This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
Update Socket version in Maintainers.pl
[perl5.git] / utf8.h
diff --git a/utf8.h b/utf8.h
index 1df972b..613389c 100644 (file)
--- a/utf8.h
+++ b/utf8.h
@@ -1,5 +1,11 @@
 /*    utf8.h
  *
 /*    utf8.h
  *
+ * This file contains definitions for use with the UTF-8 encoding.  It
+ * actually also works with the variant UTF-8 encoding called UTF-EBCDIC, and
+ * hides almost all of the differences between these from the caller.  In other
+ * words, someone should #include this file, and if the code is being compiled
+ * on an EBCDIC platform, things should mostly just work.
+ *
  *    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2005, 2006, 2007, 2009,
  *    2010, 2011 by Larry Wall and others
  *
  *    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2005, 2006, 2007, 2009,
  *    2010, 2011 by Larry Wall and others
  *
@@ -20,6 +26,9 @@
 #    define USE_UTF8_IN_NAMES (PL_hints & HINT_UTF8)
 #endif
 
 #    define USE_UTF8_IN_NAMES (PL_hints & HINT_UTF8)
 #endif
 
+#include "regcharclass.h"
+#include "unicode_constants.h"
+
 /* For to_utf8_fold_flags, q.v. */
 #define FOLD_FLAGS_LOCALE 0x1
 #define FOLD_FLAGS_FULL   0x2
 /* For to_utf8_fold_flags, q.v. */
 #define FOLD_FLAGS_LOCALE 0x1
 #define FOLD_FLAGS_FULL   0x2
 #define _CORE_SWASH_INIT_RETURN_IF_UNDEF       0x2
 #define _CORE_SWASH_INIT_ACCEPT_INVLIST        0x4
 
 #define _CORE_SWASH_INIT_RETURN_IF_UNDEF       0x2
 #define _CORE_SWASH_INIT_ACCEPT_INVLIST        0x4
 
+#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)
+#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)
+
 #define to_uni_fold(c, p, lenp) _to_uni_fold_flags(c, p, lenp, FOLD_FLAGS_FULL)
 #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, NULL)
-#define to_utf8_lower(a,b,c) _to_utf8_lower_flags(a,b,c,0, NULL)
-#define to_utf8_upper(a,b,c) _to_utf8_upper_flags(a,b,c,0, NULL)
-#define to_utf8_title(a,b,c) _to_utf8_title_flags(a,b,c,0, NULL)
+#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. */
 
 /* Source backward compatibility. */
-#define uvuni_to_utf8(d, uv)           uvuni_to_utf8_flags(d, uv, 0)
 #define is_utf8_string_loc(s, len, ep) is_utf8_string_loclen(s, len, ep, 0)
 
 #define foldEQ_utf8(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2) \
                    foldEQ_utf8_flags(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2, 0)
 #define is_utf8_string_loc(s, len, ep) is_utf8_string_loclen(s, len, ep, 0)
 
 #define foldEQ_utf8(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2) \
                    foldEQ_utf8_flags(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2, 0)
-#define FOLDEQ_UTF8_NOMIX_ASCII (1 << 0)
-#define FOLDEQ_UTF8_LOCALE      (1 << 1)
+#define FOLDEQ_UTF8_NOMIX_ASCII   (1 << 0)
+#define FOLDEQ_LOCALE             (1 << 1)
 #define FOLDEQ_S1_ALREADY_FOLDED  (1 << 2)
 #define FOLDEQ_S2_ALREADY_FOLDED  (1 << 3)
 
 #define FOLDEQ_S1_ALREADY_FOLDED  (1 << 2)
 #define FOLDEQ_S2_ALREADY_FOLDED  (1 << 3)
 
-/*
-=for apidoc ibcmp_utf8
-
-This is a synonym for (! foldEQ_utf8())
-
-=cut
-*/
 #define ibcmp_utf8(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2) \
                    cBOOL(! foldEQ_utf8(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2))
 
 #define ibcmp_utf8(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2) \
                    cBOOL(! foldEQ_utf8(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2))
 
@@ -96,28 +103,23 @@ EXTCONST unsigned char PL_utf8skip[];
 
