish platforms, the name isn't misleading: the ASCII-range characters
 are exactly the UTF-8 invariants.  But EBCDIC machines have more invariants
-than just the ASCII characters, so C<is_invariant_string> is preferred.
+than just the ASCII characters, so C<is_utf8_invariant_string> is preferred.
+
+=for apidoc is_invariant_string
+
+This is a somewhat misleadingly-named synonym for L</is_utf8_invariant_string>.
+C<is_utf8_invariant_string> is preferred, as it indicates under what conditions
+the string is invariant.
 
 =cut
 */
-#define is_ascii_string(s, len)     is_invariant_string(s, len)
+#define is_ascii_string(s, len)     is_utf8_invariant_string(s, len)
+#define is_invariant_string(s, len) is_utf8_invariant_string(s, len)
 
+#define uvoffuni_to_utf8_flags(d,uv,flags)                                     \
+                               uvoffuni_to_utf8_flags_msgs(d, uv, flags, 0)
 #define uvchr_to_utf8(a,b)          uvchr_to_utf8_flags(a,b,0)
 #define uvchr_to_utf8_flags(d,uv,flags)                                        \
-                            uvoffuni_to_utf8_flags(d,NATIVE_TO_UNI(uv),flags)
+                                    uvchr_to_utf8_flags_msgs(d,uv,flags, 0)
+#define uvchr_to_utf8_flags_msgs(d,uv,flags,msgs)                              \
+                uvoffuni_to_utf8_flags_msgs(d,NATIVE_TO_UNI(uv),flags, msgs)
 #define utf8_to_uvchr_buf(s, e, lenp)                                          \
-                     utf8n_to_uvchr(s, (U8*)(e) - (U8*)(s), lenp,              \
-                                    ckWARN_d(WARN_UTF8) ? 0 : UTF8_ALLOW_ANY)
+            utf8_to_uvchr_buf_helper((const U8 *) (s), (const U8 *) e, lenp)
+#define utf8n_to_uvchr(s, len, lenp, flags)                                    \
+                                utf8n_to_uvchr_error(s, len, lenp, flags, 0)
+#define utf8n_to_uvchr_error(s, len, lenp, flags, errors)                      \
+                        utf8n_to_uvchr_msgs(s, len, lenp, flags, errors, 0)
 
 #define to_uni_fold(c, p, lenp) _to_uni_fold_flags(c, p, lenp, FOLD_FLAGS_FULL)
-#define to_utf8_fold(c, p, lenp) _to_utf8_fold_flags(c, p, lenp, FOLD_FLAGS_FULL)
-#define to_utf8_lower(a,b,c) _to_utf8_lower_flags(a,b,c,0)
-#define to_utf8_upper(a,b,c) _to_utf8_upper_flags(a,b,c,0)
-#define to_utf8_title(a,b,c) _to_utf8_title_flags(a,b,c,0)
 
-/* Source backward compatibility. */
-#define is_utf8_string_loc(s, len, ep) is_utf8_string_loclen(s, len, ep, 0)
+#define to_utf8_fold(s, r, lenr)                                                \
+    _to_utf8_fold_flags (s, NULL, r, lenr, FOLD_FLAGS_FULL, __FILE__, __LINE__)
+#define to_utf8_lower(s, r, lenr)                                               \
+                  _to_utf8_lower_flags(s, NULL, r ,lenr, 0, __FILE__, __LINE__)
+#define to_utf8_upper(s, r, lenr)                                               \
+                  _to_utf8_upper_flags(s, NULL, r, lenr, 0, __FILE__, __LINE__)
+#define to_utf8_title(s, r, lenr)                                               \
+                  _to_utf8_title_flags(s, NULL, r, lenr ,0, __FILE__, __LINE__)
 
 #define foldEQ_utf8(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2) \
                    foldEQ_utf8_flags(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2, 0)
@@ -97,6 +108,21 @@ than just the ASCII characters, so C<is_invariant_string> is preferred.
 #else  /* ! EBCDIC */
 START_EXTERN_C
 
+/*
+
+=for apidoc AmnU|STRLEN|UTF8_MAXBYTES
+
+The maximum width of a single UTF-8 encoded character, in bytes.
+
+NOTE: Strictly speaking Perl's UTF-8 should not be called UTF-8 since UTF-8
+is an encoding of Unicode, and Unicode's upper limit, 0x10FFFF, can be
+expressed with 4 bytes.  However, Perl thinks of UTF-8 as a way to encode
+non-negative integers in a binary format, even those above Unicode.
+
+=cut
+ */
+#define UTF8_MAXBYTES 13
+
 #ifdef DOINIT
 EXTCONST unsigned char PL_utf8skip[] = {
 /* 0x00 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* ascii */
@@ -116,8 +142,10 @@ EXTCONST unsigned char PL_utf8skip[] = {
 /* 0xD0 */ 2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2, /* U+0400 to U+07FF */
 /* 0xE0 */ 3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3, /* U+0800 to U+FFFF */
 /* 0xF0 */ 4,4,4,4,4,4,4,4,5,5,5,5,6,6,            /* above BMP to 2**31 - 1 */
-/* 0xFE */ 7,13, /* Perl extended (never was official UTF-8).  Up to 72bit
-                   allowed (64-bit + reserved). */
+           /* Perl extended (never was official UTF-8).  Up to 36 bit */
+/* 0xFE */                             7,
+           /* More extended, Up to 72 bits (64-bit + reserved) */
+/* 0xFF */                               UTF8_MAXBYTES
 };
 #else
 EXTCONST unsigned char PL_utf8skip[];
@@ -125,10 +153,63 @@ EXTCONST unsigned char PL_utf8skip[];
 
 END_EXTERN_C
 
-/* Native character to/from iso-8859-1.  Are the identity functions on ASCII
- * platforms */
-#define NATIVE_TO_LATIN1(ch)     (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) (ch))
-#define LATIN1_TO_NATIVE(ch)     (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) (ch))
+#if defined(_MSC_VER) && _MSC_VER < 1400
+/* older MSVC versions have a smallish macro buffer */
+#define PERL_SMALL_MACRO_BUFFER
+#endif
+
+/*
+
+=for apidoc Am|U8|NATIVE_TO_LATIN1|U8 ch
+
+Returns the Latin-1 (including ASCII and control characters) equivalent of the
+input native code point given by C<ch>.  Thus, C<NATIVE_TO_LATIN1(193)> on
+EBCDIC platforms returns 65.  These each represent the character C<"A"> on
+their respective platforms.  On ASCII platforms no conversion is needed, so
+this macro expands to just its input, adding no time nor space requirements to
+the implementation.
+
+For conversion of code points potentially larger than will fit in a character,
+use L</NATIVE_TO_UNI>.
+
+=for apidoc Am|U8|LATIN1_TO_NATIVE|U8 ch
+
+Returns the native  equivalent of the input Latin-1 code point (including ASCII
+and control characters) given by C<ch>.  Thus, C<LATIN1_TO_NATIVE(66)> on
+EBCDIC platforms returns 194.  These each represent the character C<"B"> on
+their respective platforms.  On ASCII platforms no conversion is needed, so
+this macro expands to just its input, adding no time nor space requirements to
+the implementation.
+
+For conversion of code points potentially larger than will fit in a character,
+use L</UNI_TO_NATIVE>.
+
+=for apidoc Am|UV|NATIVE_TO_UNI|UV ch
+
+Returns the Unicode  equivalent of the input native code point given by C<ch>.
+Thus, C<NATIVE_TO_UNI(195)> on EBCDIC platforms returns 67.  These each
+represent the character C<"C"> on their respective platforms.  On ASCII
+platforms no conversion is needed, so this macro expands to just its input,
+adding no time nor space requirements to the implementation.
+
+=for apidoc Am|UV|UNI_TO_NATIVE|UV ch
+
+Returns the native  equivalent of the input Unicode code point  given by C<ch>.
+Thus, C<UNI_TO_NATIVE(68)> on EBCDIC platforms returns 196.  These each
+represent the character C<"D"> on their respective platforms.  On ASCII
+platforms no conversion is needed, so this macro expands to just its input,
+adding no time nor space requirements to the implementation.
+
+=cut
+*/
+
+#ifdef PERL_SMALL_MACRO_BUFFER
+#define NATIVE_TO_LATIN1(ch)     ((U8)(ch))
+#define LATIN1_TO_NATIVE(ch)     ((U8)(ch))
+#else
+#define NATIVE_TO_LATIN1(ch)     (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) ((U8) (ch)))
+#define LATIN1_TO_NATIVE(ch)     (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) ((U8) (ch)))
+#endif
 
