This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
regen/regcharclass.pl: Add const cast
[perl5.git] / regen / regcharclass.pl
index 9b84bd1..3e2c8b4 100755 (executable)
@@ -1,16 +1,19 @@
+#!perl
 package CharClass::Matcher;
 use strict;
 use 5.008;
 use warnings;
 use warnings FATAL => 'all';
-use Text::Wrap qw(wrap);
 use Data::Dumper;
 $Data::Dumper::Useqq= 1;
 our $hex_fmt= "0x%02X";
 
-sub ASCII_PLATFORM { (ord('A') == 65) }
+sub DEBUG () { 0 }
+$|=1 if DEBUG;
 
-require 'regen/regen_lib.pl';
+require './regen/regen_lib.pl';
+require './regen/charset_translations.pl';
+require "regen/regcharclass_multi_char_folds.pl";
 
 =head1 NAME
 
@@ -67,7 +70,7 @@ that C<s> contains at least one character.
 =item C<is_WHATEVER_cp(cp)>
 
 Check to see if the string matches a given codepoint (hypothetically a
-U32). The condition is constructed as as to "break out" as early as
+U32). The condition is constructed as to "break out" as early as
 possible if the codepoint is out of range of the condition.
 
 IOW:
@@ -106,6 +109,13 @@ include it, and it is a NULL.
 
 =back
 
+The above isn't quite complete, as for specialized purposes one can get a
+macro like C<is_WHATEVER_utf8_no_length_checks(s)>, which assumes that it is
+already known that there is enough space to hold the character starting at
+C<s>, but otherwise checks that it is well-formed.  In other words, this is
+intermediary in checking between C<is_WHATEVER_utf8(s)> and
+C<is_WHATEVER_utf8_safe(s,e)>.
+
 =head2 CODE FORMAT
 
 perltidy  -st -bt=1 -bbt=0 -pt=0 -sbt=1 -ce -nwls== "%f"
@@ -157,38 +167,38 @@ License or the Artistic License, as specified in the README file.
 #
 
 sub __uni_latin1 {
+    my $charset= shift;
     my $str= shift;
     my $max= 0;
     my @cp;
+    my @cp_high;
     my $only_has_invariants = 1;
+    my $a2n = get_a2n($charset);
     for my $ch ( split //, $str ) {
         my $cp= ord $ch;
-        push @cp, $cp;
         $max= $cp if $max < $cp;
-        if (! ASCII_PLATFORM && $only_has_invariants) {
-            if ($cp > 255) {
-                $only_has_invariants = 0;
-            }
-            else {
-                my $temp = chr($cp);
-                utf8::upgrade($temp);
-                my @utf8 = unpack "U0C*", $temp;
-                $only_has_invariants = (@utf8 == 1 && $utf8[0] == $cp);
-            }
+        if ($cp > 255) {
+            push @cp, $cp;
+            push @cp_high, $cp;
+        }
+        else {
+            push @cp, $a2n->[$cp];
         }
     }
     my ( $n, $l, $u );
-    $only_has_invariants = $max < 128 if ASCII_PLATFORM;
+    $only_has_invariants = ($charset =~ /ascii/i) ? $max < 128 : $max < 160;
     if ($only_has_invariants) {
         $n= [@cp];
     } else {
         $l= [@cp] if $max && $max < 256;
 
-        $u= $str;
-        utf8::upgrade($u);
-        $u= [ unpack "U0C*", $u ] if defined $u;
+        my @u;
+        for my $ch ( split //, $str ) {
+            push @u, map { ord } split //, cp_2_utfbytes(ord $ch, $charset);
+        }
+        $u = \@u;
     }
-    return ( \@cp, $n, $l, $u );
+    return ( \@cp, \@cp_high, $n, $l, $u );
 }
 
 #
@@ -200,14 +210,42 @@ sub __uni_latin1 {
 
 sub __clean {
     my ( $expr )= @_;
+
+    #return $expr;
+
     our $parens;
     $parens= qr/ (?> \( (?> (?: (?> [^()]+ ) | (??{ $parens }) )* ) \) ) /x;
 
-    #print "$parens\n$expr\n";
+    ## remove redundant parens
     1 while $expr =~ s/ \( \s* ( $parens ) \s* \) /$1/gx;
-    1 while $expr =~ s/ \( \s* ($parens) \s* \? \s*
-        \( \s* ($parens) \s* \? \s* ($parens|[^:]+?) \s* : \s* ($parens|[^)]+?) \s* \)
-        \s* : \s* \4 \s* \)/( ( $1 && $2 ) ? $3 : 0 )/gx;
+
+
+    # repeatedly simplify conditions like
+    #       ( (cond1) ? ( (cond2) ? X : Y ) : Y )
+    # into
+    #       ( ( (cond1) && (cond2) ) ? X : Y )
+    # Also similarly handles expressions like:
+    #       : (cond1) ? ( (cond2) ? X : Y ) : Y )
+    # Note the inclusion of the close paren in ([:()]) and the open paren in ([()]) is
+    # purely to ensure we have a balanced set of parens in the expression which makes
+    # it easier to understand the pattern in an editor that understands paren's, we do
+    # not expect either of these cases to actually fire. - Yves
+    1 while $expr =~ s/
+        ([:()])  \s*
+            ($parens) \s*
+            \? \s*
+                \( \s* ($parens) \s*
+                    \? \s* ($parens|[^()?:\s]+?) \s*
+                    :  \s* ($parens|[^()?:\s]+?) \s*
+                \) \s*
+            : \s* \5 \s*
+        ([()])
+    /$1 ( $2 && $3 ) ? $4 : $5 $6/gx;
+    #$expr=~s/\(\(U8\*\)s\)\[(\d+)\]/S$1/g if length $expr > 8000;
+    #$expr=~s/\s+//g if length $expr > 8000;
+
+    die "Expression too long" if length $expr > 8000;
+
     return $expr;
 }
 
@@ -247,12 +285,22 @@ sub __incrdepth {
 # returns the new root opcode of the tree.
 sub __cond_join {
     my ( $cond, $yes, $no )= @_;
-    return {
-        test  => $cond,
-        yes   => __incrdepth( $yes ),
-        no    => $no,
-        depth => 0,
-    };
+    if (ref $yes) {
+        return {
+            test  => $cond,
+            yes   => __incrdepth( $yes ),
+            no    => $no,
+            depth => 0,
+        };
+    }
+    else {
+        return {
+            test  => $cond,
+            yes   => $yes,
+            no    => __incrdepth($no),
+            depth => 0,
+        };
+    }
 }
 
 # Methods
@@ -273,7 +321,7 @@ sub __cond_join {
 # Each string is then stored in the 'strs' subhash as a hash record
 # made up of the results of __uni_latin1, using the keynames
 # 'low','latin1','utf8', as well as the synthesized 'LATIN1', 'high', and
-# 'UTF8' which hold a merge of 'low' and their lowercase equivelents.
+# 'UTF8' which hold a merge of 'low' and their lowercase equivalents.
 #
 # Size data is tracked per type in the 'size' subhash.
 #
@@ -309,10 +357,6 @@ sub new {
             $str= chr eval $str;
         } elsif ( $str =~ /^0x/ ) {
             $str= eval $str;
-
-            # Convert from Unicode/ASCII to native, if necessary
-            $str = utf8::unicode_to_native($str) if ! ASCII_PLATFORM
-                                                    && $str <= 0xFF;
             $str = chr $str;
         } elsif ( $str =~ / \s* \\p \{ ( .*? ) \} /x) {
             my $property = $1;
@@ -337,20 +381,28 @@ sub new {
                 }
             }
             next;
+        } elsif ($str =~ / ^ do \s+ ( .* ) /x) {
+            die "do '$1' failed: $!$@" if ! do $1 or $@;
+            next;
+        } elsif ($str =~ / ^ & \s* ( .* ) /x) { # user-furnished sub() call
+            my @results = eval "$1";
+            die "eval '$1' failed: $@" if $@;
+            push @{$opt{txt}}, @results;
+            next;
         } else {
             die "Unparsable line: $txt\n";
         }
-        my ( $cp, $low, $latin1, $utf8 )= __uni_latin1( $str );
+        my ( $cp, $cp_high, $low, $latin1, $utf8 )= __uni_latin1( $opt{charset}, $str );
         my $UTF8= $low   || $utf8;
         my $LATIN1= $low || $latin1;
         my $high = (scalar grep { $_ < 256 } @$cp) ? 0 : $utf8;
         #die Dumper($txt,$cp,$low,$latin1,$utf8)
         #    if $txt=~/NEL/ or $utf8 and @$utf8>3;
 
