This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
perldiag.pod: Document overload’s invalid arg warning
[perl5.git] / regcomp.c
index d639c58..6e7bb3e 100644 (file)
--- a/regcomp.c
+++ b/regcomp.c
@@ -689,7 +689,7 @@ S_scan_commit(pTHX_ const RExC_state_t *pRExC_state, scan_data_t *data, I32 *min
                    |= ((data->flags & SF_BEFORE_EOL) << SF_FIX_SHIFT_EOL);
            else
                data->flags &= ~SF_FIX_BEFORE_EOL;
-           data->minlen_fixed=minlenp; 
+           data->minlen_fixed=minlenp;
            data->lookbehind_fixed=0;
        }
        else { /* *data->longest == data->longest_float */
@@ -730,15 +730,7 @@ S_cl_anything(const RExC_state_t *pRExC_state, struct regnode_charclass_class *c
 
     ANYOF_BITMAP_SETALL(cl);
     cl->flags = ANYOF_CLASS|ANYOF_EOS|ANYOF_UNICODE_ALL
-               |ANYOF_LOC_NONBITMAP_FOLD|ANYOF_NON_UTF8_LATIN1_ALL
-                   /* Even though no bitmap is in use here, we need to set
-                    * the flag below so an AND with a node that does have one
-                    * doesn't lose that one.  The flag should get cleared if
-                    * the other one doesn't; and the code in regexec.c is
-                    * structured so this being set when not needed does no
-                    * harm.  It seemed a little cleaner to set it here than do
-                    * a special case in cl_and() */
-               |ANYOF_NONBITMAP_NON_UTF8;
+               |ANYOF_LOC_NONBITMAP_FOLD|ANYOF_NON_UTF8_LATIN1_ALL;
 
     /* If any portion of the regex is to operate under locale rules,
      * initialization includes it.  The reason this isn't done for all regexes
@@ -841,6 +833,8 @@ S_cl_and(struct regnode_charclass_class *cl,
        }
     }
     else {   /* and'd node is not inverted */
+       U8 outside_bitmap_but_not_utf8; /* Temp variable */
+
        if (! ANYOF_NONBITMAP(and_with)) {
 
             /* Here 'and_with' doesn't match anything outside the bitmap
@@ -859,14 +853,18 @@ S_cl_and(struct regnode_charclass_class *cl,
            /* Here, 'and_with' does match something outside the bitmap, and cl
             * doesn't have a list of things to match outside the bitmap.  If
              * cl can match all code points above 255, the intersection will
-             * be those above-255 code points that 'and_with' matches.  There
-             * may be false positives from code points in 'and_with' that are
-             * outside the bitmap but below 256, but those get sorted out
-             * after the synthetic start class succeeds).  If cl can't match
-             * all Unicode code points, it means here that it can't match *
-             * anything outside the bitmap, so we leave the bitmap empty */
+             * be those above-255 code points that 'and_with' matches.  If cl
+             * can't match all Unicode code points, it means that it can't
+             * match anything outside the bitmap (since the 'if' that got us
+             * into this block tested for that), so we leave the bitmap empty.
+             */
            if (cl->flags & ANYOF_UNICODE_ALL) {
                ARG_SET(cl, ARG(and_with));
+
+                /* and_with's ARG may match things that don't require UTF8.
+                 * And now cl's will too, in spite of this being an 'and'.  See
+                 * the comments below about the kludge */
+               cl->flags |= and_with->flags & ANYOF_NONBITMAP_NON_UTF8;
            }
        }
        else {
@@ -876,8 +874,33 @@ S_cl_and(struct regnode_charclass_class *cl,
        }
 
 
-        /* Take the intersection of the two sets of flags */
+        /* Take the intersection of the two sets of flags.  However, the
+         * ANYOF_NONBITMAP_NON_UTF8 flag is treated as an 'or'.  This is a
+         * kludge around the fact that this flag is not treated like the others
+         * which are initialized in cl_anything().  The way the optimizer works
+         * is that the synthetic start class (SSC) is initialized to match
+         * anything, and then the first time a real node is encountered, its
+         * values are AND'd with the SSC's with the result being the values of
+         * the real node.  However, there are paths through the optimizer where
+         * the AND never gets called, so those initialized bits are set
+         * inappropriately, which is not usually a big deal, as they just cause
+         * false positives in the SSC, which will just mean a probably
+         * imperceptible slow down in execution.  However this bit has a
+         * higher false positive consequence in that it can cause utf8.pm,
+         * utf8_heavy.pl ... to be loaded when not necessary, which is a much
+         * bigger slowdown and also causes significant extra memory to be used.
+         * In order to prevent this, the code now takes a different tack.  The
+         * bit isn't set unless some part of the regular expression needs it,
+         * but once set it won't get cleared.  This means that these extra
+         * modules won't get loaded unless there was some path through the
+         * pattern that would have required them anyway, and  so any false
+         * positives that occur by not ANDing them out when they could be
+         * aren't as severe as they would be if we treated this bit like all
+         * the others */
+        outside_bitmap_but_not_utf8 = (cl->flags | and_with->flags)
+                                      & ANYOF_NONBITMAP_NON_UTF8;
        cl->flags &= and_with->flags;
+       cl->flags |= outside_bitmap_but_not_utf8;
     }
 }
 
@@ -1364,8 +1387,8 @@ is the recommended Unicode-aware way of saying
               scan += len;                                                   \
               len = 0;                                                       \
            } else {                                                          \
-               uvc = utf8n_to_uvuni( (const U8*)uc, UTF8_MAXLEN, &len, uniflags);\
-               uvc = to_uni_fold( uvc, foldbuf, &foldlen );                  \
+               len = UTF8SKIP(uc);\
+               uvc = to_utf8_fold( uc, foldbuf, &foldlen);                   \
                foldlen -= UNISKIP( uvc );                                    \
                scan = foldbuf + UNISKIP( uvc );                              \
            }                                                                 \
@@ -1682,7 +1705,7 @@ S_make_trie(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode *startbranch, regnode *firs
         DEBUG_TRIE_COMPILE_MORE_r( PerlIO_printf( Perl_debug_log, 
             "%*sCompiling trie using list compiler\n",
             (int)depth * 2 + 2, ""));
-       
+
        trie->states = (reg_trie_state *)
            PerlMemShared_calloc( TRIE_CHARCOUNT(trie) + 2,
                                  sizeof(reg_trie_state) );
@@ -2624,13 +2647,13 @@ S_join_exact(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode *scan, I32 *min, U32 flags
     }
     
 #ifdef DEBUGGING
-    /* Allow dumping */
+    /* Allow dumping but overwriting the collection of skipped
+     * ops and/or strings with fake optimized ops */
     n = scan + NODE_SZ_STR(scan);
     while (n <= stop) {
-        if (PL_regkind[OP(n)] != NOTHING || OP(n) == NOTHING) {
-            OP(n) = OPTIMIZED;
-            NEXT_OFF(n) = 0;
-        }
+       OP(n) = OPTIMIZED;
+       FLAGS(n) = 0;
+       NEXT_OFF(n) = 0;
         n++;
     }
 #endif
@@ -2751,7 +2774,7 @@ S_study_chunk(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode **scanp,
            int off = (reg_off_by_arg[OP(scan)] ? ARG(scan) : NEXT_OFF(scan));
            int noff;
            regnode *n = scan;
-       
+
            /* Skip NOTHING and LONGJMP. */
            while ((n = regnext(n))
                   && ((PL_regkind[OP(n)] == NOTHING && (noff = NEXT_OFF(n)))
@@ -2773,7 +2796,7 @@ S_study_chunk(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode **scanp,
            next = regnext(scan);
            code = OP(scan);
            /* demq: the op(next)==code check is to see if we have "branch-branch" AFAICT */
-       
+
            if (OP(next) == code || code == IFTHEN) {
                /* NOTE - There is similar code to this block below for handling
                   TRIE nodes on a re-study.  If you change stuff here check there
@@ -2781,7 +2804,7 @@ S_study_chunk(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode **scanp,
                I32 max1 = 0, min1 = I32_MAX, num = 0;
                struct regnode_charclass_class accum;
                regnode * const startbranch=scan;
-               
+
                if (flags & SCF_DO_SUBSTR)
                    SCAN_COMMIT(pRExC_state, data, minlenp); /* Cannot merge strings after this. */
                if (flags & SCF_DO_STCLASS)
@@ -2918,7 +2941,7 @@ S_study_chunk(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode **scanp,
                  a nested if into a case structure of sorts.
 
                */
-               
+
                    int made=0;
                    if (!re_trie_maxbuff) {
                        re_trie_maxbuff = get_sv(RE_TRIE_MAXBUF_NAME, 1);
@@ -3025,20 +3048,17 @@ S_study_chunk(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode **scanp,
                                 }
                             } else {
 /* 
-    Currently we do not believe that the trie logic can
-    handle case insensitive matching properly when the
-    pattern is not unicode (thus forcing unicode semantics).
+    Currently the trie logic handles case insensitive matching properly only
+    when the pattern is UTF-8 and the node is EXACTFU (thus forcing unicode
+    semantics).
 
     If/when this is fixed the following define can be swapped
     in below to fully enable trie logic.
 
-    XXX It may work if not UTF and/or /a (AT_LEAST_UNI_SEMANTICS) but perhaps
-    not /aa
-
 #define TRIE_TYPE_IS_SAFE 1
 
 */
-#define TRIE_TYPE_IS_SAFE ((UTF && UNI_SEMANTICS) || optype==EXACT)
+#define TRIE_TYPE_IS_SAFE ((UTF && optype == EXACTFU) || optype==EXACT)
 
                                 if ( last && TRIE_TYPE_IS_SAFE ) {
                                     make_trie( pRExC_state, 
@@ -3071,7 +3091,7 @@ S_study_chunk(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode **scanp,
                         
                         if ( last && TRIE_TYPE_IS_SAFE ) {
                             made= make_trie( pRExC_state, startbranch, first, scan, tail, count, optype, depth+1 );
-#ifdef TRIE_STUDY_OPT  
+#ifdef TRIE_STUDY_OPT
                             if ( ((made == MADE_EXACT_TRIE && 
                                  startbranch == first) 
                                  || ( first_non_open == first )) && 
@@ -3962,7 +3982,7 @@ S_study_chunk(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode **scanp,
                    break;
                CASE_SYNST_FNC(VERTWS);
                CASE_SYNST_FNC(HORIZWS);
-               
+
                }
                if (flags & SCF_DO_STCLASS_OR)
                    cl_and(data->start_class, and_withp);
@@ -4343,7 +4363,7 @@ S_study_chunk(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode **scanp,
                flags &= ~SCF_DO_SUBSTR; 
        }
 #endif /* old or new */
-#endif /* TRIE_STUDY_OPT */    
+#endif /* TRIE_STUDY_OPT */
 
        /* Else: zero-length, ignore. */
        scan = regnext(scan);
@@ -4503,7 +4523,7 @@ Perl_re_compile(pTHX_ SV * const pattern, U32 orig_pm_flags)
     struct regexp *r;
     register regexp_internal *ri;
     STRLEN plen;
-    char  *exp;
+    char* VOL exp;
     char* xend;
     regnode *scan;
     I32 flags;
@@ -4533,7 +4553,14 @@ Perl_re_compile(pTHX_ SV * const pattern, U32 orig_pm_flags)
 
     DEBUG_r(if (!PL_colorset) reginitcolors());
 
-    RExC_utf8 = RExC_orig_utf8 = SvUTF8(pattern);
+    exp = SvPV(pattern, plen);
+
+    if (plen == 0) { /* ignore the utf8ness if the pattern is 0 length */
+       RExC_utf8 = RExC_orig_utf8 = 0;
+    }
+    else {
+       RExC_utf8 = RExC_orig_utf8 = SvUTF8(pattern);
+    }
     RExC_uni_semantics = 0;
     RExC_contains_locale = 0;
 
@@ -4545,12 +4572,7 @@ Perl_re_compile(pTHX_ SV * const pattern, U32 orig_pm_flags)
     }
 
     if (jump_ret == 0) {    /* First time through */
-       exp = SvPV(pattern, plen);
        xend = exp + plen;
-       /* ignore the utf8ness if the pattern is 0 length */
-       if (plen == 0) {
-           RExC_utf8 = RExC_orig_utf8 = 0;
-       }
 
         DEBUG_COMPILE_r({
             SV *dsv= sv_newmortal();
@@ -4582,7 +4604,9 @@ Perl_re_compile(pTHX_ SV * const pattern, U32 orig_pm_flags)
         -- dmq */
         DEBUG_PARSE_r(PerlIO_printf(Perl_debug_log,
            "UTF8 mismatch! Converting to utf8 for resizing and compile\n"));
-        exp = (char*)Perl_bytes_to_utf8(aTHX_ (U8*)SvPV(pattern, plen), &len);
+        exp = (char*)Perl_bytes_to_utf8(aTHX_
+                                       (U8*)SvPV_nomg(pattern, plen),
+                                       &len);
         xend = exp + len;
         RExC_orig_utf8 = RExC_utf8 = 1;
         SAVEFREEPV(exp);
@@ -4639,7 +4663,11 @@ Perl_re_compile(pTHX_ SV * const pattern, U32 orig_pm_flags)
        * Clever compilers notice this and complain. --jhi */
     REGC((U8)REG_MAGIC, (char*)RExC_emit);
 #endif
-    DEBUG_PARSE_r(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "Starting first pass (sizing)\n"));
+    DEBUG_PARSE_r(
+       PerlIO_printf(Perl_debug_log, "Starting first pass (sizing)\n");
+        RExC_lastnum=0;
+        RExC_lastparse=NULL;
+    );
     if (reg(pRExC_state, 0, &flags,1) == NULL) {
        RExC_precomp = NULL;
        return(NULL);
@@ -4891,7 +4919,7 @@ reStudy:
                    sawplus = 1;
                else
                    first += regarglen[OP(first)];
-               
+
                first = NEXTOPER(first);
                first_next= regnext(first);
        }
@@ -4906,7 +4934,7 @@ reStudy:
            else
                ri->regstclass = first;
        }
-#ifdef TRIE_STCLASS    
+#ifdef TRIE_STCLASS
        else if (PL_regkind[OP(first)] == TRIE &&
                ((reg_trie_data *)ri->data->data[ ARG(first) ])->minlen>0) 
        {
@@ -4927,7 +4955,7 @@ reStudy:
             make_trie_failtable(pRExC_state, (regnode *)first, trie_op, 0);
            ri->regstclass = trie_op;
        }
-#endif 
+#endif
        else if (REGNODE_SIMPLE(OP(first)))
            ri->regstclass = first;
        else if (PL_regkind[OP(first)] == BOUND ||
@@ -4993,7 +5021,7 @@ reStudy:
        * it happens that c_offset_min has been invalidated, since the
        * earlier string may buy us something the later one won't.]
        */
-       
+
        data.longest_fixed = newSVpvs("");
        data.longest_float = newSVpvs("");
        data.last_found = newSVpvs("");
@@ -5011,7 +5039,7 @@ reStudy:
             &data, -1, NULL, NULL,
             SCF_DO_SUBSTR | SCF_WHILEM_VISITED_POS | stclass_flag,0);
 
