This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
doco improvement for attributes.pm
[perl5.git] / utf8.c
diff --git a/utf8.c b/utf8.c
index 9b42c75..2b1e99b 100644 (file)
--- a/utf8.c
+++ b/utf8.c
@@ -257,9 +257,9 @@ Perl_uvuni_to_utf8_flags(pTHX_ U8 *d, UV uv, UV flags)
 
 /*
 
-Tests if some arbitrary number of bytes begins in a valid UTF-8
+Tests if the first C<len> bytes of string C<s> form a valid UTF-8
 character.  Note that an INVARIANT (i.e. ASCII) character is a valid
-UTF-8 character.  The actual number of bytes in the UTF-8 character
+UTF-8 character.  The number of bytes in the UTF-8 character
 will be returned if it is valid, otherwise 0.
 
 This is the "slow" version as opposed to the "fast" version which is
@@ -283,7 +283,7 @@ S_is_utf8_char_slow(const U8 *s, const STRLEN len)
     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_CHAR_SLOW;
 
     if (UTF8_IS_INVARIANT(u))
-       return 1;
+       return len == 1;
 
     if (!UTF8_IS_START(u))
        return 0;
@@ -316,25 +316,65 @@ S_is_utf8_char_slow(const U8 *s, const STRLEN len)
 }
 
 /*
+=for apidoc is_utf8_char_buf
+
+Returns the number of bytes that comprise the first UTF-8 encoded character in
+buffer C<buf>.  C<buf_end> should point to one position beyond the end of the
+buffer.  0 is returned if C<buf> does not point to a complete, valid UTF-8
+encoded character.
+
+Note that an INVARIANT character (i.e. ASCII on non-EBCDIC
+machines) is a valid UTF-8 character.
+
+=cut */
+
+STRLEN
+Perl_is_utf8_char_buf(const U8 *buf, const U8* buf_end)
+{
+
+    STRLEN len;
+
+    PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_CHAR_BUF;
+
+    if (buf_end <= buf) {
+       return 0;
+    }
+
+    len = buf_end - buf;
+    if (len > UTF8SKIP(buf)) {
+       len = UTF8SKIP(buf);
+    }
+
+#ifdef IS_UTF8_CHAR
+    if (IS_UTF8_CHAR_FAST(len))
+        return IS_UTF8_CHAR(buf, len) ? len : 0;
+#endif /* #ifdef IS_UTF8_CHAR */
+    return is_utf8_char_slow(buf, len);
+}
+
+/*
 =for apidoc is_utf8_char
 
+DEPRECATED!
+
 Tests if some arbitrary number of bytes begins in a valid UTF-8
 character.  Note that an INVARIANT (i.e. ASCII on non-EBCDIC machines)
 character is a valid UTF-8 character.  The actual number of bytes in the UTF-8
 character will be returned if it is valid, otherwise 0.
 
+This function is deprecated due to the possibility that malformed input could
+cause reading beyond the end of the input buffer.  Use C<is_utf8_char_buf>
+instead.
+
 =cut */
+
 STRLEN
 Perl_is_utf8_char(const U8 *s)
 {
-    const STRLEN len = UTF8SKIP(s);
-
     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_CHAR;
-#ifdef IS_UTF8_CHAR
-    if (IS_UTF8_CHAR_FAST(len))
-        return IS_UTF8_CHAR(s, len) ? len : 0;
-#endif /* #ifdef IS_UTF8_CHAR */
-    return is_utf8_char_slow(s, len);
+
+    /* Assumes we have enough space, which is why this is deprecated */
+    return is_utf8_char_buf(s, s + UTF8SKIP(s));
 }
 
 
@@ -343,9 +383,9 @@ Perl_is_utf8_char(const U8 *s)
 
 Returns true if first C<len> bytes of the given string form a valid
 UTF-8 string, false otherwise.  If C<len> is 0, it will be calculated
-using C<strlen(s)>.  Note that 'a valid UTF-8 string' does not mean 'a
-string that contains code points above 0x7F encoded in UTF-8' because a
-valid ASCII string is a valid UTF-8 string.
+using C<strlen(s)> (which means if you use this option, that C<s> has to have a
+terminating NUL byte).  Note that all characters being ASCII constitute 'a
+valid UTF-8 string'.
 
 See also is_ascii_string(), is_utf8_string_loclen(), and is_utf8_string_loc().
 
@@ -361,35 +401,32 @@ Perl_is_utf8_string(const U8 *s, STRLEN len)
     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_STRING;
 
     while (x < send) {
-       STRLEN c;
         /* Inline the easy bits of is_utf8_char() here for speed... */
-        if (UTF8_IS_INVARIANT(*x))
-             c = 1;
+        if (UTF8_IS_INVARIANT(*x)) {
+           x++;
+        }
         else if (!UTF8_IS_START(*x))
-            goto out;
+            return FALSE;
         else {
              /* ... and call is_utf8_char() only if really needed. */
-#ifdef IS_UTF8_CHAR
-            c = UTF8SKIP(x);
+            const STRLEN c = UTF8SKIP(x);
+            const U8* const next_char_ptr = x + c;
+
+            if (next_char_ptr > send) {
+                return FALSE;
+            }
+
             if (IS_UTF8_CHAR_FAST(c)) {
                 if (!IS_UTF8_CHAR(x, c))
-                    c = 0;
+                    return FALSE;
             }
-            else
-               c = is_utf8_char_slow(x, c);
-#else
-            c = is_utf8_char(x);
-#endif /* #ifdef IS_UTF8_CHAR */
-             if (!c)
-                 goto out;
+            else if (! is_utf8_char_slow(x, c)) {
+                return FALSE;
+            }
+            x = next_char_ptr;
         }
-        x += c;
     }
 
- out:
-    if (x != send)
-       return FALSE;
-
     return TRUE;
 }
 
@@ -427,27 +464,29 @@ Perl_is_utf8_string_loclen(const U8 *s, STRLEN len, const U8 **ep, STRLEN *el)
     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_STRING_LOCLEN;
 
     while (x < send) {
+        const U8* next_char_ptr;
+
         /* Inline the easy bits of is_utf8_char() here for speed... */
         if (UTF8_IS_INVARIANT(*x))
-            c = 1;
+            next_char_ptr = x + 1;
         else if (!UTF8_IS_START(*x))
             goto out;
         else {
             /* ... and call is_utf8_char() only if really needed. */
-#ifdef IS_UTF8_CHAR
             c = UTF8SKIP(x);
+            next_char_ptr = c + x;
+            if (next_char_ptr > send) {
+                goto out;
+            }
             if (IS_UTF8_CHAR_FAST(c)) {
                 if (!IS_UTF8_CHAR(x, c))
                     c = 0;
             } else
                 c = is_utf8_char_slow(x, c);
-#else
-            c = is_utf8_char(x);
-#endif /* #ifdef IS_UTF8_CHAR */
             if (!c)
                 goto out;
         }
-         x += c;
+         x = next_char_ptr;
         outlen++;
     }
 
@@ -493,7 +532,7 @@ C<retlen> to C<-1> and return zero.
 Certain code points are considered problematic.  These are Unicode surrogates,
 Unicode non-characters, and code points above the Unicode maximum of 0x10FFF.
 By default these are considered regular code points, but certain situations
-warrant special handling for them.  if C<flags> contains
+warrant special handling for them.  If C<flags> contains
 UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE, all three classes are treated as
 malformations and handled as such.  The flags UTF8_DISALLOW_SURROGATE,
 UTF8_DISALLOW_NONCHAR, and UTF8_DISALLOW_SUPER (meaning above the legal Unicode
@@ -511,7 +550,7 @@ Very large code points (above 0x7FFF_FFFF) are considered more problematic than
 the others that are above the Unicode legal maximum.  There are several
 reasons, one of which is that the original UTF-8 specification never went above
 this number (the current 0x10FFF limit was imposed later).  The UTF-8 encoding
-on ASCII platforms for these large code point begins with a byte containing
+on ASCII platforms for these large code points begins with a byte containing
 0xFE or 0xFF.  The UTF8_DISALLOW_FE_FF flag will cause them to be treated as
 malformations, while allowing smaller above-Unicode code points.  (Of course
 UTF8_DISALLOW_SUPER will treat all above-Unicode code points, including these,
@@ -1314,10 +1353,79 @@ Perl_is_uni_xdigit(pTHX_ UV c)
     return is_utf8_xdigit(tmpbuf);
 }
 