 /* I8 is an intermediate version of UTF-8 used only in UTF-EBCDIC.  We thus
  * consider it to be identical to UTF-8 on ASCII platforms.  Strictly speaking
@@ -136,33 +217,43 @@ END_EXTERN_C
  * because they are 8-bit encodings that serve the same purpose in Perl, and
  * rarely do we need to distinguish them.  The term "NATIVE_UTF8" applies to
  * whichever one is applicable on the current platform */
-#define NATIVE_UTF8_TO_I8(ch) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) (ch))
-#define I8_TO_NATIVE_UTF8(ch) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) (ch))
+#ifdef PERL_SMALL_MACRO_BUFFER
+#define NATIVE_UTF8_TO_I8(ch) ((U8) (ch))
+#define I8_TO_NATIVE_UTF8(ch) ((U8) (ch))
+#else
+#define NATIVE_UTF8_TO_I8(ch) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) ((U8) (ch)))
+#define I8_TO_NATIVE_UTF8(ch) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) ((U8) (ch)))
+#endif
 
-/* Transforms in wide UV chars */
-#define UNI_TO_NATIVE(ch)        (ch)
-#define NATIVE_TO_UNI(ch)        (ch)
+#define UNI_TO_NATIVE(ch)        ((UV) (ch))
+#define NATIVE_TO_UNI(ch)        ((UV) (ch))
 
 /*
 
- The following table is from Unicode 3.2.
+ The following table is from Unicode 3.2, plus the Perl extensions for above
+ U+10FFFF
 
- Code Points           1st Byte  2nd Byte  3rd Byte  4th Byte
+ Code Points           1st Byte  2nd Byte  3rd    4th     5th     6th       7th   8th-13th
 
    U+0000..U+007F      00..7F
    U+0080..U+07FF     * C2..DF    80..BF
-   U+0800..U+0FFF      E0      * A0..BF    80..BF
-   U+1000..U+CFFF       E1..EC    80..BF    80..BF
-   U+D000..U+D7FF       ED        80..9F    80..BF
-   U+D800..U+DFFF       ED        A0..BF    80..BF  (surrogates)
-   U+E000..U+FFFF       EE..EF    80..BF    80..BF
-  U+10000..U+3FFFF     F0      * 90..BF    80..BF    80..BF
-  U+40000..U+FFFFF     F1..F3    80..BF    80..BF    80..BF
- U+100000..U+10FFFF    F4        80..8F    80..BF    80..BF
-    Below are non-Unicode code points
- U+110000..U+13FFFF    F4        90..BF    80..BF    80..BF
- U+110000..U+1FFFFF    F5..F7    80..BF    80..BF    80..BF
- U+200000..:            F8..    * 88..BF    80..BF    80..BF    80..BF
+   U+0800..U+0FFF      E0      * A0..BF  80..BF
+   U+1000..U+CFFF       E1..EC    80..BF  80..BF
+   U+D000..U+D7FF       ED        80..9F  80..BF
+   U+D800..U+DFFF       ED        A0..BF  80..BF  (surrogates)
+   U+E000..U+FFFF       EE..EF    80..BF  80..BF
+  U+10000..U+3FFFF     F0      * 90..BF  80..BF  80..BF
+  U+40000..U+FFFFF     F1..F3    80..BF  80..BF  80..BF
+ U+100000..U+10FFFF    F4        80..8F  80..BF  80..BF
+    Below are above-Unicode code points
+ U+110000..U+13FFFF    F4        90..BF  80..BF  80..BF
+ U+110000..U+1FFFFF    F5..F7    80..BF  80..BF  80..BF
+ U+200000..U+FFFFFF     F8      * 88..BF  80..BF  80..BF  80..BF
+U+1000000..U+3FFFFFF    F9..FB    80..BF  80..BF  80..BF  80..BF
+U+4000000..U+3FFFFFFF    FC     * 84..BF  80..BF  80..BF  80..BF  80..BF
+U+40000000..U+7FFFFFFF   FD       80..BF  80..BF  80..BF  80..BF  80..BF
+U+80000000..U+FFFFFFFFF  FE     * 82..BF  80..BF  80..BF  80..BF  80..BF    80..BF
+U+1000000000..           FF       80..BF  80..BF  80..BF  80..BF  80..BF  * 81..BF  80..BF
 
 Note the gaps before several of the byte entries above marked by '*'.  These are
 caused by legal UTF-8 avoiding non-shortest encodings: it is technically
@@ -186,55 +277,71 @@ As you can see, the continuation bytes all begin with C<10>, and the
 leading bits of the start byte tell how many bytes there are in the
 encoded character.
 
-Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
+Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up through FF, though any
+beginning with FF yields a code point that is too large for 32-bit ASCII
+platforms.  FF signals to use 13 bytes for the encoded character.  This breaks
+the paradigm that the number of leading bits gives how many total bytes there
+are in the character.
 
+=cut
 */
 
 /* Is the representation of the Unicode code point 'cp' the same regardless of
  * being encoded in UTF-8 or not? */
 #define OFFUNI_IS_INVARIANT(cp)     isASCII(cp)
 
-/* Is the representation of the code point 'cp' the same regardless of
- * being encoded in UTF-8 or not?  'cp' is native if < 256; Unicode otherwise
- * */
-#define UVCHR_IS_INVARIANT(uv)      OFFUNI_IS_INVARIANT(uv)
+/*
+=for apidoc Am|bool|UVCHR_IS_INVARIANT|UV cp
+
+Evaluates to 1 if the representation of code point C<cp> is the same whether or
+not it is encoded in UTF-8; otherwise evaluates to 0.  UTF-8 invariant
+characters can be copied as-is when converting to/from UTF-8, saving time.
+C<cp> is Unicode if above 255; otherwise is platform-native.
+
+=cut
+ */
+
+#define UVCHR_IS_INVARIANT(cp)      OFFUNI_IS_INVARIANT(cp)
+
+/* This defines the bits that are to be in the continuation bytes of a multi-byte
+ * UTF-8 encoded character that mark it is a continuation byte. */
+#define UTF_CONTINUATION_MARK          0x80
 
 /* Misleadingly named: is the UTF8-encoded byte 'c' part of a variant sequence
- * in UTF-8?  This is the inverse of UTF8_IS_INVARIANT */
-#define UTF8_IS_CONTINUED(c)        (((U8)c) &  0x80)
+ * in UTF-8?  This is the inverse of UTF8_IS_INVARIANT.  The |0 makes sure this
+ * isn't mistakenly called with a ptr argument */
+#define UTF8_IS_CONTINUED(c)  (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))                 \
+                               ((U8)((c) | 0)) &  UTF_CONTINUATION_MARK)
 
 /* Is the byte 'c' the first byte of a multi-byte UTF8-8 encoded sequence?
  * This doesn't catch invariants (they are single-byte).  It also excludes the
- * illegal overlong sequences that begin with C0 and C1. */
-#define UTF8_IS_START(c)            (((U8)c) >= 0xc2)
+ * illegal overlong sequences that begin with C0 and C1.  The |0 makes sure
+ * this isn't mistakenly called with a ptr argument */
+#define UTF8_IS_START(c)      (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))                 \
+                               ((U8)((c) | 0)) >= 0xc2)
+
+/* For use in UTF8_IS_CONTINUATION() below */
+#define UTF_IS_CONTINUATION_MASK    0xC0
 
 /* Is the byte 'c' part of a multi-byte UTF8-8 encoded sequence, and not the
- * first byte thereof?  */
-#define UTF8_IS_CONTINUATION(c)     ((((U8)c) & 0xC0) == 0x80)
+ * first byte thereof?  The |0 makes sure this isn't mistakenly called with a
+ * ptr argument */
+#define UTF8_IS_CONTINUATION(c)     (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))           \
+     (((U8)((c) | 0)) & UTF_IS_CONTINUATION_MASK) == UTF_CONTINUATION_MARK)
 
 /* Is the UTF8-encoded byte 'c' the first byte of a two byte sequence?  Use
  * UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE() instead if the input isn't known to
  * be well-formed.  Masking with 0xfe allows the low bit to be 0 or 1; thus
- * this matches 0xc[23]. */
-#define UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(c) (((U8)(c) & 0xfe) == 0xc2)
+ * this matches 0xc[23].  The |0 makes sure this isn't mistakenly called with a
+ * ptr argument */
+#define UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(c) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))       \
+                                         (((U8)((c) | 0)) & 0xfe) == 0xc2)
 