-       
+
         CHECK_RESTUDY_GOTO;
 
 
@@ -5179,7 +5207,7 @@ reStudy:
        I32 fake;
        struct regnode_charclass_class ch_class;
        I32 last_close = 0;
-       
+
        DEBUG_PARSE_r(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "\nMulti Top Level\n"));
 
        scan = ri->program + 1;
@@ -5385,7 +5413,8 @@ Perl_reg_named_buff_fetch(pTHX_ REGEXP * const r, SV * const namesv,
                     if (!retarray)
                         return ret;
                 } else {
-                    ret = newSVsv(&PL_sv_undef);
+                    if (retarray)
+                        ret = newSVsv(&PL_sv_undef);
                 }
                 if (retarray)
                     av_push(retarray, ret);
@@ -5804,123 +5833,183 @@ S_reg_scan_name(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, U32 flags)
 
 /* This section of code defines the inversion list object and its methods.  The
  * interfaces are highly subject to change, so as much as possible is static to
- * this file.  An inversion list is here implemented as a malloc'd C array with
- * some added info.  More will be coming when functionality is added later.
+ * this file.  An inversion list is here implemented as a malloc'd C UV array
+ * with some added info that is placed as UVs at the beginning in a header
+ * portion.  An inversion list for Unicode is an array of code points, sorted
+ * by ordinal number.  The zeroth element is the first code point in the list.
+ * The 1th element is the first element beyond that not in the list.  In other
+ * words, the first range is
+ *  invlist[0]..(invlist[1]-1)
+ * The other ranges follow.  Thus every element whose index is divisible by two
+ * marks the beginning of a range that is in the list, and every element not
+ * divisible by two marks the beginning of a range not in the list.  A single
+ * element inversion list that contains the single code point N generally
+ * consists of two elements
+ *  invlist[0] == N
+ *  invlist[1] == N+1
+ * (The exception is when N is the highest representable value on the
+ * machine, in which case the list containing just it would be a single
+ * element, itself.  By extension, if the last range in the list extends to
+ * infinity, then the first element of that range will be in the inversion list
+ * at a position that is divisible by two, and is the final element in the
+ * list.)
+ * Taking the complement (inverting) an inversion list is quite simple, if the
+ * first element is 0, remove it; otherwise add a 0 element at the beginning.
+ * This implementation reserves an element at the beginning of each inversion list
+ * to contain 0 when the list contains 0, and contains 1 otherwise.  The actual
+ * beginning of the list is either that element if 0, or the next one if 1.
+ *
+ * More about inversion lists can be found in "Unicode Demystified"
+ * Chapter 13 by Richard Gillam, published by Addison-Wesley.
+ * More will be coming when functionality is added later.
+ *
+ * The inversion list data structure is currently implemented as an SV pointing
+ * to an array of UVs that the SV thinks are bytes.  This allows us to have an
+ * array of UV whose memory management is automatically handled by the existing
+ * facilities for SV's.
  *
  * Some of the methods should always be private to the implementation, and some
  * should eventually be made public */
 
+#define INVLIST_LEN_OFFSET 0   /* Number of elements in the inversion list */
+#define INVLIST_ITER_OFFSET 1  /* Current iteration position */
+
+#define INVLIST_ZERO_OFFSET 2  /* 0 or 1; must be last element in header */
+/* The UV at position ZERO contains either 0 or 1.  If 0, the inversion list
+ * contains the code point U+00000, and begins here.  If 1, the inversion list
+ * doesn't contain U+0000, and it begins at the next UV in the array.
+ * Inverting an inversion list consists of adding or removing the 0 at the
+ * beginning of it.  By reserving a space for that 0, inversion can be made
+ * very fast */
+
+#define HEADER_LENGTH (INVLIST_ZERO_OFFSET + 1)
+
+/* Internally things are UVs */
+#define TO_INTERNAL_SIZE(x) ((x + HEADER_LENGTH) * sizeof(UV))
+#define FROM_INTERNAL_SIZE(x) ((x / sizeof(UV)) - HEADER_LENGTH)
+
 #define INVLIST_INITIAL_LEN 10
-#define INVLIST_ARRAY_KEY "array"
-#define INVLIST_MAX_KEY "max"
-#define INVLIST_LEN_KEY "len"
 
 PERL_STATIC_INLINE UV*
-S_invlist_array(pTHX_ HV* const invlist)
+S__invlist_array_init(pTHX_ SV* const invlist, const bool will_have_0)
 {
-    /* Returns the pointer to the inversion list's array.  Every time the
-     * length changes, this needs to be called in case malloc or realloc moved
-     * it */
+    /* Returns a pointer to the first element in the inversion list's array.
+     * This is called upon initialization of an inversion list.  Where the
+     * array begins depends on whether the list has the code point U+0000
+     * in it or not.  The other parameter tells it whether the code that
+     * follows this call is about to put a 0 in the inversion list or not.
+     * The first element is either the element with 0, if 0, or the next one,
+     * if 1 */
 
-    SV** list_ptr = hv_fetchs(invlist, INVLIST_ARRAY_KEY, FALSE);
+    UV* zero = get_invlist_zero_addr(invlist);
 
-    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_ARRAY;
+    PERL_ARGS_ASSERT__INVLIST_ARRAY_INIT;
 
-    if (list_ptr == NULL) {
-       Perl_croak(aTHX_ "panic: inversion list without a '%s' element",
-                                                           INVLIST_ARRAY_KEY);
-    }
+    /* Must be empty */
+    assert(! *get_invlist_len_addr(invlist));
 
-    return INT2PTR(UV *, SvUV(*list_ptr));
+    /* 1^1 = 0; 1^0 = 1 */
+    *zero = 1 ^ will_have_0;
+    return zero + *zero;
 }
 
-PERL_STATIC_INLINE void
-S_invlist_set_array(pTHX_ HV* const invlist, const UV* const array)
+PERL_STATIC_INLINE UV*
+S_invlist_array(pTHX_ SV* const invlist)
 {
-    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_SET_ARRAY;
+    /* Returns the pointer to the inversion list's array.  Every time the
+     * length changes, this needs to be called in case malloc or realloc moved
+     * it */
 
-    /* Sets the array stored in the inversion list to the memory beginning with
-     * the parameter */
+    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_ARRAY;
 
-    if (hv_stores(invlist, INVLIST_ARRAY_KEY, newSVuv(PTR2UV(array))) == NULL) {
-       Perl_croak(aTHX_ "panic: can't store '%s' entry in inversion list",
-                                                           INVLIST_ARRAY_KEY);
-    }
+    /* Must not be empty.  If these fail, you probably didn't check for <len>
+     * being non-zero before trying to get the array */
+    assert(*get_invlist_len_addr(invlist));
+    assert(*get_invlist_zero_addr(invlist) == 0
+          || *get_invlist_zero_addr(invlist) == 1);
+
+    /* The array begins either at the element reserved for zero if the
+     * list contains 0 (that element will be set to 0), or otherwise the next
+     * element (in which case the reserved element will be set to 1). */
+    return (UV *) (get_invlist_zero_addr(invlist)
+                  + *get_invlist_zero_addr(invlist));
 }
 
-PERL_STATIC_INLINE UV
-S_invlist_len(pTHX_ HV* const invlist)
+PERL_STATIC_INLINE UV*
+S_get_invlist_len_addr(pTHX_ SV* invlist)
 {
-    /* Returns the current number of elements in the inversion list's array */
-
-    SV** len_ptr = hv_fetchs(invlist, INVLIST_LEN_KEY, FALSE);
-
-    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_LEN;
+    /* Return the address of the UV that contains the current number
+     * of used elements in the inversion list */
 
-    if (len_ptr == NULL) {
-       Perl_croak(aTHX_ "panic: inversion list without a '%s' element",
-                                                           INVLIST_LEN_KEY);
-    }
+    PERL_ARGS_ASSERT_GET_INVLIST_LEN_ADDR;
 
-    return SvUV(*len_ptr);
+    return (UV *) (SvPVX(invlist) + (INVLIST_LEN_OFFSET * sizeof (UV)));
 }
 
 PERL_STATIC_INLINE UV
-S_invlist_max(pTHX_ HV* const invlist)
+S_invlist_len(pTHX_ SV* const invlist)
 {
-    /* Returns the maximum number of elements storable in the inversion list's
-     * array, without having to realloc() */
+    /* Returns the current number of elements stored in the inversion list's
+     * array */
 
-    SV** max_ptr = hv_fetchs(invlist, INVLIST_MAX_KEY, FALSE);
-
-    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_MAX;
-
-    if (max_ptr == NULL) {
-       Perl_croak(aTHX_ "panic: inversion list without a '%s' element",
-                                                           INVLIST_MAX_KEY);
-    }
+    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_LEN;
 
-    return SvUV(*max_ptr);
+    return *get_invlist_len_addr(invlist);
 }
 
 PERL_STATIC_INLINE void
-S_invlist_set_len(pTHX_ HV* const invlist, const UV len)
+S_invlist_set_len(pTHX_ SV* const invlist, const UV len)
 {
     /* Sets the current number of elements stored in the inversion list */
 
     PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_SET_LEN;
 
-    if (len != 0 && len > invlist_max(invlist)) {
-       Perl_croak(aTHX_ "panic: Can't make '%s=%"UVuf"' more than %s=%"UVuf" in inversion list", INVLIST_LEN_KEY, len, INVLIST_MAX_KEY, invlist_max(invlist));
-    }
-
-    if (hv_stores(invlist, INVLIST_LEN_KEY, newSVuv(len)) == NULL) {
-       Perl_croak(aTHX_ "panic: can't store '%s' entry in inversion list",
-                                                           INVLIST_LEN_KEY);
-    }
+    *get_invlist_len_addr(invlist) = len;
+
+    assert(len <= SvLEN(invlist));
+
+    SvCUR_set(invlist, TO_INTERNAL_SIZE(len));
+    /* If the list contains U+0000, that element is part of the header,
+     * and should not be counted as part of the array.  It will contain
+     * 0 in that case, and 1 otherwise.  So we could flop 0=>1, 1=>0 and
+     * subtract:
+     * SvCUR_set(invlist,
+     *           TO_INTERNAL_SIZE(len
+     *                            - (*get_invlist_zero_addr(inv_list) ^ 1)));
+     * But, this is only valid if len is not 0.  The consequences of not doing
+     * this is that the memory allocation code may think that 1 more UV is
+     * being used than actually is, and so might do an unnecessary grow.  That
+     * seems worth not bothering to make this the precise amount.
+     *
+     * Note that when inverting, SvCUR shouldn't change */
 }
 
-PERL_STATIC_INLINE void
-S_invlist_set_max(pTHX_ HV* const invlist, const UV max)
+PERL_STATIC_INLINE UV
+S_invlist_max(pTHX_ SV* const invlist)
 {
+    /* Returns the maximum number of elements storable in the inversion list's
+     * array, without having to realloc() */
 
-    /* Sets the maximum number of elements storable in the inversion list
-     * without having to realloc() */
+    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_MAX;
 
-    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_SET_MAX;
+    return FROM_INTERNAL_SIZE(SvLEN(invlist));
+}
 
-    if (max < invlist_len(invlist)) {
-       Perl_croak(aTHX_ "panic: Can't make '%s=%"UVuf"' less than %s=%"UVuf" in inversion list", INVLIST_MAX_KEY, invlist_len(invlist), INVLIST_LEN_KEY, invlist_max(invlist));
-    }
+PERL_STATIC_INLINE UV*
+S_get_invlist_zero_addr(pTHX_ SV* invlist)
+{
+    /* Return the address of the UV that is reserved to hold 0 if the inversion
+     * list contains 0.  This has to be the last element of the heading, as the
+     * list proper starts with either it if 0, or the next element if not.
+     * (But we force it to contain either 0 or 1) */
 
-    if (hv_stores(invlist, INVLIST_MAX_KEY, newSVuv(max)) == NULL) {
-       Perl_croak(aTHX_ "panic: can't store '%s' entry in inversion list",
-                                                           INVLIST_LEN_KEY);
-    }
+    PERL_ARGS_ASSERT_GET_INVLIST_ZERO_ADDR;
+
+    return (UV *) (SvPVX(invlist) + (INVLIST_ZERO_OFFSET * sizeof (UV)));
 }
 
 #ifndef PERL_IN_XSUB_RE
-HV*
+SV*
 Perl__new_invlist(pTHX_ IV initial_size)
 {
 
@@ -5928,99 +6017,71 @@ Perl__new_invlist(pTHX_ IV initial_size)
      * space to store 'initial_size' elements.  If that number is negative, a
      * system default is used instead */
 
-    HV* invlist = newHV();
-    UV* list;
+    SV* new_list;
 
     if (initial_size < 0) {
        initial_size = INVLIST_INITIAL_LEN;
     }
 
     /* Allocate the initial space */
-    Newx(list, initial_size, UV);
-    invlist_set_array(invlist, list);
-
-    /* set_len has to come before set_max, as the latter inspects the len */
-    invlist_set_len(invlist, 0);
-    invlist_set_max(invlist, initial_size);
+    new_list = newSV(TO_INTERNAL_SIZE(initial_size));
+    invlist_set_len(new_list, 0);
 
-    return invlist;
-}
-#endif
-
-PERL_STATIC_INLINE void
-S_invlist_destroy(pTHX_ HV* const invlist)
-{
-   /* Inversion list destructor */
+    /* Force iterinit() to be used to get iteration to work */
+    *get_invlist_iter_addr(new_list) = UV_MAX;
 
-    SV** list_ptr = hv_fetchs(invlist, INVLIST_ARRAY_KEY, FALSE);
+    /* This should force a segfault if a method doesn't initialize this
+     * properly */
+    *get_invlist_zero_addr(new_list) = UV_MAX;
 
-    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_DESTROY;
-
-    if (list_ptr != NULL) {
-       UV *list = INT2PTR(UV *, SvUV(*list_ptr)); /* PERL_POISON needs lvalue */
-       Safefree(list);
-    }
+    return new_list;
 }
+#endif
 
 STATIC void
-S_invlist_extend(pTHX_ HV* const invlist, const UV new_max)
+S_invlist_extend(pTHX_ SV* const invlist, const UV new_max)
 {
-    /* Change the maximum size of an inversion list (up or down) */
-
-    UV* orig_array;
-    UV* array;
-    const UV old_max = invlist_max(invlist);
+    /* Grow the maximum size of an inversion list */
 
     PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_EXTEND;
 
-    if (old_max == new_max) {  /* If a no-op */
-       return;
-    }
-
-    array = orig_array = invlist_array(invlist);
-    Renew(array, new_max, UV);
-
-    /* If the size change moved the list in memory, set the new one */
-    if (array != orig_array) {
-       invlist_set_array(invlist, array);
-    }
-
-    invlist_set_max(invlist, new_max);
-
+    SvGROW((SV *)invlist, TO_INTERNAL_SIZE(new_max));
 }
 
 PERL_STATIC_INLINE void
-S_invlist_trim(pTHX_ HV* const invlist)
+S_invlist_trim(pTHX_ SV* const invlist)
 {
     PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_TRIM;
 
     /* Change the length of the inversion list to how many entries it currently
      * has */
 
-    invlist_extend(invlist, invlist_len(invlist));
+    SvPV_shrink_to_cur((SV *) invlist);
 }
 
 /* An element is in an inversion list iff its index is even numbered: 0, 2, 4,
  * etc */
-
-#define ELEMENT_IN_INVLIST_SET(i) (! ((i) & 1))
+#define ELEMENT_RANGE_MATCHES_INVLIST(i) (! ((i) & 1))
+#define PREV_RANGE_MATCHES_INVLIST(i) (! ELEMENT_RANGE_MATCHES_INVLIST(i))
 
 #ifndef PERL_IN_XSUB_RE
 void
-Perl__append_range_to_invlist(pTHX_ HV* const invlist, const UV start, const UV end)
+Perl__append_range_to_invlist(pTHX_ SV* const invlist, const UV start, const UV end)
 {
    /* Subject to change or removal.  Append the range from 'start' to 'end' at
     * the end of the inversion list.  The range must be above any existing
     * ones. */
 
-    UV* array = invlist_array(invlist);
+    UV* array;
     UV max = invlist_max(invlist);
     UV len = invlist_len(invlist);
 
     PERL_ARGS_ASSERT__APPEND_RANGE_TO_INVLIST;
 
-    if (len > 0) {
-
+    if (len == 0) { /* Empty lists must be initialized */
+        array = _invlist_array_init(invlist, start == 0);
+    }
+    else {
        /* Here, the existing list is non-empty. The current max entry in the
         * list is generally the first value not in the set, except when the
         * set extends to the end of permissible values, in which case it is
@@ -6028,8 +6089,9 @@ Perl__append_range_to_invlist(pTHX_ HV* const invlist, const UV start, const UV
         * append out-of-order */
 
        UV final_element = len - 1;
+       array = invlist_array(invlist);
        if (array[final_element] > start
-           || ELEMENT_IN_INVLIST_SET(final_element))
+           || ELEMENT_RANGE_MATCHES_INVLIST(final_element))
        {
            Perl_croak(aTHX_ "panic: attempting to append to an inversion list, but wasn't at the end of the list");
        }
@@ -6044,7 +6106,7 @@ Perl__append_range_to_invlist(pTHX_ HV* const invlist, const UV start, const UV
            }
            else {
                /* But if the end is the maximum representable on the machine,
-                * just let the range that this would extend have no end */
+                * just let the range that this would extend to have no end */
                invlist_set_len(invlist, len - 1);
            }
            return;
@@ -6059,10 +6121,13 @@ Perl__append_range_to_invlist(pTHX_ HV* const invlist, const UV start, const UV
      * moved */
     if (max < len) {
        invlist_extend(invlist, len);
+       invlist_set_len(invlist, len);  /* Have to set len here to avoid assert
+                                          failure in invlist_array() */
        array = invlist_array(invlist);
     }
-
-    invlist_set_len(invlist, len);
+    else {
+       invlist_set_len(invlist, len);
+    }
 
     /* The next item on the list starts the range, the one after that is
      * one past the new range.  */
@@ -6076,12 +6141,138 @@ Perl__append_range_to_invlist(pTHX_ HV* const invlist, const UV start, const UV
        invlist_set_len(invlist, len - 1);
     }
 }
-#endif
 
-STATIC HV*
-S_invlist_union(pTHX_ HV* const a, HV* const b)
+STATIC IV
+S_invlist_search(pTHX_ SV* const invlist, const UV cp)
+{
+    /* Searches the inversion list for the entry that contains the input code
+     * point <cp>.  If <cp> is not in the list, -1 is returned.  Otherwise, the
+     * return value is the index into the list's array of the range that
+     * contains <cp> */
+
+    IV low = 0;
+    IV high = invlist_len(invlist);
+    const UV * const array = invlist_array(invlist);
+
+    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_SEARCH;
+
+    /* If list is empty or the code point is before the first element, return
+     * failure. */
+    if (high == 0 || cp < array[0]) {
+       return -1;
+    }
+
+    /* Binary search.  What we are looking for is <i> such that
+     * array[i] <= cp < array[i+1]
+     * The loop below converges on the i+1. */
+    while (low < high) {
+       IV mid = (low + high) / 2;
+       if (array[mid] <= cp) {
+           low = mid + 1;
+
+           /* We could do this extra test to exit the loop early.
+           if (cp < array[low]) {
+               return mid;
+           }
+           */
+       }
+       else { /* cp < array[mid] */
+           high = mid;
+       }
+    }
+
+    return high - 1;
+}
+
+void
+Perl__invlist_populate_swatch(pTHX_ SV* const invlist, const UV start, const UV end, U8* swatch)
+{
+    /* populates a swatch of a swash the same way swatch_get() does in utf8.c,
+     * but is used when the swash has an inversion list.  This makes this much
+     * faster, as it uses a binary search instead of a linear one.  This is
+     * intimately tied to that function, and perhaps should be in utf8.c,
+     * except it is intimately tied to inversion lists as well.  It assumes
+     * that <swatch> is all 0's on input */
+
+    UV current = start;
+    const IV len = invlist_len(invlist);
+    IV i;
+    const UV * array;
+
+    PERL_ARGS_ASSERT__INVLIST_POPULATE_SWATCH;
+
+    if (len == 0) { /* Empty inversion list */
+        return;
+    }
+
+    array = invlist_array(invlist);
+
+    /* Find which element it is */
+    i = invlist_search(invlist, start);
+
+    /* We populate from <start> to <end> */
+    while (current < end) {
+        UV upper;
+
+       /* The inversion list gives the results for every possible code point
+        * after the first one in the list.  Only those ranges whose index is
+        * even are ones that the inversion list matches.  For the odd ones,
+        * and if the initial code point is not in the list, we have to skip
+        * forward to the next element */
+        if (i == -1 || ! ELEMENT_RANGE_MATCHES_INVLIST(i)) {
+            i++;
+            if (i >= len) { /* Finished if beyond the end of the array */
+                return;
+            }
+            current = array[i];
+           if (current >= end) {   /* Finished if beyond the end of what we
+                                      are populating */
+                return;
+            }
+        }
+        assert(current >= start);
+
+       /* The current range ends one below the next one, except don't go past
+        * <end> */
+        i++;
+        upper = (i < len && array[i] < end) ? array[i] : end;
+
+       /* Here we are in a range that matches.  Populate a bit in the 3-bit U8
+        * for each code point in it */
+        for (; current < upper; current++) {
+            const STRLEN offset = (STRLEN)(current - start);
+            swatch[offset >> 3] |= 1 << (offset & 7);
+        }
+
+       /* Quit if at the end of the list */
+        if (i >= len) {
+
+           /* But first, have to deal with the highest possible code point on
+            * the platform.  The previous code assumes that <end> is one
+            * beyond where we want to populate, but that is impossible at the
+            * platform's infinity, so have to handle it specially */
+            if (UNLIKELY(end == UV_MAX && ELEMENT_RANGE_MATCHES_INVLIST(len-1)))
+           {
+                const STRLEN offset = (STRLEN)(end - start);
+                swatch[offset >> 3] |= 1 << (offset & 7);
+            }
+            return;
+        }
+
+       /* Advance to the next range, which will be for code points not in the
+        * inversion list */
+        current = array[i];
+    }
+
+    return;
+}
+
+void
+Perl__invlist_union(pTHX_ SV* const a, SV* const b, SV** output)
 {
-    /* Return a new inversion list which is the union of two inversion lists.
+    /* Take the union of two inversion lists and point <output> to it.  *output
+     * should be defined upon input, and if it points to one of the two lists,
+     * the reference count to that list will be decremented.
      * The basis for this comes from "Unicode Demystified" Chapter 13 by
      * Richard Gillam, published by Addison-Wesley, and explained at some
      * length there.  The preface says to incorporate its examples into your
@@ -6092,14 +6283,15 @@ S_invlist_union(pTHX_ HV* const a, HV* const b)
      * XXX A potential performance improvement is to keep track as we go along
      * if only one of the inputs contributes to the result, meaning the other
      * is a subset of that one.  In that case, we can skip the final copy and
-     * return the larger of the input lists */
+     * return the larger of the input lists, but then outside code might need
+     * to keep track of whether to free the input list or not */
 
-    UV* array_a = invlist_array(a);   /* a's array */
-    UV* array_b = invlist_array(b);
-    UV len_a = invlist_len(a); /* length of a's array */
-    UV len_b = invlist_len(b);
+    UV* array_a   /* a's array */
+    UV* array_b;
+    UV len_a;      /* length of a's array */
+    UV len_b;
 
-    HV* u;                     /* the resulting union */
+    SV* u;                     /* the resulting union */
     UV* array_u;
     UV len_u;
 
@@ -6115,12 +6307,42 @@ S_invlist_union(pTHX_ HV* const a, HV* const b)
      */
     UV count = 0;
 
-    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_UNION;
+    PERL_ARGS_ASSERT__INVLIST_UNION;
+    assert(a != b);
+
+    /* If either one is empty, the union is the other one */
+    len_a = invlist_len(a);
+    if (len_a == 0) {
+       if (*output == a) {
+           SvREFCNT_dec(a);
+       }
+       if (*output != b) {
+           *output = invlist_clone(b);
+       } /* else *output already = b; */
+       return;
+    }
+    else if ((len_b = invlist_len(b)) == 0) {
+       if (*output == b) {
+           SvREFCNT_dec(b);
+       }
+       if (*output != a) {
+           *output = invlist_clone(a);
+       }
+       /* else *output already = a; */
+       return;
+    }
+
+    /* Here both lists exist and are non-empty */
+    array_a = invlist_array(a);
+    array_b = invlist_array(b);
 
     /* Size the union for the worst case: that the sets are completely
      * disjoint */
     u = _new_invlist(len_a + len_b);
-    array_u = invlist_array(u);
+
+    /* Will contain U+0000 if either component does */
+    array_u = _invlist_array_init(u, (len_a > 0 && array_a[0] == 0)
+                                     || (len_b > 0 && array_b[0] == 0));
 
     /* Go through each list item by item, stopping when exhausted one of
      * them */
@@ -6140,13 +6362,14 @@ S_invlist_union(pTHX_ HV* const a, HV* const b)
         * be seamlessly merged.  (In a tie and both are in the set or both not
         * in the set, it doesn't matter which we take first.) */
        if (array_a[i_a] < array_b[i_b]
-           || (array_a[i_a] == array_b[i_b] && ELEMENT_IN_INVLIST_SET(i_a)))
+           || (array_a[i_a] == array_b[i_b]
+               && ELEMENT_RANGE_MATCHES_INVLIST(i_a)))
        {
-           cp_in_set = ELEMENT_IN_INVLIST_SET(i_a);
+           cp_in_set = ELEMENT_RANGE_MATCHES_INVLIST(i_a);
            cp= array_a[i_a++];
        }
        else {
-           cp_in_set = ELEMENT_IN_INVLIST_SET(i_b);
+           cp_in_set = ELEMENT_RANGE_MATCHES_INVLIST(i_b);
            cp= array_b[i_b++];
        }
 
@@ -6170,9 +6393,9 @@ S_invlist_union(pTHX_ HV* const a, HV* const b)
     /* Here, we are finished going through at least one of the lists, which
      * means there is something remaining in at most one.  We check if the list
      * that hasn't been exhausted is positioned such that we are in the middle
-     * of a range in its set or not.  (We are in the set if the next item in
-     * the array marks the beginning of something not in the set)   If in the
-     * set, we decrement 'count'; if 0, there is potentially more to output.
+     * of a range in its set or not.  (i_a and i_b point to the element beyond
+     * the one we care about.) If in the set, we decrement 'count'; if 0, there
+     * is potentially more to output.
      * There are four cases:
      * 1) Both weren't in their sets, count is 0, and remains 0.  What's left
      *    in the union is entirely from the non-exhausted set.
@@ -6182,12 +6405,12 @@ S_invlist_union(pTHX_ HV* const a, HV* const b)
      *    that
      * 3) the exhausted was in its set, non-exhausted isn't, count is 1.
      *    Nothing further should be output because the union includes
-     *    everything from the exhausted set.  Not decrementing insures that.
+     *    everything from the exhausted set.  Not decrementing ensures that.
      * 4) the exhausted wasn't in its set, non-exhausted is, count is 1;
      *    decrementing to 0 insures that we look at the remainder of the
      *    non-exhausted set */
-    if ((i_a != len_a && ! ELEMENT_IN_INVLIST_SET(i_a))
-       || (i_b != len_b && ! ELEMENT_IN_INVLIST_SET(i_b)))
+    if ((i_a != len_a && PREV_RANGE_MATCHES_INVLIST(i_a))
+       || (i_b != len_b && PREV_RANGE_MATCHES_INVLIST(i_b)))
     {
        count--;
     }
@@ -6226,27 +6449,36 @@ S_invlist_union(pTHX_ HV* const a, HV* const b)
        }
     }
 
-    return u;
+    /*  We may be removing a reference to one of the inputs */
+    if (a == *output || b == *output) {
+       SvREFCNT_dec(*output);
+    }
+
+    *output = u;
+    return;
 }
 
-STATIC HV*
-S_invlist_intersection(pTHX_ HV* const a, HV* const b)
+void
+Perl__invlist_intersection(pTHX_ SV* const a, SV* const b, SV** i)
 {
-    /* Return the intersection of two inversion lists.  The basis for this
-     * comes from "Unicode Demystified" Chapter 13 by Richard Gillam, published
-     * by Addison-Wesley, and explained at some length there.  The preface says
-     * to incorporate its examples into your code at your own risk.
+    /* Take the intersection of two inversion lists and point <i> to it.  *i
+     * should be defined upon input, and if it points to one of the two lists,
+     * the reference count to that list will be decremented.
+     * The basis for this comes from "Unicode Demystified" Chapter 13 by
+     * Richard Gillam, published by Addison-Wesley, and explained at some
+     * length there.  The preface says to incorporate its examples into your
+     * code at your own risk.  In fact, it had bugs
      *
      * The algorithm is like a merge sort, and is essentially the same as the
      * union above
      */
 
