This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
Fixed repeated words
[perl5.git] / pod / perlreguts.pod
index c61a9cf..ec1c243 100644 (file)
@@ -12,14 +12,15 @@ author's experience, comments in the source code, other papers on the
 regex engine, feedback on the perl5-porters mail list, and no doubt other
 places as well.
 
-B<WARNING!> It should be clearly understood that this document represents
-the state of the regex engine as the author understands it at the time of
-writing. Unless stated otherwise it is B<NOT> an API definition; it is
-purely an internals guide for those who want to hack the regex engine, or
-understand how the regex engine works. Readers of this document are
-expected to understand perl's regex syntax and its usage in detail. If you
-want to learn about the basics of Perl's regular expressions, see
-L<perlre>.
+B<NOTICE!> It should be clearly understood that the behavior and
+structures discussed in this represents the state of the engine as the
+author understood it at the time of writing. It is B<NOT> an API
+definition, it is purely an internals guide for those who want to hack
+the regex engine, or understand how the regex engine works. Readers of
+this document are expected to understand perl's regex syntax and its
+usage in detail. If you want to learn about the basics of Perl's
+regular expressions, see L<perlre>. And if you want to replace the
+regex engine with your own, see L<perlreapi>.
 
 =head1 OVERVIEW
 
@@ -221,7 +222,7 @@ always be so.
 =item *
 
 There is the "next regop" from a given regop/regnode. This is the
-regop physically located after the the current one, as determined by
+regop physically located after the current one, as determined by
 the size of the current regop. This is often useful, such as when
 dumping the structure we use this order to traverse. Sometimes the code
 assumes that the "next regnode" is the same as the "next regop", or in
@@ -384,9 +385,9 @@ A grammar form might be something like this:
 
 =head3 Debug Output
 
-In the 5.9.x development version of perl you can C<< use re Debug => 'PARSE'; >> to see some trace
-information about the parse process. We will start with some simple
-patterns and build up to more complex patterns.
+In the 5.9.x development version of perl you can C<< use re Debug => 'PARSE' >>
+to see some trace information about the parse process. We will start with some
+simple patterns and build up to more complex patterns.
 
 So when we parse C</foo/> we see something like the following table. The
 left shows what is being parsed, and the number indicates where the next regop
@@ -623,13 +624,13 @@ interpreter.
 The two entry points are C<re_intuit_start()> and C<pregexec()>. These routines
 have a somewhat incestuous relationship with overlap between their functions,
 and C<pregexec()> may even call C<re_intuit_start()> on its own. Nevertheless
-other parts of the the perl source code may call into either, or both.
+other parts of the perl source code may call into either, or both.
 
 Execution of the interpreter itself used to be recursive, but thanks to the
 efforts of Dave Mitchell in the 5.9.x development track, that has changed: now an
 internal stack is maintained on the heap and the routine is fully
 iterative. This can make it tricky as the code is quite conservative
-about what state it stores, with the result that that two consecutive lines in the
+about what state it stores, with the result that two consecutive lines in the
 code can actually be running in totally different contexts due to the
 simulated recursion.
 
@@ -684,7 +685,7 @@ that is a permissive version of Unicode's UTF-8 encoding[2]. This uses single
 bytes to represent characters from the ASCII character set, and sequences
 of two or more bytes for all other characters. (See L<perlunitut>
 for more information about the relationship between UTF-8 and perl's
-encoding, utf8 -- the difference isn't important for this discussion.)
+encoding, utf8. The difference isn't important for this discussion.)
 
 No matter how you look at it, Unicode support is going to be a pain in a
 regex engine. Tricks that might be fine when you have 256 possible
@@ -694,8 +695,8 @@ Unicode. For instance, in ASCII, it is safe to assume that
 C<sizeof(char1) == sizeof(char2)>, but in UTF-8 it isn't. Unicode case folding is
 vastly more complex than the simple rules of ASCII, and even when not
 using Unicode but only localised single byte encodings, things can get
-tricky (for example, GERMAN-SHARP-ESS should match 'SS' in localised
-case-insensitive matching).
+tricky (for example, B<LATIN SMALL LETTER SHARP S> (U+00DF, E<szlig>)
+should match 'SS' in localised case-insensitive matching).
 