 END_EXTERN_C
 
 
 END_EXTERN_C
 
-#include "regcharclass.h"
-#include "unicode_constants.h"
+/* Native character to/from iso-8859-1.  Are the identity functions on ASCII
+ * platforms */
+#define NATIVE_TO_LATIN1(ch)     (ch)
+#define LATIN1_TO_NATIVE(ch)     (ch)
+
+/* 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
+ * UTF-8 and UTF-EBCDIC are two different things, but we often conflate them
+ * 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) (ch)
+#define I8_TO_NATIVE_UTF8(ch) (ch)
 
 
-/* Native character to iso-8859-1 */
-#define NATIVE_TO_ASCII(ch)      (ch)
-#define ASCII_TO_NATIVE(ch)      (ch)
-/* Transform after encoding */
-#define NATIVE_TO_UTF(ch)        (ch)
-#define NATIVE_TO_I8(ch) NATIVE_TO_UTF(ch)     /* a clearer synonym */
-#define UTF_TO_NATIVE(ch)        (ch)
-#define I8_TO_NATIVE(ch) UTF_TO_NATIVE(ch)
 /* Transforms in wide UV chars */
 #define UNI_TO_NATIVE(ch)        (ch)
 #define NATIVE_TO_UNI(ch)        (ch)
 /* Transforms in wide UV chars */
 #define UNI_TO_NATIVE(ch)        (ch)
 #define NATIVE_TO_UNI(ch)        (ch)
-/* Transforms in invariant space */
-#define NATIVE_TO_NEED(enc,ch)   (ch)
-#define ASCII_TO_NEED(enc,ch)    (ch)
-
-/* As there are no translations, avoid the function wrapper */
-#define utf8n_to_uvchr utf8n_to_uvuni
-#define valid_utf8_to_uvchr valid_utf8_to_uvuni
-#define uvchr_to_utf8  uvuni_to_utf8
 
 /*
 
 
 /*
 
@@ -130,7 +132,7 @@ END_EXTERN_C
    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+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       +++++++ utf16 surrogates, not legal utf8 +++++++
+   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+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
@@ -138,13 +140,13 @@ END_EXTERN_C
     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
     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+200000..:            F8..    * 88..BF    80..BF    80..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
 possible to UTF-8-encode a single code point in different ways, but that is
 explicitly forbidden, and the shortest possible encoding should always be used
 
 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
 possible to UTF-8-encode a single code point in different ways, but that is
 explicitly forbidden, and the shortest possible encoding should always be used
-(and that is what Perl does).
+(and that is what Perl does).  The non-shortest ones are called 'overlongs'.
 
  */
 
 
  */
 
@@ -166,39 +168,68 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 
 */
 
 
 */
 
+/* Is the representation of the Unicode code point 'c' the same regardless of
+ * being encoded in UTF-8 or not? */
 #define UNI_IS_INVARIANT(c)            (((UV)c) <  0x80)
 #define UNI_IS_INVARIANT(c)            (((UV)c) <  0x80)
+
+/* 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)
+
+/* 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)
 #define UTF8_IS_START(c)               (((U8)c) >= 0xc2)
+
+/* 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)
 #define UTF8_IS_CONTINUATION(c)                ((((U8)c) & 0xC0) == 0x80)
-#define UTF8_IS_CONTINUED(c)           (((U8)c) &  0x80)
 
 
-/* Use UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE() instead if the input isn't known to
- * be well-formed.  Masking with 0xfe allows low bit to be 0 or 1; thus this
- * matches 0xc[23]. */
-#define UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(c) (((U8)c & 0xfe) == 0xc2)
+/* 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)
 
 
+/* 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)
 
 #define UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(c)        ((U8)(c) >= 0xc4)
 
-#define UTF_START_MARK(len) (((len) >  7) ? 0xFF : (0xFE << (7-(len))))
+/* 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.
 