-    UV* array_a = invlist_array(a);   /* a's array */
-    UV* array_b = invlist_array(b);
-    UV len_a = invlist_len(a); /* length of a's array */
-    UV len_b = invlist_len(b);
+    UV* array_a;               /* a's array */
+    UV* array_b;
+    UV len_a /* length of a's array */
+    UV len_b;
 
-    HV* r;                  /* the resulting intersection */
+    SV* r;                  /* the resulting intersection */
     UV* array_r;
     UV len_r;
 
@@ -6262,12 +6494,37 @@ S_invlist_intersection(pTHX_ HV* const a, HV* const b)
      */
     UV count = 0;
 
-    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_INTERSECTION;
+    PERL_ARGS_ASSERT__INVLIST_INTERSECTION;
+    assert(a != b);
+
+    /* If either one is empty, the intersection is null */
+    len_a = invlist_len(a);
+    if ((len_a == 0) || ((len_b = invlist_len(b)) == 0)) {
+
+       /* If the result is the same as one of the inputs, the input is being
+        * overwritten */
+       if (*i == a) {
+           SvREFCNT_dec(a);
+       }
+       else if (*i == b) {
+           SvREFCNT_dec(b);
+       }
+
+       *i = _new_invlist(0);
+       return;
+    }
+
+    /* Here both lists exist and are non-empty */
+    array_a = invlist_array(a);
+    array_b = invlist_array(b);
 
     /* Size the intersection for the worst case: that the intersection ends up
      * fragmenting everything to be completely disjoint */
     r= _new_invlist(len_a + len_b);
-    array_r = invlist_array(r);
+
+    /* Will contain U+0000 iff both components do */
+    array_r = _invlist_array_init(r, len_a > 0 && array_a[0] == 0
+                                    && len_b > 0 && array_b[0] == 0);
 
     /* Go through each list item by item, stopping when exhausted one of
      * them */
@@ -6276,25 +6533,26 @@ S_invlist_intersection(pTHX_ HV* const a, HV* const b)
                       array */
        bool cp_in_set; /* Is it in the input list's set or not */
 
-       /* We need to take one or the other of the two inputs for the union.
-        * Since we are merging two sorted lists, we take the smaller of the
-        * next items.  In case of a tie, we take the one that is not in its
-        * set first (a difference from the union algorithm).  If we took one
-        * in the set first, it would increment the count, possibly to 2 which
-        * would cause it to be output as starting a range in the intersection,
-        * and the next time through we would take that same number, and output
-        * it again as ending the set.  By doing it the opposite of this, we
-        * there is no possibility that the count will be momentarily
-        * incremented to 2.  (In a tie and both are in the set or both not in
-        * the set, it doesn't matter which we take first.) */
+       /* We need to take one or the other of the two inputs for the
+        * intersection.  Since we are merging two sorted lists, we take the
+        * smaller of the next items.  In case of a tie, we take the one that
+        * is not in its set first (a difference from the union algorithm).  If
+        * we took one in the set first, it would increment the count, possibly
+        * to 2 which would cause it to be output as starting a range in the
+        * intersection, and the next time through we would take that same
+        * number, and output it again as ending the set.  By doing it the
+        * opposite of this, there is no possibility that the count will be
+        * momentarily incremented to 2.  (In a tie and both are in the set or
+        * both not in the set, it doesn't matter which we take first.) */
        if (array_a[i_a] < array_b[i_b]
-           || (array_a[i_a] == array_b[i_b] && ! ELEMENT_IN_INVLIST_SET(i_a)))
+           || (array_a[i_a] == array_b[i_b]
+               && ! ELEMENT_RANGE_MATCHES_INVLIST(i_a)))
        {
-           cp_in_set = ELEMENT_IN_INVLIST_SET(i_a);
+           cp_in_set = ELEMENT_RANGE_MATCHES_INVLIST(i_a);
            cp= array_a[i_a++];
        }
        else {
-           cp_in_set = ELEMENT_IN_INVLIST_SET(i_b);
+           cp_in_set = ELEMENT_RANGE_MATCHES_INVLIST(i_b);
            cp= array_b[i_b++];
        }
 
@@ -6315,19 +6573,32 @@ S_invlist_intersection(pTHX_ HV* const a, HV* const b)
        }
     }
 
-    /* Here, we are finished going through at least one of the sets, which
-     * means there is something remaining in at most one.  See the comments in
-     * the union code */
-    if ((i_a != len_a && ! ELEMENT_IN_INVLIST_SET(i_a))
-       || (i_b != len_b && ! ELEMENT_IN_INVLIST_SET(i_b)))
+    /* Here, we are finished going through at least one of the lists, which
+     * means there is something remaining in at most one.  We check if the list
+     * that has been exhausted is positioned such that we are in the middle
+     * of a range in its set or not.  (i_a and i_b point to elements 1 beyond
+     * the ones we care about.)  There are four cases:
+     * 1) Both weren't in their sets, count is 0, and remains 0.  There's
+     *    nothing left in the intersection.
+     * 2) Both were in their sets, count is 2 and perhaps is incremented to
+     *    above 2.  What should be output is exactly that which is in the
+     *    non-exhausted set, as everything it has is also in the intersection
+     *    set, and everything it doesn't have can't be in the intersection
+     * 3) The exhausted was in its set, non-exhausted isn't, count is 1, and
+     *    gets incremented to 2.  Like the previous case, the intersection is
+     *    everything that remains in the non-exhausted set.
+     * 4) the exhausted wasn't in its set, non-exhausted is, count is 1, and
+     *    remains 1.  And the intersection has nothing more. */
+    if ((i_a == len_a && PREV_RANGE_MATCHES_INVLIST(i_a))
+       || (i_b == len_b && PREV_RANGE_MATCHES_INVLIST(i_b)))
     {
-       count--;
+       count++;
     }
 
     /* The final length is what we've output so far plus what else is in the
-     * intersection.  Only one of the subexpressions below will be non-zero */
+     * intersection.  At most one of the subexpressions below will be non-zero */
     len_r = i_r;
-    if (count == 2) {
+    if (count >= 2) {
        len_r += (len_a - i_a) + (len_b - i_b);
     }
 
@@ -6340,7 +6611,7 @@ S_invlist_intersection(pTHX_ HV* const a, HV* const b)
     }
 
     /* Finish outputting any remaining */
-    if (count == 2) { /* Only one of will have a non-zero copy count */
+    if (count >= 2) { /* At most one will have a non-zero copy count */
        IV copy_count;
        if ((copy_count = len_a - i_a) > 0) {
            Copy(array_a + i_a, array_r + i_r, copy_count, UV);
@@ -6350,11 +6621,19 @@ S_invlist_intersection(pTHX_ HV* const a, HV* const b)
        }
     }
 
-    return r;
+    /*  We may be removing a reference to one of the inputs */
+    if (a == *i || b == *i) {
+       SvREFCNT_dec(*i);
+    }
+
+    *i = r;
+    return;
 }
 
-STATIC HV*
-S_add_range_to_invlist(pTHX_ HV* invlist, const UV start, const UV end)
+#endif
+
+STATIC SV*
+S_add_range_to_invlist(pTHX_ SV* invlist, const UV start, const UV end)
 {
     /* Add the range from 'start' to 'end' inclusive to the inversion list's
      * set.  A pointer to the inversion list is returned.  This may actually be
@@ -6362,8 +6641,7 @@ S_add_range_to_invlist(pTHX_ HV* invlist, const UV start, const UV end)
      * passed in inversion list can be NULL, in which case a new one is created
      * with just the one range in it */
 
-    HV* range_invlist;
-    HV* added_invlist;
+    SV* range_invlist;
     UV len;
 
     if (invlist == NULL) {
@@ -6388,22 +6666,264 @@ S_add_range_to_invlist(pTHX_ HV* invlist, const UV start, const UV end)
     range_invlist = _new_invlist(2);
     _append_range_to_invlist(range_invlist, start, end);
 
-    added_invlist = invlist_union(invlist, range_invlist);
+    _invlist_union(invlist, range_invlist, &invlist);
 
-    /* The passed in list can be freed, as well as our temporary */
-    invlist_destroy(range_invlist);
-    if (invlist != added_invlist) {
-       invlist_destroy(invlist);
-    }
+    /* The temporary can be freed */
+    SvREFCNT_dec(range_invlist);
 
-    return added_invlist;
+    return invlist;
 }
 
-PERL_STATIC_INLINE HV*
-S_add_cp_to_invlist(pTHX_ HV* invlist, const UV cp) {
+PERL_STATIC_INLINE SV*
+S_add_cp_to_invlist(pTHX_ SV* invlist, const UV cp) {
     return add_range_to_invlist(invlist, cp, cp);
 }
 
+#ifndef PERL_IN_XSUB_RE
+void
+Perl__invlist_invert(pTHX_ SV* const invlist)
+{
+    /* Complement the input inversion list.  This adds a 0 if the list didn't
+     * have a zero; removes it otherwise.  As described above, the data
+     * structure is set up so that this is very efficient */
+
+    UV* len_pos = get_invlist_len_addr(invlist);
+
+    PERL_ARGS_ASSERT__INVLIST_INVERT;
+
+    /* The inverse of matching nothing is matching everything */
+    if (*len_pos == 0) {
+       _append_range_to_invlist(invlist, 0, UV_MAX);
+       return;
+    }
+
+    /* The exclusive or complents 0 to 1; and 1 to 0.  If the result is 1, the
+     * zero element was a 0, so it is being removed, so the length decrements
+     * by 1; and vice-versa.  SvCUR is unaffected */
+    if (*get_invlist_zero_addr(invlist) ^= 1) {
+       (*len_pos)--;
+    }
+    else {
+       (*len_pos)++;
+    }
+}
+
+void
+Perl__invlist_invert_prop(pTHX_ SV* const invlist)
+{
+    /* Complement the input inversion list (which must be a Unicode property,
+     * all of which don't match above the Unicode maximum code point.)  And
+     * Perl has chosen to not have the inversion match above that either.  This
+     * adds a 0x110000 if the list didn't end with it, and removes it if it did
+     */
+
+    UV len;
+    UV* array;
+
+    PERL_ARGS_ASSERT__INVLIST_INVERT_PROP;
+
+    _invlist_invert(invlist);
+
+    len = invlist_len(invlist);
+
+    if (len != 0) { /* If empty do nothing */
+       array = invlist_array(invlist);
+       if (array[len - 1] != PERL_UNICODE_MAX + 1) {
+           /* Add 0x110000.  First, grow if necessary */
+           len++;
+           if (invlist_max(invlist) < len) {
+               invlist_extend(invlist, len);
+               array = invlist_array(invlist);
+           }
+           invlist_set_len(invlist, len);
+           array[len - 1] = PERL_UNICODE_MAX + 1;
+       }
+       else {  /* Remove the 0x110000 */
+           invlist_set_len(invlist, len - 1);
+       }
+    }
+
+    return;
+}
+#endif
+
+PERL_STATIC_INLINE SV*
+S_invlist_clone(pTHX_ SV* const invlist)
+{
+
+    /* Return a new inversion list that is a copy of the input one, which is
+     * unchanged */
+
+    /* Need to allocate extra space to accommodate Perl's addition of a
+     * trailing NUL to SvPV's, since it thinks they are always strings */
+    SV* new_invlist = _new_invlist(invlist_len(invlist) + 1);
+    STRLEN length = SvCUR(invlist);
+
+    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_CLONE;
+
+    SvCUR_set(new_invlist, length); /* This isn't done automatically */
+    Copy(SvPVX(invlist), SvPVX(new_invlist), length, char);
+
+    return new_invlist;
+}
+
+#ifndef PERL_IN_XSUB_RE
+void
+Perl__invlist_subtract(pTHX_ SV* const a, SV* const b, SV** result)
+{
+    /* Point <result> to an inversion list which consists of all elements in
+     * <a> that aren't also in <b>.  *result should be defined upon input, and
+     * if it points to C<b> its reference count will be decremented. */
+
+    PERL_ARGS_ASSERT__INVLIST_SUBTRACT;
+    assert(a != b);
+
+    /* Subtracting nothing retains the original */
+    if (invlist_len(b) == 0) {
+
+       if (*result == b) {
+           SvREFCNT_dec(b);
+       }
+
+       /* If the result is not to be the same variable as the original, create
+        * a copy */
+       if (*result != a) {
+           *result = invlist_clone(a);
+       }
+    } else {
+       SV *b_copy = invlist_clone(b);
+       _invlist_invert(b_copy);        /* Everything not in 'b' */
+
+       if (*result == b) {
+           SvREFCNT_dec(b);
+       }
+
+       _invlist_intersection(a, b_copy, result);    /* Everything in 'a' not in
+                                                      'b' */
+       SvREFCNT_dec(b_copy);
+    }
+
+    return;
+}
+#endif
+
+PERL_STATIC_INLINE UV*
+S_get_invlist_iter_addr(pTHX_ SV* invlist)
+{
+    /* Return the address of the UV that contains the current iteration
+     * position */
+
+    PERL_ARGS_ASSERT_GET_INVLIST_ITER_ADDR;
+
+    return (UV *) (SvPVX(invlist) + (INVLIST_ITER_OFFSET * sizeof (UV)));
+}
+
+PERL_STATIC_INLINE void
+S_invlist_iterinit(pTHX_ SV* invlist)  /* Initialize iterator for invlist */
+{
+    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_ITERINIT;
+
+    *get_invlist_iter_addr(invlist) = 0;
+}
+
+STATIC bool
+S_invlist_iternext(pTHX_ SV* invlist, UV* start, UV* end)
+{
+    /* An C<invlist_iterinit> call on <invlist> must be used to set this up.
+     * This call sets in <*start> and <*end>, the next range in <invlist>.
+     * Returns <TRUE> if successful and the next call will return the next
+     * range; <FALSE> if was already at the end of the list.  If the latter,
+     * <*start> and <*end> are unchanged, and the next call to this function
+     * will start over at the beginning of the list */
+
+    UV* pos = get_invlist_iter_addr(invlist);
+    UV len = invlist_len(invlist);
+    UV *array;
+
+    PERL_ARGS_ASSERT_INVLIST_ITERNEXT;
+
+    if (*pos >= len) {
+       *pos = UV_MAX;  /* Force iternit() to be required next time */
+       return FALSE;
+    }
+
+    array = invlist_array(invlist);
+
+    *start = array[(*pos)++];
+
+    if (*pos >= len) {
+       *end = UV_MAX;
+    }
+    else {
+       *end = array[(*pos)++] - 1;
+    }
+
+    return TRUE;
+}
+
+#ifndef PERL_IN_XSUB_RE
+SV *
+Perl__invlist_contents(pTHX_ SV* const invlist)
+{
+    /* Get the contents of an inversion list into a string SV so that they can
+     * be printed out.  It uses the format traditionally done for debug tracing
+     */
+
+    UV start, end;
+    SV* output = newSVpvs("\n");
+
+    PERL_ARGS_ASSERT__INVLIST_CONTENTS;
+
+    invlist_iterinit(invlist);
+    while (invlist_iternext(invlist, &start, &end)) {
+       if (end == UV_MAX) {
+           Perl_sv_catpvf(aTHX_ output, "%04"UVXf"\tINFINITY\n", start);
+       }
+       else if (end != start) {
+           Perl_sv_catpvf(aTHX_ output, "%04"UVXf"\t%04"UVXf"\n",
+                   start,       end);
+       }
+       else {
+           Perl_sv_catpvf(aTHX_ output, "%04"UVXf"\n", start);
+       }
+    }
+
+    return output;
+}
+#endif
+
+#if 0
+void
+S_invlist_dump(pTHX_ SV* const invlist, const char * const header)
+{
+    /* Dumps out the ranges in an inversion list.  The string 'header'
+     * if present is output on a line before the first range */
+
+    UV start, end;
+
+    if (header && strlen(header)) {
+       PerlIO_printf(Perl_debug_log, "%s\n", header);
+    }
+    invlist_iterinit(invlist);
+    while (invlist_iternext(invlist, &start, &end)) {
+       if (end == UV_MAX) {
+           PerlIO_printf(Perl_debug_log, "0x%04"UVXf" .. INFINITY\n", start);
+       }
+       else {
+           PerlIO_printf(Perl_debug_log, "0x%04"UVXf" .. 0x%04"UVXf"\n", start, end);
+       }
+    }
+}
+#endif
+
+#undef HEADER_LENGTH
+#undef INVLIST_INITIAL_LENGTH
+#undef TO_INTERNAL_SIZE
+#undef FROM_INTERNAL_SIZE
+#undef INVLIST_LEN_OFFSET
+#undef INVLIST_ZERO_OFFSET
+#undef INVLIST_ITER_OFFSET
+
 /* End of inversion list object */
 