 Making things worse is that UTF-8 support was a later addition to the
 regex engine (as it was to perl) and this necessarily  made things a lot
@@ -743,11 +744,28 @@ tricky this can be:
 
 =head2 Base Structures
 
+The C<regexp> structure described in L<perlreapi> is common to all
+regex engines. Two of its fields that are intended for the private use
+of the regex engine that compiled the pattern. These are the
+C<intflags> and pprivate members. The C<pprivate> is a void pointer to
+an arbitrary structure whose use and management is the responsibility
+of the compiling engine. perl will never modify either of these
+values. In the case of the stock engine the structure pointed to by
+C<pprivate> is called C<regexp_internal>.
+
+Its C<pprivate> and C<intflags> fields contain data
+specific to each engine.
+
 There are two structures used to store a compiled regular expression.
-One, the regexp structure, is considered to be perl's property, and the
-other is considered to be the property of the regex engine which
-compiled the regular expression; in the case of the stock engine this
-structure is called regexp_internal.
+One, the C<regexp> structure described in L<perlreapi> is populated by
+the engine currently being. used and some of its fields read by perl to
+implement things such as the stringification of C<qr//>.
+
+
+The other structure is pointed to be the C<regexp> struct's
+C<pprivate> and is in addition to C<intflags> in the same struct
+considered to be the property of the regex engine which compiled the
+regular expression; 
 
 The regexp structure contains all the data that perl needs to be aware of
 to properly work with the regular expression. It includes data about
@@ -768,151 +786,11 @@ will be a pointer to a regexp_internal structure which holds the compiled
 program and any additional data that is private to the regex engine
 implementation.
 
-=head3 Perl Inspectable Data About Pattern
-
-F<regexp.h> contains the "public" structure definition. All regex engines
-must be able to correctly build a regexp structure.
-
-    typedef struct regexp {
-            /* what engine created this regexp? */
-            const struct regexp_engine* engine;
-            
-            /* Information about the match that the perl core uses to manage things */
-            U32 extflags;           /* Flags used both externally and internally */
-            I32 minlen;             /* mininum possible length of string to match */
-            I32 minlenret;          /* mininum possible length of $& */
-            U32 gofs;               /* chars left of pos that we search from */
-            struct reg_substr_data *substrs; /* substring data about strings that must appear
-                                       in the final match, used for optimisations */
-            U32 nparens;            /* number of capture buffers */
-    
-            /* private engine specific data */
-            U32 intflags;           /* Engine Specific Internal flags */
-            void *pprivate;         /* Data private to the regex engine which 
-                                       created this object. */
-            
-            /* Data about the last/current match. These are modified during matching*/
-            U32 lastparen;          /* last open paren matched */
-            U32 lastcloseparen;     /* last close paren matched */
-            I32 *startp;            /* Array of offsets from start of string (@-) */
-            I32 *endp;              /* Array of offsets from start of string (@+) */
-            char *subbeg;           /* saved or original string 
-                                       so \digit works forever. */
-            I32 sublen;             /* Length of string pointed by subbeg */
-            SV_SAVED_COPY           /* If non-NULL, SV which is COW from original */
-            
-            
-            /* Information about the match that isn't often used */
-            char *precomp;          /* pre-compilation regular expression */
-            I32 prelen;             /* length of precomp */
-            I32 seen_evals;         /* number of eval groups in the pattern - for security checks */ 
-            HV *paren_names;        /* Optional hash of paren names */
-            
-            /* Refcount of this regexp */
-            I32 refcnt;             /* Refcount of this regexp */
-    } regexp;
-
-The fields are discussed in more detail below:
-
-=over 5
-
-
-=item C<refcnt>
-
-The number of times the structure is referenced. When this falls to 0
-the regexp is automatically freed by a call to pregfree.
-
-=item C<engine>
-
-This field points at a regexp_engine structure which contains pointers
-to the subroutines that are to be used for performing a match. It
-is the compiling routine's responsibility to populate this field before
-returning the regexp object.
-
-=item C<precomp> C<prelen>
-
-Used for debugging purposes. C<precomp> holds a copy of the pattern
-that was compiled.
-
-=item C<extflags>
-
-This is used to store various flags about the pattern, such as whether it
-contains a \G or a ^ or $ symbol.
-
-=item C<minlen> C<minlenret>
-
-C<minlen> is the minimum string length required for the pattern to match.
-This is used to prune the search space by not bothering to match any
-closer to the end of a string than would allow a match. For instance
-there is no point in even starting the regex engine if the minlen is
-10 but the string is only 5 characters long. There is no way that the
-pattern can match.
-
-C<minlenret> is the minimum length of the string that would be found
-in $& after a match.
-
-The difference between C<minlen> and C<minlenret> can be seen in the
-following pattern:
-
-  /ns(?=\d)/
-
-where the C<minlen> would be 3 but the minlen ret would only be 2 as
-the \d is required to match but is not actually included in the matched
-content. This distinction is particularly important as the substitution
-logic uses the C<minlenret> to tell whether it can do in-place substition
-which can result in considerable speedup.
-
-=item C<gofs>
-
-Left offset from pos() to start match at.
-
-=item C<nparens>, C<lasparen>, and C<lastcloseparen>
-
-These fields are used to keep track of how many paren groups could be matched
-in the pattern, which was the last open paren to be entered, and which was
-the last close paren to be entered.
-
-=item C<paren_names>
-
-This is a hash used internally to track named capture buffers and their
-offsets. The keys are the names of the buffers the values are dualvars,
-with the IV slot holding the number of buffers with the given name and the
-pv being an embedded array of I32.  The values may also be contained
-independently in the data array in cases where named backreferences are
-used.
-
-=item C<reg_substr_data>
-
-Holds information on the longest string that must occur at a fixed
-offset from the start of the pattern, and the longest string that must
-occur at a floating offset from the start of the pattern. Used to do
-Fast-Boyer-Moore searches on the string to find out if its worth using
-the regex engine at all, and if so where in the string to search.
-
-=item C<startp>, C<endp>
-
-These fields store arrays that are used to hold the offsets of the begining
-and end of each capture group that has matched. -1 is used to indicate no match.
-
-These are the source for @- and @+.
-
-=item C<subbeg> C<sublen> C<saved_copy>
-
-These are used during execution phase for managing search and replace
-patterns.
-
-=item C<seen_evals>
+=head3 Perl's C<pprivate> structure
 