-        @{ $self->{strs}{$str} }{qw( str txt low utf8 latin1 high cp UTF8 LATIN1 )}=
-          ( $str, $txt, $low, $utf8, $latin1, $high, $cp, $UTF8, $LATIN1 );
+        @{ $self->{strs}{$str} }{qw( str txt low utf8 latin1 high cp cp_high UTF8 LATIN1 )}=
+          ( $str, $txt, $low, $utf8, $latin1, $high, $cp, $cp_high, $UTF8, $LATIN1 );
         my $rec= $self->{strs}{$str};
-        foreach my $key ( qw(low utf8 latin1 high cp UTF8 LATIN1) ) {
+        foreach my $key ( qw(low utf8 latin1 high cp cp_high UTF8 LATIN1) ) {
             $self->{size}{$key}{ 0 + @{ $self->{strs}{$str}{$key} } }++
               if $self->{strs}{$str}{$key};
         }
@@ -395,6 +447,22 @@ sub make_trie {
     return 0 + keys( %trie ) ? \%trie : undef;
 }
 
+sub pop_count ($) {
+    my $word = shift;
+
+    # This returns a list of the positions of the bits in the input word that
+    # are 1.
+
+    my @positions;
+    my $position = 0;
+    while ($word) {
+        push @positions, $position if $word & 1;
+        $position++;
+        $word >>= 1;
+    }
+    return @positions;
+}
+
 # my $optree= _optree()
 #
 # recursively convert a trie to an optree where every node represents
@@ -412,8 +480,12 @@ sub _optree {
     $else= 0  unless defined $else;
     $depth= 0 unless defined $depth;
 
-    my @conds= sort { $a <=> $b } grep { length $_ } keys %$trie;
+    # if we have an empty string as a key it means we are in an
+    # accepting state and unless we can match further on should
+    # return the value of the '' key.
     if (exists $trie->{''} ) {
+        # we can now update the "else" value, anything failing to match
+        # after this point should return the value from this.
         if ( $ret_type eq 'cp' ) {
             $else= $self->{strs}{ $trie->{''} }{cp}[0];
             $else= sprintf "$self->{val_fmt}", $else if $else > 9;
@@ -425,37 +497,54 @@ sub _optree {
             $else= "len=$depth, $else";
         }
     }
+    # extract the meaningful keys from the trie, filter out '' as
+    # it means we are an accepting state (end of sequence).
+    my @conds= sort { $a <=> $b } grep { length $_ } keys %$trie;
+
+    # if we haven't any keys there is no further we can match and we
+    # can return the "else" value.
     return $else if !@conds;
-    my $node= {};
-    my $root= $node;
-    my ( $yes_res, $as_code, @cond );
-    my $test= $test_type eq 'cp' ? "cp" : "((U8*)s)[$depth]";
-    my $Update= sub {
-        $node->{vals}= [@cond];
+
+    my $test = $test_type =~ /^cp/ ? "cp" : "((const U8*)s)[$depth]";
+
+    # First we loop over the possible keys/conditions and find out what they
+    # look like; we group conditions with the same optree together.
+    my %dmp_res;
+    my @res_order;
+    local $Data::Dumper::Sortkeys=1;
+    foreach my $cond ( @conds ) {
+
+        # get the optree for this child/condition
+        my $res= $self->_optree( $trie->{$cond}, $test_type, $ret_type, $else, $depth + 1 );
+        # convert it to a string with Dumper
+        my $res_code= Dumper( $res );
+
+        push @{$dmp_res{$res_code}{vals}}, $cond;
+        if (!$dmp_res{$res_code}{optree}) {
+            $dmp_res{$res_code}{optree}= $res;
+            push @res_order, $res_code;
+        }
+    }
+
+    # now that we have deduped the optrees we construct a new optree containing the merged
+    # results.
+    my %root;
+    my $node= \%root;
+    foreach my $res_code_idx (0 .. $#res_order) {
+        my $res_code= $res_order[$res_code_idx];
+        $node->{vals}= $dmp_res{$res_code}{vals};
         $node->{test}= $test;
-        $node->{yes}= $yes_res;
+        $node->{yes}= $dmp_res{$res_code}{optree};
         $node->{depth}= $depth;
-        $node->{no}= shift;
-    };
-    while ( @conds ) {
-        my $cond= shift @conds;
-        my $res=
-          $self->_optree( $trie->{$cond}, $test_type, $ret_type, $else,
-            $depth + 1 );
-        my $res_code= Dumper( $res );
-        if ( !$yes_res || $res_code ne $as_code ) {
-            if ( $yes_res ) {
-                $Update->( {} );
-                $node= $node->{no};
-            }
-            ( $yes_res, $as_code )= ( $res, $res_code );
-            @cond= ( $cond );
+        if ($res_code_idx < $#res_order) {
+            $node= $node->{no}= {};
         } else {
-            push @cond, $cond;
+            $node->{no}= $else;
         }
     }
-    $Update->( $else );
-    return $root;
+
+    # return the optree.
+    return \%root;
 }
 
 # my $optree= optree(%opts);
@@ -467,7 +556,7 @@ sub optree {
     my %opt= @_;
     my $trie= $self->make_trie( $opt{type}, $opt{max_depth} );
     $opt{ret_type} ||= 'len';
-    my $test_type= $opt{type} eq 'cp' ? 'cp' : 'depth';
+    my $test_type= $opt{type} =~ /^cp/ ? 'cp' : 'depth';
     return $self->_optree( $trie, $test_type, $opt{ret_type}, $opt{else}, 0 );
 }
 
@@ -496,9 +585,11 @@ sub generic_optree {
     } elsif ( $latin1 ) {
         $else= __cond_join( "!( is_utf8 )", $latin1, $else );
     }
-    my $low= $self->make_trie( 'low', $opt{max_depth} );
-    if ( $low ) {
-        $else= $self->_optree( $low, $test_type, $opt{ret_type}, $else, 0 );
+    if ($opt{type} eq 'generic') {
+        my $low= $self->make_trie( 'low', $opt{max_depth} );
+        if ( $low ) {
+            $else= $self->_optree( $low, $test_type, $opt{ret_type}, $else, 0 );
+        }
     }
 
     return $else;
@@ -515,32 +606,384 @@ sub length_optree {
     my $type= $opt{type};
 
     die "Can't do a length_optree on type 'cp', makes no sense."
-      if $type eq 'cp';
+      if $type =~ /^cp/;
 
-    my ( @size, $method );
+    my $else= ( $opt{else} ||= 0 );
 