+UV
+Perl__to_upper_title_latin1(pTHX_ const U8 c, U8* p, STRLEN *lenp, const char S_or_s)
+{
+    /* We have the latin1-range values compiled into the core, so just use
+     * those, converting the result to utf8.  The only difference between upper
+     * and title case in this range is that LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S is
+     * either "SS" or "Ss".  Which one to use is passed into the routine in
+     * 'S_or_s' to avoid a test */
+
+    UV converted = toUPPER_LATIN1_MOD(c);
+
+    PERL_ARGS_ASSERT__TO_UPPER_TITLE_LATIN1;
+
+    assert(S_or_s == 'S' || S_or_s == 's');
+
+    if (UNI_IS_INVARIANT(converted)) { /* No difference between the two for
+                                         characters in this range */
+       *p = (U8) converted;
+       *lenp = 1;
+       return converted;
+    }
+
+    /* toUPPER_LATIN1_MOD gives the correct results except for three outliers,
+     * which it maps to one of them, so as to only have to have one check for
+     * it in the main case */
+    if (UNLIKELY(converted == LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS)) {
+       switch (c) {
+           case LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS:
+               converted = LATIN_CAPITAL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS;
+               break;
+           case MICRO_SIGN:
+               converted = GREEK_CAPITAL_LETTER_MU;
+               break;
+           case LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S:
+               *(p)++ = 'S';
+               *p = S_or_s;
+               *lenp = 2;
+               return 'S';
+           default:
+               Perl_croak(aTHX_ "panic: to_upper_title_latin1 did not expect '%c' to map to '%c'", c, LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS);
+               /* NOTREACHED */
+       }
+    }
+
+    *(p)++ = UTF8_TWO_BYTE_HI(converted);
+    *p = UTF8_TWO_BYTE_LO(converted);
+    *lenp = 2;
+
+    return converted;
+}
+
+/* Call the function to convert a UTF-8 encoded character to the specified case.
+ * Note that there may be more than one character in the result.
+ * INP is a pointer to the first byte of the input character
+ * OUTP will be set to the first byte of the string of changed characters.  It
+ *     needs to have space for UTF8_MAXBYTES_CASE+1 bytes
+ * LENP will be set to the length in bytes of the string of changed characters
+ *
+ * The functions return the ordinal of the first character in the string of OUTP */
+#define CALL_UPPER_CASE(INP, OUTP, LENP) Perl_to_utf8_case(aTHX_ INP, OUTP, LENP, &PL_utf8_toupper, "ToUc", "utf8::ToSpecUc")
+#define CALL_TITLE_CASE(INP, OUTP, LENP) Perl_to_utf8_case(aTHX_ INP, OUTP, LENP, &PL_utf8_totitle, "ToTc", "utf8::ToSpecTc")
+#define CALL_LOWER_CASE(INP, OUTP, LENP) Perl_to_utf8_case(aTHX_ INP, OUTP, LENP, &PL_utf8_tolower, "ToLc", "utf8::ToSpecLc")
+
+/* This additionally has the input parameter SPECIALS, which if non-zero will
+ * cause this to use the SPECIALS hash for folding (meaning get full case
+ * folding); otherwise, when zero, this implies a simple case fold */
+#define CALL_FOLD_CASE(INP, OUTP, LENP, SPECIALS) Perl_to_utf8_case(aTHX_ INP, OUTP, LENP, &PL_utf8_tofold, "ToCf", (SPECIALS) ? "utf8::ToSpecCf" : NULL)
 
 UV
 Perl_to_uni_upper(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp)
 {
+    dVAR;
+
     /* Convert the Unicode character whose ordinal is c to its uppercase
      * version and store that in UTF-8 in p and its length in bytes in lenp.
      * Note that the p needs to be at least UTF8_MAXBYTES_CASE+1 bytes since
@@ -1328,54 +1436,124 @@ Perl_to_uni_upper(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp)
 
     PERL_ARGS_ASSERT_TO_UNI_UPPER;
 
+    if (c < 256) {
+       return _to_upper_title_latin1((U8) c, p, lenp, 'S');
+    }
+
     uvchr_to_utf8(p, c);
-    return to_utf8_upper(p, p, lenp);
+    return CALL_UPPER_CASE(p, p, lenp);
 }
 
 UV
 Perl_to_uni_title(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp)
 {
+    dVAR;
+
     PERL_ARGS_ASSERT_TO_UNI_TITLE;
 
+    if (c < 256) {
+       return _to_upper_title_latin1((U8) c, p, lenp, 's');
+    }
+
     uvchr_to_utf8(p, c);
-    return to_utf8_title(p, p, lenp);
+    return CALL_TITLE_CASE(p, p, lenp);
+}
+
+STATIC U8
+S_to_lower_latin1(pTHX_ const U8 c, U8* p, STRLEN *lenp)
+{
+    /* We have the latin1-range values compiled into the core, so just use
+     * those, converting the result to utf8.  Since the result is always just
+     * one character, we allow p to be NULL */
+
+    U8 converted = toLOWER_LATIN1(c);
+
+    if (p != NULL) {
+       if (UNI_IS_INVARIANT(converted)) {
+           *p = converted;
+           *lenp = 1;
+       }
+       else {
+           *p = UTF8_TWO_BYTE_HI(converted);
+           *(p+1) = UTF8_TWO_BYTE_LO(converted);
+           *lenp = 2;
+       }
+    }
+    return converted;
 }
 
 UV
 Perl_to_uni_lower(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp)
 {
+    dVAR;
+
     PERL_ARGS_ASSERT_TO_UNI_LOWER;
 
-    if (c > 255) {
-       uvchr_to_utf8(p, c);
-       return to_utf8_lower(p, p, lenp);
+    if (c < 256) {
+       return to_lower_latin1((U8) c, p, lenp);
     }
 
-    /* We have the latin1-range values compiled into the core, so just use
-     * those, converting the result to utf8 */
-    c = toLOWER_LATIN1(c);
-    if (UNI_IS_INVARIANT(c)) {
-       *p = c;
+    uvchr_to_utf8(p, c);
+    return CALL_LOWER_CASE(p, p, lenp);
+}
+
+UV
+Perl__to_fold_latin1(pTHX_ const U8 c, U8* p, STRLEN *lenp, const bool flags)
+{
+    /* Corresponds to to_lower_latin1(), flags is TRUE if to use full case
+     * folding */
+
+    UV converted;
+
+    PERL_ARGS_ASSERT__TO_FOLD_LATIN1;
+
+    if (c == MICRO_SIGN) {
+       converted = GREEK_SMALL_LETTER_MU;
+    }
+    else if (flags && c == LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S) {
+       *(p)++ = 's';
+       *p = 's';
+       *lenp = 2;
+       return 's';
+    }
+    else { /* In this range the fold of all other characters is their lower
+              case */
+       converted = toLOWER_LATIN1(c);
+    }
+
+    if (UNI_IS_INVARIANT(converted)) {
+       *p = (U8) converted;
        *lenp = 1;
     }
     else {
-       *p = UTF8_TWO_BYTE_HI(c);
-       *(p+1) = UTF8_TWO_BYTE_LO(c);
+       *(p)++ = UTF8_TWO_BYTE_HI(converted);
+       *p = UTF8_TWO_BYTE_LO(converted);
        *lenp = 2;
     }
-    return c;
+
+    return converted;
 }
 
 UV
-Perl__to_uni_fold_flags(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp, U8 flags)
+Perl__to_uni_fold_flags(pTHX_ UV c, U8* p, STRLEN *lenp, const bool flags)
 {
+
+    /* Not currently externally documented, and subject to change, <flags> is
+     * TRUE iff full folding is to be used */
+
     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UNI_FOLD_FLAGS;
 
+    if (c < 256) {
+       return _to_fold_latin1((U8) c, p, lenp, flags);
+    }
+
     uvchr_to_utf8(p, c);
-    return _to_utf8_fold_flags(p, p, lenp, flags);
+    return CALL_FOLD_CASE(p, p, lenp, flags);
 }
 
-/* for now these all assume no locale info available for Unicode > 255 */
+/* for now these all assume no locale info available for Unicode > 255; and
+ * the corresponding macros in handy.h (like isALNUM_LC_uvchr) should have been
+ * called instead, so that these don't get called for < 255 */
 
 bool
 Perl_is_uni_alnum_lc(pTHX_ UV c)
@@ -1489,11 +1667,27 @@ static bool
 S_is_utf8_common(pTHX_ const U8 *const p, SV **swash,
                 const char *const swashname)
 {
+    /* returns a boolean giving whether or not the UTF8-encoded character that
+     * starts at <p> is in the swash indicated by <swashname>.  <swash>
+     * contains a pointer to where the swash indicated by <swashname>
+     * is to be stored; which this routine will do, so that future calls will
+     * look at <*swash> and only generate a swash if it is not null
+     *
+     * Note that it is assumed that the buffer length of <p> is enough to
+     * contain all the bytes that comprise the character.  Thus, <*p> should
+     * have been checked before this call for mal-formedness enough to assure
+     * that. */
+
     dVAR;
 