 /* Is the UTF8-encoded byte 'c' the first byte of a sequence of bytes that
- * represent a code point > 255? */
-#define UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(c)     ((U8)(c) >= 0xc4)
-
-/* This defines the 1-bits that are to be in the first byte of a multi-byte
- * UTF-8 encoded character that give the number of bytes that comprise the
- * character. 'len' is the number of bytes in the multi-byte sequence. */
-#define UTF_START_MARK(len) (((len) >  7) ? 0xFF : (0xFF & (0xFE << (7-(len)))))
-
-/* Masks out the initial one bits in a start byte, leaving the real data ones.
- * Doesn't work on an invariant byte.  'len' is the number of bytes in the
- * multi-byte sequence that comprises the character. */
-#define UTF_START_MASK(len) (((len) >= 7) ? 0x00 : (0x1F >> ((len)-2)))
-
-/* This defines the bits that are to be in the continuation bytes of a multi-byte
- * UTF-8 encoded character that indicate it is a continuation byte. */
-#define UTF_CONTINUATION_MARK          0x80
+ * represent a code point > 255?  The |0 makes sure this isn't mistakenly
+ * called with a ptr argument */
+#define UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(c)     (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))           \
+                                     ((U8)((c) | 0)) >= 0xc4)
 
 /* This is the number of low-order bits a continuation byte in a UTF-8 encoded
  * sequence contributes to the specification of the code point.  In the bit
@@ -242,61 +349,70 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
  * real information */
 #define UTF_ACCUMULATION_SHIFT         6
 
-/* 2**UTF_ACCUMULATION_SHIFT - 1 */
-#define UTF_CONTINUATION_MASK          ((U8)0x3f)
-
-/* If a value is anded with this, and the result is non-zero, then using the
- * original value in UTF8_ACCUMULATE will overflow, shifting bits off the left
- * */
-#define UTF_ACCUMULATION_OVERFLOW_MASK                                 \
-    (((UV) UTF_CONTINUATION_MASK) << ((sizeof(UV) * CHARBITS)           \
-           - UTF_ACCUMULATION_SHIFT))
+/* ^? is defined to be DEL on ASCII systems.  See the definition of toCTRL()
+ * for more */
+#define QUESTION_MARK_CTRL  DEL_NATIVE
 
-#if UVSIZE >= 8
-#  define UTF8_QUAD_MAX UINT64_C(0x1000000000)
+/* Surrogates, non-character code points and above-Unicode code points are
+ * problematic in some contexts.  This allows code that needs to check for
+ * those to to quickly exclude the vast majority of code points it will
+ * encounter */
+#define isUTF8_POSSIBLY_PROBLEMATIC(c) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))        \
+                                        (U8) c >= 0xED)
 
-/* Input is a true Unicode (not-native) code point */
-#define OFFUNISKIP(uv) ( (uv) < 0x80        ? 1 : \
-                     (uv) < 0x800          ? 2 : \
-                     (uv) < 0x10000        ? 3 : \
-                     (uv) < 0x200000       ? 4 : \
-                     (uv) < 0x4000000      ? 5 : \
-                     (uv) < 0x80000000     ? 6 : \
-                      (uv) < UTF8_QUAD_MAX ? 7 : 13 )
-#else
-/* No, I'm not even going to *TRY* putting #ifdef inside a #define */
-#define OFFUNISKIP(uv) ( (uv) < 0x80        ? 1 : \
-                     (uv) < 0x800          ? 2 : \
-                     (uv) < 0x10000        ? 3 : \
-                     (uv) < 0x200000       ? 4 : \
-                     (uv) < 0x4000000      ? 5 : \
-                     (uv) < 0x80000000     ? 6 : 7 )
-#endif
+#define UNICODE_IS_PERL_EXTENDED(uv)    UNLIKELY((UV) (uv) > 0x7FFFFFFF)
 
-/* How wide can a single UTF-8 encoded character become in bytes. */
-/* NOTE: Strictly speaking Perl's UTF-8 should not be called UTF-8 since UTF-8
- * is an encoding of Unicode, and Unicode's upper limit, 0x10FFFF, can be
- * expressed with 4 bytes.  However, Perl thinks of UTF-8 as a way to encode
- * non-negative integers in a binary format, even those above Unicode */
-#define UTF8_MAXBYTES 13
+#endif /* EBCDIC vs ASCII */
 
-/* The maximum number of UTF-8 bytes a single Unicode character can
- * uppercase/lowercase/fold into.  Unicode guarantees that the maximum
- * expansion is 3 characters.  On ASCIIish platforms, the highest Unicode
- * character occupies 4 bytes, therefore this number would be 12, but this is
- * smaller than the maximum width a single above-Unicode character can occupy,
- * so use that instead */
-#if UTF8_MAXBYTES < 12
-#error UTF8_MAXBYTES must be at least 12
+/* 2**UTF_ACCUMULATION_SHIFT - 1 */
+#define UTF_CONTINUATION_MASK  ((U8) ((1U << UTF_ACCUMULATION_SHIFT) - 1))
+
+/* Internal macro to be used only in this file to aid in constructing other
+ * publicly accessible macros.
+ * The number of bytes required to express this uv in UTF-8, for just those
+ * uv's requiring 2 through 6 bytes, as these are common to all platforms and
+ * word sizes.  The number of bytes needed is given by the number of leading 1
+ * bits in the start byte.  There are 32 start bytes that have 2 initial 1 bits
+ * (C0-DF); there are 16 that have 3 initial 1 bits (E0-EF); 8 that have 4
+ * initial 1 bits (F0-F8); 4 that have 5 initial 1 bits (F9-FB), and 2 that
+ * have 6 initial 1 bits (FC-FD).  The largest number a string of n bytes can
+ * represent is       (the number of possible start bytes for 'n')
+ *                  * (the number of possiblities for each start byte
+ * The latter in turn is
+ *                  2  ** (  (how many continuation bytes there are)
+ *                         * (the number of bits of information each
+ *                            continuation byte holds))
+ *
+ * If we were on a platform where we could use a fast find first set bit
+ * instruction (or count leading zeros instruction) this could be replaced by
+ * using that to find the log2 of the uv, and divide that by the number of bits
+ * of information in each continuation byte, adjusting for large cases and how
+ * much information is in a start byte for that length */
+#define __COMMON_UNI_SKIP(uv)                                               \
+          (UV) (uv) < (32 * (1U << (    UTF_ACCUMULATION_SHIFT))) ? 2 :     \
+          (UV) (uv) < (16 * (1U << (2 * UTF_ACCUMULATION_SHIFT))) ? 3 :     \
+          (UV) (uv) < ( 8 * (1U << (3 * UTF_ACCUMULATION_SHIFT))) ? 4 :     \
+          (UV) (uv) < ( 4 * (1U << (4 * UTF_ACCUMULATION_SHIFT))) ? 5 :     \
+          (UV) (uv) < ( 2 * (1U << (5 * UTF_ACCUMULATION_SHIFT))) ? 6 :
+
+/* Internal macro to be used only in this file.
+ * This adds to __COMMON_UNI_SKIP the details at this platform's upper range.
+ * For any-sized EBCDIC platforms, or 64-bit ASCII ones, we need one more test
+ * to see if just 7 bytes is needed, or if the maximum is needed.  For 32-bit
+ * ASCII platforms, everything is representable by 7 bytes */
+#if defined(UV_IS_QUAD) || defined(EBCDIC)
+#   define __BASE_UNI_SKIP(uv) (__COMMON_UNI_SKIP(uv)                       \
+     (UV) (uv) < ((UV) 1U << (6 * UTF_ACCUMULATION_SHIFT)) ? 7 : UTF8_MAXBYTES)
+#else
+#   define __BASE_UNI_SKIP(uv) (__COMMON_UNI_SKIP(uv) 7)
 #endif
 
-/* ^? is defined to be DEL on ASCII systems.  See the definition of toCTRL()
- * for more */
-#define QUESTION_MARK_CTRL  DEL_NATIVE
-
-#define MAX_UTF8_TWO_BYTE 0x7FF
+/* The next two macros use the base macro defined above, and add in the tests
+ * at the low-end of the range, for just 1 byte, yielding complete macros,
+ * publicly accessible. */
 