-    if ( $type eq 'generic' ) {
-        $method= 'generic_optree';
+    return $else if $self->{count} == 0;
+
+    my $method = $type =~ /generic/ ? 'generic_optree' : 'optree';
+    if ($method eq 'optree' && scalar keys %{$self->{size}{$type}} == 1) {
+
+        # Here is non-generic output (meaning that we are only generating one
+        # type), and all things that match have the same number ('size') of
+        # bytes.  The length guard is simply that we have that number of
+        # bytes.
+        my @size = keys %{$self->{size}{$type}};
+        my $cond= "((e) - (s)) >= $size[0]";
+        my $optree = $self->$method(%opt);
+        $else= __cond_join( $cond, $optree, $else );
+    }
+    elsif ($self->{has_multi}) {
+        my @size;
+
+        # Here, there can be a match of a multiple character string.  We use
+        # the traditional method which is to have a branch for each possible
+        # size (longest first) and test for the legal values for that size.
         my %sizes= (
             %{ $self->{size}{low}    || {} },
             %{ $self->{size}{latin1} || {} },
             %{ $self->{size}{utf8}   || {} }
         );
-        @size= sort { $a <=> $b } keys %sizes;
-    } else {
-        $method= 'optree';
-        @size= sort { $a <=> $b } keys %{ $self->{size}{$type} };
+        if ($method eq 'generic_optree') {
+            @size= sort { $a <=> $b } keys %sizes;
+        } else {
+            @size= sort { $a <=> $b } keys %{ $self->{size}{$type} };
+        }
+        for my $size ( @size ) {
+            my $optree= $self->$method( %opt, type => $type, max_depth => $size );
+            my $cond= "((e)-(s) > " . ( $size - 1 ).")";
+            $else= __cond_join( $cond, $optree, $else );
+        }
     }
+    else {
+        my $utf8;
+
+        # Here, has more than one possible size, and only matches a single
+        # character.  For non-utf8, the needed length is 1; for utf8, it is
+        # found by array lookup 'UTF8SKIP'.
+
+        # If want just the code points above 255, set up to look for those;
+        # otherwise assume will be looking for all non-UTF-8-invariant code
+        # poiints.
+        my $trie_type = ($type eq 'high') ? 'high' : 'utf8';
+
+        # If we do want more than the 0-255 range, find those, and if they
+        # exist...
+        if ($opt{type} !~ /latin1/i && ($utf8 = $self->make_trie($trie_type, 0))) {
+
+            # ... get them into an optree, and set them up as the 'else' clause
+            $utf8 = $self->_optree( $utf8, 'depth', $opt{ret_type}, 0, 0 );
+
+            # We could make this
+            #   UTF8_IS_START(*s) && ((e) - (s)) >= UTF8SKIP(s))";
+            # to avoid doing the UTF8SKIP and subsequent branches for invariants
+            # that don't match.  But the current macros that get generated
+            # have only a few things that can match past this, so I (khw)
+            # don't think it is worth it.  (Even better would be to use
+            # calculate_mask(keys %$utf8) instead of UTF8_IS_START, and use it
+            # if it saves a bunch.  We assume that input text likely to be
+            # well-formed .
+            my $cond = "LIKELY(((e) - (s)) >= UTF8SKIP(s))";
+            $else = __cond_join($cond, $utf8, $else);
+
+            # For 'generic', we also will want the latin1 UTF-8 variants for
+            # the case where the input isn't UTF-8.
+            my $latin1;
+            if ($method eq 'generic_optree') {
+                $latin1 = $self->make_trie( 'latin1', 1);
+                $latin1= $self->_optree( $latin1, 'depth', $opt{ret_type}, 0, 0 );
+            }
 
-    my $else= ( $opt{else} ||= 0 );
-    for my $size ( @size ) {
-        my $optree= $self->$method( %opt, type => $type, max_depth => $size );
-        my $cond= "((e)-(s) > " . ( $size - 1 ).")";
-        $else= __cond_join( $cond, $optree, $else );
+            # If we want the UTF-8 invariants, get those.
+            my $low;
+            if ($opt{type} !~ /non_low|high/
+                && ($low= $self->make_trie( 'low', 1)))
+            {
+                $low= $self->_optree( $low, 'depth', $opt{ret_type}, 0, 0 );
+
+                # Expand out the UTF-8 invariants as a string so that we
+                # can use them as the conditional
+                $low = $self->_cond_as_str( $low, 0, \%opt);
+
+                # If there are Latin1 variants, add a test for them.
+                if ($latin1) {
+                    $else = __cond_join("(! is_utf8 )", $latin1, $else);
+                }
+                elsif ($method eq 'generic_optree') {
+
+                    # Otherwise for 'generic' only we know that what
+                    # follows must be valid for just UTF-8 strings,
+                    $else->{test} = "( is_utf8 && $else->{test} )";
+                }
+
+                # If the invariants match, we are done; otherwise we have
+                # to go to the 'else' clause.
+                $else = __cond_join($low, 1, $else);
+            }
+            elsif ($latin1) {   # Here, didn't want or didn't have invariants,
+                                # but we do have latin variants
+                $else = __cond_join("(! is_utf8)", $latin1, $else);
+            }
+
+            # We need at least one byte available to start off the tests
+            $else = __cond_join("LIKELY((e) > (s))", $else, 0);
+        }
+        else {  # Here, we don't want or there aren't any variants.  A single
+                # byte available is enough.
+            my $cond= "((e) > (s))";
+            my $optree = $self->$method(%opt);
+            $else= __cond_join( $cond, $optree, $else );
+        }
     }
+
     return $else;
 }
 