 /*
@@ -6693,6 +7213,7 @@ S_reg(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, I32 paren, I32 *flagp,U32 depth)
                             SvIV_set(sv_dat, 1);
                         }
 #ifdef DEBUGGING
+                       /* Yes this does cause a memory leak in debugging Perls */
                         if (!av_store(RExC_paren_name_list, RExC_npar, SvREFCNT_inc(svname)))
                             SvREFCNT_dec(svname);
 #endif
@@ -6784,7 +7305,7 @@ S_reg(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, I32 paren, I32 *flagp,U32 depth)
                        RExC_parse++;
                if (*RExC_parse!=')') 
                    vFAIL("Expecting close bracket");
-                       
+
               gen_recurse_regop:
                 if ( paren == '-' ) {
                     /*
@@ -6861,7 +7382,7 @@ S_reg(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, I32 paren, I32 *flagp,U32 depth)
                    RExC_parse++;
                }
                if (*RExC_parse != ')') {
-                   RExC_parse = s;             
+                   RExC_parse = s;
                    vFAIL("Sequence (?{...}) not terminated or not {}-balanced");
                }
                if (!SIZE_ONLY) {
@@ -6919,7 +7440,7 @@ S_reg(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, I32 paren, I32 *flagp,U32 depth)
                        || RExC_parse[1] == '<'
                        || RExC_parse[1] == '{') { /* Lookahead or eval. */
                        I32 flag;
-                       
+
                        ret = reg_node(pRExC_state, LOGICAL);
                        if (!SIZE_ONLY)
                            ret->flags = 1;
@@ -7047,7 +7568,7 @@ S_reg(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, I32 paren, I32 *flagp,U32 depth)
            {
                 U32 posflags = 0, negflags = 0;
                U32 *flagsp = &posflags;
-                bool has_charset_modifier = 0;
+                char has_charset_modifier = '\0';
                regex_charset cs = (RExC_utf8 || RExC_uni_semantics)
                                    ? REGEX_UNICODE_CHARSET
                                    : REGEX_DEPENDS_CHARSET;
@@ -7059,40 +7580,51 @@ S_reg(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, I32 paren, I32 *flagp,U32 depth)
                     switch (*RExC_parse) {
                    CASE_STD_PMMOD_FLAGS_PARSE_SET(flagsp);
                     case LOCALE_PAT_MOD:
-                        if (has_charset_modifier || flagsp == &negflags) {
-                            goto fail_modifiers;
+                        if (has_charset_modifier) {
+                           goto excess_modifier;
+                       }
+                       else if (flagsp == &negflags) {
+                            goto neg_modifier;
                         }
                        cs = REGEX_LOCALE_CHARSET;
-                        has_charset_modifier = 1;
+                        has_charset_modifier = LOCALE_PAT_MOD;
                        RExC_contains_locale = 1;
                         break;
                     case UNICODE_PAT_MOD:
-                        if (has_charset_modifier || flagsp == &negflags) {
-                            goto fail_modifiers;
+                        if (has_charset_modifier) {
+                           goto excess_modifier;
+                       }
+                       else if (flagsp == &negflags) {
+                            goto neg_modifier;
                         }
                        cs = REGEX_UNICODE_CHARSET;
-                        has_charset_modifier = 1;
+                        has_charset_modifier = UNICODE_PAT_MOD;
                         break;
                     case ASCII_RESTRICT_PAT_MOD:
-                        if (has_charset_modifier || flagsp == &negflags) {
-                            goto fail_modifiers;
+                        if (flagsp == &negflags) {
+                            goto neg_modifier;
                         }
-                       if (*(RExC_parse + 1) == ASCII_RESTRICT_PAT_MOD) {
+                        if (has_charset_modifier) {
+                            if (cs != REGEX_ASCII_RESTRICTED_CHARSET) {
+                                goto excess_modifier;
+                            }
                            /* Doubled modifier implies more restricted */
-                           cs = REGEX_ASCII_MORE_RESTRICTED_CHARSET;
-                           RExC_parse++;
-                       }
+                            cs = REGEX_ASCII_MORE_RESTRICTED_CHARSET;
+                        }
                        else {
                            cs = REGEX_ASCII_RESTRICTED_CHARSET;
                        }
-                        has_charset_modifier = 1;
+                        has_charset_modifier = ASCII_RESTRICT_PAT_MOD;
                         break;
                     case DEPENDS_PAT_MOD:
-                        if (has_use_defaults
-                            || has_charset_modifier
-                            || flagsp == &negflags)
-                        {
+                        if (has_use_defaults) {
                             goto fail_modifiers;
+                       }
+                       else if (flagsp == &negflags) {
+                            goto neg_modifier;
+                       }
+                       else if (has_charset_modifier) {
+                           goto excess_modifier;
                         }
 
                        /* The dual charset means unicode semantics if the
@@ -7102,8 +7634,24 @@ S_reg(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, I32 paren, I32 *flagp,U32 depth)
                        cs = (RExC_utf8 || RExC_uni_semantics)
                             ? REGEX_UNICODE_CHARSET
                             : REGEX_DEPENDS_CHARSET;
-                        has_charset_modifier = 1;
+                        has_charset_modifier = DEPENDS_PAT_MOD;
                         break;
+                   excess_modifier:
+                       RExC_parse++;
+                       if (has_charset_modifier == ASCII_RESTRICT_PAT_MOD) {
+                           vFAIL2("Regexp modifier \"%c\" may appear a maximum of twice", ASCII_RESTRICT_PAT_MOD);
+                       }
+                       else if (has_charset_modifier == *(RExC_parse - 1)) {
+                           vFAIL2("Regexp modifier \"%c\" may not appear twice", *(RExC_parse - 1));
+                       }
+                       else {
+                           vFAIL3("Regexp modifiers \"%c\" and \"%c\" are mutually exclusive", has_charset_modifier, *(RExC_parse - 1));
+                       }
+                       /*NOTREACHED*/
+                   neg_modifier:
+                       RExC_parse++;
+                       vFAIL2("Regexp modifier \"%c\" may not appear after the \"-\"", *(RExC_parse - 1));
+                       /*NOTREACHED*/
                     case ONCE_PAT_MOD: /* 'o' */
                     case GLOBAL_PAT_MOD: /* 'g' */
                        if (SIZE_ONLY && ckWARN(WARN_REGEXP)) {
@@ -7394,7 +7942,7 @@ S_regbranch(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, I32 *flagp, I32 first, U32 depth)
             Set_Node_Length(ret, 1);
         }
     }
-       
+
     if (!first && SIZE_ONLY)
        RExC_extralen += 1;                     /* BRANCHJ */
 
@@ -7454,7 +8002,9 @@ S_regpiece(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, I32 *flagp, U32 depth)
     const char * const origparse = RExC_parse;
     I32 min;
     I32 max = REG_INFTY;
+#ifdef RE_TRACK_PATTERN_OFFSETS
     char *parse_start;
+#endif
     const char *maxpos = NULL;
     GET_RE_DEBUG_FLAGS_DECL;
 
@@ -7473,7 +8023,9 @@ S_regpiece(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, I32 *flagp, U32 depth)
 
     if (op == '{' && regcurly(RExC_parse)) {
        maxpos = NULL;
+#ifdef RE_TRACK_PATTERN_OFFSETS
         parse_start = RExC_parse; /* MJD */
+#endif
        next = RExC_parse + 1;
        while (isDIGIT(*next) || *next == ',') {
            if (*next == ',') {
@@ -7569,7 +8121,9 @@ S_regpiece(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, I32 *flagp, U32 depth)
       vFAIL("Regexp *+ operand could be empty");
 #endif
 
+#ifdef RE_TRACK_PATTERN_OFFSETS
     parse_start = RExC_parse;
+#endif
     nextchar(pRExC_state);
 
     *flagp = (op != '+') ? (WORST|SPSTART|HASWIDTH) : (WORST|HASWIDTH);
@@ -8258,7 +8812,7 @@ tryagain:
            break;          
        case 'p':
        case 'P':
-           {   
+           {
                char* const oldregxend = RExC_end;
 #ifdef DEBUGGING
                char* parse_start = RExC_parse - 2;
@@ -8585,7 +9139,7 @@ tryagain:
                    case 'x':
                        if (*++p == '{') {
                            char* const e = strchr(p, '}');
-       
+
                            if (!e) {
                                RExC_parse = p + 1;
                                vFAIL("Missing right brace on \\x{}");
@@ -8711,6 +9265,7 @@ tryagain:
                            break;
                        case 's':
                        case 'S':
+                       case 0x17F: /* LATIN SMALL LETTER LONG S */
                             if (AT_LEAST_UNI_SEMANTICS) {
                                if (latest_char_state == char_s) {  /* 'ss' */
                                    ender = LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S;
@@ -8768,6 +9323,9 @@ tryagain:
                            latest_char_state = generic_char;
                            break;
                        case 0x03C5:    /* First char in upsilon series */
+                       case 0x03A5:    /* Also capital UPSILON, which folds to
+                                          03C5, and hence exhibits the same
+                                          problem */
                            if (p < RExC_end - 4) { /* Need >= 4 bytes left */
                                latest_char_state = upsilon_1;
                                if (len != 0) {
@@ -8780,6 +9338,10 @@ tryagain:
                            }
                            break;
                        case 0x03B9:    /* First char in iota series */
+                       case 0x0399:    /* Also capital IOTA */
+                       case 0x1FBE:    /* GREEK PROSGEGRAMMENI folds to 3B9 */
+                       case 0x0345:    /* COMBINING GREEK YPOGEGRAMMENI folds
+                                          to 3B9 */
                            if (p < RExC_end - 4) {
                                latest_char_state = iota_1;
                                if (len != 0) {
@@ -8815,13 +9377,14 @@ tryagain:
                            break;
 
                        /* These are the tricky fold characters.  Flush any
-                        * buffer first. */
+                        * buffer first. (When adding to this list, also should
+                        * add them to fold_grind.t to make sure get tested) */
                        case GREEK_SMALL_LETTER_UPSILON_WITH_DIALYTIKA_AND_TONOS:
                        case GREEK_SMALL_LETTER_IOTA_WITH_DIALYTIKA_AND_TONOS:
                        case LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S:
                        case LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S:
-                       case 0x1FD3:
-                       case 0x1FE3:
+                       case 0x1FD3: /* GREEK SMALL LETTER IOTA WITH DIALYTIKA AND OXIA */
+                       case 0x1FE3: /* GREEK SMALL LETTER UPSILON WITH DIALYTIKA AND OXIA */
                            if (len != 0) {
                                p = oldp;
                                goto loopdone;
@@ -9022,7 +9585,7 @@ tryagain:
                *flagp |= HASWIDTH;
            if (len == 1 && UNI_IS_INVARIANT(ender))
                *flagp |= SIMPLE;
-               
+
            if (SIZE_ONLY)
                RExC_size += STR_SZ(len);
            else {
@@ -9091,7 +9654,7 @@ S_regpposixcc(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, I32 value)
        POSIXCC(UCHARAT(RExC_parse))) {
        const char c = UCHARAT(RExC_parse);
        char* const s = RExC_parse++;
-       
+
        while (RExC_parse < RExC_end && UCHARAT(RExC_parse) != c)
            RExC_parse++;
        if (RExC_parse == RExC_end)
@@ -9226,7 +9789,7 @@ S_checkposixcc(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state)
     }
 }
 
-/* No locale test, and always Unicode semantics */
+/* No locale test, and always Unicode semantics, no ignore-case differences */
 #define _C_C_T_NOLOC_(NAME,TEST,WORD)                                          \
 ANYOF_##NAME:                                                                  \
        for (value = 0; value < 256; value++)                                  \
@@ -9246,8 +9809,11 @@ case ANYOF_N##NAME:                                                            \
 /* Like the above, but there are differences if we are in uni-8-bit or not, so
  * there are two tests passed in, to use depending on that. There aren't any
  * cases where the label is different from the name, so no need for that
- * parameter */
-#define _C_C_T_(NAME, TEST_8, TEST_7, WORD)                                    \
+ * parameter.
+ * Sets 'what' to WORD which is the property name for non-bitmap code points;
+ * But, uses FOLD_WORD instead if /i has been selected, to allow a different
+ * property name */
+#define _C_C_T_(NAME, TEST_8, TEST_7, WORD, FOLD_WORD)                         \
 ANYOF_##NAME:                                                                  \
     if (LOC) ANYOF_CLASS_SET(ret, ANYOF_##NAME);                               \
     else if (UNI_SEMANTICS) {                                                  \
@@ -9264,7 +9830,12 @@ ANYOF_##NAME:                                                                  \
         }                                                                      \
     }                                                                          \
     yesno = '+';                                                               \
-    what = WORD;                                                               \
+    if (FOLD) {                                                                \
+        what = FOLD_WORD;                                                      \
+    }                                                                          \
+    else {                                                                     \
+        what = WORD;                                                           \
+    }                                                                          \
     break;                                                                     \
 case ANYOF_N##NAME:                                                            \
     if (LOC) ANYOF_CLASS_SET(ret, ANYOF_N##NAME);                              \
@@ -9296,11 +9867,16 @@ case ANYOF_N##NAME:                                                            \
        }                                                                      \
     }                                                                          \
     yesno = '!';                                                               \
-    what = WORD;                                                               \
+    if (FOLD) {                                                                \
+        what = FOLD_WORD;                                                      \
+    }                                                                          \
+    else {                                                                     \
+        what = WORD;                                                           \
+    }                                                                          \
     break
 