-#define UTF8_MAXBYTES_CASE     UTF8_MAXBYTES
+/* Input is a true Unicode (not-native) code point */
+#define OFFUNISKIP(uv) (OFFUNI_IS_INVARIANT(uv) ? 1 : __BASE_UNI_SKIP(uv))
 
 /*
 
@@ -307,15 +423,30 @@ encoded as UTF-8.  C<cp> is a native (ASCII or EBCDIC) code point if less than
 
 =cut
  */
-#define UVCHR_SKIP(uv) OFFUNISKIP(uv)
+#define UVCHR_SKIP(uv) ( UVCHR_IS_INVARIANT(uv) ? 1 : __BASE_UNI_SKIP(uv))
 
-/* Surrogates, non-character code points and above-Unicode code points are
- * problematic in some contexts.  This allows code that needs to check for
- * those to to quickly exclude the vast majority of code points it will
- * encounter */
-#define isUTF8_POSSIBLY_PROBLEMATIC(c) ((U8) c >= 0xED)
+/* The largest code point representable by two UTF-8 bytes on this platform.
+ * As explained in the comments for __COMMON_UNI_SKIP, 32 start bytes with
+ * UTF_ACCUMULATION_SHIFT bits of information each */
+#define MAX_UTF8_TWO_BYTE (32 * (1U << UTF_ACCUMULATION_SHIFT) - 1)
 
-#endif /* EBCDIC vs ASCII */
+/* The largest code point representable by two UTF-8 bytes on any platform that
+ * Perl runs on.  This value is constrained by EBCDIC which has 5 bits per
+ * continuation byte */
+#define MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE (32 * (1U << 5) - 1)
+
+/* The maximum number of UTF-8 bytes a single Unicode character can
+ * uppercase/lowercase/fold into.  Unicode guarantees that the maximum
+ * expansion is UTF8_MAX_FOLD_CHAR_EXPAND characters, but any above-Unicode
+ * code point will fold to itself, so we only have to look at the expansion of
+ * the maximum Unicode code point.  But this number may be less than the space
+ * occupied by a very large code point under Perl's extended UTF-8.  We have to
+ * make it large enough to fit any single character.  (It turns out that ASCII
+ * and EBCDIC differ in which is larger) */
+#define UTF8_MAXBYTES_CASE                                                     \
+        (UTF8_MAXBYTES >= (UTF8_MAX_FOLD_CHAR_EXPAND * OFFUNISKIP(0x10FFFF))    \
+                           ? UTF8_MAXBYTES                                      \
+                           : (UTF8_MAX_FOLD_CHAR_EXPAND * OFFUNISKIP(0x10FFFF)))
 
 /* Rest of these are attributes of Unicode and perl's internals rather than the
  * encoding, or happen to be the same in both ASCII and EBCDIC (at least at
@@ -334,20 +465,33 @@ encoded as UTF-8.  C<cp> is a native (ASCII or EBCDIC) code point if less than
 #define I8_TO_NATIVE(ch)         I8_TO_NATIVE_UTF8(ch)
 #define NATIVE8_TO_UNI(ch)       NATIVE_TO_LATIN1(ch)
 
+/* This defines the 1-bits that are to be in the first byte of a multi-byte
+ * UTF-8 encoded character that mark it as a start byte and give the number of
+ * bytes that comprise the character. 'len' is the number of bytes in the
+ * multi-byte sequence. */
+#define UTF_START_MARK(len) (((len) >  7) ? 0xFF : (0xFF & (0xFE << (7-(len)))))
+
+/* Masks out the initial one bits in a start byte, leaving the real data ones.
+ * Doesn't work on an invariant byte.  'len' is the number of bytes in the
+ * multi-byte sequence that comprises the character. */
+#define UTF_START_MASK(len) (((len) >= 7) ? 0x00 : (0x1F >> ((len)-2)))
+
 /* Adds a UTF8 continuation byte 'new' of information to a running total code
  * point 'old' of all the continuation bytes so far.  This is designed to be
  * used in a loop to convert from UTF-8 to the code point represented.  Note
  * that this is asymmetric on EBCDIC platforms, in that the 'new' parameter is
  * the UTF-EBCDIC byte, whereas the 'old' parameter is a Unicode (not EBCDIC)
  * code point in process of being generated */
-#define UTF8_ACCUMULATE(old, new) (((old) << UTF_ACCUMULATION_SHIFT)           \
+#define UTF8_ACCUMULATE(old, new) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(new))              \
+                                   ((old) << UTF_ACCUMULATION_SHIFT)           \
                                    | ((NATIVE_UTF8_TO_I8((U8)new))             \
                                        & UTF_CONTINUATION_MASK))
 
 /* This works in the face of malformed UTF-8. */
-#define UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE(s, e) (UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(*s) \
-                                               && ( (e) - (s) > 1)             \
-                                               && UTF8_IS_CONTINUATION(*((s)+1)))
+#define UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE(s, e)                                 \
+                                       (   UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(*(s))  \
+                                        && ( (e) - (s) > 1)                   \
+                                        && UTF8_IS_CONTINUATION(*((s)+1)))
 
 /* Number of bytes a code point occupies in UTF-8. */
 #define NATIVE_SKIP(uv) UVCHR_SKIP(uv)
@@ -382,8 +526,10 @@ encoded as UTF-8.  C<cp> is a native (ASCII or EBCDIC) code point if less than
  * Note that the result can be larger than 255 if the input character is not
  * downgradable */
 #define TWO_BYTE_UTF8_TO_NATIVE(HI, LO) \
-    ( __ASSERT_(UTF8SKIP(HI) == 2)                                              \
-      __ASSERT_(UTF8_IS_CONTINUATION(LO))                                       \
+    (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(HI))                                              \
+     __ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(LO))                                              \
+     __ASSERT_(PL_utf8skip[HI] == 2)                                            \
+     __ASSERT_(UTF8_IS_CONTINUATION(LO))                                        \
      UNI_TO_NATIVE(UTF8_ACCUMULATE((NATIVE_UTF8_TO_I8(HI) & UTF_START_MASK(2)), \
                                    (LO))))
 
@@ -401,24 +547,51 @@ only) byte is pointed to by C<s>.
 #define UTF8SKIP(s)  PL_utf8skip[*(const U8*)(s)]
 #define UTF8_SKIP(s) UTF8SKIP(s)
 
+/*
+
+=for apidoc Am|STRLEN|UTF8_SAFE_SKIP|char* s|char* e
+returns 0 if S<C<s E<gt>= e>>; otherwise returns the number of bytes in the
+UTF-8 encoded character whose first  byte is pointed to by C<s>.  But it never
+returns beyond C<e>.  On DEBUGGING builds, it asserts that S<C<s E<lt>= e>>.
+
+=cut
+ */
+#define UTF8_SAFE_SKIP(s, e)  (__ASSERT_((e) >= (s))                \
+                              ((e) - (s)) <= 0                      \
+                               ? 0                                  \
+                               : MIN(((e) - (s)), UTF8_SKIP(s)))
+
 /* Most code that says 'UNI_' really means the native value for code points up
  * through 255 */
 #define UNI_IS_INVARIANT(cp)   UVCHR_IS_INVARIANT(cp)
 
-/* Is the byte 'c' the same character when encoded in UTF-8 as when not.  This
- * works on both UTF-8 encoded strings and non-encoded, as it returns TRUE in
- * each for the exact same set of bit patterns.  It is valid on a subset of
- * what UVCHR_IS_INVARIANT is valid on, so can just use that; and the compiler
- * should optimize out anything extraneous given the implementation of the
- * latter */
-#define UTF8_IS_INVARIANT(c)   UVCHR_IS_INVARIANT(c)
+/*
+=for apidoc Am|bool|UTF8_IS_INVARIANT|char c
+
+Evaluates to 1 if the byte C<c> represents the same character when encoded in
+UTF-8 as when not; otherwise evaluates to 0.  UTF-8 invariant characters can be
+copied as-is when converting to/from UTF-8, saving time.
+
+In spite of the name, this macro gives the correct result if the input string
+from which C<c> comes is not encoded in UTF-8.
+
+See C<L</UVCHR_IS_INVARIANT>> for checking if a UV is invariant.
+
+=cut
+
+The reason it works on both UTF-8 encoded strings and non-UTF-8 encoded, is
+that it returns TRUE in each for the exact same set of bit patterns.  It is
+valid on a subset of what UVCHR_IS_INVARIANT is valid on, so can just use that;
+and the compiler should optimize out anything extraneous given the
+implementation of the latter.  The |0 makes sure this isn't mistakenly called
+with a ptr argument.
+*/
+#define UTF8_IS_INVARIANT(c)   UVCHR_IS_INVARIANT((c) | 0)
 