 /* Masks out the initial one bits in a start byte, leaving the real data ones.
- * Doesn't work on an invariant byte */
+ * 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)))
 
 #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
 #define UTF_CONTINUATION_MARK          0x80
+
+/* 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
+ * maps above, you see that the first 2 bits are a constant '10', leaving 6 of
+ * real information */
 #define UTF_ACCUMULATION_SHIFT         6
 
 /* 2**UTF_ACCUMULATION_SHIFT - 1 */
 #define UTF_CONTINUATION_MASK          ((U8)0x3f)
 
 #define UTF_ACCUMULATION_SHIFT         6
 
 /* 2**UTF_ACCUMULATION_SHIFT - 1 */
 #define UTF_CONTINUATION_MASK          ((U8)0x3f)
 
-/* This sets the UTF_CONTINUATION_MASK in the upper bits of a word.  If a value
- * is anded with it, and the result is non-zero, then using the original value
- * in UTF8_ACCUMULATE will overflow, shifting bits off the left */
+/* 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))
 
 #define UTF_ACCUMULATION_OVERFLOW_MASK                                 \
     (((UV) UTF_CONTINUATION_MASK) << ((sizeof(UV) * CHARBITS)           \
            - UTF_ACCUMULATION_SHIFT))
 
-#ifdef HAS_QUAD
-#define UNISKIP(uv) ( (uv) < 0x80           ? 1 : \
+#if UVSIZE >= 8
+#  define UTF8_QUAD_MAX UINT64_C(0x1000000000)
+
+/* 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) < 0x800          ? 2 : \
                      (uv) < 0x10000        ? 3 : \
                      (uv) < 0x200000       ? 4 : \
@@ -207,7 +238,7 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
                       (uv) < UTF8_QUAD_MAX ? 7 : 13 )
 #else
 /* No, I'm not even going to *TRY* putting #ifdef inside a #define */
                       (uv) < UTF8_QUAD_MAX ? 7 : 13 )
 #else
 /* No, I'm not even going to *TRY* putting #ifdef inside a #define */
-#define UNISKIP(uv) ( (uv) < 0x80           ? 1 : \
+#define OFFUNISKIP(uv) ( (uv) < 0x80        ? 1 : \
                      (uv) < 0x800          ? 2 : \
                      (uv) < 0x10000        ? 3 : \
                      (uv) < 0x200000       ? 4 : \
                      (uv) < 0x800          ? 2 : \
                      (uv) < 0x10000        ? 3 : \
                      (uv) < 0x200000       ? 4 : \
@@ -232,6 +263,12 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 #error UTF8_MAXBYTES must be at least 12
 #endif
 
 #error UTF8_MAXBYTES must be at least 12
 #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
+
 #define UTF8_MAXBYTES_CASE     UTF8_MAXBYTES
 
 #endif /* EBCDIC vs ASCII */
 #define UTF8_MAXBYTES_CASE     UTF8_MAXBYTES
 
 #endif /* EBCDIC vs ASCII */
@@ -241,47 +278,119 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
  * this level; the macros that some of these call may have different
  * definitions in the two encodings */
 
  * this level; the macros that some of these call may have different
  * definitions in the two encodings */
 
-#define NATIVE8_TO_UNI(ch)     NATIVE_TO_ASCII(ch)     /* a clearer synonym */
-
-#define UTF8_ACCUMULATE(old, new)      (((old) << UTF_ACCUMULATION_SHIFT)     \
-                                        | (((U8)new) & UTF_CONTINUATION_MASK))
+/* In domain restricted to ASCII, these may make more sense to the reader than
+ * the ones with Latin1 in the name */
+#define NATIVE_TO_ASCII(ch)      NATIVE_TO_LATIN1(ch)
+#define ASCII_TO_NATIVE(ch)      LATIN1_TO_NATIVE(ch)
+
+/* More or less misleadingly-named defines, retained for back compat */
+#define NATIVE_TO_UTF(ch)        NATIVE_UTF8_TO_I8(ch)
+#define NATIVE_TO_I8(ch)         NATIVE_UTF8_TO_I8(ch)
+#define UTF_TO_NATIVE(ch)        I8_TO_NATIVE_UTF8(ch)
+#define I8_TO_NATIVE(ch)         I8_TO_NATIVE_UTF8(ch)
+#define NATIVE8_TO_UNI(ch)       NATIVE_TO_LATIN1(ch)
+
+/* 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)           \
+                                   | ((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)))
 
 
 /* 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)))
 