 STATIC U8
-S_set_regclass_bit_fold(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode* node, const U8 value, HV** invlist_ptr, AV** alternate_ptr)
+S_set_regclass_bit_fold(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode* node, const U8 value, SV** invlist_ptr, AV** alternate_ptr)
 {
 
     /* Handle the setting of folds in the bitmap for non-locale ANYOF nodes.
@@ -9403,21 +9979,17 @@ S_set_regclass_bit_fold(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode* node, const U8
            case 'I': case 'i':
            case 'L': case 'l':
            case 'T': case 't':
-               /* These all are targets of multi-character folds, which can
-                * occur with only non-Latin1 characters in the fold, so they
-                * can match if the target string isn't UTF-8 */
-               ANYOF_FLAGS(node) |= ANYOF_NONBITMAP_NON_UTF8;
-               break;
            case 'A': case 'a':
            case 'H': case 'h':
            case 'J': case 'j':
            case 'N': case 'n':
            case 'W': case 'w':
            case 'Y': case 'y':
-               /* These all are targets of multi-character folds, which occur
-                * only with a non-Latin1 character as part of the fold, so
-                * they can't match unless the target string is in UTF-8, so no
-                * action here is necessary */
+                /* These all are targets of multi-character folds from code
+                 * points that require UTF8 to express, so they can't match
+                 * unless the target string is in UTF-8, so no action here is
+                 * necessary, as regexec.c properly handles the general case
+                 * for UTF-8 matching */
                break;
            default:
                /* Use deprecated warning to increase the chances of this
@@ -9444,7 +10016,7 @@ S_set_regclass_bit_fold(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode* node, const U8
 
 
 PERL_STATIC_INLINE U8
-S_set_regclass_bit(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode* node, const U8 value, HV** invlist_ptr, AV** alternate_ptr)
+S_set_regclass_bit(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, regnode* node, const U8 value, SV** invlist_ptr, AV** alternate_ptr)
 {
     /* This inline function sets a bit in the bitmap if not already set, and if
      * appropriate, its fold, returning the number of bits that actually
@@ -9506,13 +10078,29 @@ S_regclass(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, U32 depth)
     IV namedclass;
     char *rangebegin = NULL;
     bool need_class = 0;
+    bool allow_full_fold = TRUE;   /* Assume wants multi-char folding */
     SV *listsv = NULL;
     STRLEN initial_listsv_len = 0; /* Kind of a kludge to see if it is more
                                      than just initialized.  */
+    SV* properties = NULL;    /* Code points that match \p{} \P{} */
+    UV element_count = 0;   /* Number of distinct elements in the class.
+                              Optimizations may be possible if this is tiny */
     UV n;
 
+    /* Unicode properties are stored in a swash; this holds the current one
+     * being parsed.  If this swash is the only above-latin1 component of the
+     * character class, an optimization is to pass it directly on to the
+     * execution engine.  Otherwise, it is set to NULL to indicate that there
+     * are other things in the class that have to be dealt with at execution
+     * time */
+    SV* swash = NULL;          /* Code points that match \p{} \P{} */
+
+    /* Set if a component of this character class is user-defined; just passed
+     * on to the engine */
+    UV has_user_defined_property = 0;
+
     /* code points this node matches that can't be stored in the bitmap */
-    HV* nonbitmap = NULL;
+    SV* nonbitmap = NULL;
 
     /* The items that are to match that aren't stored in the bitmap, but are a
      * result of things that are stored there.  This is the fold closure of
@@ -9528,7 +10116,7 @@ S_regclass(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, U32 depth)
      * that matches.  A 2nd list is used so that the 'nonbitmap' list is kept
      * empty unless there is something whose fold we don't know about, and will
      * have to go out to the disk to find. */
-    HV* l1_fold_invlist = NULL;
+    SV* l1_fold_invlist = NULL;
 
     /* List of multi-character folds that are matched by this node */
     AV* unicode_alternate  = NULL;
@@ -9562,6 +10150,16 @@ S_regclass(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, U32 depth)
        RExC_parse++;
        if (!SIZE_ONLY)
            ANYOF_FLAGS(ret) |= ANYOF_INVERT;
+
+        /* We have decided to not allow multi-char folds in inverted character
+        * classes, due to the confusion that can happen, especially with
+        * classes that are designed for a non-Unicode world:  You have the
+        * peculiar case that:
+            "s s" =~ /^[^\xDF]+$/i => Y
+            "ss"  =~ /^[^\xDF]+$/i => N
+         *
+         * See [perl #89750] */
+        allow_full_fold = FALSE;
     }
 
     if (SIZE_ONLY) {
@@ -9594,8 +10192,10 @@ parseit:
 
        namedclass = OOB_NAMEDCLASS; /* initialize as illegal */
 
-       if (!range)
+       if (!range) {
            rangebegin = RExC_parse;
+           element_count++;
+       }
        if (UTF) {
            value = utf8n_to_uvchr((U8*)RExC_parse,
                                   RExC_end - RExC_parse,
@@ -9671,6 +10271,9 @@ parseit:
                    n = 1;
                }
                if (!SIZE_ONLY) {
+                    SV** invlistsvp;
+                    SV* invlist;
+                    char* name;
                    if (UCHARAT(RExC_parse) == '^') {
                         RExC_parse++;
                         n--;
@@ -9680,24 +10283,104 @@ parseit:
                              n--;
                         }
                    }
+                    /* Try to get the definition of the property into
+                     * <invlist>.  If /i is in effect, the effective property
+                     * will have its name be <__NAME_i>.  The design is
+                     * discussed in commit
+                     * 2f833f5208e26b208886e51e09e2c072b5eabb46 */
+                    Newx(name, n + sizeof("_i__\n"), char);
+
+                    sprintf(name, "%s%.*s%s\n",
+                                    (FOLD) ? "__" : "",
+                                    (int)n,
+                                    RExC_parse,
+                                    (FOLD) ? "_i" : ""
+                    );
+
+                    /* Look up the property name, and get its swash and
+                     * inversion list, if the property is found  */
+                    if (swash) {
+                        SvREFCNT_dec(swash);
+                    }
+                    swash = _core_swash_init("utf8", name, &PL_sv_undef,
+                                             1, /* binary */
+                                             0, /* not tr/// */
+                                             TRUE, /* this routine will handle
+                                                      undefined properties */
+                                             NULL, FALSE /* No inversion list */
+                                            );
+                    if (   ! swash
+                        || ! SvROK(swash)
+                        || ! SvTYPE(SvRV(swash)) == SVt_PVHV
+                        || ! (invlistsvp =
+                               hv_fetchs(MUTABLE_HV(SvRV(swash)),
+                                "INVLIST", FALSE))
+                        || ! (invlist = *invlistsvp))
+                   {
+                        if (swash) {
+                            SvREFCNT_dec(swash);
+                            swash = NULL;
+                        }
+
+                        /* Here didn't find it.  It could be a user-defined
+                         * property that will be available at run-time.  Add it
+                         * to the list to look up then */
+                        Perl_sv_catpvf(aTHX_ listsv, "%cutf8::%s\n",
+                                        (value == 'p' ? '+' : '!'),
+                                        name);
+                        has_user_defined_property = 1;
+
+                        /* We don't know yet, so have to assume that the
+                         * property could match something in the Latin1 range,
+                         * hence something that isn't utf8 */
+                        ANYOF_FLAGS(ret) |= ANYOF_NONBITMAP_NON_UTF8;
+                    }
+                    else {
+
+                        /* Here, did get the swash and its inversion list.  If
+                         * the swash is from a user-defined property, then this
+                         * whole character class should be regarded as such */
+                        SV** user_defined_svp =
+                                            hv_fetchs(MUTABLE_HV(SvRV(swash)),
+                                                        "USER_DEFINED", FALSE);
+                        if (user_defined_svp) {
+                            has_user_defined_property
+                                                    |= SvUV(*user_defined_svp);
+                        }
 
-                   /* Add the property name to the list.  If /i matching, give
-                    * a different name which consists of the normal name
-                    * sandwiched between two underscores and '_i'.  The design
-                    * is discussed in the commit message for this. */
-                   Perl_sv_catpvf(aTHX_ listsv, "%cutf8::%s%.*s%s\n",
-                                       (value=='p' ? '+' : '!'),
-                                       (FOLD) ? "__" : "",
-                                       (int)n,
-                                       RExC_parse,
-                                       (FOLD) ? "_i" : ""
-                                   );
+                        /* Invert if asking for the complement */
+                        if (value == 'P') {
+
+                           /* Add to any existing list */
+                           if (! properties) {
+                               properties = invlist_clone(invlist);
+                               _invlist_invert(properties);
+                           }
+                           else {
+                               invlist = invlist_clone(invlist);
+                               _invlist_invert(invlist);
+                               _invlist_union(properties, invlist, &properties);
+                               SvREFCNT_dec(invlist);
+                           }
+
+                            /* The swash can't be used as-is, because we've
+                            * inverted things; delay removing it to here after
+                            * have copied its invlist above */
+                            SvREFCNT_dec(swash);
+                            swash = NULL;
+                        }
+                        else {
+                           if (! properties) {
+                               properties = invlist_clone(invlist);
+                           }
+                           else {
+                               _invlist_union(properties, invlist, &properties);
+                           }
+                       }
+                   }
+                   Safefree(name);
                }
                RExC_parse = e + 1;
-
-               /* The \p could match something in the Latin1 range, hence
-                * something that isn't utf8 */
-               ANYOF_FLAGS(ret) |= ANYOF_NONBITMAP_NON_UTF8;
                namedclass = ANYOF_MAX;  /* no official name, but it's named */
 
                /* \p means they want Unicode semantics */
@@ -9835,8 +10518,6 @@ parseit:
                range = 0; /* this was not a true range */
            }
 
-
-    
            if (!SIZE_ONLY) {
                const char *what = NULL;
                char yesno = 0;
@@ -9847,20 +10528,20 @@ parseit:
                 * --jhi */
                switch ((I32)namedclass) {
                
-               case _C_C_T_(ALNUMC, isALNUMC_L1, isALNUMC, "XPosixAlnum");
-               case _C_C_T_(ALPHA, isALPHA_L1, isALPHA, "XPosixAlpha");
-               case _C_C_T_(BLANK, isBLANK_L1, isBLANK, "XPosixBlank");
-               case _C_C_T_(CNTRL, isCNTRL_L1, isCNTRL, "XPosixCntrl");
-               case _C_C_T_(GRAPH, isGRAPH_L1, isGRAPH, "XPosixGraph");
-               case _C_C_T_(LOWER, isLOWER_L1, isLOWER, "XPosixLower");
-               case _C_C_T_(PRINT, isPRINT_L1, isPRINT, "XPosixPrint");
-               case _C_C_T_(PSXSPC, isPSXSPC_L1, isPSXSPC, "XPosixSpace");
-               case _C_C_T_(PUNCT, isPUNCT_L1, isPUNCT, "XPosixPunct");
-               case _C_C_T_(UPPER, isUPPER_L1, isUPPER, "XPosixUpper");
+               case _C_C_T_(ALNUMC, isALNUMC_L1, isALNUMC, "XPosixAlnum", "XPosixAlnum");
+               case _C_C_T_(ALPHA, isALPHA_L1, isALPHA, "XPosixAlpha", "XPosixAlpha");
+               case _C_C_T_(BLANK, isBLANK_L1, isBLANK, "XPosixBlank", "XPosixBlank");
+               case _C_C_T_(CNTRL, isCNTRL_L1, isCNTRL, "XPosixCntrl", "XPosixCntrl");
+               case _C_C_T_(GRAPH, isGRAPH_L1, isGRAPH, "XPosixGraph", "XPosixGraph");
+               case _C_C_T_(LOWER, isLOWER_L1, isLOWER, "XPosixLower", "__XPosixLower_i");
+               case _C_C_T_(PRINT, isPRINT_L1, isPRINT, "XPosixPrint", "XPosixPrint");
+               case _C_C_T_(PSXSPC, isPSXSPC_L1, isPSXSPC, "XPosixSpace", "XPosixSpace");
+               case _C_C_T_(PUNCT, isPUNCT_L1, isPUNCT, "XPosixPunct", "XPosixPunct");
+               case _C_C_T_(UPPER, isUPPER_L1, isUPPER, "XPosixUpper", "__XPosixUpper_i");
                 /* \s, \w match all unicode if utf8. */
-                case _C_C_T_(SPACE, isSPACE_L1, isSPACE, "SpacePerl");
-                case _C_C_T_(ALNUM, isWORDCHAR_L1, isALNUM, "Word");
-               case _C_C_T_(XDIGIT, isXDIGIT_L1, isXDIGIT, "XPosixXDigit");
+                case _C_C_T_(SPACE, isSPACE_L1, isSPACE, "SpacePerl", "SpacePerl");
+                case _C_C_T_(ALNUM, isWORDCHAR_L1, isALNUM, "Word", "Word");
+               case _C_C_T_(XDIGIT, isXDIGIT_L1, isXDIGIT, "XPosixXDigit", "XPosixXDigit");
                case _C_C_T_NOLOC_(VERTWS, is_VERTWS_latin1(&value), "VertSpace");
                case _C_C_T_NOLOC_(HORIZWS, is_HORIZWS_latin1(&value), "HorizSpace");
                case ANYOF_ASCII:
@@ -9926,7 +10607,7 @@ parseit:
                }
                if (what && ! (AT_LEAST_ASCII_RESTRICTED)) {
                    /* Strings such as "+utf8::isWord\n" */
-                   Perl_sv_catpvf(aTHX_ listsv, "%cutf8::Is%s\n", yesno, what);
+                   Perl_sv_catpvf(aTHX_ listsv, "%cutf8::%s\n", yesno, what);
                }
 
                continue;
@@ -10027,16 +10708,16 @@ parseit:
     /* If folding and there are code points above 255, we calculate all
      * characters that could fold to or from the ones already on the list */
     if (FOLD && nonbitmap) {
-       UV i;
+       UV start, end;  /* End points of code point ranges */
 