 /* Like the above, but its name implies a non-UTF8 input, which as the comments
  * above show, doesn't matter as to its implementation */
 #define NATIVE_BYTE_IS_INVARIANT(c)    UVCHR_IS_INVARIANT(c)
 
-#define MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE 0x3FF    /* constrained by EBCDIC */
-
 /* The macros in the next 4 sets are used to generate the two utf8 or utfebcdic
  * bytes from an ordinal that is known to fit into exactly two (not one) bytes;
  * it must be less than 0x3FF to work across both encodings. */
@@ -428,11 +601,13 @@ only) byte is pointed to by C<s>.
  * (which works for code points up through 0xFF) or NATIVE_TO_UNI which works
  * for any code point */
 #define __BASE_TWO_BYTE_HI(c, translate_function)                               \
+           (__ASSERT_(! UVCHR_IS_INVARIANT(c))                                  \
             I8_TO_NATIVE_UTF8((translate_function(c) >> UTF_ACCUMULATION_SHIFT) \
-                              | UTF_START_MARK(2))
+                              | UTF_START_MARK(2)))
 #define __BASE_TWO_BYTE_LO(c, translate_function)                               \
+             (__ASSERT_(! UVCHR_IS_INVARIANT(c))                                \
               I8_TO_NATIVE_UTF8((translate_function(c) & UTF_CONTINUATION_MASK) \
-                                 | UTF_CONTINUATION_MARK)
+                                 | UTF_CONTINUATION_MARK))
 
 /* The next two macros should not be used.  They were designed to be usable as
  * the case label of a switch statement, but this doesn't work for EBCDIC.  Use
@@ -443,9 +618,9 @@ only) byte is pointed to by C<s>.
 /* The next two macros are used when the source should be a single byte
  * character; checked for under DEBUGGING */
 #define UTF8_EIGHT_BIT_HI(c) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))                    \
-                             ((U8) __BASE_TWO_BYTE_HI(c, NATIVE_TO_LATIN1)))
+                             ( __BASE_TWO_BYTE_HI(c, NATIVE_TO_LATIN1)))
 #define UTF8_EIGHT_BIT_LO(c) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))                    \
-                             ((U8) __BASE_TWO_BYTE_LO(c, NATIVE_TO_LATIN1)))
+                             (__BASE_TWO_BYTE_LO(c, NATIVE_TO_LATIN1)))
 
 /* These final two macros in the series are used when the source can be any
  * code point whose UTF-8 is known to occupy 2 bytes; they are less efficient
@@ -456,11 +631,11 @@ only) byte is pointed to by C<s>.
 #define UTF8_TWO_BYTE_HI(c)                                                    \
        (__ASSERT_((sizeof(c) ==  1)                                            \
                   || !(((WIDEST_UTYPE)(c)) & ~MAX_UTF8_TWO_BYTE))              \
-        ((U8) __BASE_TWO_BYTE_HI(c, NATIVE_TO_UNI)))
+        (__BASE_TWO_BYTE_HI(c, NATIVE_TO_UNI)))
 #define UTF8_TWO_BYTE_LO(c)                                                    \
        (__ASSERT_((sizeof(c) ==  1)                                            \
                   || !(((WIDEST_UTYPE)(c)) & ~MAX_UTF8_TWO_BYTE))              \
-        ((U8) __BASE_TWO_BYTE_LO(c, NATIVE_TO_UNI)))
+        (__BASE_TWO_BYTE_LO(c, NATIVE_TO_UNI)))
 
 /* This is illegal in any well-formed UTF-8 in both EBCDIC and ASCII
  * as it is only in overlongs. */
@@ -473,20 +648,37 @@ only) byte is pointed to by C<s>.
  * beginning of a utf8 character.  Now that foo_utf8() determines that itself,
  * no need to do it again here
  */
-#define isIDFIRST_lazy_if(p,UTF) ((IN_BYTES || !UTF ) \
-                                ? isIDFIRST(*(p)) \
-                                : isIDFIRST_utf8((const U8*)p))
-#define isWORDCHAR_lazy_if(p,UTF)   ((IN_BYTES || (!UTF )) \
-                                ? isWORDCHAR(*(p)) \
-                                : isWORDCHAR_utf8((const U8*)p))
-#define isALNUM_lazy_if(p,UTF)   isWORDCHAR_lazy_if(p,UTF)
+#define isIDFIRST_lazy_if(p,UTF)                                            \
+            _is_utf8_FOO(_CC_IDFIRST, (const U8 *) p, "isIDFIRST_lazy_if",  \
+                         "isIDFIRST_lazy_if_safe",                          \
+                         cBOOL(UTF && ! IN_BYTES), 0, __FILE__,__LINE__)
+
+#define isIDFIRST_lazy_if_safe(p, e, UTF)                                   \
+                   ((IN_BYTES || !UTF)                                      \
+                     ? isIDFIRST(*(p))                                      \
+                     : isIDFIRST_utf8_safe(p, e))
+
+#define isWORDCHAR_lazy_if(p,UTF)                                           \
+            _is_utf8_FOO(_CC_IDFIRST, (const U8 *) p, "isWORDCHAR_lazy_if", \
+                         "isWORDCHAR_lazy_if_safe",                         \
+                         cBOOL(UTF && ! IN_BYTES), 0, __FILE__,__LINE__)
+
+#define isWORDCHAR_lazy_if_safe(p, e, UTF)                                  \
+                   ((IN_BYTES || !UTF)                                      \
+                     ? isWORDCHAR(*(p))                                     \
+                     : isWORDCHAR_utf8_safe((U8 *) p, (U8 *) e))
+
+#define isALNUM_lazy_if(p,UTF)                                              \
+            _is_utf8_FOO(_CC_IDFIRST, (const U8 *) p, "isALNUM_lazy_if",    \
+                         "isWORDCHAR_lazy_if_safe",                         \
+                         cBOOL(UTF && ! IN_BYTES), 0, __FILE__,__LINE__)
 
 #define UTF8_MAXLEN UTF8_MAXBYTES
 
 /* A Unicode character can fold to up to 3 characters */
 #define UTF8_MAX_FOLD_CHAR_EXPAND 3
 
-#define IN_BYTES (CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_BYTES)
+#define IN_BYTES UNLIKELY(CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_BYTES)
 
 /*
 
@@ -505,92 +697,190 @@ case any call to string overloading updates the internal UTF-8 encoding flag.
  * Is so within 'feature unicode_strings' or 'locale :not_characters', and not
  * within 'use bytes'.  UTF-8 locales are not tested for here, but perhaps
  * could be */
-#define IN_UNI_8_BIT                                                             \
-           (((CopHINTS_get(PL_curcop) & (HINT_UNI_8_BIT))                       \
-               || (CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_LOCALE_PARTIAL                 \
-                   /* -1 below is for :not_characters */                         \
-                   && _is_in_locale_category(FALSE, -1)))                        \
-              && ! IN_BYTES)
+#define IN_UNI_8_BIT                                                    \
+           ((    (      (CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_UNI_8_BIT))    \
+                   || (   CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_LOCALE_PARTIAL \
+                            /* -1 below is for :not_characters */       \
+                       && _is_in_locale_category(FALSE, -1)))           \
+              && (! IN_BYTES))
 
 
 #define UTF8_ALLOW_EMPTY               0x0001  /* Allow a zero length string */
+#define UTF8_GOT_EMPTY                  UTF8_ALLOW_EMPTY
 
 /* Allow first byte to be a continuation byte */
 #define UTF8_ALLOW_CONTINUATION                0x0002
+#define UTF8_GOT_CONTINUATION          UTF8_ALLOW_CONTINUATION
 
-/* Allow second... bytes to be non-continuation bytes */
+/* Unexpected non-continuation byte */
 #define UTF8_ALLOW_NON_CONTINUATION    0x0004
+#define UTF8_GOT_NON_CONTINUATION      UTF8_ALLOW_NON_CONTINUATION
 
 /* expecting more bytes than were available in the string */
 #define UTF8_ALLOW_SHORT               0x0008
+#define UTF8_GOT_SHORT                 UTF8_ALLOW_SHORT
 