-/* Convert a two (not one) byte utf8 character to a unicode code point value.
+/* Number of bytes a code point occupies in UTF-8. */
+#define NATIVE_SKIP(uv) OFFUNISKIP(NATIVE_TO_UNI(uv))
+
+/* Most code which says UNISKIP is really thinking in terms of native code
+ * points (0-255) plus all those beyond.  This is an imprecise term, but having
+ * it means existing code continues to work.  For precision, use NATIVE_SKIP
+ * and OFFUNISKIP */
+#define UNISKIP(uv)   NATIVE_SKIP(uv)
+
+/* Convert a two (not one) byte utf8 character to a native code point value.
  * Needs just one iteration of accumulate.  Should not be used unless it is
  * known that the two bytes are legal: 1) two-byte start, and 2) continuation.
  * Note that the result can be larger than 255 if the input character is not
  * downgradable */
  * Needs just one iteration of accumulate.  Should not be used unless it is
  * known that the two bytes are legal: 1) two-byte start, and 2) continuation.
  * Note that the result can be larger than 255 if the input character is not
  * downgradable */
-#define TWO_BYTE_UTF8_TO_UNI(HI, LO) \
-                   UTF8_ACCUMULATE((NATIVE_TO_UTF(HI) & UTF_START_MASK(2)), \
-                                    NATIVE_TO_UTF(LO))
+#define TWO_BYTE_UTF8_TO_NATIVE(HI, LO) \
+     UNI_TO_NATIVE(UTF8_ACCUMULATE((NATIVE_UTF8_TO_I8(HI) & UTF_START_MASK(2)), \
+                                   (LO)))
+
+/* Should never be used, and be deprecated */
+#define TWO_BYTE_UTF8_TO_UNI(HI, LO) NATIVE_TO_UNI(TWO_BYTE_UTF8_TO_NATIVE(HI, LO))
 
 
+/* How many bytes in the UTF-8 encoded character whose first (perhaps only)
+ * byte is pointed to by 's' */
 #define UTF8SKIP(s) PL_utf8skip[*(const U8*)(s)]
 
 #define UTF8SKIP(s) PL_utf8skip[*(const U8*)(s)]
 
-#define UTF8_IS_INVARIANT(c)           UNI_IS_INVARIANT(NATIVE_TO_UTF(c))
-#define NATIVE_IS_INVARIANT(c)         UNI_IS_INVARIANT(NATIVE8_TO_UNI(c))
+/* 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.  (And it works on any byte in a
+ * UTF-8 encoded string) */
+#define UTF8_IS_INVARIANT(c)           UNI_IS_INVARIANT(NATIVE_UTF8_TO_I8(c))
 
 
-#define MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE 0x3FF    /* constrained by EBCDIC */
+/* Like the above, but its name implies a non-UTF8 input, and is implemented
+ * differently (for no particular reason) */
+#define NATIVE_BYTE_IS_INVARIANT(c)    UNI_IS_INVARIANT(NATIVE_TO_LATIN1(c))
 
 
-/* The macros in the next sets are used to generate the two utf8 or utfebcdic
- * bytes from an ordinal that is known to fit into two bytes; it must be less
- * than 0x3FF to work across both encodings. */
-/* Nocast allows these to be used in the case label of a switch statement */
-#define UTF8_TWO_BYTE_HI_nocast(c)     NATIVE_TO_I8(((c)                       \
-                        >> UTF_ACCUMULATION_SHIFT) | (0xFF & UTF_START_MARK(2)))
-#define UTF8_TWO_BYTE_LO_nocast(c)  NATIVE_TO_I8(((c) & UTF_CONTINUATION_MASK)  \
-                                    | UTF_CONTINUATION_MARK)
+/* Like the above, but accepts any UV as input */
+#define UVCHR_IS_INVARIANT(uv)          UNI_IS_INVARIANT(NATIVE_TO_UNI(uv))
 
 
-#define UTF8_TWO_BYTE_HI(c)    ((U8) (UTF8_TWO_BYTE_HI_nocast(c)))
-#define UTF8_TWO_BYTE_LO(c)    ((U8) (UTF8_TWO_BYTE_LO_nocast(c)))
+#define MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE 0x3FF    /* constrained by EBCDIC */
 