-       HV* fold_intersection;
-       UV* fold_list;
+       SV* fold_intersection = NULL;
 
        /* This is a list of all the characters that participate in folds
            * (except marks, etc in multi-char folds */
        if (! PL_utf8_foldable) {
            SV* swash = swash_init("utf8", "Cased", &PL_sv_undef, 1, 0);
            PL_utf8_foldable = _swash_to_invlist(swash);
+            SvREFCNT_dec(swash);
        }
 
        /* This is a hash that for a particular fold gives all characters
@@ -10050,67 +10731,61 @@ parseit:
             * compilation of Perl itself before the Unicode tables are
             * generated) */
            if (invlist_len(PL_utf8_foldable) == 0) {
-               PL_utf8_foldclosures = _new_invlist(0);
+               PL_utf8_foldclosures = newHV();
            } else {
                /* If the folds haven't been read in, call a fold function
                    * to force that */
                if (! PL_utf8_tofold) {
                    U8 dummy[UTF8_MAXBYTES+1];
                    STRLEN dummy_len;
-                   to_utf8_fold((U8*) "A", dummy, &dummy_len);
+
+                   /* This particular string is above \xff in both UTF-8 and
+                    * UTFEBCDIC */
+                   to_utf8_fold((U8*) "\xC8\x80", dummy, &dummy_len);
+                   assert(PL_utf8_tofold); /* Verify that worked */
                }
                PL_utf8_foldclosures = _swash_inversion_hash(PL_utf8_tofold);
            }
        }
 
-       /* Only the characters in this class that participate in folds need
-           * be checked.  Get the intersection of this class and all the
-           * possible characters that are foldable.  This can quickly narrow
-           * down a large class */
-       fold_intersection = invlist_intersection(PL_utf8_foldable, nonbitmap);
+       /* Only the characters in this class that participate in folds need be
+        * checked.  Get the intersection of this class and all the possible
+        * characters that are foldable.  This can quickly narrow down a large
+        * class */
+       _invlist_intersection(PL_utf8_foldable, nonbitmap, &fold_intersection);
 
        /* Now look at the foldable characters in this class individually */
-       fold_list = invlist_array(fold_intersection);
-       for (i = 0; i < invlist_len(fold_intersection); i++) {
+       invlist_iterinit(fold_intersection);
+       while (invlist_iternext(fold_intersection, &start, &end)) {
            UV j;
 
-           /* The next entry is the beginning of the range that is in the
-            * class */
-           UV start = fold_list[i++];
-
-
-           /* The next entry is the beginning of the next range, which
-               * isn't in the class, so the end of the current range is one
-               * less than that */
-           UV end = fold_list[i] - 1;
-
            /* Look at every character in the range */
            for (j = start; j <= end; j++) {
 
                /* Get its fold */
                U8 foldbuf[UTF8_MAXBYTES_CASE+1];
                STRLEN foldlen;
-               const UV f = to_uni_fold(j, foldbuf, &foldlen);
+               const UV f =
+                    _to_uni_fold_flags(j, foldbuf, &foldlen, allow_full_fold);
 
                if (foldlen > (STRLEN)UNISKIP(f)) {
 
-                   /* Any multicharacter foldings (disallowed in
-                       * lookbehind patterns) require the following
-                       * transform: [ABCDEF] -> (?:[ABCabcDEFd]|pq|rst) where
-                       * E folds into "pq" and F folds into "rst", all other
-                       * characters fold to single characters.  We save away
-                       * these multicharacter foldings, to be later saved as
-                       * part of the additional "s" data. */
+                   /* Any multicharacter foldings (disallowed in lookbehind
+                    * patterns) require the following transform: [ABCDEF] ->
+                    * (?:[ABCabcDEFd]|pq|rst) where E folds into "pq" and F
+                    * folds into "rst", all other characters fold to single
+                    * characters.  We save away these multicharacter foldings,
+                    * to be later saved as part of the additional "s" data. */
                    if (! RExC_in_lookbehind) {
                        U8* loc = foldbuf;
                        U8* e = foldbuf + foldlen;
 
-                       /* If any of the folded characters of this are in
-                           * the Latin1 range, tell the regex engine that
-                           * this can match a non-utf8 target string.  The
-                           * only multi-byte fold whose source is in the
-                           * Latin1 range (U+00DF) applies only when the
-                           * target string is utf8, or under unicode rules */
+                       /* If any of the folded characters of this are in the
+                        * Latin1 range, tell the regex engine that this can
+                        * match a non-utf8 target string.  The only multi-byte
+                        * fold whose source is in the Latin1 range (U+00DF)
+                        * applies only when the target string is utf8, or
+                        * under unicode rules */
                        if (j > 255 || AT_LEAST_UNI_SEMANTICS) {
                            while (loc < e) {
 
@@ -10123,8 +10798,8 @@ parseit:
                                if (UTF8_IS_INVARIANT(*loc)
                                    || UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(*loc))
                                {
-                                   /* Can't mix above and below 256 under
-                                       * LOC */
+                                    /* Can't mix above and below 256 under LOC
+                                     */
                                    if (LOC) {
                                        goto end_multi_fold;
                                    }
@@ -10154,13 +10829,13 @@ parseit:
                }
                else {
                    /* Single character fold.  Add everything in its fold
-                       * closure to the list that this node should match */
+                    * closure to the list that this node should match */
                    SV** listp;
 
-                   /* The fold closures data structure is a hash with the
-                       * keys being every character that is folded to, like
-                       * 'k', and the values each an array of everything that
-                       * folds to its key.  e.g. [ 'k', 'K', KELVIN_SIGN ] */
+                   /* The fold closures data structure is a hash with the keys
+                    * being every character that is folded to, like 'k', and
+                    * the values each an array of everything that folds to its
+                    * key.  e.g. [ 'k', 'K', KELVIN_SIGN ] */
                    if ((listp = hv_fetch(PL_utf8_foldclosures,
                                    (char *) foldbuf, foldlen, FALSE)))
                    {
@@ -10174,9 +10849,9 @@ parseit:
                            }
                            c = SvUV(*c_p);
 
-                           /* /aa doesn't allow folds between ASCII and
-                               * non-; /l doesn't allow them between above
-                               * and below 256 */
+                           /* /aa doesn't allow folds between ASCII and non-;
+                            * /l doesn't allow them between above and below
+                            * 256 */
                            if ((MORE_ASCII_RESTRICTED
                                 && (isASCII(c) != isASCII(j)))
                                    || (LOC && ((c < 256) != (j < 256))))
@@ -10190,9 +10865,9 @@ parseit:
                                        (U8) c,
                                        &l1_fold_invlist, &unicode_alternate);
                            }
-                               /* It may be that the code point is already
-                                   * in this range or already in the bitmap,
-                                   * in which case we need do nothing */
+                               /* It may be that the code point is already in
+                                * this range or already in the bitmap, in
+                                * which case we need do nothing */
                            else if ((c < start || c > end)
                                        && (c > 255
                                            || ! ANYOF_BITMAP_TEST(ret, c)))
@@ -10204,48 +10879,217 @@ parseit:
                }
            }
        }
-       invlist_destroy(fold_intersection);
+       SvREFCNT_dec(fold_intersection);
     }
 
     /* Combine the two lists into one. */
     if (l1_fold_invlist) {
        if (nonbitmap) {
-           nonbitmap = invlist_union(nonbitmap, l1_fold_invlist);
+           _invlist_union(nonbitmap, l1_fold_invlist, &nonbitmap);
+           SvREFCNT_dec(l1_fold_invlist);
        }
        else {
            nonbitmap = l1_fold_invlist;
        }
     }
 
+    /* And combine the result (if any) with any inversion list from properties.
+     * The lists are kept separate up to now because we don't want to fold the
+     * properties */
+    if (properties) {
+       if (nonbitmap) {
+           _invlist_union(nonbitmap, properties, &nonbitmap);
+           SvREFCNT_dec(properties);
+       }
+       else {
+           nonbitmap = properties;
+       }
+    }
+
+    /* Here, <nonbitmap> contains all the code points we can determine at
+     * compile time that we haven't put into the bitmap.  Go through it, and
+     * for things that belong in the bitmap, put them there, and delete from
+     * <nonbitmap> */
+    if (nonbitmap) {
+
+       /* Above-ASCII code points in /d have to stay in <nonbitmap>, as they
+        * possibly only should match when the target string is UTF-8 */
+       UV max_cp_to_set = (DEPENDS_SEMANTICS) ? 127 : 255;
+
+       /* This gets set if we actually need to modify things */
+       bool change_invlist = FALSE;
+
+       UV start, end;
+
+       /* Start looking through <nonbitmap> */
+       invlist_iterinit(nonbitmap);
+       while (invlist_iternext(nonbitmap, &start, &end)) {
+           UV high;
+           int i;
+
+           /* Quit if are above what we should change */
+           if (start > max_cp_to_set) {
+               break;
+           }
+
+           change_invlist = TRUE;
+
+           /* Set all the bits in the range, up to the max that we are doing */
+           high = (end < max_cp_to_set) ? end : max_cp_to_set;
+           for (i = start; i <= (int) high; i++) {
+               if (! ANYOF_BITMAP_TEST(ret, i)) {
+                   ANYOF_BITMAP_SET(ret, i);
+                   stored++;
+                   prevvalue = value;
+                   value = i;
+               }
+           }
+       }
+
+       /* Done with loop; set <nonbitmap> to not include any code points that
+        * are in the bitmap */
+       if (change_invlist) {
+           SV* keep_list = _new_invlist(2);
+           _append_range_to_invlist(keep_list, max_cp_to_set + 1, UV_MAX);
+           _invlist_intersection(nonbitmap, keep_list, &nonbitmap);
+           SvREFCNT_dec(keep_list);
+       }
+
+       /* If have completely emptied it, remove it completely */
+       if (invlist_len(nonbitmap) == 0) {
+           SvREFCNT_dec(nonbitmap);
+           nonbitmap = NULL;
+       }
+    }
+
     /* Here, we have calculated what code points should be in the character
-     * class.   Now we can see about various optimizations.  Fold calculation
-     * needs to take place before inversion.  Otherwise /[^k]/i would invert to
-     * include K, which under /i would match k. */
+     * class.  <nonbitmap> does not overlap the bitmap except possibly in the
+     * case of DEPENDS rules.
+     *
+     * Now we can see about various optimizations.  Fold calculation (which we
+     * did above) needs to take place before inversion.  Otherwise /[^k]/i
+     * would invert to include K, which under /i would match k, which it
+     * shouldn't. */
 
     /* Optimize inverted simple patterns (e.g. [^a-z]).  Note that we haven't
-     * set the FOLD flag yet, so this this does optimize those.  It doesn't
+     * set the FOLD flag yet, so this does optimize those.  It doesn't
      * optimize locale.  Doing so perhaps could be done as long as there is
      * nothing like \w in it; some thought also would have to be given to the
      * interaction with above 0x100 chars */
-    if (! LOC
-       && (ANYOF_FLAGS(ret) & ANYOF_FLAGS_ALL) == ANYOF_INVERT
+    if ((ANYOF_FLAGS(ret) & ANYOF_INVERT)
+        && ! LOC
        && ! unicode_alternate
-       && ! nonbitmap
+       /* In case of /d, there are some things that should match only when in
+        * not in the bitmap, i.e., they require UTF8 to match.  These are
+        * listed in nonbitmap, but if ANYOF_NONBITMAP_NON_UTF8 is set in this
+        * case, they don't require UTF8, so can invert here */
+       && (! nonbitmap
+           || ! DEPENDS_SEMANTICS
+           || (ANYOF_FLAGS(ret) & ANYOF_NONBITMAP_NON_UTF8))
        && SvCUR(listsv) == initial_listsv_len)
     {
-       for (value = 0; value < ANYOF_BITMAP_SIZE; ++value)
-           ANYOF_BITMAP(ret)[value] ^= 0xFF;
+       int i;
+       if (! nonbitmap) {
+           for (i = 0; i < 256; ++i) {
+               if (ANYOF_BITMAP_TEST(ret, i)) {
+                   ANYOF_BITMAP_CLEAR(ret, i);
+               }
+               else {
+                   ANYOF_BITMAP_SET(ret, i);
+                   prevvalue = value;
+                   value = i;
+               }
+           }
+           /* The inversion means that everything above 255 is matched */
+           ANYOF_FLAGS(ret) |= ANYOF_UNICODE_ALL;
+       }
+       else {
+           /* Here, also has things outside the bitmap that may overlap with
+            * the bitmap.  We have to sync them up, so that they get inverted
+            * in both places.  Earlier, we removed all overlaps except in the
+            * case of /d rules, so no syncing is needed except for this case
+            */
+           SV *remove_list = NULL;
+
+           if (DEPENDS_SEMANTICS) {
+               UV start, end;
+
+               /* Set the bits that correspond to the ones that aren't in the
+                * bitmap.  Otherwise, when we invert, we'll miss these.
+                * Earlier, we removed from the nonbitmap all code points
+                * < 128, so there is no extra work here */
+               invlist_iterinit(nonbitmap);
+               while (invlist_iternext(nonbitmap, &start, &end)) {
+                   if (start > 255) {  /* The bit map goes to 255 */
+                       break;
+                   }
+                   if (end > 255) {
+                       end = 255;
+                   }
+                   for (i = start; i <= (int) end; ++i) {
+                       ANYOF_BITMAP_SET(ret, i);
+                       prevvalue = value;
+                       value = i;
+                   }
+               }
+           }
+
+           /* Now invert both the bitmap and the nonbitmap.  Anything in the
+            * bitmap has to also be removed from the non-bitmap, but again,
+            * there should not be overlap unless is /d rules. */
+           _invlist_invert(nonbitmap);
+
+           for (i = 0; i < 256; ++i) {
+               if (ANYOF_BITMAP_TEST(ret, i)) {
+                   ANYOF_BITMAP_CLEAR(ret, i);
+                   if (DEPENDS_SEMANTICS) {
+                       if (! remove_list) {
+                           remove_list = _new_invlist(2);
+                       }
+                       remove_list = add_cp_to_invlist(remove_list, i);
+                   }
+               }
+               else {
+                   ANYOF_BITMAP_SET(ret, i);
+                   prevvalue = value;
+                   value = i;
+               }
+           }
+
+           /* And do the removal */
+           if (DEPENDS_SEMANTICS) {
+               if (remove_list) {
+                   _invlist_subtract(nonbitmap, remove_list, &nonbitmap);
+                   SvREFCNT_dec(remove_list);
+               }
+           }
+           else {
+               /* There is no overlap for non-/d, so just delete anything
+                * below 256 */
+               SV* keep_list = _new_invlist(2);
+               _append_range_to_invlist(keep_list, 256, UV_MAX);
+               _invlist_intersection(nonbitmap, keep_list, &nonbitmap);
+               SvREFCNT_dec(keep_list);
+           }
+       }
+
        stored = 256 - stored;
 