     PERL_ARGS_ASSERT_IS_UTF8_COMMON;
 
-    if (!is_utf8_char(p))
+    /* The API should have included a length for the UTF-8 character in <p>,
+     * but it doesn't.  We therefor assume that p has been validated at least
+     * as far as there being enough bytes available in it to accommodate the
+     * character without reading beyond the end, and pass that number on to the
+     * validating routine */
+    if (!is_utf8_char_buf(p, p + UTF8SKIP(p)))
        return FALSE;
     if (!*swash)
        *swash = swash_init("utf8", swashname, &PL_sv_undef, 1, 0);
@@ -1835,6 +2029,18 @@ Perl_is_utf8_X_LV_LVT_V(pTHX_ const U8 *p)
     return is_utf8_common(p, &PL_utf8_X_LV_LVT_V, "_X_LV_LVT_V");
 }
 
+bool
+Perl__is_utf8_quotemeta(pTHX_ const U8 *p)
+{
+    /* For exclusive use of pp_quotemeta() */
+
+    dVAR;
+
+    PERL_ARGS_ASSERT__IS_UTF8_QUOTEMETA;
+
+    return is_utf8_common(p, &PL_utf8_quotemeta, "_Perl_Quotemeta");
+}
+
 /*
 =for apidoc to_utf8_case
 
@@ -1972,6 +2178,53 @@ Perl_to_utf8_case(pTHX_ const U8 *p, U8* ustrp, STRLEN *lenp,
     return len ? utf8_to_uvchr(ustrp, 0) : 0;
 }
 
+STATIC UV
+S_check_locale_boundary_crossing(pTHX_ const U8* const p, const UV result, U8* const ustrp, STRLEN *lenp)
+{
+    /* This is called when changing the case of a utf8-encoded character above
+     * the Latin1 range, and the operation is in locale.  If the result
+     * contains a character that crosses the 255/256 boundary, disallow the
+     * change, and return the original code point.  See L<perlfunc/lc> for why;
+     *
+     * p       points to the original string whose case was changed
+     * result  the code point of the first character in the changed-case string
+     * ustrp   points to the changed-case string (<result> represents its first char)
+     * lenp    points to the length of <ustrp> */
+
+    UV original;    /* To store the first code point of <p> */
+
+    PERL_ARGS_ASSERT_CHECK_LOCALE_BOUNDARY_CROSSING;
+
+    assert(! UTF8_IS_INVARIANT(*p) && ! UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(*p));
+
+    /* We know immediately if the first character in the string crosses the
+     * boundary, so can skip */
+    if (result > 255) {
+
+       /* Look at every character in the result; if any cross the
+       * boundary, the whole thing is disallowed */
+       U8* s = ustrp + UTF8SKIP(ustrp);
+       U8* e = ustrp + *lenp;
+       while (s < e) {
+           if (UTF8_IS_INVARIANT(*s) || UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(*s))
+           {
+               goto bad_crossing;
+           }
+           s += UTF8SKIP(s);
+       }
+
+       /* Here, no characters crossed, result is ok as-is */
+       return result;
+    }
+
+bad_crossing:
+
+    /* Failed, have to return the original */
+    original = utf8_to_uvchr(p, lenp);
+    Copy(p, ustrp, *lenp, char);
+    return original;
+}
+
 /*
 =for apidoc to_utf8_upper
 
@@ -1985,15 +2238,61 @@ The first character of the uppercased version is returned
 
 =cut */
 
+/* Not currently externally documented, and subject to change:
+ * <flags> is set iff locale semantics are to be used for code points < 256
+ * <tainted_ptr> if non-null, *tainted_ptr will be set TRUE iff locale rules
+ *              were used in the calculation; otherwise unchanged. */
+
 UV
-Perl_to_utf8_upper(pTHX_ const U8 *p, U8* ustrp, STRLEN *lenp)
+Perl__to_utf8_upper_flags(pTHX_ const U8 *p, U8* ustrp, STRLEN *lenp, const bool flags, bool* tainted_ptr)
 {
     dVAR;
 
-    PERL_ARGS_ASSERT_TO_UTF8_UPPER;
+    UV result;
+
+    PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_UPPER_FLAGS;
 
-    return Perl_to_utf8_case(aTHX_ p, ustrp, lenp,
-                             &PL_utf8_toupper, "ToUpper", "utf8::ToSpecUpper");
+    if (UTF8_IS_INVARIANT(*p)) {
+       if (flags) {
+           result = toUPPER_LC(*p);
+       }
+       else {
+           return _to_upper_title_latin1(*p, ustrp, lenp, 'S');
+       }
+    }
+    else if UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(*p) {
+       if (flags) {
+           result = toUPPER_LC(TWO_BYTE_UTF8_TO_UNI(*p, *(p+1)));
+       }
+       else {
+           return _to_upper_title_latin1(TWO_BYTE_UTF8_TO_UNI(*p, *(p+1)),
+                                         ustrp, lenp, 'S');
+       }
+    }
+    else {  /* utf8, ord above 255 */
+       result = CALL_UPPER_CASE(p, ustrp, lenp);
+
+       if (flags) {
+           result = check_locale_boundary_crossing(p, result, ustrp, lenp);
+       }
+       return result;
+    }
+
+    /* Here, used locale rules.  Convert back to utf8 */
+    if (UTF8_IS_INVARIANT(result)) {
+       *ustrp = (U8) result;
+       *lenp = 1;
+    }
+    else {
+       *ustrp = UTF8_EIGHT_BIT_HI(result);
+       *(ustrp + 1) = UTF8_EIGHT_BIT_LO(result);
+       *lenp = 2;
+    }
+
+    if (tainted_ptr) {
+       *tainted_ptr = TRUE;
+    }
+    return result;
 }
 
 /*
@@ -2009,15 +2308,63 @@ The first character of the titlecased version is returned
 
 =cut */
 
+/* Not currently externally documented, and subject to change:
+ * <flags> is set iff locale semantics are to be used for code points < 256
+ *        Since titlecase is not defined in POSIX, uppercase is used instead
+ *        for these/
+ * <tainted_ptr> if non-null, *tainted_ptr will be set TRUE iff locale rules
+ *              were used in the calculation; otherwise unchanged. */
+
 UV
-Perl_to_utf8_title(pTHX_ const U8 *p, U8* ustrp, STRLEN *lenp)
+Perl__to_utf8_title_flags(pTHX_ const U8 *p, U8* ustrp, STRLEN *lenp, const bool flags, bool* tainted_ptr)
 {
     dVAR;
 
-    PERL_ARGS_ASSERT_TO_UTF8_TITLE;
+    UV result;
+
+    PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_TITLE_FLAGS;
+
+    if (UTF8_IS_INVARIANT(*p)) {
+       if (flags) {
+           result = toUPPER_LC(*p);
+       }
+       else {
+           return _to_upper_title_latin1(*p, ustrp, lenp, 's');
+       }
+    }
+    else if UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(*p) {
+       if (flags) {
+           result = toUPPER_LC(TWO_BYTE_UTF8_TO_UNI(*p, *(p+1)));
+       }
+       else {
+           return _to_upper_title_latin1(TWO_BYTE_UTF8_TO_UNI(*p, *(p+1)),
+                                         ustrp, lenp, 's');
+       }
+    }
+    else {  /* utf8, ord above 255 */
+       result = CALL_TITLE_CASE(p, ustrp, lenp);
+
+       if (flags) {
+           result = check_locale_boundary_crossing(p, result, ustrp, lenp);
+       }
+       return result;
+    }
+
+    /* Here, used locale rules.  Convert back to utf8 */
+    if (UTF8_IS_INVARIANT(result)) {
+       *ustrp = (U8) result;
+       *lenp = 1;
+    }
+    else {
+       *ustrp = UTF8_EIGHT_BIT_HI(result);
+       *(ustrp + 1) = UTF8_EIGHT_BIT_LO(result);
+       *lenp = 2;
+    }
 
-    return Perl_to_utf8_case(aTHX_ p, ustrp, lenp,
-                             &PL_utf8_totitle, "ToTitle", "utf8::ToSpecTitle");
+    if (tainted_ptr) {
+       *tainted_ptr = TRUE;
+    }
+    return result;
 }
 
 /*
@@ -2033,15 +2380,62 @@ The first character of the lowercased version is returned
 