 
-/* This name is used when the source is a single byte */
-#define UTF8_EIGHT_BIT_HI(c)   UTF8_TWO_BYTE_HI((U8)(c))
-#define UTF8_EIGHT_BIT_LO(c)   UTF8_TWO_BYTE_LO((U8)(c))
+/* 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. */
+
+/* These two are helper macros for the other three sets, and should not be used
+ * directly anywhere else.  'translate_function' is either NATIVE_TO_LATIN1
+ * (which works for code points up to 0xFF) or NATIVE_TO_UNI which works for any
+ * code point */
+#define __BASE_TWO_BYTE_HI(c, translate_function)                               \
+            I8_TO_NATIVE_UTF8((translate_function(c) >> UTF_ACCUMULATION_SHIFT) \
+                              | UTF_START_MARK(2))
+#define __BASE_TWO_BYTE_LO(c, translate_function)                               \
+              I8_TO_NATIVE_UTF8((translate_function(c) & UTF_CONTINUATION_MASK) \
+                                 | 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
+ * regen/unicode_constants.pl instead */
+#define UTF8_TWO_BYTE_HI_nocast(c)  __BASE_TWO_BYTE_HI(c, NATIVE_TO_UNI)
+#define UTF8_TWO_BYTE_LO_nocast(c)  __BASE_TWO_BYTE_LO(c, NATIVE_TO_UNI)
+
+/* 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)))
+#define UTF8_EIGHT_BIT_LO(c) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(c))                    \
+                             ((U8) __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
+ * than the EIGHT_BIT versions on EBCDIC platforms.  We use the logical '~'
+ * operator instead of "<=" to avoid getting compiler warnings.
+ * MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE should be exactly all one bits in the lower few
+ * places, so the ~ works */
+#define UTF8_TWO_BYTE_HI(c)                                                    \
+       (__ASSERT_((sizeof(c) ==  1)                                            \
+                  || !(((WIDEST_UTYPE)(c)) & ~MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE))     \
+        ((U8) __BASE_TWO_BYTE_HI(c, NATIVE_TO_LATIN1)))
+#define UTF8_TWO_BYTE_LO(c)                                                    \
+       (__ASSERT_((sizeof(c) ==  1)                                            \
+                  || !(((WIDEST_UTYPE)(c)) & ~MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE))     \
+        ((U8) __BASE_TWO_BYTE_LO(c, NATIVE_TO_LATIN1)))
+
+/* This is illegal in any well-formed UTF-8 in both EBCDIC and ASCII
+ * as it is only in overlongs. */
+#define ILLEGAL_UTF8_BYTE   I8_TO_NATIVE_UTF8(0xC1)
 
 /*
  * 'UTF' is whether or not p is encoded in UTF8.  The names 'foo_lazy_if' stem
 
 /*
  * 'UTF' is whether or not p is encoded in UTF8.  The names 'foo_lazy_if' stem
@@ -293,12 +402,10 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 #define isIDFIRST_lazy_if(p,UTF) ((IN_BYTES || !UTF ) \
                                 ? isIDFIRST(*(p)) \
                                 : isIDFIRST_utf8((const U8*)p))
 #define isIDFIRST_lazy_if(p,UTF) ((IN_BYTES || !UTF ) \
                                 ? isIDFIRST(*(p)) \
                                 : isIDFIRST_utf8((const U8*)p))
-#define isALNUM_lazy_if(p,UTF)   ((IN_BYTES || (!UTF )) \
-                                ? isALNUM(*(p)) \
-                                : isALNUM_utf8((const U8*)p))
-
-#define isIDFIRST_lazy(p)      isIDFIRST_lazy_if(p,1)
-#define isALNUM_lazy(p)                isALNUM_lazy_if(p,1)
+#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 UTF8_MAXLEN UTF8_MAXBYTES
 
 
 #define UTF8_MAXLEN UTF8_MAXBYTES
 
@@ -308,8 +415,11 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 #define IN_BYTES (CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_BYTES)
 #define DO_UTF8(sv) (SvUTF8(sv) && !IN_BYTES)
 #define IN_UNI_8_BIT \
 #define IN_BYTES (CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_BYTES)
 #define DO_UTF8(sv) (SvUTF8(sv) && !IN_BYTES)
 #define IN_UNI_8_BIT \
-           (CopHINTS_get(PL_curcop) & (HINT_UNI_8_BIT|HINT_LOCALE_NOT_CHARS) \
-            && ! IN_LOCALE_RUNTIME && ! IN_BYTES)
+           (((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_ALLOW_EMPTY               0x0001  /* Allow a zero length string */
@@ -336,7 +446,9 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 #define UTF8_WARN_SUPER                        0x0400  /* points above the legal max */
 