+sub calculate_mask(@) {
+    # Look at the input list of byte values.  This routine returns an array of
+    # mask/base pairs to generate that list.
+
+    my @list = @_;
+    my $list_count = @list;
+
+    # Consider a set of byte values, A, B, C ....  If we want to determine if
+    # <c> is one of them, we can write c==A || c==B || c==C ....  If the
+    # values are consecutive, we can shorten that to A<=c && c<=Z, which uses
+    # far fewer branches.  If only some of them are consecutive we can still
+    # save some branches by creating range tests for just those that are
+    # consecutive. _cond_as_str() does this work for looking for ranges.
+    #
+    # Another approach is to look at the bit patterns for A, B, C .... and see
+    # if they have some commonalities.  That's what this function does.  For
+    # example, consider a set consisting of the bytes
+    # 0xF0, 0xF1, 0xF2, and 0xF3.  We could write:
+    #   0xF0 <= c && c <= 0xF4
+    # But the following mask/compare also works, and has just one test:
+    #   (c & 0xFC) == 0xF0
+    # The reason it works is that the set consists of exactly those bytes
+    # whose first 4 bits are 1, and the next two are 0.  (The value of the
+    # other 2 bits is immaterial in determining if a byte is in the set or
+    # not.)  The mask masks out those 2 irrelevant bits, and the comparison
+    # makes sure that the result matches all bytes which match those 6
+    # material bits exactly.  In other words, the set of bytes contains
+    # exactly those whose bottom two bit positions are either 0 or 1.  The
+    # same principle applies to bit positions that are not necessarily
+    # adjacent.  And it can be applied to bytes that differ in 1 through all 8
+    # bit positions.  In order to be a candidate for this optimization, the
+    # number of bytes in the set must be a power of 2.
+    #
+    # Consider a different example, the set 0x53, 0x54, 0x73, and 0x74.  That
+    # requires 4 tests using either ranges or individual values, and even
+    # though the number in the set is a power of 2, it doesn't qualify for the
+    # mask optimization described above because the number of bits that are
+    # different is too large for that.  However, the set can be expressed as
+    # two branches with masks thusly:
+    #   (c & 0xDF) == 0x53 || (c & 0xDF) == 0x54
+    # a branch savings of 50%.  This is done by splitting the set into two
+    # subsets each of which has 2 elements, and within each set the values
+    # differ by 1 byte.
+    #
+    # This function attempts to find some way to save some branches using the
+    # mask technique.  If not, it returns an empty list; if so, it
+    # returns a list consisting of
+    #   [ [compare1, mask1], [compare2, mask2], ...
+    #     [compare_n, undef], [compare_m, undef], ...
+    #   ]
+    # The <mask> is undef in the above for those bytes that must be tested
+    # for individually.
+    #
+    # This function does not attempt to find the optimal set.  To do so would
+    # probably require testing all possible combinations, and keeping track of
+    # the current best one.
+    #
+    # There are probably much better algorithms, but this is the one I (khw)
+    # came up with.  We start with doing a bit-wise compare of every byte in
+    # the set with every other byte.  The results are sorted into arrays of
+    # all those that differ by the same bit positions.  These are stored in a
+    # hash with the each key being the bits they differ in.  Here is the hash
+    # for the 0x53, 0x54, 0x73, 0x74 set:
+    # {
+    #    4 => {
+    #            "0,1,2,5" => [
+    #                            83,
+    #                            116,
+    #                            84,
+    #                            115
+    #                        ]
+    #        },
+    #    3 => {
+    #            "0,1,2" => [
+    #                        83,
+    #                        84,
+    #                        115,
+    #                        116
+    #                        ]
+    #        }
+    #    1 => {
+    #            5 => [
+    #                    83,
+    #                    115,
+    #                    84,
+    #                    116
+    #                ]
+    #        },
+    # }
+    #
+    # The set consisting of values which differ in the 4 bit positions 0, 1,
+    # 2, and 5 from some other value in the set consists of all 4 values.
+    # Likewise all 4 values differ from some other value in the 3 bit
+    # positions 0, 1, and 2; and all 4 values differ from some other value in
+    # the single bit position 5.  The keys at the uppermost level in the above
+    # hash, 1, 3, and 4, give the number of bit positions that each sub-key
+    # below it has.  For example, the 4 key could have as its value an array
+    # consisting of "0,1,2,5", "0,1,2,6", and "3,4,6,7", if the inputs were
+    # such.  The best optimization will group the most values into a single
+    # mask.  The most values will be the ones that differ in the most
+    # positions, the ones with the largest value for the topmost key.  These
+    # keys, are thus just for convenience of sorting by that number, and do
+    # not have any bearing on the core of the algorithm.
+    #
+    # We start with an element from largest number of differing bits.  The
+    # largest in this case is 4 bits, and there is only one situation in this
+    # set which has 4 differing bits, "0,1,2,5".  We look for any subset of
+    # this set which has 16 values that differ in these 4 bits.  There aren't
+    # any, because there are only 4 values in the entire set.  We then look at
+    # the next possible thing, which is 3 bits differing in positions "0,1,2".
+    # We look for a subset that has 8 values that differ in these 3 bits.
+    # Again there are none.  So we go to look for the next possible thing,
+    # which is a subset of 2**1 values that differ only in bit position 5.  83
+    # and 115 do, so we calculate a mask and base for those and remove them
+    # from every set.  Since there is only the one set remaining, we remove
+    # them from just this one.  We then look to see if there is another set of
+    # 2 values that differ in bit position 5.  84 and 116 do, so we calculate
+    # a mask and base for those and remove them from every set (again only
+    # this set remains in this example).  The set is now empty, and there are
+    # no more sets to look at, so we are done.
+
+    if ($list_count == 256) {   # All 256 is trivially masked
+        return (0, 0);
+    }
+
+    my %hash;
+
+    # Generate bits-differing lists for each element compared against each
+    # other element
+    for my $i (0 .. $list_count - 2) {
+        for my $j ($i + 1 .. $list_count - 1) {
+            my @bits_that_differ = pop_count($list[$i] ^ $list[$j]);
+            my $differ_count = @bits_that_differ;
+            my $key = join ",", @bits_that_differ;
+            push @{$hash{$differ_count}{$key}}, $list[$i] unless grep { $_ == $list[$i] } @{$hash{$differ_count}{$key}};
+            push @{$hash{$differ_count}{$key}}, $list[$j];
+        }
+    }
+
+    print STDERR __LINE__, ": calculate_mask() called:  List of values grouped by differing bits: ", Dumper \%hash if DEBUG;
+
+    my @final_results;
+    foreach my $count (reverse sort { $a <=> $b } keys %hash) {
+        my $need = 2 ** $count;     # Need 8 values for 3 differing bits, etc
+        foreach my $bits (sort keys $hash{$count}->%*) {
+
+            print STDERR __LINE__, ": For $count bit(s) difference ($bits), need $need; have ", scalar @{$hash{$count}{$bits}}, "\n" if DEBUG;
+
+            # Look only as long as there are at least as many elements in the
+            # subset as are needed
+            while ((my $cur_count = @{$hash{$count}{$bits}}) >= $need) {
+
+                print STDERR __LINE__, ": Looking at bit positions ($bits): ", Dumper $hash{$count}{$bits} if DEBUG;
+
+                # Start with the first element in it
+                my $try_base = $hash{$count}{$bits}[0];
+                my @subset = $try_base;
+
+                # If it succeeds, we return a mask and a base to compare
+                # against the masked value.  That base will be the AND of
+                # every element in the subset.  Initialize to the one element
+                # we have so far.
+                my $compare = $try_base;
+
+                # We are trying to find a subset of this that has <need>
+                # elements that differ in the bit positions given by the
+                # string $bits, which is comma separated.
+                my @bits = split ",", $bits;
+
+                TRY: # Look through the remainder of the list for other
+                     # elements that differ only by these bit positions.
+
+                for (my $i = 1; $i < $cur_count; $i++) {
+                    my $try_this = $hash{$count}{$bits}[$i];
+                    my @positions = pop_count($try_base ^ $try_this);
+
+                    print STDERR __LINE__, ": $try_base vs $try_this: is (", join(',', @positions), ") a subset of ($bits)?" if DEBUG;;
+
+                    foreach my $pos (@positions) {
+                        unless (grep { $pos == $_ } @bits) {
+                            print STDERR "  No\n" if DEBUG;
+                            my $remaining = $cur_count - $i - 1;
+                            if ($remaining && @subset + $remaining < $need) {
+                                print STDERR __LINE__, ": Can stop trying $try_base, because even if all the remaining $remaining values work, they wouldn't add up to the needed $need when combined with the existing ", scalar @subset, " ones\n" if DEBUG;
+                                last TRY;
+                            }
+                            next TRY;
+                        }
+                    }
+
+                    print STDERR "  Yes\n" if DEBUG;
+                    push @subset, $try_this;
+
+                    # Add this to the mask base, in case it ultimately
+                    # succeeds,
+                    $compare &= $try_this;
+                }
+
+                print STDERR __LINE__, ": subset (", join(", ", @subset), ") has ", scalar @subset, " elements; needs $need\n" if DEBUG;
+
+                if (@subset < $need) {
+                    shift @{$hash{$count}{$bits}};
+                    next;   # Try with next value
+                }
+
+                # Create the mask
+                my $mask = 0;
+                foreach my $position (@bits) {
+                    $mask |= 1 << $position;
+                }
+                $mask = ~$mask & 0xFF;
+                push @final_results, [$compare, $mask];
+
+                printf STDERR "%d: Got it: compare=%d=0x%X; mask=%X\n", __LINE__, $compare, $compare, $mask if DEBUG;
+
+                # These values are now spoken for.  Remove them from future
+                # consideration
+                foreach my $remove_count (sort keys %hash) {
+                    foreach my $bits (sort keys %{$hash{$remove_count}}) {
+                        foreach my $to_remove (@subset) {
+                            @{$hash{$remove_count}{$bits}} = grep { $_ != $to_remove } @{$hash{$remove_count}{$bits}};
+                        }
+                    }
+                }
+            }
+        }
+    }
+
+    # Any values that remain in the list are ones that have to be tested for
+    # individually.
+    my @individuals;
+    foreach my $count (reverse sort { $a <=> $b } keys %hash) {
+        foreach my $bits (sort keys $hash{$count}->%*) {
+            foreach my $remaining (@{$hash{$count}{$bits}}) {
+
+                # If we already know about this value, just ignore it.
+                next if grep { $remaining == $_ } @individuals;
+
+                # Otherwise it needs to be returned as something to match
+                # individually
+                push @final_results, [$remaining, undef];
+                push @individuals, $remaining;
+            }
+        }
+    }
+
+    # Sort by increasing numeric value
+    @final_results = sort { $a->[0] <=> $b->[0] } @final_results;
+
+    print STDERR __LINE__, ": Final return: ", Dumper \@final_results if DEBUG;
+
+    return @final_results;
+}
+
 # _cond_as_str
 # turn a list of conditions into a text expression
 # - merges ranges of conditions, and joins the result with ||
@@ -548,12 +991,15 @@ sub _cond_as_str {
     my ( $self, $op, $combine, $opts_ref )= @_;
     my $cond= $op->{vals};
     my $test= $op->{test};
+    my $is_cp_ret = $opts_ref->{ret_type} eq "cp";
     return "( $test )" if !defined $cond;
 