 =cut */
 
+/* Not currently externally documented, and subject to change:
+ * <flags> is set iff locale semantics are to be used for code points < 256
+ * <tainted_ptr> if non-null, *tainted_ptr will be set TRUE iff locale rules
+ *              were used in the calculation; otherwise unchanged. */
+
 UV
-Perl_to_utf8_lower(pTHX_ const U8 *p, U8* ustrp, STRLEN *lenp)
+Perl__to_utf8_lower_flags(pTHX_ const U8 *p, U8* ustrp, STRLEN *lenp, const bool flags, bool* tainted_ptr)
 {
+    UV result;
+
     dVAR;
 
-    PERL_ARGS_ASSERT_TO_UTF8_LOWER;
+    PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_LOWER_FLAGS;
+
+    if (UTF8_IS_INVARIANT(*p)) {
+       if (flags) {
+           result = toLOWER_LC(*p);
+       }
+       else {
+           return to_lower_latin1(*p, ustrp, lenp);
+       }
+    }
+    else if UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(*p) {
+       if (flags) {
+           result = toLOWER_LC(TWO_BYTE_UTF8_TO_UNI(*p, *(p+1)));
+       }
+       else {
+           return to_lower_latin1(TWO_BYTE_UTF8_TO_UNI(*p, *(p+1)),
+                                  ustrp, lenp);
+       }
+    }
+    else {  /* utf8, ord above 255 */
+       result = CALL_LOWER_CASE(p, ustrp, lenp);
+
+       if (flags) {
+           result = check_locale_boundary_crossing(p, result, ustrp, lenp);
+       }
+
+       return result;
+    }
 
-    return Perl_to_utf8_case(aTHX_ p, ustrp, lenp,
-                             &PL_utf8_tolower, "ToLower", "utf8::ToSpecLower");
+    /* Here, used locale rules.  Convert back to utf8 */
+    if (UTF8_IS_INVARIANT(result)) {
+       *ustrp = (U8) result;
+       *lenp = 1;
+    }
+    else {
+       *ustrp = UTF8_EIGHT_BIT_HI(result);
+       *(ustrp + 1) = UTF8_EIGHT_BIT_LO(result);
+       *lenp = 2;
+    }
+
+    if (tainted_ptr) {
+       *tainted_ptr = TRUE;
+    }
+    return result;
 }
 
 /*
@@ -2058,97 +2452,265 @@ The first character of the foldcased version is returned
 
 =cut */
 
-/* Not currently externally documented is 'flags', which currently is non-zero
- * if full case folds are to be used; otherwise simple folds */
+/* Not currently externally documented, and subject to change,
+ * in <flags>
+ *     bit FOLD_FLAGS_LOCALE is set iff locale semantics are to be used for code
+ *                           points < 256.  Since foldcase is not defined in
+ *                           POSIX, lowercase is used instead
+ *      bit FOLD_FLAGS_FULL   is set iff full case folds are to be used;
+ *                           otherwise simple folds
+ * <tainted_ptr> if non-null, *tainted_ptr will be set TRUE iff locale rules
+ *              were used in the calculation; otherwise unchanged. */
 
 UV
-Perl__to_utf8_fold_flags(pTHX_ const U8 *p, U8* ustrp, STRLEN *lenp, U8 flags)
+Perl__to_utf8_fold_flags(pTHX_ const U8 *p, U8* ustrp, STRLEN *lenp, U8 flags, bool* tainted_ptr)
 {
-    const char *specials = (flags) ? "utf8::ToSpecFold" : NULL;
-
     dVAR;
 
+    UV result;
+
     PERL_ARGS_ASSERT__TO_UTF8_FOLD_FLAGS;
 
-    return Perl_to_utf8_case(aTHX_ p, ustrp, lenp,
-                             &PL_utf8_tofold, "ToFold", specials);
+    if (UTF8_IS_INVARIANT(*p)) {
+       if (flags & FOLD_FLAGS_LOCALE) {
+           result = toLOWER_LC(*p);
+       }
+       else {
+           return _to_fold_latin1(*p, ustrp, lenp,
+                                  cBOOL(flags & FOLD_FLAGS_FULL));
+       }
+    }
+    else if UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(*p) {
+       if (flags & FOLD_FLAGS_LOCALE) {
+           result = toLOWER_LC(TWO_BYTE_UTF8_TO_UNI(*p, *(p+1)));
+       }
+       else {
+           return _to_fold_latin1(TWO_BYTE_UTF8_TO_UNI(*p, *(p+1)),
+                                  ustrp, lenp, cBOOL(flags & FOLD_FLAGS_FULL));
+       }
+    }
+    else {  /* utf8, ord above 255 */
+       result = CALL_FOLD_CASE(p, ustrp, lenp, flags);
+
+       if ((flags & FOLD_FLAGS_LOCALE)) {
+           result = check_locale_boundary_crossing(p, result, ustrp, lenp);
+       }
+
+       return result;
+    }
+
+    /* Here, used locale rules.  Convert back to utf8 */
+    if (UTF8_IS_INVARIANT(result)) {
+       *ustrp = (U8) result;
+       *lenp = 1;
+    }
+    else {
+       *ustrp = UTF8_EIGHT_BIT_HI(result);
+       *(ustrp + 1) = UTF8_EIGHT_BIT_LO(result);
+       *lenp = 2;
+    }
+
+    if (tainted_ptr) {
+       *tainted_ptr = TRUE;
+    }
+    return result;
 }
 
 /* Note:
- * A "swash" is a swatch hash.
- * A "swatch" is a bit vector generated by utf8.c:S_swash_get().
+ * Returns a "swash" which is a hash described in utf8.c:Perl_swash_fetch().
  * C<pkg> is a pointer to a package name for SWASHNEW, should be "utf8".
  * For other parameters, see utf8::SWASHNEW in lib/utf8_heavy.pl.
  */
+
 SV*
 Perl_swash_init(pTHX_ const char* pkg, const char* name, SV *listsv, I32 minbits, I32 none)
 {
+    PERL_ARGS_ASSERT_SWASH_INIT;
+
+    /* Returns a copy of a swash initiated by the called function.  This is the
+     * public interface, and returning a copy prevents others from doing
+     * mischief on the original */
+
+    return newSVsv(_core_swash_init(pkg, name, listsv, minbits, none, FALSE, NULL, FALSE));
+}
+
+SV*
+Perl__core_swash_init(pTHX_ const char* pkg, const char* name, SV *listsv, I32 minbits, I32 none, bool return_if_undef, SV* invlist, bool passed_in_invlist_has_user_defined_property)
+{
+    /* Initialize and return a swash, creating it if necessary.  It does this
+     * by calling utf8_heavy.pl in the general case.
+     *
+     * This interface should only be used by functions that won't destroy or
+     * adversely change the swash, as doing so affects all other uses of the
+     * swash in the program; the general public should use 'Perl_swash_init'
+     * instead.
+     *
+     * pkg  is the name of the package that <name> should be in.
+     * name is the name of the swash to find.  Typically it is a Unicode
+     *     property name, including user-defined ones
+     * listsv is a string to initialize the swash with.  It must be of the form
+     *     documented as the subroutine return value in
+     *     L<perlunicode/User-Defined Character Properties>
+     * minbits is the number of bits required to represent each data element.
+     *     It is '1' for binary properties.
+     * none I (khw) do not understand this one, but it is used only in tr///.
+     * return_if_undef is TRUE if the routine shouldn't croak if it can't find
+     *     the requested property
+     * invlist is an inversion list to initialize the swash with (or NULL)
+     * has_user_defined_property is TRUE if <invlist> has some component that
+     *      came from a user-defined property
+     *
+     * Thus there are three possible inputs to find the swash: <name>,
+     * <listsv>, and <invlist>.  At least one must be specified.  The result
+     * will be the union of the specified ones, although <listsv>'s various
+     * actions can intersect, etc. what <name> gives.
+     *
+     * <invlist> is only valid for binary properties */
+
     dVAR;
-    SV* retval;
-    dSP;
-    const size_t pkg_len = strlen(pkg);
-    const size_t name_len = strlen(name);
-    HV * const stash = gv_stashpvn(pkg, pkg_len, 0);
-    SV* errsv_save;
-    GV *method;
+    SV* retval = &PL_sv_undef;
 
-    PERL_ARGS_ASSERT_SWASH_INIT;
+    assert(listsv != &PL_sv_undef || strNE(name, "") || invlist);
+    assert(! invlist || minbits == 1);
+
+    /* If data was passed in to go out to utf8_heavy to find the swash of, do
+     * so */
+    if (listsv != &PL_sv_undef || strNE(name, "")) {
+       dSP;
+       const size_t pkg_len = strlen(pkg);
+       const size_t name_len = strlen(name);
+       HV * const stash = gv_stashpvn(pkg, pkg_len, 0);
+       SV* errsv_save;
+       GV *method;
 