 /* Code points which never were part of the original UTF-8 standard, the first
 #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. */
+ * 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_DISALLOW_FE_FF            0x0800
 #define UTF8_WARN_FE_FF                        0x1000
 
@@ -373,13 +485,16 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
  * 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
  * 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 */
 #ifdef EBCDIC /* Both versions assume well-formed UTF8 */
-#   define UTF8_IS_SUPER(s)  (NATIVE_TO_I8(*(s)) >= 0xF9                       \
-      && (NATIVE_TO_I8(*(s)) > 0xF9) || (NATIVE_TO_I8(*((s)) + 1 >= 0xA2)))
+#   define UTF8_IS_SUPER(s) (NATIVE_UTF8_TO_I8(* (U8*) (s)) >= 0xF9             \
+                         && (NATIVE_UTF8_TO_I8(* (U8*) (s)) > 0xF9              \
+                             || (NATIVE_UTF8_TO_I8(* ((U8*) (s) + 1)) >= 0xA2)))
 #else
 #else
-#   define UTF8_IS_SUPER(s)  (*(s) >= 0xF4                                      \
-                                       && (*(s) > 0xF4 || (*((s) + 1) >= 0x90)))
+#   define UTF8_IS_SUPER(s) (*(U8*) (s) >= 0xF4                                 \
+                            && (*(U8*) (s) > 0xF4 || (*((U8*) (s) + 1) >= 0x90)))
 #endif
 
 /* These are now machine generated, and the 'given' clause is no longer
 #endif
 
 /* These are now machine generated, and the 'given' clause is no longer
@@ -430,10 +545,6 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 #define UNICODE_IS_SUPER(c)            ((c) > PERL_UNICODE_MAX)
 #define UNICODE_IS_FE_FF(c)            ((c) > 0x7FFFFFFF)
 
 #define UNICODE_IS_SUPER(c)            ((c) > PERL_UNICODE_MAX)
 #define UNICODE_IS_FE_FF(c)            ((c) > 0x7FFFFFFF)
 
-#ifdef HAS_QUAD
-#    define UTF8_QUAD_MAX      UINT64_C(0x1000000000)
-#endif
-
 #define LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S      LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S_NATIVE
 #define LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS                                  \
                                 LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS_NATIVE
 #define LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S      LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S_NATIVE
 #define LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS                                  \
                                 LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS_NATIVE
@@ -446,12 +557,15 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 #define UNICODE_GREEK_SMALL_LETTER_FINAL_SIGMA 0x03C2
 #define UNICODE_GREEK_SMALL_LETTER_SIGMA       0x03C3
 #define GREEK_SMALL_LETTER_MU                   0x03BC
 #define UNICODE_GREEK_SMALL_LETTER_FINAL_SIGMA 0x03C2
 #define UNICODE_GREEK_SMALL_LETTER_SIGMA       0x03C3
 #define GREEK_SMALL_LETTER_MU                   0x03BC
-#define GREEK_CAPITAL_LETTER_MU 0x039C /* Upper and title case of MICRON */
-#define LATIN_CAPITAL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS 0x0178   /* Also is title case */
-#define LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S   0x1E9E
-#define LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S   0x017F
-#define KELVIN_SIGN                 0x212A
-#define ANGSTROM_SIGN               0x212B
+#define GREEK_CAPITAL_LETTER_MU                 0x039C /* Upper and title case
+                                                           of MICRON */
+#define LATIN_CAPITAL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS   0x0178 /* Also is title case */
+#define LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S           0x1E9E
+#define LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S               0x017F
+#define LATIN_SMALL_LIGATURE_LONG_S_T           0xFB05
+#define LATIN_SMALL_LIGATURE_ST                 0xFB06
+#define KELVIN_SIGN                             0x212A
+#define ANGSTROM_SIGN                           0x212B
 