-    # rangify the list
+    # rangify the list.
     my @ranges;
     my $Update= sub {
-        if ( @ranges ) {
+        # We skip this if there are optimizations that
+        # we can apply (below) to the individual ranges
+        if ( ($is_cp_ret || $combine) && @ranges && ref $ranges[-1]) {
             if ( $ranges[-1][0] == $ranges[-1][1] ) {
                 $ranges[-1]= $ranges[-1][0];
             } elsif ( $ranges[-1][0] + 1 == $ranges[-1][1] ) {
@@ -571,16 +1017,176 @@ sub _cond_as_str {
         }
     }
     $Update->();
+
     return $self->_combine( $test, @ranges )
       if $combine;
-    @ranges= map {
-        ref $_
-          ? sprintf(
-            "( $self->{val_fmt} <= $test && $test <= $self->{val_fmt} )",
-            @$_ )
-          : sprintf( "$self->{val_fmt} == $test", $_ );
-    } @ranges;
-    return "( " . join( " || ", @ranges ) . " )";
+
+    if ($is_cp_ret) {
+        @ranges= map {
+            ref $_
+            ? sprintf(
+                "( $self->{val_fmt} <= $test && $test <= $self->{val_fmt} )",
+                @$_ )
+            : sprintf( "$self->{val_fmt} == $test", $_ );
+        } @ranges;
+
+        return "( " . join( " || ", @ranges ) . " )";
+    }
+
+    # If the input set has certain characteristics, we can optimize tests
+    # for it.  This doesn't apply if returning the code point, as we want
+    # each element of the set individually.  The code above is for this
+    # simpler case.
+
+    return 1 if @$cond == 256;  # If all bytes match, is trivially true
+
+    my @masks;
+    if (@ranges > 1) {
+
+        # See if the entire set shares optimizable characteristics, and if so,
+        # return the optimization.  We delay checking for this on sets with
+        # just a single range, as there may be better optimizations available
+        # in that case.
+        @masks = calculate_mask(@$cond);
+
+        # Stringify the output of calculate_mask()
+        if (@masks) {
+            my @return;
+            foreach my $mask_ref (@masks) {
+                if (defined $mask_ref->[1]) {
+                    push @return, sprintf "( ( $test & $self->{val_fmt} ) == $self->{val_fmt} )", $mask_ref->[1], $mask_ref->[0];
+                }
+                else {  # An undefined mask means to use the value as-is
+                    push @return, sprintf "$test == $self->{val_fmt}", $mask_ref->[0];
+                }
+            }
+
+            # The best possible case below for specifying this set of values via
+            # ranges is 1 branch per range.  If our mask method yielded better
+            # results, there is no sense trying something that is bound to be
+            # worse.
+            if (@return < @ranges) {
+                return "( " . join( " || ", @return ) . " )";
+            }
+
+            @masks = @return;
+        }
+    }
+
+    # Here, there was no entire-class optimization that was clearly better
+    # than doing things by ranges.  Look at each range.
+    my $range_count_extra = 0;
+    for (my $i = 0; $i < @ranges; $i++) {
+        if (! ref $ranges[$i]) {    # Trivial case: no range
+            $ranges[$i] = sprintf "$self->{val_fmt} == $test", $ranges[$i];
+        }
+        elsif ($ranges[$i]->[0] == $ranges[$i]->[1]) {
+            $ranges[$i] =           # Trivial case: single element range
+                    sprintf "$self->{val_fmt} == $test", $ranges[$i]->[0];
+        }
+        elsif ($ranges[$i]->[0] == 0) {
+            # If the range matches all 256 possible bytes, it is trivially
+            # true.
+            return 1 if $ranges[0]->[1] == 0xFF;    # @ranges must be 1 in
+                                                    # this case
+            $ranges[$i] = sprintf "( $test <= $self->{val_fmt} )",
+                                                               $ranges[$i]->[1];
+        }
+        elsif ($ranges[$i]->[1] == 255) {
+
+            # Similarly the max possible is 255, so can omit an upper bound
+            # test if the calculated max is the max possible one.
+            $ranges[$i] = sprintf "( $test >= $self->{val_fmt} )",
+                                                                $ranges[0]->[0];
+        }
+        else {
+            my $output = "";
+
+            # Well-formed UTF-8 continuation bytes on ascii platforms must be
+            # in the range 0x80 .. 0xBF.  If we know that the input is
+            # well-formed (indicated by not trying to be 'safe'), we can omit
+            # tests that verify that the input is within either of these
+            # bounds.  (No legal UTF-8 character can begin with anything in
+            # this range, so we don't have to worry about this being a
+            # continuation byte or not.)
+            if ($opts_ref->{charset} =~ /ascii/i
+                && (! $opts_ref->{safe} && ! $opts_ref->{no_length_checks})
+                && $opts_ref->{type} =~ / ^ (?: utf8 | high ) $ /xi)
+            {
+                my $lower_limit_is_80 = ($ranges[$i]->[0] == 0x80);
+                my $upper_limit_is_BF = ($ranges[$i]->[1] == 0xBF);
+
+                # If the range is the entire legal range, it matches any legal
+                # byte, so we can omit both tests.  (This should happen only
+                # if the number of ranges is 1.)
+                if ($lower_limit_is_80 && $upper_limit_is_BF) {
+                    return 1;
+                }
+                elsif ($lower_limit_is_80) { # Just use the upper limit test
+                    $output = sprintf("( $test <= $self->{val_fmt} )",
+                                        $ranges[$i]->[1]);
+                }
+                elsif ($upper_limit_is_BF) { # Just use the lower limit test
+                    $output = sprintf("( $test >= $self->{val_fmt} )",
+                                    $ranges[$i]->[0]);
+                }
+            }
+
+            # If we didn't change to omit a test above, see if the number of
+            # elements is a power of 2 (only a single bit in the
+            # representation of its count will be set) and if so, it may be
+            # that a mask/compare optimization is possible.
+            if ($output eq ""
+                && pop_count($ranges[$i]->[1] - $ranges[$i]->[0] + 1) == 1)
+            {
+                my @list;
+                push @list, $_  for ($ranges[$i]->[0] .. $ranges[$i]->[1]);
+                my @this_masks = calculate_mask(@list);
+
+                # Use the mask if there is just one for the whole range.
+                # Otherwise there is no savings over the two branches that can
+                # define the range.
+                if (@this_masks == 1 && defined $this_masks[0][1]) {
+                    $output = sprintf "( $test & $self->{val_fmt} ) == $self->{val_fmt}", $this_masks[0][1], $this_masks[0][0];
+                }
+            }
+
+            if ($output ne "") {  # Prefer any optimization
+                $ranges[$i] = $output;
+            }
+            else {
+                # No optimization happened.  We need a test that the code
+                # point is within both bounds.  But, if the bounds are
+                # adjacent code points, it is cleaner to say
+                # 'first == test || second == test'
+                # than it is to say
+                # 'first <= test && test <= second'
+
+                $range_count_extra++;   # This range requires 2 branches to
+                                        # represent
+                if ($ranges[$i]->[0] + 1 == $ranges[$i]->[1]) {
+                    $ranges[$i] = "( "
+                                .  join( " || ", ( map
+                                    { sprintf "$self->{val_fmt} == $test", $_ }
+                                    @{$ranges[$i]} ) )
+                                . " )";
+                }
+                else {  # Full bounds checking
+                    $ranges[$i] = sprintf("( $self->{val_fmt} <= $test && $test <= $self->{val_fmt} )", $ranges[$i]->[0], $ranges[$i]->[1]);
+                }
+            }
+        }
+    }
+
+    # We have generated the list of bytes in two ways; one trying to use masks
+    # to cut the number of branches down, and the other to look at individual
+    # ranges (some of which could be cut down by using a mask for just it).
+    # We return whichever method uses the fewest branches.
+    return "( "
+           . join( " || ", (@masks && @masks < @ranges + $range_count_extra)
+                            ? @masks
+                            : @ranges)
+           . " )";
 }
 