-    PUSHSTACKi(PERLSI_MAGIC);
-    ENTER;
-    SAVEHINTS();
-    save_re_context();
-    if (PL_parser && PL_parser->error_count)
-       SAVEI8(PL_parser->error_count), PL_parser->error_count = 0;
-    method = gv_fetchmeth(stash, "SWASHNEW", 8, -1);
-    if (!method) {     /* demand load utf8 */
+       PERL_ARGS_ASSERT__CORE_SWASH_INIT;
+
+       PUSHSTACKi(PERLSI_MAGIC);
        ENTER;
+       SAVEHINTS();
+       save_re_context();
+       if (PL_parser && PL_parser->error_count)
+           SAVEI8(PL_parser->error_count), PL_parser->error_count = 0;
+       method = gv_fetchmeth(stash, "SWASHNEW", 8, -1);
+       if (!method) {  /* demand load utf8 */
+           ENTER;
+           errsv_save = newSVsv(ERRSV);
+           /* It is assumed that callers of this routine are not passing in
+            * any user derived data.  */
+           /* Need to do this after save_re_context() as it will set
+            * PL_tainted to 1 while saving $1 etc (see the code after getrx:
+            * in Perl_magic_get).  Even line to create errsv_save can turn on
+            * PL_tainted.  */
+           SAVEBOOL(PL_tainted);
+           PL_tainted = 0;
+           Perl_load_module(aTHX_ PERL_LOADMOD_NOIMPORT, newSVpvn(pkg,pkg_len),
+                            NULL);
+           if (!SvTRUE(ERRSV))
+               sv_setsv(ERRSV, errsv_save);
+           SvREFCNT_dec(errsv_save);
+           LEAVE;
+       }
+       SPAGAIN;
+       PUSHMARK(SP);
+       EXTEND(SP,5);
+       mPUSHp(pkg, pkg_len);
+       mPUSHp(name, name_len);
+       PUSHs(listsv);
+       mPUSHi(minbits);
+       mPUSHi(none);
+       PUTBACK;
        errsv_save = newSVsv(ERRSV);
-       /* It is assumed that callers of this routine are not passing in any
-          user derived data.  */
-       /* Need to do this after save_re_context() as it will set PL_tainted to
-          1 while saving $1 etc (see the code after getrx: in Perl_magic_get).
-          Even line to create errsv_save can turn on PL_tainted.  */
-       SAVEBOOL(PL_tainted);
-       PL_tainted = 0;
-       Perl_load_module(aTHX_ PERL_LOADMOD_NOIMPORT, newSVpvn(pkg,pkg_len),
-                        NULL);
+       /* If we already have a pointer to the method, no need to use
+        * call_method() to repeat the lookup.  */
+       if (method ? call_sv(MUTABLE_SV(method), G_SCALAR)
+           : call_sv(newSVpvs_flags("SWASHNEW", SVs_TEMP), G_SCALAR | G_METHOD))
+       {
+           retval = *PL_stack_sp--;
+           SvREFCNT_inc(retval);
+       }
        if (!SvTRUE(ERRSV))
            sv_setsv(ERRSV, errsv_save);
        SvREFCNT_dec(errsv_save);
        LEAVE;
+       POPSTACK;
+       if (IN_PERL_COMPILETIME) {
+           CopHINTS_set(PL_curcop, PL_hints);
+       }
+       if (!SvROK(retval) || SvTYPE(SvRV(retval)) != SVt_PVHV) {
+           if (SvPOK(retval))
+
+               /* If caller wants to handle missing properties, let them */
+               if (return_if_undef) {
+                   return NULL;
+               }
+               Perl_croak(aTHX_
+                          "Can't find Unicode property definition \"%"SVf"\"",
+                          SVfARG(retval));
+           Perl_croak(aTHX_ "SWASHNEW didn't return an HV ref");
+       }
+    } /* End of calling the module to find the swash */
+
+    /* Make sure there is an inversion list for binary properties */
+    if (minbits == 1) {
+       SV** swash_invlistsvp = NULL;
+       SV* swash_invlist = NULL;
+       bool invlist_in_swash_is_valid = FALSE;
+       HV* swash_hv = NULL;
+
+        /* If this operation fetched a swash, get its already existing
+         * inversion list or create one for it */
+       if (retval != &PL_sv_undef) {
+           swash_hv = MUTABLE_HV(SvRV(retval));
+
+           swash_invlistsvp = hv_fetchs(swash_hv, "INVLIST", FALSE);
+           if (swash_invlistsvp) {
+               swash_invlist = *swash_invlistsvp;
+               invlist_in_swash_is_valid = TRUE;
+           }
+           else {
+               swash_invlist = _swash_to_invlist(retval);
+           }
+       }
+
+       /* If an inversion list was passed in, have to include it */
+       if (invlist) {
+
+            /* Any fetched swash will by now have an inversion list in it;
+             * otherwise <swash_invlist>  will be NULL, indicating that we
+             * didn't fetch a swash */
+           if (swash_invlist) {
+
+               /* Add the passed-in inversion list, which invalidates the one
+                * already stored in the swash */
+               invlist_in_swash_is_valid = FALSE;
+               _invlist_union(invlist, swash_invlist, &swash_invlist);
+           }
+           else {
+
+               /* Here, there is no swash already.  Set up a minimal one */
+               swash_hv = newHV();
+               retval = newRV_inc(MUTABLE_SV(swash_hv));
+               swash_invlist = invlist;
+           }
+
+            if (passed_in_invlist_has_user_defined_property) {
+                if (! hv_stores(swash_hv, "USER_DEFINED", newSVuv(1))) {
+                    Perl_croak(aTHX_ "panic: hv_store() unexpectedly failed");
+                }
+            }
+       }
+
+        /* Here, we have computed the union of all the passed-in data.  It may
+         * be that there was an inversion list in the swash which didn't get
+         * touched; otherwise save the one computed one */
+       if (! invlist_in_swash_is_valid) {
+           if (! hv_stores(MUTABLE_HV(SvRV(retval)), "INVLIST", swash_invlist))
+            {
+               Perl_croak(aTHX_ "panic: hv_store() unexpectedly failed");
+           }
+       }
     }
-    SPAGAIN;
-    PUSHMARK(SP);
-    EXTEND(SP,5);
-    mPUSHp(pkg, pkg_len);
-    mPUSHp(name, name_len);
-    PUSHs(listsv);
-    mPUSHi(minbits);
-    mPUSHi(none);
-    PUTBACK;
-    errsv_save = newSVsv(ERRSV);
-    /* If we already have a pointer to the method, no need to use call_method()
-       to repeat the lookup.  */
-    if (method ? call_sv(MUTABLE_SV(method), G_SCALAR)
-       : call_sv(newSVpvs_flags("SWASHNEW", SVs_TEMP), G_SCALAR | G_METHOD))
-       retval = newSVsv(*PL_stack_sp--);
-    else
-       retval = &PL_sv_undef;
-    if (!SvTRUE(ERRSV))
-       sv_setsv(ERRSV, errsv_save);
-    SvREFCNT_dec(errsv_save);
-    LEAVE;
-    POPSTACK;
-    if (IN_PERL_COMPILETIME) {
-       CopHINTS_set(PL_curcop, PL_hints);
-    }
-    if (!SvROK(retval) || SvTYPE(SvRV(retval)) != SVt_PVHV) {
-        if (SvPOK(retval))
-           Perl_croak(aTHX_ "Can't find Unicode property definition \"%"SVf"\"",
-                      SVfARG(retval));
-       Perl_croak(aTHX_ "SWASHNEW didn't return an HV ref");
-    }
+
     return retval;
 }
 
@@ -2159,13 +2721,41 @@ Perl_swash_init(pTHX_ const char* pkg, const char* name, SV *listsv, I32 minbits
  * the lower-level routine, and it is similarly broken for returning
  * multiple values.  --jhi
  * For those, you should use to_utf8_case() instead */
-/* Now SWASHGET is recasted into S_swash_get in this file. */
+/* Now SWASHGET is recasted into S_swatch_get in this file. */
 