 #define UNI_DISPLAY_ISPRINT    0x0001
 #define UNI_DISPLAY_BACKSLASH  0x0002
 
 #define UNI_DISPLAY_ISPRINT    0x0001
 #define UNI_DISPLAY_BACKSLASH  0x0002
@@ -463,66 +577,85 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
         (ANYOF_NONBITMAP(node)) && \
         (ANYOF_FLAGS(node) & ANYOF_LOC_NONBITMAP_FOLD) && \
         ((end) > (input) + 1) && \
         (ANYOF_NONBITMAP(node)) && \
         (ANYOF_FLAGS(node) & ANYOF_LOC_NONBITMAP_FOLD) && \
         ((end) > (input) + 1) && \
-        toLOWER((input)[0]) == 's' && \
-        toLOWER((input)[1]) == 's')
+        toFOLD((input)[0]) == 's' && \
+        toFOLD((input)[1]) == 's')
+
 #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 */
 
 #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
+
 #ifndef EBCDIC
 #ifndef EBCDIC
-/* 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.
- * The EBCDIC equivalent hasn't been commented out in regcharclass.pl, so it
- * should generate and run the correct stuff */
+/* 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, so
+ * don't take too long to generate, and there is a separate one for each code
+ * page, so they are in regcharclass.h instead of here */
 /*
 /*
-       UTF8_CHAR: Matches utf8 from 1 to 4 bytes
+       UTF8_CHAR: Matches legal UTF-8 encoded characters from 2 through 4 bytes
 
 
-       0x0 - 0x1FFFFF
+       0x80 - 0x1FFFFF
 */
 /*** GENERATED CODE ***/
 */
 /*** GENERATED CODE ***/
-#define is_UTF8_CHAR_utf8_safe(s,e)                                         \
-( ((e)-(s) > 3) ?                                                           \
-    ( ( ( ((U8*)s)[0] & 0x80 ) == 0x00 ) ? 1                                \
-    : ( 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 )\
-: ((e)-(s) > 2) ?                                                           \
-    ( ( ( ((U8*)s)[0] & 0x80 ) == 0x00 ) ? 1                                \
-    : ( 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 )\
-: ((e)-(s) > 1) ?                                                           \
-    ( ( ( ((U8*)s)[0] & 0x80 ) == 0x00 ) ? 1                                \
-    : ( ( 0xC2 <= ((U8*)s)[0] && ((U8*)s)[0] <= 0xDF ) && ( ( ((U8*)s)[1] & 0xC0 ) == 0x80 ) ) ? 2 : 0 )\
-: ((e)-(s) > 0) ?                                                           \
-    ( ( ((U8*)s)[0] & 0x80 ) == 0x00 )                                      \
-: 0 )
+#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
 
 #endif
 
-/* IS_UTF8_CHAR(p) is strictly speaking wrong (not UTF-8) because it
- * (1) allows UTF-8 encoded UTF-16 surrogates
- * (2) it allows code points past U+10FFFF.
- * The Perl_is_utf8_char() full "slow" code will handle the Perl
- * "extended UTF-8". */
-#define IS_UTF8_CHAR(p, n)      (is_UTF8_CHAR_utf8_safe(p, (p) + (n)) == n)
+/*
+=head1 Unicode Support
 
 
-/* regen/regcharclass.pl generates is_UTF8_CHAR_utf8_safe() macros for up to
- * these number of bytes.  So this has to be coordinated with it */
-#ifdef EBCDIC
-#   define IS_UTF8_CHAR_FAST(n) ((n) <= 5)
-#else
-#   define IS_UTF8_CHAR_FAST(n) ((n) <= 4)
-#endif
+=for apidoc Am|STRLEN|isUTF8_CHAR|const U8 *s|const U8 *e
+
+Returns the number of bytes beginning at C<s> which form a legal UTF-8 (or
+UTF-EBCDIC) encoded character, looking no further than C<e - s> bytes into
+C<s>.  Returns 0 if the sequence starting at C<s> through C<e - 1> is not
+well-formed UTF-8
+
+Note that an INVARIANT character (i.e. ASCII on non-EBCDIC
+machines) is a valid UTF-8 character.
+
+=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)
+
+/* 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 /* H_UTF8 */