 # _combine
@@ -591,18 +1197,31 @@ sub _combine {
     return if !@cond;
     my $item= shift @cond;
     my ( $cstr, $gtv );
-    if ( ref $item ) {
-        $cstr=
+    if ( ref $item ) {  # @item should be a 2-element array giving range start
+                        # and end
+        if ($item->[0] == 0) {  # UV's are never negative, so skip "0 <= "
+                                # test which could generate a compiler warning
+                                # that test is always true
+            $cstr= sprintf( "$test <= $self->{val_fmt}", $item->[1] );
+        }
+        else {
+            $cstr=
           sprintf( "( $self->{val_fmt} <= $test && $test <= $self->{val_fmt} )",
-            @$item );
+                   @$item );
+        }
         $gtv= sprintf "$self->{val_fmt}", $item->[1];
     } else {
         $cstr= sprintf( "$self->{val_fmt} == $test", $item );
         $gtv= sprintf "$self->{val_fmt}", $item;
     }
     if ( @cond ) {
-        return "( $cstr || ( $gtv < $test &&\n"
-          . $self->_combine( $test, @cond ) . " ) )";
+        my $combine= $self->_combine( $test, @cond );
+        if (@cond >1) {
+            return "( $cstr || ( $gtv < $test &&\n"
+                   . $combine . " ) )";
+        } else {
+            return "( $cstr || $combine )";
+        }
     } else {
         return $cstr;
     }
@@ -611,7 +1230,7 @@ sub _combine {
 # _render()
 # recursively convert an optree to text with reasonably neat formatting
 sub _render {
-    my ( $self, $op, $combine, $brace, $opts_ref )= @_;
+    my ( $self, $op, $combine, $brace, $opts_ref, $def, $submacros )= @_;
     return 0 if ! defined $op;  # The set is empty
     if ( !ref $op ) {
         return $op;
@@ -619,8 +1238,10 @@ sub _render {
     my $cond= $self->_cond_as_str( $op, $combine, $opts_ref );
     #no warnings 'recursion';   # This would allow really really inefficient
                                 # code to be generated.  See pod
-    my $yes= $self->_render( $op->{yes}, $combine, 1, $opts_ref );
-    my $no= $self->_render( $op->{no},   $combine, 0, $opts_ref );
+    my $yes= $self->_render( $op->{yes}, $combine, 1, $opts_ref, $def, $submacros );
+    return $yes if $cond eq '1';
+
+    my $no= $self->_render( $op->{no},   $combine, 0, $opts_ref, $def, $submacros );
     return "( $cond )" if $yes eq '1' and $no eq '0';
     my ( $lb, $rb )= $brace ? ( "( ", " )" ) : ( "", "" );
     return "$lb$cond ? $yes : $no$rb"
@@ -634,7 +1255,13 @@ sub _render {
         $yes= " " . $yes;
     }
 
-    return "$lb$cond ?$yes$ind: $no$rb";
+    my $str= "$lb$cond ?$yes$ind: $no$rb";
+    if (length $str > 6000) {
+        push @$submacros, sprintf "#define $def\n( %s )", "_part" . (my $yes_idx= 0+@$submacros), $yes;
+        push @$submacros, sprintf "#define $def\n( %s )", "_part" . (my $no_idx= 0+@$submacros), $no;
+        return sprintf "%s%s ? $def : $def%s", $lb, $cond, "_part$yes_idx", "_part$no_idx", $rb;
+    }
+    return $str;
 }
 
 # $expr=render($op,$combine)
@@ -645,26 +1272,36 @@ sub _render {
 # longer lists such as that resulting from type 'cp' output.
 # Currently only used for type 'cp' macros.
 sub render {
-    my ( $self, $op, $combine, $opts_ref )= @_;
-    my $str= "( " . $self->_render( $op, $combine, 0, $opts_ref ) . " )";
-    return __clean( $str );
+    my ( $self, $op, $combine, $opts_ref, $def_fmt )= @_;
+    
+    my @submacros;
+    my $macro= sprintf "#define $def_fmt\n( %s )", "", $self->_render( $op, $combine, 0, $opts_ref, $def_fmt, \@submacros );
+
+    return join "\n\n", map { "/*** GENERATED CODE ***/\n" . __macro( __clean( $_ ) ) } @submacros, $macro;
 }
 
 # make_macro
 # make a macro of a given type.
 # calls into make_trie and (generic_|length_)optree as needed
 # Opts are:
-# type     : 'cp','generic','high','low','latin1','utf8','LATIN1','UTF8'
-# ret_type : 'cp' or 'len'
-# safe     : add length guards to macro
+# type             : 'cp','cp_high', 'generic','high','low','latin1','utf8','LATIN1','UTF8'
+# ret_type         : 'cp' or 'len'
+# safe             : don't assume is well-formed UTF-8, so don't skip any range
+#                    checks, and add length guards to macro
+# no_length_checks : like safe, but don't add length guards.
 #
 # type defaults to 'generic', and ret_type to 'len' unless type is 'cp'
 # in which case it defaults to 'cp' as well.
 #
-# it is illegal to do a type 'cp' macro on a pattern with multi-codepoint
+# It is illegal to do a type 'cp' macro on a pattern with multi-codepoint
 # sequences in it, as the generated macro will accept only a single codepoint
 # as an argument.
 #
+# It is also illegal to do a non-safe macro on a pattern with multi-codepoint
+# sequences in it, as even if it is known to be well-formed, we need to not
+# run off the end of the buffer when, say, the buffer ends with the first two
+# characters, but three are looked at by the macro.
+#
 # returns the macro.
 
 
@@ -672,34 +1309,40 @@ sub make_macro {
     my $self= shift;
     my %opts= @_;
     my $type= $opts{type} || 'generic';
-    die "Can't do a 'cp' on multi-codepoint character class '$self->{op}'"
-      if $type eq 'cp'
-      and $self->{has_multi};
-    my $ret_type= $opts{ret_type} || ( $opts{type} eq 'cp' ? 'cp' : 'len' );
+    if ($self->{has_multi}) {
+        if ($type =~ /^cp/) {
+            die "Can't do a 'cp' on multi-codepoint character class '$self->{op}'"
+        }
+        elsif (! $opts{safe}) {
+            die "'safe' is required on multi-codepoint character class '$self->{op}'"
+        }
+    }
+    my $ret_type= $opts{ret_type} || ( $opts{type} =~ /^cp/ ? 'cp' : 'len' );
     my $method;
     if ( $opts{safe} ) {
         $method= 'length_optree';
-    } elsif ( $type eq 'generic' ) {
+    } elsif ( $type =~ /generic/ ) {
         $method= 'generic_optree';
     } else {
         $method= 'optree';
     }
-    my $optree= $self->$method( %opts, type => $type, ret_type => $ret_type );
-    my $text= $self->render( $optree, $type eq 'cp', \%opts );
-    my @args= $type eq 'cp' ? 'cp' : 's';
+    my @args= $type =~ /^cp/ ? 'cp' : 's';
     push @args, "e" if $opts{safe};
-    push @args, "is_utf8" if $type eq 'generic';
+    push @args, "is_utf8" if $type =~ /generic/;
     push @args, "len" if $ret_type eq 'both';
     my $pfx= $ret_type eq 'both'    ? 'what_len_' : 
              $ret_type eq 'cp'      ? 'what_'     : 'is_';
-    my $ext= $type     eq 'generic' ? ''          : '_' . lc( $type );
+    my $ext= $type     =~ /generic/ ? ''          : '_' . lc( $type );
+    $ext .= '_non_low' if $type eq 'generic_non_low';
     $ext .= "_safe" if $opts{safe};
+    $ext .= "_no_length_checks" if $opts{no_length_checks};
     my $argstr= join ",", @args;
-    return "/*** GENERATED CODE ***/\n"
-      . __macro( "#define $pfx$self->{op}$ext($argstr)\n$text" );
+    my $def_fmt="$pfx$self->{op}$ext%s($argstr)";
+    my $optree= $self->$method( %opts, type => $type, ret_type => $ret_type );
+    return $self->render( $optree, ($type =~ /^cp/) ? 1 : 0, \%opts, $def_fmt );
 }
 