 /* Note:
  * Returns the value of property/mapping C<swash> for the first character
  * of the string C<ptr>. If C<do_utf8> is true, the string C<ptr> is
  * assumed to be in utf8. If C<do_utf8> is false, the string C<ptr> is
  * assumed to be in native 8-bit encoding. Caches the swatch in C<swash>.
+ *
+ * A "swash" is a hash which contains initially the keys/values set up by
+ * SWASHNEW.  The purpose is to be able to completely represent a Unicode
+ * property for all possible code points.  Things are stored in a compact form
+ * (see utf8_heavy.pl) so that calculation is required to find the actual
+ * property value for a given code point.  As code points are looked up, new
+ * key/value pairs are added to the hash, so that the calculation doesn't have
+ * to ever be re-done.  Further, each calculation is done, not just for the
+ * desired one, but for a whole block of code points adjacent to that one.
+ * For binary properties on ASCII machines, the block is usually for 64 code
+ * points, starting with a code point evenly divisible by 64.  Thus if the
+ * property value for code point 257 is requested, the code goes out and
+ * calculates the property values for all 64 code points between 256 and 319,
+ * and stores these as a single 64-bit long bit vector, called a "swatch",
+ * under the key for code point 256.  The key is the UTF-8 encoding for code
+ * point 256, minus the final byte.  Thus, if the length of the UTF-8 encoding
+ * for a code point is 13 bytes, the key will be 12 bytes long.  If the value
+ * for code point 258 is then requested, this code realizes that it would be
+ * stored under the key for 256, and would find that value and extract the
+ * relevant bit, offset from 256.
+ *
+ * Non-binary properties are stored in as many bits as necessary to represent
+ * their values (32 currently, though the code is more general than that), not
+ * as single bits, but the principal is the same: the value for each key is a
+ * vector that encompasses the property values for all code points whose UTF-8
+ * representations are represented by the key.  That is, for all code points
+ * whose UTF-8 representations are length N bytes, and the key is the first N-1
+ * bytes of that.
  */
 UV
 Perl_swash_fetch(pTHX_ SV *swash, const U8 *ptr, bool do_utf8)
@@ -2184,6 +2774,7 @@ Perl_swash_fetch(pTHX_ SV *swash, const U8 *ptr, bool do_utf8)
 
     PERL_ARGS_ASSERT_SWASH_FETCH;
 
+    /* Convert to utf8 if not already */
     if (!do_utf8 && !UNI_IS_INVARIANT(c)) {
        tmputf8[0] = (U8)UTF8_EIGHT_BIT_HI(c);
        tmputf8[1] = (U8)UTF8_EIGHT_BIT_LO(c);
@@ -2208,19 +2799,6 @@ Perl_swash_fetch(pTHX_ SV *swash, const U8 *ptr, bool do_utf8)
       /* If char is encoded then swatch is for the prefix */
        needents = (1 << UTF_ACCUMULATION_SHIFT);
        off      = NATIVE_TO_UTF(ptr[klen]) & UTF_CONTINUATION_MASK;
-       if (UTF8_IS_SUPER(ptr) && ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)) {
-           const UV code_point = utf8n_to_uvuni(ptr, UTF8_MAXBYTES, 0, 0);
-
-           /* This outputs warnings for binary properties only, assuming that
-            * to_utf8_case() will output any for non-binary.  Also, surrogates
-            * aren't checked for, as that would warn on things like
-            * /\p{Gc=Cs}/ */
-           SV** const bitssvp = hv_fetchs(hv, "BITS", FALSE);
-           if (SvUV(*bitssvp) == 1) {
-               Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_NON_UNICODE),
-                   "Code point 0x%04"UVXf" is not Unicode, all \\p{} matches fail; all \\P{} matches succeed", code_point);
-           }
-       }
     }
 
     /*
@@ -2243,7 +2821,7 @@ Perl_swash_fetch(pTHX_ SV *swash, const U8 *ptr, bool do_utf8)
        /* Try our second-level swatch cache, kept in a hash. */
        SV** svp = hv_fetch(hv, (const char*)ptr, klen, FALSE);
 
-       /* If not cached, generate it via swash_get */
+       /* If not cached, generate it via swatch_get */
        if (!svp || !SvPOK(*svp)
                 || !(tmps = (const U8*)SvPV_const(*svp, slen))) {
            /* We use utf8n_to_uvuni() as we want an index into
@@ -2252,9 +2830,9 @@ Perl_swash_fetch(pTHX_ SV *swash, const U8 *ptr, bool do_utf8)
            const UV code_point = utf8n_to_uvuni(ptr, UTF8_MAXBYTES, 0,
                                           ckWARN(WARN_UTF8) ?
                                           0 : UTF8_ALLOW_ANY);
-           swatch = swash_get(swash,
+           swatch = swatch_get(swash,
                    /* On EBCDIC & ~(0xA0-1) isn't a useful thing to do */
-                               (klen) ? (code_point & ~(needents - 1)) : 0,
+                               (klen) ? (code_point & ~((UV)needents - 1)) : 0,
                                needents);
 
            if (IN_PERL_COMPILETIME)
@@ -2264,7 +2842,9 @@ Perl_swash_fetch(pTHX_ SV *swash, const U8 *ptr, bool do_utf8)
 
            if (!svp || !(tmps = (U8*)SvPV(*svp, slen))
                     || (slen << 3) < needents)
-               Perl_croak(aTHX_ "panic: swash_fetch got improper swatch");
+               Perl_croak(aTHX_ "panic: swash_fetch got improper swatch, "
+                          "svp=%p, tmps=%p, slen=%"UVuf", needents=%"UVuf,
+                          svp, tmps, (UV)slen, (UV)needents);
        }
 
        PL_last_swash_hv = hv;
@@ -2277,6 +2857,24 @@ Perl_swash_fetch(pTHX_ SV *swash, const U8 *ptr, bool do_utf8)
            Copy(ptr, PL_last_swash_key, klen, U8);
     }
 
+    if (UTF8_IS_SUPER(ptr) && ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)) {
+       SV** const bitssvp = hv_fetchs(hv, "BITS", FALSE);
+
+       /* This outputs warnings for binary properties only, assuming that
+        * to_utf8_case() will output any for non-binary.  Also, surrogates
+        * aren't checked for, as that would warn on things like /\p{Gc=Cs}/ */
+
+       if (! bitssvp || SvUV(*bitssvp) == 1) {
+           /* User-defined properties can silently match above-Unicode */
+           SV** const user_defined_svp = hv_fetchs(hv, "USER_DEFINED", FALSE);
+           if (! user_defined_svp || ! SvUV(*user_defined_svp)) {
+               const UV code_point = utf8n_to_uvuni(ptr, UTF8_MAXBYTES, 0, 0);
+               Perl_warner(aTHX_ packWARN(WARN_NON_UNICODE),
+                   "Code point 0x%04"UVXf" is not Unicode, all \\p{} matches fail; all \\P{} matches succeed", code_point);
+           }
+       }
+    }
+
     switch ((int)((slen << 3) / needents)) {
     case 1:
        bit = 1 << (off & 7);
@@ -2291,7 +2889,8 @@ Perl_swash_fetch(pTHX_ SV *swash, const U8 *ptr, bool do_utf8)
        off <<= 2;
        return (tmps[off] << 24) + (tmps[off+1] << 16) + (tmps[off+2] << 8) + tmps[off + 3] ;
     }
-    Perl_croak(aTHX_ "panic: swash_fetch got swatch of unexpected bit width");
+    Perl_croak(aTHX_ "panic: swash_fetch got swatch of unexpected bit width, "
+              "slen=%"UVuf", needents=%"UVuf, (UV)slen, (UV)needents);
     NORETURN_FUNCTION_END;
 }
 