-This stores the number of eval groups in the pattern. This is used
-for security purposes when embedding compiled regexes into larger
-patterns.
-
-=back
-
-=head3 Engine Private Data About Pattern
-
-Additionally, regexp.h contains the following "private" definition which is
-perl-specific and is only of curiosity value to other engine implementations.
+The following structure is used as the C<pprivate> struct by perl's
+regex engine. Since it is specific to perl it is only of curiosity
+value to other engine implementations.
 
     typedef struct regexp_internal {
             regexp_paren_ofs *swap; /* Swap copy of *startp / *endp */
@@ -932,13 +810,12 @@ perl-specific and is only of curiosity value to other engine implementations.
 
 =item C<swap>
 
-C<swap> is an extra set of startp/endp stored in a C<regexp_paren_ofs>
-struct. This is used when the last successful match was from the same pattern
-as the current pattern, so that a partial match doesn't overwrite the
-previous match's results. When this field is data filled the matching
-engine will swap buffers before every match attempt. If the match fails,
-then it swaps them back. If it's successful it leaves them. This field
-is populated on demand and is by default null.
+C<swap> formerly was an extra set of startp/endp stored in a
+C<regexp_paren_ofs> struct. This was used when the last successful match
+was from the same pattern as the current pattern, so that a partial
+match didn't overwrite the previous match's results, but it caused a
+problem with re-entrant code such as trying to build the UTF-8 swashes.
+Currently unused and left for backward compatibility with 5.10.0.
 
 =item C<offsets>
 
@@ -980,138 +857,10 @@ treated as a single blob.
 