-# if we arent being used as a module (highly likely) then process
+# if we aren't being used as a module (highly likely) then process
 # the __DATA__ below and produce macros in regcharclass.h
 # if an argument is provided to the script then it is assumed to
 # be the path of the file to output to, if the arg is '-' outputs
@@ -715,69 +1358,129 @@ if ( !caller ) {
     }
     print $out_fh read_only_top( lang => 'C', by => $0,
                                 file => 'regcharclass.h', style => '*',
-                                copyright => [2007, 2011] );
-    print $out_fh "\n#ifndef H_REGCHARCLASS   /* Guard against nested #includes */\n#define H_REGCHARCLASS 1\n\n";
+                                copyright => [2007, 2011],
+                                 final => <<EOF,
+WARNING: These macros are for internal Perl core use only, and may be
+changed or removed without notice.
+EOF
+    );
+    print $out_fh "\n#ifndef H_REGCHARCLASS   /* Guard against nested #includes */\n#define H_REGCHARCLASS 1\n";
 
     my ( $op, $title, @txt, @types, %mods );
-    my $doit= sub {
+    my $doit= sub ($) {
         return unless $op;
+
+        my $charset = shift;
+
+        # Skip if to compile on a different platform.
+        return if delete $mods{only_ascii_platform} && $charset !~ /ascii/i;
+        return if delete $mods{only_ebcdic_platform} && $charset !~ /ebcdic/i;
+
         print $out_fh "/*\n\t$op: $title\n\n";
         print $out_fh join "\n", ( map { "\t$_" } @txt ), "*/", "";
-        my $obj= __PACKAGE__->new( op => $op, title => $title, txt => \@txt );
+        my $obj= __PACKAGE__->new( op => $op, title => $title, txt => \@txt, charset => $charset);
 
         #die Dumper(\@types,\%mods);
 
         my @mods;
         push @mods, 'safe' if delete $mods{safe};
+        push @mods, 'no_length_checks' if delete $mods{no_length_checks};
         unshift @mods, 'fast' if delete $mods{fast} || ! @mods; # Default to 'fast'
                                                                 # do this one
                                                                 # first, as
                                                                 # traditional
         if (%mods) {
-            die "Unknown modifiers: ", join ", ", map { "'$_'" } keys %mods;
+            die "Unknown modifiers: ", join ", ", map { "'$_'" } sort keys %mods;
         }
 
         foreach my $type_spec ( @types ) {
             my ( $type, $ret )= split /-/, $type_spec;
             $ret ||= 'len';
             foreach my $mod ( @mods ) {
-                next if $mod eq 'safe' and $type eq 'cp';
+
+                # 'safe' is irrelevant with code point macros, so skip if
+                # there is also a 'fast', but don't skip if this is the only
+                # way a cp macro will get generated.  Below we convert 'safe'
+                # to 'fast' in this instance
+                next if $type =~ /^cp/
+                        && ($mod eq 'safe' || $mod eq 'no_length_checks')
+                        && grep { 'fast' =~ $_ } @mods;
                 delete $mods{$mod};
                 my $macro= $obj->make_macro(
                     type     => $type,
                     ret_type => $ret,
-                    safe     => $mod eq 'safe'
+                    safe     => $mod eq 'safe' && $type !~ /^cp/,
+                    charset  => $charset,
+                    no_length_checks => $mod eq 'no_length_checks' && $type !~ /^cp/,
                 );
                 print $out_fh $macro, "\n";
             }
         }
     };
 
-    while ( <DATA> ) {
-        s/^ \s* (?: \# .* ) ? $ //x;    # squeeze out comment and blanks
-        next unless /\S/;
-        chomp;
-        if ( /^([A-Z]+)/ ) {
-            $doit->();  # This starts a new definition; do the previous one
-            ( $op, $title )= split /\s*:\s*/, $_, 2;
-            @txt= ();
-        } elsif ( s/^=>// ) {
-            my ( $type, $modifier )= split /:/, $_;
-            @types= split ' ', $type;
-            undef %mods;
-            map { $mods{$_} = 1 } split ' ',  $modifier;
-        } else {
-            push @txt, "$_";
+    my @data = <DATA>;
+    foreach my $charset (get_supported_code_pages()) {
+        my $first_time = 1;
+        undef $op;
+        undef $title;
+        undef @txt;
+        undef @types;
+        undef %mods;
+        print $out_fh "\n", get_conditional_compile_line_start($charset);
+        my @data_copy = @data;
+        for (@data_copy) {
+            s/^ \s* (?: \# .* ) ? $ //x;    # squeeze out comment and blanks
+            next unless /\S/;
+            chomp;
+            if ( /^[A-Z]/ ) {
+                $doit->($charset) unless $first_time;  # This starts a new
+                                                       # definition; do the
+                                                       # previous one
+                $first_time = 0;
+                ( $op, $title )= split /\s*:\s*/, $_, 2;
+                @txt= ();
+            } elsif ( s/^=>// ) {
+                my ( $type, $modifier )= split /:/, $_;
+                @types= split ' ', $type;
+                undef %mods;
+                map { $mods{$_} = 1 } split ' ',  $modifier;
+            } else {
+                push @txt, "$_";
+            }
         }
+        $doit->($charset);
+        print $out_fh get_conditional_compile_line_end();
     }
-    $doit->();
 
     print $out_fh "\n#endif /* H_REGCHARCLASS */\n";
 
     if($path eq '-') {
        print $out_fh "/* ex: set ro: */\n";
     } else {
-       read_only_bottom_close_and_rename($out_fh)
+        # Some of the sources for these macros come from Unicode tables
+        my $sources_list = "lib/unicore/mktables.lst";
+        my @sources = ($0, qw(lib/unicore/mktables
+                              lib/Unicode/UCD.pm
+                              regen/regcharclass_multi_char_folds.pl
+                              regen/charset_translations.pl
+                             ));
+        {
+            # Depend on mktables’ own sources.  It’s a shorter list of files than
+            # those that Unicode::UCD uses.
+            if (! open my $mktables_list, $sources_list) {
+
+                # This should force a rebuild once $sources_list exists
+                push @sources, $sources_list;
+            }
+            else {
+                while(<$mktables_list>) {
+                    last if /===/;
+                    chomp;
+                    push @sources, "lib/unicore/$_" if /^[^#]/;
+                }
+            }
+        }
+        read_only_bottom_close_and_rename($out_fh, \@sources)
     }
 }
 
@@ -796,10 +1499,21 @@ if ( !caller ) {
 #
 # The subsequent lines give what code points go into the class defined by the
 # macro.  Multiple characters may be specified via a string like "\x0D\x0A",
-# enclosed in quotes.  Otherwise the lines consist of single Unicode code
-# point, prefaced by 0x; or a single range of Unicode code points separated by
-# a minus (and optional space); or a single Unicode property specified in the
-# standard Perl form "\p{...}".
+# enclosed in quotes.  Otherwise the lines consist of one of:
+#   1)  a single Unicode code point, prefaced by 0x
+#   2)  a single range of Unicode code points separated by a minus (and
+#       optional space)
+#   3)  a single Unicode property specified in the standard Perl form
+#       "\p{...}"
+#   4)  a line like 'do path'.  This will do a 'do' on the file given by
+#       'path'.  It is assumed that this does nothing but load subroutines
+#       (See item 5 below).  The reason 'require path' is not used instead is
+#       because 'do' doesn't assume that path is in @INC.
+#   5)  a subroutine call
+#           &pkg::foo(arg1, ...)
+#       where pkg::foo was loaded by a 'do' line (item 4).  The subroutine
+#       returns an array of entries of forms like items 1-3 above.  This
+#       allows more complex inputs than achievable from the other input types.
 #
 # A blank line or one whose first non-blank character is '#' is a comment.
 # The definition of the macro is terminated by a line unlike those described.
@@ -828,9 +1542,17 @@ if ( !caller ) {
 #   generic     generate a macro whose name is 'is_BASE".  It has a 2nd,
 #               boolean, parameter which indicates if the first one points to
 #               a UTF-8 string or not.  Thus it works in all circumstances.
+#   generic_non_low generate a macro whose name is 'is_BASE_non_low".  It has
+#               a 2nd, boolean, parameter which indicates if the first one
+#               points to a UTF-8 string or not.  It excludes any ASCII-range
+#               matches, but otherwise it works in all circumstances.
 #   cp          generate a macro whose name is 'is_BASE_cp' and defines a
 #               class that returns true if the UV parameter is a member of the
 #               class; false if not.
+#   cp_high     like cp, but it is assumed that it is known that the UV
+#               parameter is above Latin1.  The name of the generated macro is
+#               'is_BASE_cp_high'.  This is different from high-cp, derived
+#               below.
 # A macro of the given type is generated for each type listed in the input.
 # The default return value is the number of octets read to generate the match.
 # Append "-cp" to the type to have it instead return the matched codepoint.
@@ -849,9 +1571,16 @@ if ( !caller ) {
 #               string.  In the case of non-UTF8, it makes sure that the
 #               string has at least one byte in it.  The macro name has
 #               '_safe' appended to it.
+#   no_length_checks  The input string is not necessarily valid UTF-8, but it
+#               is to be assumed that the length has already been checked and
+#               found to be valid
 #   fast        The input string is valid UTF-8.  No bounds checking is done,
 #               and the macro can make assumptions that lead to faster
 #               execution.
+#   only_ascii_platform   Skip this definition if the character set is for
+#               a non-ASCII platform.
+#   only_ebcdic_platform  Skip this definition if the character set is for
+#               a non-EBCDIC platform.
 # No modifier need be specified; fast is assumed for this case.  If both
 # 'fast', and 'safe' are specified, two macros will be created for each
 # 'type'.
@@ -876,46 +1605,143 @@ __DATA__
 # 0x1FE3  # GREEK SMALL LETTER UPSILON WITH DIALYTIKA AND OXIA; maps same as 03B0
 