@@ -2356,19 +2955,31 @@ S_swash_scan_list_line(pTHX_ U8* l, U8* const lend, UV* min, UV* max, UV* val,
        if (wants_value) {
            if (isBLANK(*l)) {
                ++l;
-               flags = PERL_SCAN_SILENT_ILLDIGIT
-                     | PERL_SCAN_DISALLOW_PREFIX
-                     | PERL_SCAN_SILENT_NON_PORTABLE;
-               numlen = lend - l;
-               *val = grok_hex((char *)l, &numlen, &flags, NULL);
-               if (numlen)
-                   l += numlen;
-               else
-                   *val = 0;
+
+               /* The ToLc, etc table mappings are not in hex, and must be
+                * corrected by adding the code point to them */
+               if (typeto) {
+                   char *after_strtol = (char *) lend;
+                   *val = Strtol((char *)l, &after_strtol, 10);
+                   l = (U8 *) after_strtol;
+               }
+               else { /* Other tables are in hex, and are the correct result
+                         without tweaking */
+                   flags = PERL_SCAN_SILENT_ILLDIGIT
+                       | PERL_SCAN_DISALLOW_PREFIX
+                       | PERL_SCAN_SILENT_NON_PORTABLE;
+                   numlen = lend - l;
+                   *val = grok_hex((char *)l, &numlen, &flags, NULL);
+                   if (numlen)
+                       l += numlen;
+                   else
+                       *val = 0;
+               }
            }
            else {
                *val = 0;
                if (typeto) {
+                   /* diag_listed_as: To%s: illegal mapping '%s' */
                    Perl_croak(aTHX_ "%s: illegal mapping '%s'",
                                     typestr, l);
                }
@@ -2383,6 +2994,7 @@ S_swash_scan_list_line(pTHX_ U8* l, U8* const lend, UV* min, UV* max, UV* val,
        if (wants_value) {
            *val = 0;
            if (typeto) {
+               /* diag_listed_as: To%s: illegal mapping '%s' */
                Perl_croak(aTHX_ "%s: illegal mapping '%s'", typestr, l);
            }
        }
@@ -2406,34 +3018,54 @@ S_swash_scan_list_line(pTHX_ U8* l, U8* const lend, UV* min, UV* max, UV* val,
  * Should be used via swash_fetch, which will cache the swatch in C<swash>.
  */
 STATIC SV*
-S_swash_get(pTHX_ SV* swash, UV start, UV span)
+S_swatch_get(pTHX_ SV* swash, UV start, UV span)
 {
     SV *swatch;
     U8 *l, *lend, *x, *xend, *s, *send;
     STRLEN lcur, xcur, scur;
     HV *const hv = MUTABLE_HV(SvRV(swash));
+    SV** const invlistsvp = hv_fetchs(hv, "INVLIST", FALSE);
+
+    SV** listsvp = NULL; /* The string containing the main body of the table */
+    SV** extssvp = NULL;
+    SV** invert_it_svp = NULL;
+    U8* typestr = NULL;
+    STRLEN bits;
+    STRLEN octets; /* if bits == 1, then octets == 0 */
+    UV  none;
+    UV  end = start + span;
+
+    if (invlistsvp == NULL) {
+        SV** const bitssvp = hv_fetchs(hv, "BITS", FALSE);
+        SV** const nonesvp = hv_fetchs(hv, "NONE", FALSE);
+        SV** const typesvp = hv_fetchs(hv, "TYPE", FALSE);
+        extssvp = hv_fetchs(hv, "EXTRAS", FALSE);
+        listsvp = hv_fetchs(hv, "LIST", FALSE);
+        invert_it_svp = hv_fetchs(hv, "INVERT_IT", FALSE);
+
+       bits  = SvUV(*bitssvp);
+       none  = SvUV(*nonesvp);
+       typestr = (U8*)SvPV_nolen(*typesvp);
+    }
+    else {
+       bits = 1;
+       none = 0;
+    }
+    octets = bits >> 3; /* if bits == 1, then octets == 0 */
 
-    /* The string containing the main body of the table */
-    SV** const listsvp = hv_fetchs(hv, "LIST", FALSE);
-
-    SV** const typesvp = hv_fetchs(hv, "TYPE", FALSE);
-    SV** const bitssvp = hv_fetchs(hv, "BITS", FALSE);
-    SV** const nonesvp = hv_fetchs(hv, "NONE", FALSE);
-    SV** const extssvp = hv_fetchs(hv, "EXTRAS", FALSE);
-    SV** const invert_it_svp = hv_fetchs(hv, "INVERT_IT", FALSE);
-    const U8* const typestr = (U8*)SvPV_nolen(*typesvp);
-    const STRLEN bits  = SvUV(*bitssvp);
-    const STRLEN octets = bits >> 3; /* if bits == 1, then octets == 0 */
-    const UV     none  = SvUV(*nonesvp);
-    const UV     end   = start + span;
-
-    PERL_ARGS_ASSERT_SWASH_GET;
+    PERL_ARGS_ASSERT_SWATCH_GET;
 
     if (bits != 1 && bits != 8 && bits != 16 && bits != 32) {
-       Perl_croak(aTHX_ "panic: swash_get doesn't expect bits %"UVuf,
+       Perl_croak(aTHX_ "panic: swatch_get doesn't expect bits %"UVuf,
                                                 (UV)bits);
     }
 
+    /* If overflowed, use the max possible */
+    if (end < start) {
+       end = UV_MAX;
+       span = end - start;
+    }
+
     /* create and initialize $swatch */
     scur   = octets ? (span * octets) : (span + 7) / 8;
     swatch = newSV(scur);
@@ -2463,11 +3095,16 @@ S_swash_get(pTHX_ SV* swash, UV start, UV span)
     SvCUR_set(swatch, scur);
     s = (U8*)SvPVX(swatch);
 
+    if (invlistsvp) {  /* If has an inversion list set up use that */
+       _invlist_populate_swatch(*invlistsvp, start, end, s);
+        return swatch;
+    }
+
     /* read $swash->{LIST} */
     l = (U8*)SvPV(*listsvp, lcur);
     lend = l + lcur;
     while (l < lend) {
-       UV min, max, val;
+       UV min, max, val, upper;
        l = S_swash_scan_list_line(aTHX_ l, lend, &min, &max, &val,
                                         cBOOL(octets), typestr);
        if (l > lend) {
@@ -2478,6 +3115,15 @@ S_swash_get(pTHX_ SV* swash, UV start, UV span)
        if (max < start)
            continue;
 
+       /* <end> is generally 1 beyond where we want to set things, but at the
+        * platform's infinity, where we can't go any higher, we want to
+        * include the code point at <end> */
+        upper = (max < end)
+                ? max
+                : (max != UV_MAX || end != UV_MAX)
+                  ? end - 1
+                  : end;
+
        if (octets) {
            UV key;
            if (min < start) {
@@ -2486,10 +3132,8 @@ S_swash_get(pTHX_ SV* swash, UV start, UV span)
                }
                min = start;
            }
-           for (key = min; key <= max; key++) {
+           for (key = min; key <= upper; key++) {
                STRLEN offset;
-               if (key >= end)
-                   goto go_out_list;
                /* offset must be non-negative (start <= min <= key < end) */
                offset = octets * (key - start);
                if (bits == 8)
@@ -2513,15 +3157,13 @@ S_swash_get(pTHX_ SV* swash, UV start, UV span)
            UV key;
            if (min < start)
                min = start;
-           for (key = min; key <= max; key++) {
+
+           for (key = min; key <= upper; key++) {
                const STRLEN offset = (STRLEN)(key - start);
-               if (key >= end)
-                   goto go_out_list;
                s[offset >> 3] |= 1 << (offset & 7);
            }
        }
     } /* while */
-  go_out_list:
 
     /* Invert if the data says it should be.  Assumes that bits == 1 */
     if (invert_it_svp && SvUV(*invert_it_svp)) {
@@ -2592,19 +3234,22 @@ S_swash_get(pTHX_ SV* swash, UV start, UV span)
        otherbitssvp = hv_fetchs(otherhv, "BITS", FALSE);
        otherbits = (STRLEN)SvUV(*otherbitssvp);
        if (bits < otherbits)
-           Perl_croak(aTHX_ "panic: swash_get found swatch size mismatch");
+           Perl_croak(aTHX_ "panic: swatch_get found swatch size mismatch, "
+                      "bits=%"UVuf", otherbits=%"UVuf, (UV)bits, (UV)otherbits);
 
        /* The "other" swatch must be destroyed after. */
-       other = swash_get(*othersvp, start, span);
+       other = swatch_get(*othersvp, start, span);
        o = (U8*)SvPV(other, olen);
 
        if (!olen)
-           Perl_croak(aTHX_ "panic: swash_get got improper swatch");
+           Perl_croak(aTHX_ "panic: swatch_get got improper swatch");
 
        s = (U8*)SvPV(swatch, slen);
        if (bits == 1 && otherbits == 1) {
            if (slen != olen)
-               Perl_croak(aTHX_ "panic: swash_get found swatch length mismatch");
+               Perl_croak(aTHX_ "panic: swatch_get found swatch length "
+                          "mismatch, slen=%"UVuf", olen=%"UVuf,
+                          (UV)slen, (UV)olen);
 
            switch (opc) {
            case '+':
@@ -2769,7 +3414,9 @@ Perl__swash_inversion_hash(pTHX_ SV* const swash)
        while ((sv_to = hv_iternextsv(specials_hv, &char_from, &from_len))) {
            SV** listp;
            if (! SvPOK(sv_to)) {
-               Perl_croak(aTHX_ "panic: value returned from hv_iternextsv() unexpectedly is not a string");
+               Perl_croak(aTHX_ "panic: value returned from hv_iternextsv() "
+                          "unexpectedly is not a string, flags=%lu",
+                          (unsigned long)SvFLAGS(sv_to));
            }
            /*DEBUG_U(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "Found mapping from %"UVXf", First char of to is %"UVXf"\n", utf8_to_uvchr((U8*) char_from, 0), utf8_to_uvchr((U8*) SvPVX(sv_to), 0)));*/
 