 =back
 
-=head2 Pluggable Interface
-
-As of Perl 5.9.5 there is a new interface for using other regexp engines
-than the default one.  Each engine is supposed to provide access to
-a constant structure of the following format:
-
-    typedef struct regexp_engine {
-        regexp* (*comp) (pTHX_ char* exp, char* xend, U32 pm_flags);
-        I32     (*exec) (pTHX_ regexp* prog, char* stringarg, char* strend,
-                                char* strbeg, I32 minend, SV* screamer,
-                                void* data, U32 flags);
-        char*   (*intuit) (pTHX_ regexp *prog, SV *sv, char *strpos,
-                                char *strend, U32 flags,
-                                struct re_scream_pos_data_s *data);
-        SV*     (*checkstr) (pTHX_ regexp *prog);
-        void    (*free) (pTHX_ struct regexp* r);
-    #ifdef USE_ITHREADS
-        void* (*dupe) (pTHX_ const regexp *r, CLONE_PARAMS *param);
-    #endif    
-    } regexp_engine;
-
-When a regexp is compiled, its C<engine> field is then set to point at
-the appropriate structure so that when it needs to be used Perl can find
-the right routines to do so.
-
-In order to install a new regexp handler, C<$^H{regcomp}> is set
-to an integer which (when casted appropriately) resolves to one of these
-structures. When compiling, the C<comp> method is executed, and the
-resulting regexp structure's engine field is expected to point back at
-the same structure.
-
-The pTHX_ symbol in the definition is a macro used by perl under threading
-to provide an extra argument to the routine holding a pointer back to
-the interpreter that is executing the regexp. So under threading all
-routines get an extra argument.
-
-The routines are as follows:
-
-=over 4
-
-=item comp
-
-    regexp* comp(char *exp, char *xend, U32 pm_flags);
-
-Compile the pattern between exp and xend using the flags contained in
-pm and return a pointer to a prepared regexp structure that can perform
-the match. pm flags will have the following flag bits set as determined
-by the context that comp() has been called from:
-
-    RXf_UTF8            pattern is encoded in UTF8
-    RXf_PMf_LOCALE      use locale
-    RXf_PMf_MULTILINE   /m
-    RXf_PMf_SINGLELINE  /s
-    RXf_PMf_FOLD        /i
-    RXf_PMf_EXTENDED    /x
-    RXf_PMf_KEEPCOPY    /k
-    RXf_SKIPWHITE       split ' ' or split with no args
-
-In general these flags should be preserved in regex->extflags after
-compilation, although it is possible the regex includes constructs that
-changes them. The perl engine for instance may upgrade non-utf8 strings
-to utf8 if the pattern includes constructs such as C<\x{...}> that can only
-match unicode values. RXf_SKIPWHITE should always be preserved verbatim
-in regex->extflags.
-
-=item exec
-
-    I32 exec(regexp* prog,
-             char *stringarg, char* strend, char* strbeg,
-             I32 minend, SV* screamer,
-             void* data, U32 flags);
-
-Execute a regexp.
-
-=item intuit
-
-    char* intuit( regexp *prog,
-                  SV *sv, char *strpos, char *strend,
-                  U32 flags, struct re_scream_pos_data_s *data);
-
-Find the start position where a regex match should be attempted,
-or possibly whether the regex engine should not be run because the
-pattern can't match. This is called as appropriate by the core
-depending on the values of the extflags member of the regexp
-structure.
-
-=item checkstr
-
-    SV*        checkstr(regexp *prog);
-
-Return a SV containing a string that must appear in the pattern. Used
-for optimising matches.
-
-=item free
-
-    void free(regexp *prog);
-
-Called by perl when it is freeing a regexp pattern so that the engine
-can release any resources pointed to by the C<pprivate> member of the
-regexp structure. This is only responsible for freeing private data;
-perl will handle releasing anything else contained in the regexp structure.
-
-=item dupe
-
-    void* dupe(const regexp *r, CLONE_PARAMS *param);
-
-On threaded builds a regexp may need to be duplicated so that the pattern
-can be used by mutiple threads. This routine is expected to handle the
-duplication of any private data pointed to by the C<pprivate> member of
-the regexp structure.  It will be called with the preconstructed new
-regexp structure as an argument, the C<pprivate> member will point at
-the B<old> private structue, and it is this routine's responsibility to
-construct a copy and return a pointer to it (which perl will then use to
-overwrite the field as passed to this routine.)
-
-This allows the engine to dupe its private data but also if necessary
-modify the final structure if it really must.
-
-On unthreaded builds this field doesn't exist.
-
-=back
-
-
-=head2 De-allocation and Cloning
-
-Any patch that adds data items to the regexp will need to include
-changes to F<sv.c> (C<Perl_re_dup()>) and F<regcomp.c> (C<pregfree()>). This
-involves freeing or cloning items in the regexp's data array based
-on the data item's type.
-
 =head1 SEE ALSO
 
+L<perlreapi>
+
 L<perlre>
 
 L<perlunitut>