-/* Overlong sequence; i.e., the code point can be specified in fewer bytes. */
+/* Overlong sequence; i.e., the code point can be specified in fewer bytes.
+ * First one will convert the overlong to the REPLACEMENT CHARACTER; second
+ * will return what the overlong evaluates to */
 #define UTF8_ALLOW_LONG                 0x0010
-
-#define UTF8_DISALLOW_SURROGATE                0x0020  /* Unicode surrogates */
-#define UTF8_WARN_SURROGATE            0x0040
-
-#define UTF8_DISALLOW_NONCHAR           0x0080 /* Unicode non-character */
-#define UTF8_WARN_NONCHAR               0x0100 /*  code points */
-
-#define UTF8_DISALLOW_SUPER            0x0200  /* Super-set of Unicode: code */
-#define UTF8_WARN_SUPER                        0x0400  /* points above the legal max */
-
-/* Code points which never were part of the original UTF-8 standard, the first
- * byte of which is a FE or FF on ASCII platforms. If the first byte is FF, it
- * will overflow a 32-bit word.  If the first byte is FE, it will overflow a
- * signed 32-bit word. */
-#define UTF8_DISALLOW_FE_FF            0x0800
-#define UTF8_WARN_FE_FF                        0x1000
-
-#define UTF8_CHECK_ONLY                        0x2000
+#define UTF8_ALLOW_LONG_AND_ITS_VALUE   (UTF8_ALLOW_LONG|0x0020)
+#define UTF8_GOT_LONG                   UTF8_ALLOW_LONG
+
+#define UTF8_ALLOW_OVERFLOW             0x0080
+#define UTF8_GOT_OVERFLOW               UTF8_ALLOW_OVERFLOW
+
+#define UTF8_DISALLOW_SURROGATE                0x0100  /* Unicode surrogates */
+#define UTF8_GOT_SURROGATE             UTF8_DISALLOW_SURROGATE
+#define UTF8_WARN_SURROGATE            0x0200
+
+/* Unicode non-character  code points */
+#define UTF8_DISALLOW_NONCHAR           0x0400
+#define UTF8_GOT_NONCHAR                UTF8_DISALLOW_NONCHAR
+#define UTF8_WARN_NONCHAR               0x0800
+
+/* Super-set of Unicode: code points above the legal max */
+#define UTF8_DISALLOW_SUPER            0x1000
+#define UTF8_GOT_SUPER                 UTF8_DISALLOW_SUPER
+#define UTF8_WARN_SUPER                        0x2000
+
+/* The original UTF-8 standard did not define UTF-8 with start bytes of 0xFE or
+ * 0xFF, though UTF-EBCDIC did.  This allowed both versions to represent code
+ * points up to 2 ** 31 - 1.  Perl extends UTF-8 so that 0xFE and 0xFF are
+ * usable on ASCII platforms, and 0xFF means something different than
+ * UTF-EBCDIC defines.  These changes allow code points of 64 bits (actually
+ * somewhat more) to be represented on both platforms.  But these are Perl
+ * extensions, and not likely to be interchangeable with other languages.  Note
+ * that on ASCII platforms, FE overflows a signed 32-bit word, and FF an
+ * unsigned one. */
+#define UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED     0x4000
+#define UTF8_GOT_PERL_EXTENDED          UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED
+#define UTF8_WARN_PERL_EXTENDED         0x8000
+
+/* For back compat, these old names are misleading for overlongs and
+ * UTF_EBCDIC. */
+#define UTF8_DISALLOW_ABOVE_31_BIT      UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED
+#define UTF8_GOT_ABOVE_31_BIT           UTF8_GOT_PERL_EXTENDED
+#define UTF8_WARN_ABOVE_31_BIT          UTF8_WARN_PERL_EXTENDED
+#define UTF8_DISALLOW_FE_FF             UTF8_DISALLOW_PERL_EXTENDED
+#define UTF8_WARN_FE_FF                 UTF8_WARN_PERL_EXTENDED
+
+#define UTF8_CHECK_ONLY                        0x10000
+#define _UTF8_NO_CONFIDENCE_IN_CURLEN   0x20000  /* Internal core use only */
 
 /* For backwards source compatibility.  They do nothing, as the default now
  * includes what they used to mean.  The first one's meaning was to allow the
  * just the single non-character 0xFFFF */
 #define UTF8_ALLOW_FFFF 0
+#define UTF8_ALLOW_FE_FF 0
 #define UTF8_ALLOW_SURROGATE 0
 
-#define UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE                                      \
-                                (UTF8_DISALLOW_SUPER|UTF8_DISALLOW_NONCHAR     \
-                                 |UTF8_DISALLOW_SURROGATE|UTF8_DISALLOW_FE_FF)
+/* C9 refers to Unicode Corrigendum #9: allows but discourages non-chars */
+#define UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE                                    \
+                                 (UTF8_DISALLOW_SUPER|UTF8_DISALLOW_SURROGATE)
+#define UTF8_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE (UTF8_WARN_SUPER|UTF8_WARN_SURROGATE)
+
+#define UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE                                       \
+                  (UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE|UTF8_DISALLOW_NONCHAR)
 #define UTF8_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE \
-       (UTF8_WARN_SUPER|UTF8_WARN_NONCHAR|UTF8_WARN_SURROGATE|UTF8_WARN_FE_FF)
-#define UTF8_ALLOW_ANY \
-           (~(UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE|UTF8_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE))
-#define UTF8_ALLOW_ANYUV                                                        \
-         (UTF8_ALLOW_EMPTY                                                      \
-         & ~(UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE|UTF8_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE))
-#define UTF8_ALLOW_DEFAULT             (ckWARN(WARN_UTF8) ? 0 : \
-                                        UTF8_ALLOW_ANYUV)
-
-/* Several of the macros below have a second parameter that is currently
- * unused; but could be used in the future to make sure that the input is
- * well-formed. */
-
-#define UTF8_IS_SURROGATE(s, e) cBOOL(is_SURROGATE_utf8(s))
-#define UTF8_IS_REPLACEMENT(s, send) cBOOL(is_REPLACEMENT_utf8_safe(s,send))
-
-/*               ASCII              EBCDIC I8
+                          (UTF8_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE|UTF8_WARN_NONCHAR)
+
+/* This is typically used for code that processes UTF-8 input and doesn't want
+ * to have to deal with any malformations that might be present.  All such will
+ * be safely replaced by the REPLACEMENT CHARACTER, unless other flags
+ * overriding this are also present. */
+#define UTF8_ALLOW_ANY ( UTF8_ALLOW_CONTINUATION                                \
+                        |UTF8_ALLOW_NON_CONTINUATION                            \
+                        |UTF8_ALLOW_SHORT                                       \
+                        |UTF8_ALLOW_LONG                                        \
+                        |UTF8_ALLOW_OVERFLOW)
+
+/* Accept any Perl-extended UTF-8 that evaluates to any UV on the platform, but
+ * not any malformed.  This is the default. */
+#define UTF8_ALLOW_ANYUV   0
+#define UTF8_ALLOW_DEFAULT UTF8_ALLOW_ANYUV
+
+/*
+=for apidoc Am|bool|UTF8_IS_SURROGATE|const U8 *s|const U8 *e
+
+Evaluates to non-zero if the first few bytes of the string starting at C<s> and
+looking no further than S<C<e - 1>> are well-formed UTF-8 that represents one
+of the Unicode surrogate code points; otherwise it evaluates to 0.  If
+non-zero, the value gives how many bytes starting at C<s> comprise the code
+point's representation.
+
+=cut
+ */
+#define UTF8_IS_SURROGATE(s, e)      is_SURROGATE_utf8_safe(s, e)
+
+
+#define UTF8_IS_REPLACEMENT(s, send) is_REPLACEMENT_utf8_safe(s,send)
+
+#define MAX_LEGAL_CP  ((UV)IV_MAX)
+
+/*
+=for apidoc Am|bool|UTF8_IS_SUPER|const U8 *s|const U8 *e
+
+Recall that Perl recognizes an extension to UTF-8 that can encode code
+points larger than the ones defined by Unicode, which are 0..0x10FFFF.
+
+This macro evaluates to non-zero if the first few bytes of the string starting
+at C<s> and looking no further than S<C<e - 1>> are from this UTF-8 extension;
+otherwise it evaluates to 0.  If non-zero, the value gives how many bytes
+starting at C<s> comprise the code point's representation.
+
+0 is returned if the bytes are not well-formed extended UTF-8, or if they
+represent a code point that cannot fit in a UV on the current platform.  Hence
+this macro can give different results when run on a 64-bit word machine than on
+one with a 32-bit word size.
+
+Note that it is illegal to have code points that are larger than what can
+fit in an IV on the current machine.
+
+=cut
+
+ *               ASCII              EBCDIC I8
  * U+10FFFF: \xF4\x8F\xBF\xBF  \xF9\xA1\xBF\xBF\xBF    max legal Unicode
  * U+110000: \xF4\x90\x80\x80  \xF9\xA2\xA0\xA0\xA0
  * U+110001: \xF4\x90\x80\x81  \xF9\xA2\xA0\xA0\xA1
- *
- * BE AWARE that this test doesn't rule out malformed code points, in
- * particular overlongs */
-#ifdef EBCDIC /* Both versions assume well-formed UTF8 */
-#   define UTF8_IS_SUPER(s, e) (NATIVE_UTF8_TO_I8(* (U8*) (s)) >= 0xF9          \
-                         && (NATIVE_UTF8_TO_I8(* (U8*) (s)) > 0xF9              \
-                             || (NATIVE_UTF8_TO_I8(* ((U8*) (s) + 1)) >= 0xA2)))
+ */
+#ifdef EBCDIC
+#   define UTF8_IS_SUPER(s, e)                                              \
+                  ((    LIKELY((e) > (s) + 4)                               \
+                    &&      NATIVE_UTF8_TO_I8(*(s)) >= 0xF9                 \
+                    && (    NATIVE_UTF8_TO_I8(*(s)) >  0xF9                 \
+                        || (NATIVE_UTF8_TO_I8(*((s) + 1)) >= 0xA2))         \
+                    &&  LIKELY((s) + UTF8SKIP(s) <= (e)))                   \
+                    ?  is_utf8_char_helper(s, s + UTF8SKIP(s), 0) : 0)
 #else
-#   define UTF8_IS_SUPER(s, e) (*(U8*) (s) >= 0xF4                              \
-                           && (*(U8*) (s) > 0xF4 || (*((U8*) (s) + 1) >= 0x90)))
+#   define UTF8_IS_SUPER(s, e)                                              \
+                   ((    LIKELY((e) > (s) + 3)                              \
+                     &&  (*(U8*) (s)) >= 0xF4                               \
+                     && ((*(U8*) (s)) >  0xF4 || (*((U8*) (s) + 1) >= 0x90))\
+                     &&  LIKELY((s) + UTF8SKIP(s) <= (e)))                  \
+                    ?  is_utf8_char_helper(s, s + UTF8SKIP(s), 0) : 0)
 #endif
 