 LNBREAK: Line Break: \R
-=> generic UTF8 LATIN1 :fast safe
+=> generic UTF8 LATIN1 : safe
 "\x0D\x0A"      # CRLF - Network (Windows) line ending
 \p{VertSpace}
 
 HORIZWS: Horizontal Whitespace: \h \H
-=> generic UTF8 LATIN1 cp :fast safe
+=> high cp_high : fast
 \p{HorizSpace}
 
 VERTWS: Vertical Whitespace: \v \V
-=> generic UTF8 LATIN1 cp :fast safe
+=> high cp_high : fast
 \p{VertSpace}
 
-GCB_L: Grapheme_Cluster_Break=L
-=> UTF8 :fast
-\p{_X_GCB_L}
-
-GCB_LV_LVT_V: Grapheme_Cluster_Break=(LV or LVT or V)
-=> UTF8 :fast
-\p{_X_LV_LVT_V}
+XDIGIT: Hexadecimal digits
+=> high cp_high : fast
+\p{XDigit}
 
-GCB_Prepend: Grapheme_Cluster_Break=Prepend
-=> UTF8 :fast
-\p{_X_GCB_Prepend}
+XPERLSPACE: \p{XPerlSpace}
+=> high cp_high : fast
+\p{XPerlSpace}
 
-GCB_RI: Grapheme_Cluster_Break=RI
-=> UTF8 :fast
-\p{_X_RI}
+REPLACEMENT: Unicode REPLACEMENT CHARACTER
+=> UTF8 :safe
+0xFFFD
 
-GCB_SPECIAL_BEGIN: Grapheme_Cluster_Break=special_begins
-=> UTF8 :fast
-\p{_X_Special_Begin}
+NONCHAR: Non character code points
+=> UTF8 :safe
+\p{_Perl_Nchar}
 
-GCB_T: Grapheme_Cluster_Break=T
-=> UTF8 :fast
-\p{_X_GCB_T}
+SURROGATE: Surrogate code points
+=> UTF8 :safe
+\p{_Perl_Surrogate}
 
-GCB_V: Grapheme_Cluster_Break=V
-=> UTF8 :fast
-\p{_X_GCB_V}
+# This program was run with this enabled, and the results copied to utf8.h and
+# utfebcdic.h; then this was commented out because it takes so long to figure
+# out these 2 million code points.  The results would not change unless utf8.h
+# decides it wants a different maximum, or this program creates better
+# optimizations.  Trying with 5 bytes used too much memory to calculate.
+#
+# We don't generate code for invariants here because the EBCDIC form is too
+# complicated and would slow things down; instead the user should test for
+# invariants first.
+#
+# 0x1FFFFF was chosen because for both UTF-8 and UTF-EBCDIC, its start byte
+# is the same as 0x10FFFF, and it includes all the above-Unicode code points
+# that have that start byte.  In other words, it is the natural stopping place
+# that includes all Unicode code points.
+#
+#UTF8_CHAR: Matches legal UTF-8 variant code points up through the 0x1FFFFFF
+#=> UTF8 :no_length_checks only_ascii_platform
+#0x80 - 0x1FFFFF
+
+#UTF8_CHAR: Matches legal UTF-EBCDIC variant code points up through 0x1FFFFFF
+#=> UTF8 :no_length_checks only_ebcdic_platform
+#0xA0 - 0x1FFFFF
+
+#STRICT_UTF8_CHAR: Matches legal Unicode UTF-8 variant code points, no surrrogates nor non-character code points
+#=> UTF8 :no_length_checks only_ascii_platform
+#0x0080 - 0xD7FF
+#0xE000 - 0xFDCF
+#0xFDF0 - 0xFFFD
+#0x10000 - 0x1FFFD
+#0x20000 - 0x2FFFD
+#0x30000 - 0x3FFFD
+#0x40000 - 0x4FFFD
+#0x50000 - 0x5FFFD
+#0x60000 - 0x6FFFD
+#0x70000 - 0x7FFFD
+#0x80000 - 0x8FFFD
+#0x90000 - 0x9FFFD
+#0xA0000 - 0xAFFFD
+#0xB0000 - 0xBFFFD
+#0xC0000 - 0xCFFFD
+#0xD0000 - 0xDFFFD
+#0xE0000 - 0xEFFFD
+#0xF0000 - 0xFFFFD
+#0x100000 - 0x10FFFD
+#
+#STRICT_UTF8_CHAR: Matches legal Unicode UTF-8 variant code points, no surrrogates nor non-character code points
+#=> UTF8 :no_length_checks only_ebcdic_platform
+#0x00A0 - 0xD7FF
+#0xE000 - 0xFDCF
+#0xFDF0 - 0xFFFD
+#0x10000 - 0x1FFFD
+#0x20000 - 0x2FFFD
+#0x30000 - 0x3FFFD
+#0x40000 - 0x4FFFD
+#0x50000 - 0x5FFFD
+#0x60000 - 0x6FFFD
+#0x70000 - 0x7FFFD
+#0x80000 - 0x8FFFD
+#0x90000 - 0x9FFFD
+#0xA0000 - 0xAFFFD
+#0xB0000 - 0xBFFFD
+#0xC0000 - 0xCFFFD
+#0xD0000 - 0xDFFFD
+#0xE0000 - 0xEFFFD
+#0xF0000 - 0xFFFFD
+#0x100000 - 0x10FFFD
+
+#C9_STRICT_UTF8_CHAR: Matches legal Unicode UTF-8 variant code points, no surrogates
+#=> UTF8 :no_length_checks only_ascii_platform
+#0x0080 - 0xD7FF
+#0xE000 - 0x10FFFF
+#
+#C9_STRICT_UTF8_CHAR: Matches legal Unicode UTF-8 variant code points including non-character code points, no surrogates
+#=> UTF8 :no_length_checks only_ebcdic_platform
+#0x00A0 - 0xD7FF
+#0xE000 - 0x10FFFF
 
 QUOTEMETA: Meta-characters that \Q should quote
 => high :fast
 \p{_Perl_Quotemeta}
+
+MULTI_CHAR_FOLD: multi-char strings that are folded to by a single character
+=> UTF8 :safe
+
+# 1 => All folds
+&regcharclass_multi_char_folds::multi_char_folds(1)
+
+MULTI_CHAR_FOLD: multi-char strings that are folded to by a single character
+=> LATIN1 : safe
+
+&regcharclass_multi_char_folds::multi_char_folds(0)
+# 0 => Latin1-only
+
+FOLDS_TO_MULTI: characters that fold to multi-char strings
+=> UTF8 :fast
+\p{_Perl_Folds_To_Multi_Char}
+
+PROBLEMATIC_LOCALE_FOLD : characters whose fold is problematic under locale
+=> UTF8 cp :fast
+\p{_Perl_Problematic_Locale_Folds}
+
+PROBLEMATIC_LOCALE_FOLDEDS_START : The first folded character of folds which are problematic under locale
+=> UTF8 cp :fast
+\p{_Perl_Problematic_Locale_Foldeds_Start}
+
+PATWS: pattern white space
+=> generic cp : safe
+\p{_Perl_PatWS}