@@ -2931,13 +3578,13 @@ Perl__swash_inversion_hash(pTHX_ SV* const swash)
                /*DEBUG_U(PerlIO_printf(Perl_debug_log, "Adding %"UVXf" to list for %"UVXf"\n", inverse, val));*/
            }
 
-           /* swash_get() increments the value of val for each element in the
+           /* swatch_get() increments the value of val for each element in the
             * range.  That makes more compact tables possible.  You can
             * express the capitalization, for example, of all consecutive
             * letters with a single line: 0061\t007A\t0041 This maps 0061 to
             * 0041, 0062 to 0042, etc.  I (khw) have never understood 'none',
             * and it's not documented; it appears to be used only in
-            * implementing tr//; I copied the semantics from swash_get(), just
+            * implementing tr//; I copied the semantics from swatch_get(), just
             * in case */
            if (!none || val < none) {
                ++val;
@@ -3003,7 +3650,9 @@ Perl__swash_to_invlist(pTHX_ SV* const swash)
 
     /* If the ending is somehow corrupt and isn't a new line, add another
      * element for the final range that isn't in the inversion list */
-    if (! (*lend == '\n' || (*lend == '\0' && *(lend - 1) == '\n'))) {
+    if (! (*lend == '\n'
+       || (*lend == '\0' && (lcur == 0 || *(lend - 1) == '\n'))))
+    {
        elements++;
     }
 
@@ -3029,7 +3678,7 @@ Perl__swash_to_invlist(pTHX_ SV* const swash)
        _invlist_invert_prop(invlist);
     }
 
-    /* This code is copied from swash_get()
+    /* This code is copied from swatch_get()
      * read $swash->{EXTRAS} */
     x = (U8*)SvPV(*extssvp, xcur);
     xend = x + xcur;
@@ -3075,13 +3724,15 @@ Perl__swash_to_invlist(pTHX_ SV* const swash)
        otherbits = (STRLEN)SvUV(*otherbitssvp);
 
        if (bits != otherbits || bits != 1) {
-           Perl_croak(aTHX_ "panic: _swash_to_invlist only operates on boolean properties");
+           Perl_croak(aTHX_ "panic: _swash_to_invlist only operates on boolean "
+                      "properties, bits=%"UVuf", otherbits=%"UVuf,
+                      (UV)bits, (UV)otherbits);
        }
 
        /* The "other" swatch must be destroyed after. */
        other = _swash_to_invlist((SV *)*othersvp);
 
-       /* End of code copied from swash_get() */
+       /* End of code copied from swatch_get() */
        switch (opc) {
        case '+':
            _invlist_union(invlist, other, &invlist);
@@ -3109,7 +3760,7 @@ Perl__swash_to_invlist(pTHX_ SV* const swash)
 =for apidoc uvchr_to_utf8
 
 Adds the UTF-8 representation of the Native code point C<uv> to the end
-of the string C<d>; C<d> should be have at least C<UTF8_MAXBYTES+1> free
+of the string C<d>; C<d> should have at least C<UTF8_MAXBYTES+1> free
 bytes available. The return value is the pointer to the byte after the
 end of the new character. In other words,
 
@@ -3171,9 +3822,9 @@ bool
 Perl_check_utf8_print(pTHX_ register const U8* s, const STRLEN len)
 {
     /* May change: warns if surrogates, non-character code points, or
-     * non-Unicode code points are in s which has length len.  Returns TRUE if
-     * none found; FALSE otherwise.  The only other validity check is to make
-     * sure that this won't exceed the string's length */
+     * non-Unicode code points are in s which has length len bytes.  Returns
+     * TRUE if none found; FALSE otherwise.  The only other validity check is
+     * to make sure that this won't exceed the string's length */
 
     const U8* const e = s + len;
     bool ok = TRUE;
@@ -3186,7 +3837,7 @@ Perl_check_utf8_print(pTHX_ register const U8* s, const STRLEN len)
                           "%s in %s", unees, PL_op ? OP_DESC(PL_op) : "print");
            return FALSE;
        }
-       if (*s >= UTF8_FIRST_PROBLEMATIC_CODE_POINT_FIRST_BYTE) {
+       if (UNLIKELY(*s >= UTF8_FIRST_PROBLEMATIC_CODE_POINT_FIRST_BYTE)) {
            STRLEN char_len;
            if (UTF8_IS_SUPER(s)) {
                if (ckWARN_d(WARN_NON_UNICODE)) {
@@ -3389,8 +4040,6 @@ Perl_foldEQ_utf8_flags(pTHX_ const char *s1, char **pe1, register UV l1, bool u1
     STRLEN n1 = 0, n2 = 0;              /* Number of bytes in current char */
     U8 foldbuf1[UTF8_MAXBYTES_CASE+1];
     U8 foldbuf2[UTF8_MAXBYTES_CASE+1];
-    U8 natbuf[2];               /* Holds native 8-bit char converted to utf8;
-                                   these always fit in 2 bytes */
 
     PERL_ARGS_ASSERT_FOLDEQ_UTF8_FLAGS;
 
@@ -3454,12 +4103,12 @@ Perl_foldEQ_utf8_flags(pTHX_ const char *s1, char **pe1, register UV l1, bool u1
            if (flags & FOLDEQ_S1_ALREADY_FOLDED) {
                f1 = (U8 *) p1;
                n1 = UTF8SKIP(f1);
-
-           /* If in locale matching, we use two sets of rules, depending on if
-            * the code point is above or below 255.  Here, we test for and
-            * handle locale rules */
            }
+
            else {
+               /* If in locale matching, we use two sets of rules, depending
+                * on if the code point is above or below 255.  Here, we test
+                * for and handle locale rules */
                if ((flags & FOLDEQ_UTF8_LOCALE)
                    && (! u1 || UTF8_IS_INVARIANT(*p1)
                        || UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(*p1)))
@@ -3481,9 +4130,8 @@ Perl_foldEQ_utf8_flags(pTHX_ const char *s1, char **pe1, register UV l1, bool u1
                    }
                    n1 = 1;
                }
-               else if (isASCII(*p1)) {        /* Note, that here won't be
-                                                  both ASCII and using locale
-                                                  rules */
+               else if (isASCII(*p1)) {    /* Note, that here won't be both
+                                              ASCII and using locale rules */
 
                    /* If trying to mix non- with ASCII, and not supposed to,
                     * fail */
@@ -3497,9 +4145,8 @@ Perl_foldEQ_utf8_flags(pTHX_ const char *s1, char **pe1, register UV l1, bool u1
                else if (u1) {
                    to_utf8_fold(p1, foldbuf1, &n1);
                }
-               else {  /* Not utf8, convert to it first and then get fold */
-                   uvuni_to_utf8(natbuf, (UV) NATIVE_TO_UNI(((UV)*p1)));
-                   to_utf8_fold(natbuf, foldbuf1, &n1);
+               else {  /* Not utf8, get utf8 fold */
+                   to_uni_fold(NATIVE_TO_UNI(*p1), foldbuf1, &n1);
                }
                f1 = foldbuf1;
            }
@@ -3536,7 +4183,7 @@ Perl_foldEQ_utf8_flags(pTHX_ const char *s1, char **pe1, register UV l1, bool u1
                    n1 = n2 = 0;
                }
                else if (isASCII(*p2)) {
-                   if (flags && ! isASCII(*p1)) {
+                   if ((flags & FOLDEQ_UTF8_NOMIX_ASCII) && ! isASCII(*p1)) {
                        return 0;
                    }
                    n2 = 1;
@@ -3546,8 +4193,7 @@ Perl_foldEQ_utf8_flags(pTHX_ const char *s1, char **pe1, register UV l1, bool u1
                    to_utf8_fold(p2, foldbuf2, &n2);
                }
                else {
-                   uvuni_to_utf8(natbuf, (UV) NATIVE_TO_UNI(((UV)*p2)));
-                   to_utf8_fold(natbuf, foldbuf2, &n2);
+                   to_uni_fold(NATIVE_TO_UNI(*p2), foldbuf2, &n2);
                }
                f2 = foldbuf2;
            }
@@ -3564,7 +4210,7 @@ Perl_foldEQ_utf8_flags(pTHX_ const char *s1, char **pe1, register UV l1, bool u1
             if (fold_length != UTF8SKIP(f2)
                 || (fold_length == 1 && *f1 != *f2) /* Short circuit memNE
                                                        function call for single
-                                                       character */
+                                                       byte */
                 || memNE((char*)f1, (char*)f2, fold_length))
             {
                 return 0; /* mismatch */