 /* These are now machine generated, and the 'given' clause is no longer
  * applicable */
 #define UTF8_IS_NONCHAR_GIVEN_THAT_NON_SUPER_AND_GE_PROBLEMATIC(s, e)          \
-                                                    cBOOL(is_NONCHAR_utf8(s))
+                                            cBOOL(is_NONCHAR_utf8_safe(s,e))
+
+/*
+=for apidoc Am|bool|UTF8_IS_NONCHAR|const U8 *s|const U8 *e
+
+Evaluates to non-zero if the first few bytes of the string starting at C<s> and
+looking no further than S<C<e - 1>> are well-formed UTF-8 that represents one
+of the Unicode non-character code points; otherwise it evaluates to 0.  If
+non-zero, the value gives how many bytes starting at C<s> comprise the code
+point's representation.
+
+=for apidoc AmnU|UV|UNICODE_REPLACEMENT
+
+Evaluates to 0xFFFD, the code point of the Unicode REPLACEMENT CHARACTER
+
+=cut
+ */
 #define UTF8_IS_NONCHAR(s, e)                                                  \
                 UTF8_IS_NONCHAR_GIVEN_THAT_NON_SUPER_AND_GE_PROBLEMATIC(s, e)
 
@@ -603,37 +893,60 @@ case any call to string overloading updates the internal UTF-8 encoding flag.
  * let's be conservative and do as Unicode says. */
 #define PERL_UNICODE_MAX       0x10FFFF
 
-#define UNICODE_WARN_SURROGATE     0x0001      /* UTF-16 surrogates */
-#define UNICODE_WARN_NONCHAR       0x0002      /* Non-char code points */
-#define UNICODE_WARN_SUPER         0x0004      /* Above 0x10FFFF */
-#define UNICODE_WARN_FE_FF         0x0008      /* Above 0x10FFFF */
-#define UNICODE_DISALLOW_SURROGATE 0x0010
-#define UNICODE_DISALLOW_NONCHAR   0x0020
-#define UNICODE_DISALLOW_SUPER     0x0040
-#define UNICODE_DISALLOW_FE_FF     0x0080
+#define UNICODE_WARN_SURROGATE         0x0001  /* UTF-16 surrogates */
+#define UNICODE_WARN_NONCHAR           0x0002  /* Non-char code points */
+#define UNICODE_WARN_SUPER             0x0004  /* Above 0x10FFFF */
+#define UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED     0x0008  /* Above 0x7FFF_FFFF */
+#define UNICODE_WARN_ABOVE_31_BIT      UNICODE_WARN_PERL_EXTENDED
+#define UNICODE_DISALLOW_SURROGATE     0x0010
+#define UNICODE_DISALLOW_NONCHAR       0x0020
+#define UNICODE_DISALLOW_SUPER         0x0040
+#define UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED 0x0080
+#define UNICODE_DISALLOW_ABOVE_31_BIT  UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED
+
+#define UNICODE_GOT_SURROGATE       UNICODE_DISALLOW_SURROGATE
+#define UNICODE_GOT_NONCHAR         UNICODE_DISALLOW_NONCHAR
+#define UNICODE_GOT_SUPER           UNICODE_DISALLOW_SUPER
+#define UNICODE_GOT_PERL_EXTENDED   UNICODE_DISALLOW_PERL_EXTENDED
+
+#define UNICODE_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE                                   \
+                                  (UNICODE_WARN_SURROGATE|UNICODE_WARN_SUPER)
 #define UNICODE_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE                                      \
-            (UNICODE_WARN_SURROGATE|UNICODE_WARN_NONCHAR|UNICODE_WARN_SUPER)
+                   (UNICODE_WARN_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE|UNICODE_WARN_NONCHAR)
+#define UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE                               \
+                          (UNICODE_DISALLOW_SURROGATE|UNICODE_DISALLOW_SUPER)
 #define UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE                                  \
(UNICODE_DISALLOW_SURROGATE|UNICODE_DISALLOW_NONCHAR|UNICODE_DISALLOW_SUPER)
          (UNICODE_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE|UNICODE_DISALLOW_NONCHAR)
 
 /* For backward source compatibility, as are now the default */
 #define UNICODE_ALLOW_SURROGATE 0
 #define UNICODE_ALLOW_SUPER    0
 #define UNICODE_ALLOW_ANY      0
 
-#define UNICODE_IS_SURROGATE(c)                ((c) >= UNICODE_SURROGATE_FIRST && \
-                                        (c) <= UNICODE_SURROGATE_LAST)
-#define UNICODE_IS_REPLACEMENT(c)      ((c) == UNICODE_REPLACEMENT)
-#define UNICODE_IS_BYTE_ORDER_MARK(c)  ((c) == UNICODE_BYTE_ORDER_MARK)
-#define UNICODE_IS_NONCHAR(c)          ((c >= 0xFDD0 && c <= 0xFDEF) \
-                       /* The other noncharacters end in FFFE or FFFF, which  \
-                        * the mask below catches both of, but beyond the last \
-                        * official unicode code point, they aren't            \
-                        * noncharacters, since those aren't Unicode           \
-                        * characters at all */                                \
-                       || ((((c & 0xFFFE) == 0xFFFE)) && ! UNICODE_IS_SUPER(c)))
-#define UNICODE_IS_SUPER(c)            ((c) > PERL_UNICODE_MAX)
-#define UNICODE_IS_FE_FF(c)            ((c) > 0x7FFFFFFF)
+/* This matches the 2048 code points between UNICODE_SURROGATE_FIRST (0xD800) and
+ * UNICODE_SURROGATE_LAST (0xDFFF) */
+#define UNICODE_IS_SURROGATE(uv)        (((UV) (uv) & (~0xFFFF | 0xF800))       \
+                                                                    == 0xD800)
+
+#define UNICODE_IS_REPLACEMENT(uv)     ((UV) (uv) == UNICODE_REPLACEMENT)
+#define UNICODE_IS_BYTE_ORDER_MARK(uv) ((UV) (uv) == UNICODE_BYTE_ORDER_MARK)
+
+/* Is 'uv' one of the 32 contiguous-range noncharacters? */
+#define UNICODE_IS_32_CONTIGUOUS_NONCHARS(uv)      ((UV) (uv) >= 0xFDD0         \
+                                                 && (UV) (uv) <= 0xFDEF)
+
+/* Is 'uv' one of the 34 plane-ending noncharacters 0xFFFE, 0xFFFF, 0x1FFFE,
+ * 0x1FFFF, ... 0x10FFFE, 0x10FFFF, given that we know that 'uv' is not above
+ * the Unicode legal max */
+#define UNICODE_IS_END_PLANE_NONCHAR_GIVEN_NOT_SUPER(uv)                        \
+                                              (((UV) (uv) & 0xFFFE) == 0xFFFE)
+
+#define UNICODE_IS_NONCHAR(uv)                                                  \
+    (   UNICODE_IS_32_CONTIGUOUS_NONCHARS(uv)                                   \
+     || (   LIKELY( ! UNICODE_IS_SUPER(uv))                                     \
+         && UNICODE_IS_END_PLANE_NONCHAR_GIVEN_NOT_SUPER(uv)))
+
+#define UNICODE_IS_SUPER(uv)    ((UV) (uv) > PERL_UNICODE_MAX)
 