-       /* The inversion means that everything above 255 is matched; and at the
-        * same time we clear the invert flag */
-       ANYOF_FLAGS(ret) = ANYOF_UNICODE_ALL;
+       /* Clear the invert flag since have just done it here */
+       ANYOF_FLAGS(ret) &= ~ANYOF_INVERT;
     }
 
     /* Folding in the bitmap is taken care of above, but not for locale (for
      * which we have to wait to see what folding is in effect at runtime), and
-     * for things not in the bitmap.  Set run-time fold flag for these */
-    if (FOLD && (LOC || nonbitmap || unicode_alternate)) {
+     * for some things not in the bitmap (only the upper latin folds in this
+     * case, as all other single-char folding has been set above).  Set
+     * run-time fold flag for these */
+    if (FOLD && (LOC
+               || (DEPENDS_SEMANTICS
+                   && nonbitmap
+                   && ! (ANYOF_FLAGS(ret) & ANYOF_NONBITMAP_NON_UTF8))
+               || unicode_alternate))
+    {
        ANYOF_FLAGS(ret) |= ANYOF_LOC_NONBITMAP_FOLD;
     }
 
@@ -10303,17 +11147,28 @@ parseit:
            else {
                op = EXACT;
            }
-       }   /* else 2 chars in the bit map: the folds of each other */
-       else if (AT_LEAST_UNI_SEMANTICS || !isASCII(value)) {
+       }
+       else {   /* else 2 chars in the bit map: the folds of each other */
+
+           /* Use the folded value, which for the cases where we get here,
+            * is just the lower case of the current one (which may resolve to
+            * itself, or to the other one */
+           value = toLOWER_LATIN1(value);
 
            /* To join adjacent nodes, they must be the exact EXACTish type.
-            * Try to use the most likely type, by using EXACTFU if the regex
-            * calls for them, or is required because the character is
-            * non-ASCII */
-           op = EXACTFU;
-       }
-       else {    /* Otherwise, more likely to be EXACTF type */
-           op = EXACTF;
+            * Try to use the most likely type, by using EXACTFA if possible,
+            * then EXACTFU if the regex calls for it, or is required because
+            * the character is non-ASCII.  (If <value> is ASCII, its fold is
+            * also ASCII for the cases where we get here.) */
+           if (MORE_ASCII_RESTRICTED && isASCII(value)) {
+               op = EXACTFA;
+           }
+           else if (AT_LEAST_UNI_SEMANTICS || !isASCII(value)) {
+               op = EXACTFU;
+           }
+           else {    /* Otherwise, more likely to be EXACTF type */
+               op = EXACTF;
+           }
        }
 
        ret = reg_node(pRExC_state, op);
@@ -10333,68 +11188,62 @@ parseit:
         return ret;
     }
 
-    if (nonbitmap) {
-       UV* nonbitmap_array = invlist_array(nonbitmap);
-       UV nonbitmap_len = invlist_len(nonbitmap);
-       UV i;
-
-       /*  Here have the full list of items to match that aren't in the
-        *  bitmap.  Convert to the structure that the rest of the code is
-        *  expecting.   XXX That rest of the code should convert to this
-        *  structure */
-       for (i = 0; i < nonbitmap_len; i++) {
-
-           /* The next entry is the beginning of the range that is in the
-            * class */
-           UV start = nonbitmap_array[i++];
-           UV end;
-
-           /* The next entry is the beginning of the next range, which isn't
-            * in the class, so the end of the current range is one less than
-            * that.  But if there is no next range, it means that the range
-            * begun by 'start' extends to infinity, which for this platform
-            * ends at UV_MAX */
-           if (i == nonbitmap_len) {
-               end = UV_MAX;
-           }
-           else {
-               end = nonbitmap_array[i] - 1;
-           }
-
-           if (start == end) {
-               Perl_sv_catpvf(aTHX_ listsv, "%04"UVxf"\n", start);
-           }
-           else {
-               /* The \t sets the whole range */
-               Perl_sv_catpvf(aTHX_ listsv, "%04"UVxf"\t%04"UVxf"\n",
-                       /* XXX EBCDIC */
-                                  start, end);
-           }
-       }
-       invlist_destroy(nonbitmap);
+    /* If there is a swash and more than one element, we can't use the swash in
+     * the optimization below. */
+    if (swash && element_count > 1) {
+       SvREFCNT_dec(swash);
+       swash = NULL;
     }
-
-    if (SvCUR(listsv) == initial_listsv_len && ! unicode_alternate) {
+    if (! nonbitmap
+       && SvCUR(listsv) == initial_listsv_len
+       && ! unicode_alternate)
+    {
        ARG_SET(ret, ANYOF_NONBITMAP_EMPTY);
        SvREFCNT_dec(listsv);
        SvREFCNT_dec(unicode_alternate);
     }
     else {
-
+       /* av[0] stores the character class description in its textual form:
+        *       used later (regexec.c:Perl_regclass_swash()) to initialize the
+        *       appropriate swash, and is also useful for dumping the regnode.
+        * av[1] if NULL, is a placeholder to later contain the swash computed
+        *       from av[0].  But if no further computation need be done, the
+        *       swash is stored there now.
+        * av[2] stores the multicharacter foldings, used later in
+        *       regexec.c:S_reginclass().
+        * av[3] stores the nonbitmap inversion list for use in addition or
+        *       instead of av[0]; not used if av[1] isn't NULL
+        * av[4] is set if any component of the class is from a user-defined
+        *       property; not used if av[1] isn't NULL */
        AV * const av = newAV();
        SV *rv;
-       /* The 0th element stores the character class description
-        * in its textual form: used later (regexec.c:Perl_regclass_swash())
-        * to initialize the appropriate swash (which gets stored in
-        * the 1st element), and also useful for dumping the regnode.
-        * The 2nd element stores the multicharacter foldings,
-        * used later (regexec.c:S_reginclass()). */
-       av_store(av, 0, listsv);
-       av_store(av, 1, NULL);
-       av_store(av, 2, MUTABLE_SV(unicode_alternate));
-       if (unicode_alternate) { /* This node is variable length */
-           OP(ret) = ANYOFV;
+
+       av_store(av, 0, (SvCUR(listsv) == initial_listsv_len)
+                       ? &PL_sv_undef
+                       : listsv);
+       if (swash) {
+           av_store(av, 1, swash);
+           SvREFCNT_dec(nonbitmap);
        }
+       else {
+           av_store(av, 1, NULL);
+           if (nonbitmap) {
+               av_store(av, 3, nonbitmap);
+               av_store(av, 4, newSVuv(has_user_defined_property));
+           }
+       }
+
+        /* Store any computed multi-char folds only if we are allowing
+         * them */
+        if (allow_full_fold) {
+            av_store(av, 2, MUTABLE_SV(unicode_alternate));
+            if (unicode_alternate) { /* This node is variable length */
+                OP(ret) = ANYOFV;
+            }
+        }
+        else {
+            av_store(av, 2, NULL);
+        }
        rv = newRV_noinc(MUTABLE_SV(av));
        n = add_data(pRExC_state, 1, "s");
        RExC_rxi->data->data[n] = (void*)rv;
@@ -10459,8 +11308,11 @@ S_nextchar(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state)
     PERL_ARGS_ASSERT_NEXTCHAR;
 
     for (;;) {
-       if (*RExC_parse == '(' && RExC_parse[1] == '?' &&
-               RExC_parse[2] == '#') {
+       if (RExC_end - RExC_parse >= 3
+           && *RExC_parse == '('
+           && RExC_parse[1] == '?'
+           && RExC_parse[2] == '#')
+       {
            while (*RExC_parse != ')') {
                if (RExC_parse == RExC_end)
                    FAIL("Sequence (?#... not terminated");
@@ -10544,7 +11396,7 @@ S_reganode(pTHX_ RExC_state_t *pRExC_state, U8 op, U32 arg)
           We can't do this:
           
           assert(2==regarglen[op]+1); 
-       
+
           Anything larger than this has to allocate the extra amount.
           If we changed this to be:
           
@@ -11150,7 +12002,7 @@ Perl_regprop(pTHX_ const regexp *prog, SV *sv, const regnode *o)
        Perl_sv_catpvf(aTHX_ sv, "[%s", PL_colors[0]);
        if (flags & ANYOF_INVERT)
            sv_catpvs(sv, "^");
-       
+
        /* output what the standard cp 0-255 bitmap matches */
        for (i = 0; i <= 256; i++) {
            if (i < 256 && ANYOF_BITMAP_TEST(o,i)) {
@@ -11194,67 +12046,86 @@ Perl_regprop(pTHX_ const regexp *prog, SV *sv, const regnode *o)
            sv_catpvs(sv, "{outside bitmap}");
 
        if (ANYOF_NONBITMAP(o)) {
-           SV *lv;
+           SV *lv; /* Set if there is something outside the bit map */
            SV * const sw = regclass_swash(prog, o, FALSE, &lv, 0);
-       
-           if (lv) {
+            bool byte_output = FALSE;   /* If something in the bitmap has been
+                                           output */
+
+           if (lv && lv != &PL_sv_undef) {
                if (sw) {
                    U8 s[UTF8_MAXBYTES_CASE+1];
 
-                   for (i = 0; i <= 256; i++) { /* just the first 256 */
+                   for (i = 0; i <= 256; i++) { /* Look at chars in bitmap */
                        uvchr_to_utf8(s, i);
-                       
-                       if (i < 256 && swash_fetch(sw, s, TRUE)) {
+
+                       if (i < 256
+                            && ! ANYOF_BITMAP_TEST(o, i)    /* Don't duplicate
+                                                               things already
+                                                               output as part
+                                                               of the bitmap */
+                            && swash_fetch(sw, s, TRUE))
+                        {
                            if (rangestart == -1)
                                rangestart = i;
                        } else if (rangestart != -1) {
+                            byte_output = TRUE;
                            if (i <= rangestart + 3)
                                for (; rangestart < i; rangestart++) {
-                                   const U8 * const e = uvchr_to_utf8(s,rangestart);
-                                   U8 *p;
-                                   for(p = s; p < e; p++)
-                                       put_byte(sv, *p);
+                                   put_byte(sv, rangestart);
                                }
                            else {
-                               const U8 *e = uvchr_to_utf8(s,rangestart);
-                               U8 *p;
-                               for (p = s; p < e; p++)
-                                   put_byte(sv, *p);
+                               put_byte(sv, rangestart);
                                sv_catpvs(sv, "-");
-                               e = uvchr_to_utf8(s, i-1);
-                               for (p = s; p < e; p++)
-                                   put_byte(sv, *p);
-                               }
-                               rangestart = -1;
+                               put_byte(sv, i-1);
                            }
+                           rangestart = -1;
                        }
-                       
-                   sv_catpvs(sv, "..."); /* et cetera */
+                   }
                }
 
                {
                    char *s = savesvpv(lv);
                    char * const origs = s;
-               
+
                    while (*s && *s != '\n')
                        s++;
-               
+
                    if (*s == '\n') {
                        const char * const t = ++s;
-                       
+
+                        if (byte_output) {
+                            sv_catpvs(sv, " ");
+                        }
+
                        while (*s) {
-                           if (*s == '\n')
+                           if (*s == '\n') {
+
+                                /* Truncate very long output */
+                               if (s - origs > 256) {
+                                   Perl_sv_catpvf(aTHX_ sv,
+                                                  "%.*s...",
+                                                  (int) (s - origs - 1),
+                                                  t);
+                                   goto out_dump;
+                               }
                                *s = ' ';
+                           }
+                           else if (*s == '\t') {
+                               *s = '-';
+                           }
                            s++;
                        }
                        if (s[-1] == ' ')
                            s[-1] = 0;
-                       
+
                        sv_catpv(sv, t);
                    }
-               
+
+               out_dump:
+
                    Safefree(origs);
                }
+               SvREFCNT_dec(lv);
            }
        }
 
@@ -11634,7 +12505,8 @@ Perl_re_dup_guts(pTHX_ const REGEXP *sstr, REGEXP *dstr, CLONE_PARAMS *param)
               1: a buffer in a different thread
               2: something we no longer hold a reference on
               so we need to copy it locally.  */
-           /* Note we need to sue SvCUR() on our mother_re, because it, in
+           /* Note we need to use SvCUR(), rather than
+              SvLEN(), on our mother_re, because it, in
               turn, may well be pointing to its own mother_re.  */
            SvPV_set(dstr, SAVEPVN(SvPVX_const(ret->mother_re),
                                   SvCUR(ret->mother_re)+1));
@@ -11666,12 +12538,11 @@ Perl_regdupe_internal(pTHX_ REGEXP * const rx, CLONE_PARAMS *param)
     dVAR;
     struct regexp *const r = (struct regexp *)SvANY(rx);
     regexp_internal *reti;
-    int len, npar;
+    int len;
     RXi_GET_DECL(r,ri);
 
     PERL_ARGS_ASSERT_REGDUPE_INTERNAL;
     
-    npar = r->nparens+1;
     len = ProgLen(ri);
     
     Newxc(reti, sizeof(regexp_internal) + len*sizeof(regnode), char, regexp_internal);
@@ -11783,7 +12654,7 @@ Perl_regnext(pTHX_ register regnode *p)
 }
 #endif
 
-STATIC void    
+STATIC void
 S_re_croak2(pTHX_ const char* pat1,const char* pat2,...)
 {
     va_list args;
@@ -11960,7 +12831,7 @@ S_dumpuntil(pTHX_ const regexp *r, const regnode *start, const regnode *node,
                goto after_print;
        } else
            CLEAR_OPTSTART;
-       
+
        regprop(r, sv, node);
        PerlIO_printf(Perl_debug_log, "%4"IVdf":%*s%s", (IV)(node - start),
                      (int)(2*indent + 1), "", SvPVX_const(sv));
@@ -12008,7 +12879,7 @@ S_dumpuntil(pTHX_ const regexp *r, const regnode *start, const regnode *node,
             sv_setpvs(sv, "");
            for (word_idx= 0; word_idx < (I32)trie->wordcount; word_idx++) {
                SV ** const elem_ptr = av_fetch(trie_words,word_idx,0);
-               
+
                 PerlIO_printf(Perl_debug_log, "%*s%s ",
                    (int)(2*(indent+3)), "",
                     elem_ptr ? pv_pretty(sv, SvPV_nolen_const(*elem_ptr), SvCUR(*elem_ptr), 60,