 #define LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S      LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S_NATIVE
 #define LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS                                  \
@@ -675,81 +988,54 @@ case any call to string overloading updates the internal UTF-8 encoding flag.
 
 #define SHARP_S_SKIP 2
 
-/* If you want to exclude surrogates, and beyond legal Unicode, see the blame
- * log for earlier versions which gave details for these */
-
-/* A helper macro for isUTF8_CHAR, so use that one, and not this one.  This is
- * retained solely for backwards compatibility and may be deprecated and
- * removed in a future Perl version.
- *
- * regen/regcharclass.pl generates is_UTF8_CHAR_utf8() macros for up to these
- * number of bytes.  So this has to be coordinated with that file */
-#ifdef EBCDIC
-#   define IS_UTF8_CHAR_FAST(n) ((n) <= 3)
-#else
-#   define IS_UTF8_CHAR_FAST(n) ((n) <= 4)
-#endif
+#define is_utf8_char_buf(buf, buf_end) isUTF8_CHAR(buf, buf_end)
+#define bytes_from_utf8(s, lenp, is_utf8p)                                  \
+                            bytes_from_utf8_loc(s, lenp, is_utf8p, 0)
 
-#ifndef EBCDIC
-/* A helper macro for isUTF8_CHAR, so use that one instead of this.  This was
- * generated by regen/regcharclass.pl, and then moved here.  The lines that
- * generated it were then commented out.  This was done solely because it takes
- * on the order of 10 minutes to generate, and is never going to change, unless
- * the generated code is improved.
- *
- * The EBCDIC versions have been cut to not cover all of legal Unicode,
- * otherwise they take too long to generate; besides there is a separate one
- * for each code page, so they are in regcharclass.h instead of here */
 /*
-       UTF8_CHAR: Matches legal UTF-8 encoded characters from 2 through 4 bytes
 
-       0x80 - 0x1FFFFF
-*/
-/*** GENERATED CODE ***/
-#define is_UTF8_CHAR_utf8_no_length_checks(s)                               \
-( ( 0xC2 <= ((U8*)s)[0] && ((U8*)s)[0] <= 0xDF ) ?                          \
-    ( ( ( ((U8*)s)[1] & 0xC0 ) == 0x80 ) ? 2 : 0 )                          \
-: ( 0xE0 == ((U8*)s)[0] ) ?                                                 \
-    ( ( ( ( ((U8*)s)[1] & 0xE0 ) == 0xA0 ) && ( ( ((U8*)s)[2] & 0xC0 ) == 0x80 ) ) ? 3 : 0 )\
-: ( 0xE1 <= ((U8*)s)[0] && ((U8*)s)[0] <= 0xEF ) ?                          \
-    ( ( ( ( ((U8*)s)[1] & 0xC0 ) == 0x80 ) && ( ( ((U8*)s)[2] & 0xC0 ) == 0x80 ) ) ? 3 : 0 )\
-: ( 0xF0 == ((U8*)s)[0] ) ?                                                 \
-    ( ( ( ( 0x90 <= ((U8*)s)[1] && ((U8*)s)[1] <= 0xBF ) && ( ( ((U8*)s)[2] & 0xC0 ) == 0x80 ) ) && ( ( ((U8*)s)[3] & 0xC0 ) == 0x80 ) ) ? 4 : 0 )\
-: ( ( ( ( 0xF1 <= ((U8*)s)[0] && ((U8*)s)[0] <= 0xF7 ) && ( ( ((U8*)s)[1] & 0xC0 ) == 0x80 ) ) && ( ( ((U8*)s)[2] & 0xC0 ) == 0x80 ) ) && ( ( ((U8*)s)[3] & 0xC0 ) == 0x80 ) ) ? 4 : 0 )
-#endif
+=for apidoc Am|STRLEN|isUTF8_CHAR_flags|const U8 *s|const U8 *e| const U32 flags
 
-/*
+Evaluates to non-zero if the first few bytes of the string starting at C<s> and
+looking no further than S<C<e - 1>> are well-formed UTF-8, as extended by Perl,
+that represents some code point, subject to the restrictions given by C<flags>;
+otherwise it evaluates to 0.  If non-zero, the value gives how many bytes
+starting at C<s> comprise the code point's representation.  Any bytes remaining
+before C<e>, but beyond the ones needed to form the first code point in C<s>,
+are not examined.
 
-=for apidoc Am|STRLEN|isUTF8_CHAR|const U8 *s|const U8 *e
+If C<flags> is 0, this gives the same results as C<L</isUTF8_CHAR>>;
+if C<flags> is C<UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE>, this gives the same results
+as C<L</isSTRICT_UTF8_CHAR>>;
+and if C<flags> is C<UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_C9_INTERCHANGE>, this gives
+the same results as C<L</isC9_STRICT_UTF8_CHAR>>.
+Otherwise C<flags> may be any combination of the C<UTF8_DISALLOW_I<foo>> flags
+understood by C<L</utf8n_to_uvchr>>, with the same meanings.
 
-Returns the number of bytes beginning at C<s> which form a legal UTF-8 (or
-UTF-EBCDIC) encoded character, looking no further than S<C<e - s>> bytes into
-C<s>.  Returns 0 if the sequence starting at C<s> through S<C<e - 1>> is not
-well-formed UTF-8.
+The three alternative macros are for the most commonly needed validations; they
+are likely to run somewhat faster than this more general one, as they can be
+inlined into your code.
 
-Note that an INVARIANT character (i.e. ASCII on non-EBCDIC
-machines) is a valid UTF-8 character.
+Use L</is_utf8_string_flags>, L</is_utf8_string_loc_flags>, and
+L</is_utf8_string_loclen_flags> to check entire strings.
 
 =cut
 */
 
-#define isUTF8_CHAR(s, e)   (UNLIKELY((e) <= (s))                           \
-                             ? 0                                            \
-                             : (UTF8_IS_INVARIANT(*s))                      \
-                               ? 1                                          \
-                               : UNLIKELY(((e) - (s)) < UTF8SKIP(s))        \
-                                 ? 0                                        \
-                                 : LIKELY(IS_UTF8_CHAR_FAST(UTF8SKIP(s)))   \
-                                   ? is_UTF8_CHAR_utf8_no_length_checks(s)  \
-                                   : _is_utf8_char_slow(s, e))
-
-#define is_utf8_char_buf(buf, buf_end) isUTF8_CHAR(buf, buf_end)
+#define isUTF8_CHAR_flags(s, e, flags)                                      \
+    (UNLIKELY((e) <= (s))                                                   \
+    ? 0                                                                     \
+    : (UTF8_IS_INVARIANT(*s))                                               \
+      ? 1                                                                   \
+      : UNLIKELY(((e) - (s)) < UTF8SKIP(s))                                 \
+        ? 0                                                                 \
+        : is_utf8_char_helper(s, e, flags))
 
 /* Do not use; should be deprecated.  Use isUTF8_CHAR() instead; this is
  * retained solely for backwards compatibility */
 #define IS_UTF8_CHAR(p, n)      (isUTF8_CHAR(p, (p) + (n)) == n)
 
-#endif /* H_UTF8 */
+#endif /* PERL_UTF8_H_ */
 
 /*
  * ex: set ts=8 sts=4 sw=4 et: