This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
Change meaning of UNI_IS_INVARIANT on EBCDIC platforms
[perl5.git] / utf8.h
diff --git a/utf8.h b/utf8.h
index aaf878c..ce537c0 100644 (file)
--- a/utf8.h
+++ b/utf8.h
@@ -30,9 +30,9 @@
 #include "unicode_constants.h"
 
 /* For to_utf8_fold_flags, q.v. */
-#define FOLD_FLAGS_LOCALE 0x1
-#define FOLD_FLAGS_FULL   0x2
-#define FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII 0x4
+#define FOLD_FLAGS_LOCALE       0x1
+#define FOLD_FLAGS_FULL         0x2
+#define FOLD_FLAGS_NOMIX_ASCII  0x4
 
 /* For _core_swash_init(), internal core use only */
 #define _CORE_SWASH_INIT_USER_DEFINED_PROPERTY 0x1
 
 /*
 =head1 Unicode Support
+L<perlguts/Unicode Support> has an introduction to this API.
+
+See also L</Character classification>,
+and L</Character case changing>.
+Various functions outside this section also work specially with Unicode.
+Search for the string "utf8" in this document.
 
 =for apidoc is_ascii_string
 
@@ -106,7 +112,7 @@ EXTCONST unsigned char PL_utf8skip[] = {
 /* 0xA0 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* bogus: continuation byte */
 /* 0xB0 */ 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, /* bogus: continuation byte */
 /* 0xC0 */ 2,2,                                    /* overlong */
-/* 0xC2 */ 2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,     /* U+0080 to U+03FF */
+/* 0xC2 */     2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2, /* U+0080 to U+03FF */
 /* 0xD0 */ 2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2, /* U+0400 to U+07FF */
 /* 0xE0 */ 3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3, /* U+0800 to U+FFFF */
 /* 0xF0 */ 4,4,4,4,4,4,4,4,5,5,5,5,6,6,            /* above BMP to 2**31 - 1 */
@@ -121,8 +127,8 @@ END_EXTERN_C
 
 /* Native character to/from iso-8859-1.  Are the identity functions on ASCII
  * platforms */
-#define NATIVE_TO_LATIN1(ch)     (ch)
-#define LATIN1_TO_NATIVE(ch)     (ch)
+#define NATIVE_TO_LATIN1(ch)     (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) (ch))
+#define LATIN1_TO_NATIVE(ch)     (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) (ch))
 
 /* I8 is an intermediate version of UTF-8 used only in UTF-EBCDIC.  We thus
  * consider it to be identical to UTF-8 on ASCII platforms.  Strictly speaking
@@ -130,8 +136,8 @@ END_EXTERN_C
  * because they are 8-bit encodings that serve the same purpose in Perl, and
  * rarely do we need to distinguish them.  The term "NATIVE_UTF8" applies to
  * whichever one is applicable on the current platform */
-#define NATIVE_UTF8_TO_I8(ch) (ch)
-#define I8_TO_NATIVE_UTF8(ch) (ch)
+#define NATIVE_UTF8_TO_I8(ch) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) (ch))
+#define I8_TO_NATIVE_UTF8(ch) (__ASSERT_(FITS_IN_8_BITS(ch)) (ch))
 
 /* Transforms in wide UV chars */
 #define UNI_TO_NATIVE(ch)        (ch)
@@ -184,22 +190,27 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 
 */
 
-/* Is the representation of the Unicode code point 'c' the same regardless of
+/* Is the representation of the Unicode code point 'cp' the same regardless of
  * being encoded in UTF-8 or not? */
-#define UNI_IS_INVARIANT(c)            (((UV)c) <  0x80)
+#define OFFUNI_IS_INVARIANT(cp)     isASCII(cp)
+
+/* Is the representation of the code point 'cp' the same regardless of
+ * being encoded in UTF-8 or not?  'cp' is native if < 256; Unicode otherwise
+ * */
+#define UVCHR_IS_INVARIANT(uv)      OFFUNI_IS_INVARIANT(uv)
 
-/* Is the UTF8-encoded byte 'c' part of a variant sequence in UTF-8?  This is
- * the inverse of UTF8_IS_INVARIANT */
-#define UTF8_IS_CONTINUED(c)           (((U8)c) &  0x80)
+/* Misleadingly named: is the UTF8-encoded byte 'c' part of a variant sequence
+ * in UTF-8?  This is the inverse of UTF8_IS_INVARIANT */
+#define UTF8_IS_CONTINUED(c)        (((U8)c) &  0x80)
 
 /* Is the byte 'c' the first byte of a multi-byte UTF8-8 encoded sequence?
  * This doesn't catch invariants (they are single-byte).  It also excludes the
  * illegal overlong sequences that begin with C0 and C1. */
-#define UTF8_IS_START(c)               (((U8)c) >= 0xc2)
+#define UTF8_IS_START(c)            (((U8)c) >= 0xc2)
 
 /* Is the byte 'c' part of a multi-byte UTF8-8 encoded sequence, and not the
  * first byte thereof?  */
-#define UTF8_IS_CONTINUATION(c)                ((((U8)c) & 0xC0) == 0x80)
+#define UTF8_IS_CONTINUATION(c)     ((((U8)c) & 0xC0) == 0x80)
 
 /* Is the UTF8-encoded byte 'c' the first byte of a two byte sequence?  Use
  * UTF8_IS_NEXT_CHAR_DOWNGRADEABLE() instead if the input isn't known to
@@ -209,7 +220,7 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 
 /* Is the UTF8-encoded byte 'c' the first byte of a sequence of bytes that
  * represent a code point > 255? */
-#define UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(c)        ((U8)(c) >= 0xc4)
+#define UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(c)     ((U8)(c) >= 0xc4)
 
 /* This defines the 1-bits that are to be in the first byte of a multi-byte
  * UTF-8 encoded character that give the number of bytes that comprise the
@@ -287,6 +298,23 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 
 #define UTF8_MAXBYTES_CASE     UTF8_MAXBYTES
 
+/*
+
+=for apidoc Am|STRLEN|UVCHR_SKIP|UV cp
+returns the number of bytes required to represent the code point C<cp> when
+encoded as UTF-8.  C<cp> is a native (ASCII or EBCDIC) code point if less than
+255; a Unicode code point otherwise.
+
+=cut
+ */
+#define UVCHR_SKIP(uv) OFFUNISKIP(uv)
+
+/* Surrogates, non-character code points and above-Unicode code points are
+ * problematic in some contexts.  This allows code that needs to check for
+ * those to to quickly exclude the vast majority of code points it will
+ * encounter */
+#define isUTF8_POSSIBLY_PROBLEMATIC(c) ((U8) c >= 0xED)
+
 #endif /* EBCDIC vs ASCII */
 
 /* Rest of these are attributes of Unicode and perl's internals rather than the
@@ -322,13 +350,31 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
                                                && UTF8_IS_CONTINUATION(*((s)+1)))
 
 /* Number of bytes a code point occupies in UTF-8. */
-#define NATIVE_SKIP(uv) OFFUNISKIP(NATIVE_TO_UNI(uv))
+#define NATIVE_SKIP(uv) UVCHR_SKIP(uv)
 
 /* Most code which says UNISKIP is really thinking in terms of native code
  * points (0-255) plus all those beyond.  This is an imprecise term, but having
- * it means existing code continues to work.  For precision, use NATIVE_SKIP
- * and OFFUNISKIP */
-#define UNISKIP(uv)   NATIVE_SKIP(uv)
+ * it means existing code continues to work.  For precision, use UVCHR_SKIP,
+ * NATIVE_SKIP, or OFFUNISKIP */
+#define UNISKIP(uv)   UVCHR_SKIP(uv)
+
+/* Longer, but more accurate name */
+#define UTF8_IS_ABOVE_LATIN1_START(c)     UTF8_IS_ABOVE_LATIN1(c)
+
+/* Convert a UTF-8 variant Latin1 character to a native code point value.
+ * Needs just one iteration of accumulate.  Should be used only if it is known
+ * that the code point is < 256, and is not UTF-8 invariant.  Use the slower
+ * but more general TWO_BYTE_UTF8_TO_NATIVE() which handles any code point
+ * representable by two bytes (which turns out to be up through
+ * MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE).  The two parameters are:
+ *  HI: a downgradable start byte;
+ *  LO: continuation.
+ * */
+#define EIGHT_BIT_UTF8_TO_NATIVE(HI, LO)                                        \
+    ( __ASSERT_(UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(HI))                                \
+      __ASSERT_(UTF8_IS_CONTINUATION(LO))                                       \
+     LATIN1_TO_NATIVE(UTF8_ACCUMULATE((                                         \
+                            NATIVE_UTF8_TO_I8(HI) & UTF_START_MASK(2)), (LO))))
 
 /* Convert a two (not one) byte utf8 character to a native code point value.
  * Needs just one iteration of accumulate.  Should not be used unless it is
@@ -336,28 +382,40 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
  * Note that the result can be larger than 255 if the input character is not
  * downgradable */
 #define TWO_BYTE_UTF8_TO_NATIVE(HI, LO) \
+    ( __ASSERT_(UTF8SKIP(HI) == 2)                                              \
+      __ASSERT_(UTF8_IS_CONTINUATION(LO))                                       \
      UNI_TO_NATIVE(UTF8_ACCUMULATE((NATIVE_UTF8_TO_I8(HI) & UTF_START_MASK(2)), \
-                                   (LO)))
+                                   (LO))))
 
 /* Should never be used, and be deprecated */
 #define TWO_BYTE_UTF8_TO_UNI(HI, LO) NATIVE_TO_UNI(TWO_BYTE_UTF8_TO_NATIVE(HI, LO))
 
-/* How many bytes in the UTF-8 encoded character whose first (perhaps only)
- * byte is pointed to by 's' */
-#define UTF8SKIP(s) PL_utf8skip[*(const U8*)(s)]
+/*
+
+=for apidoc Am|STRLEN|UTF8SKIP|char* s
+returns the number of bytes in the UTF-8 encoded character whose first (perhaps
+only) byte is pointed to by C<s>.
+
+=cut
+ */
+#define UTF8SKIP(s)  PL_utf8skip[*(const U8*)(s)]
+#define UTF8_SKIP(s) UTF8SKIP(s)
+
+/* Most code that says 'UNI_' really means the native value for code points up
+ * through 255 */
+#define UNI_IS_INVARIANT(cp)   UVCHR_IS_INVARIANT(cp)
 
 /* Is the byte 'c' the same character when encoded in UTF-8 as when not.  This
  * works on both UTF-8 encoded strings and non-encoded, as it returns TRUE in
- * each for the exact same set of bit patterns.  (And it works on any byte in a
- * UTF-8 encoded string) */
-#define UTF8_IS_INVARIANT(c)           UNI_IS_INVARIANT(NATIVE_UTF8_TO_I8(c))
+ * each for the exact same set of bit patterns.  It is valid on a subset of
+ * what UVCHR_IS_INVARIANT is valid on, so can just use that; and the compiler
+ * should optimize out anything extraneous given the implementation of the
+ * latter */
+#define UTF8_IS_INVARIANT(c)   UVCHR_IS_INVARIANT(c)
 
-/* Like the above, but its name implies a non-UTF8 input, and is implemented
- * differently (for no particular reason) */
-#define NATIVE_BYTE_IS_INVARIANT(c)    UNI_IS_INVARIANT(NATIVE_TO_LATIN1(c))
-
-/* Like the above, but accepts any UV as input */
-#define UVCHR_IS_INVARIANT(uv)          UNI_IS_INVARIANT(NATIVE_TO_UNI(uv))
+/* Like the above, but its name implies a non-UTF8 input, which as the comments
+ * above show, doesn't matter as to its implementation */
+#define NATIVE_BYTE_IS_INVARIANT(c)    UVCHR_IS_INVARIANT(c)
 
 #define MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE 0x3FF    /* constrained by EBCDIC */
 
@@ -367,8 +425,8 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 
 /* These two are helper macros for the other three sets, and should not be used
  * directly anywhere else.  'translate_function' is either NATIVE_TO_LATIN1
- * (which works for code points up to 0xFF) or NATIVE_TO_UNI which works for any
- * code point */
+ * (which works for code points up through 0xFF) or NATIVE_TO_UNI which works
+ * for any code point */
 #define __BASE_TWO_BYTE_HI(c, translate_function)                               \
             I8_TO_NATIVE_UTF8((translate_function(c) >> UTF_ACCUMULATION_SHIFT) \
                               | UTF_START_MARK(2))
@@ -393,15 +451,15 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
  * code point whose UTF-8 is known to occupy 2 bytes; they are less efficient
  * than the EIGHT_BIT versions on EBCDIC platforms.  We use the logical '~'
  * operator instead of "<=" to avoid getting compiler warnings.
- * MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE should be exactly all one bits in the lower few
+ * MAX_UTF8_TWO_BYTE should be exactly all one bits in the lower few
  * places, so the ~ works */
 #define UTF8_TWO_BYTE_HI(c)                                                    \
        (__ASSERT_((sizeof(c) ==  1)                                            \
-                  || !(((WIDEST_UTYPE)(c)) & ~MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE))     \
+                  || !(((WIDEST_UTYPE)(c)) & ~MAX_UTF8_TWO_BYTE))              \
         ((U8) __BASE_TWO_BYTE_HI(c, NATIVE_TO_UNI)))
 #define UTF8_TWO_BYTE_LO(c)                                                    \
        (__ASSERT_((sizeof(c) ==  1)                                            \
-                  || !(((WIDEST_UTYPE)(c)) & ~MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE))     \
+                  || !(((WIDEST_UTYPE)(c)) & ~MAX_UTF8_TWO_BYTE))              \
         ((U8) __BASE_TWO_BYTE_LO(c, NATIVE_TO_UNI)))
 
 /* This is illegal in any well-formed UTF-8 in both EBCDIC and ASCII
@@ -429,8 +487,25 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 #define UTF8_MAX_FOLD_CHAR_EXPAND 3
 
 #define IN_BYTES (CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_BYTES)
+
+/*
+
+=for apidoc Am|bool|DO_UTF8|SV* sv
+Returns a bool giving whether or not the PV in C<sv> is to be treated as being
+encoded in UTF-8.
+
+You should use this I<after> a call to C<SvPV()> or one of its variants, in
+case any call to string overloading updates the internal UTF-8 encoding flag.
+
+=cut
+*/
 #define DO_UTF8(sv) (SvUTF8(sv) && !IN_BYTES)
-#define IN_UNI_8_BIT \
+
+/* Should all strings be treated as Unicode, and not just UTF-8 encoded ones?
+ * Is so within 'feature unicode_strings' or 'locale :not_characters', and not
+ * within 'use bytes'.  UTF-8 locales are not tested for here, but perhaps
+ * could be */
+#define IN_UNI_8_BIT                                                             \
            (((CopHINTS_get(PL_curcop) & (HINT_UNI_8_BIT))                       \
                || (CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_LOCALE_PARTIAL                 \
                    /* -1 below is for :not_characters */                         \
@@ -476,7 +551,9 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 #define UTF8_ALLOW_FFFF 0
 #define UTF8_ALLOW_SURROGATE 0
 
-#define UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE (UTF8_DISALLOW_SUPER|UTF8_DISALLOW_NONCHAR|UTF8_DISALLOW_SURROGATE|UTF8_DISALLOW_FE_FF)
+#define UTF8_DISALLOW_ILLEGAL_INTERCHANGE                                      \
+                                (UTF8_DISALLOW_SUPER|UTF8_DISALLOW_NONCHAR     \
+                                 |UTF8_DISALLOW_SURROGATE|UTF8_DISALLOW_FE_FF)
 #define UTF8_WARN_ILLEGAL_INTERCHANGE \
        (UTF8_WARN_SUPER|UTF8_WARN_NONCHAR|UTF8_WARN_SURROGATE|UTF8_WARN_FE_FF)
 #define UTF8_ALLOW_ANY \
@@ -487,14 +564,11 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 #define UTF8_ALLOW_DEFAULT             (ckWARN(WARN_UTF8) ? 0 : \
                                         UTF8_ALLOW_ANYUV)
 
-/* Surrogates, non-character code points and above-Unicode code points are
- * problematic in some contexts.  This allows code that needs to check for
- * those to to quickly exclude the vast majority of code points it will
- * encounter */
-#define UTF8_FIRST_PROBLEMATIC_CODE_POINT_FIRST_BYTE \
-                                    FIRST_SURROGATE_UTF8_FIRST_BYTE
+/* Several of the macros below have a second parameter that is currently
+ * unused; but could be used in the future to make sure that the input is
+ * well-formed. */
 
-#define UTF8_IS_SURROGATE(s) cBOOL(is_SURROGATE_utf8(s))
+#define UTF8_IS_SURROGATE(s, e) cBOOL(is_SURROGATE_utf8(s))
 #define UTF8_IS_REPLACEMENT(s, send) cBOOL(is_REPLACEMENT_utf8_safe(s,send))
 
 /*               ASCII              EBCDIC I8
@@ -505,20 +579,20 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
  * BE AWARE that this test doesn't rule out malformed code points, in
  * particular overlongs */
 #ifdef EBCDIC /* Both versions assume well-formed UTF8 */
-#   define UTF8_IS_SUPER(s) (NATIVE_UTF8_TO_I8(* (U8*) (s)) >= 0xF9             \
+#   define UTF8_IS_SUPER(s, e) (NATIVE_UTF8_TO_I8(* (U8*) (s)) >= 0xF9          \
                          && (NATIVE_UTF8_TO_I8(* (U8*) (s)) > 0xF9              \
                              || (NATIVE_UTF8_TO_I8(* ((U8*) (s) + 1)) >= 0xA2)))
 #else
-#   define UTF8_IS_SUPER(s) (*(U8*) (s) >= 0xF4                                 \
-                            && (*(U8*) (s) > 0xF4 || (*((U8*) (s) + 1) >= 0x90)))
+#   define UTF8_IS_SUPER(s, e) (*(U8*) (s) >= 0xF4                              \
+                           && (*(U8*) (s) > 0xF4 || (*((U8*) (s) + 1) >= 0x90)))
 #endif
 
 /* These are now machine generated, and the 'given' clause is no longer
  * applicable */
-#define UTF8_IS_NONCHAR_GIVEN_THAT_NON_SUPER_AND_GE_PROBLEMATIC(s)             \
+#define UTF8_IS_NONCHAR_GIVEN_THAT_NON_SUPER_AND_GE_PROBLEMATIC(s, e)          \
                                                     cBOOL(is_NONCHAR_utf8(s))
-#define UTF8_IS_NONCHAR_(s)                                                    \
-                    UTF8_IS_NONCHAR_GIVEN_THAT_NON_SUPER_AND_GE_PROBLEMATIC(s)
+#define UTF8_IS_NONCHAR(s, e)                                                  \
+                UTF8_IS_NONCHAR_GIVEN_THAT_NON_SUPER_AND_GE_PROBLEMATIC(s, e)
 
 #define UNICODE_SURROGATE_FIRST                0xD800
 #define UNICODE_SURROGATE_LAST         0xDFFF
@@ -576,7 +650,11 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 #define GREEK_CAPITAL_LETTER_MU                 0x039C /* Upper and title case
                                                            of MICRON */
 #define LATIN_CAPITAL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS   0x0178 /* Also is title case */
-#define LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S           0x1E9E
+#ifdef LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S_UTF8
+#   define LATIN_CAPITAL_LETTER_SHARP_S                0x1E9E
+#endif
+#define LATIN_CAPITAL_LETTER_I_WITH_DOT_ABOVE   0x130
+#define LATIN_SMALL_LETTER_DOTLESS_I            0x131
 #define LATIN_SMALL_LETTER_LONG_S               0x017F
 #define LATIN_SMALL_LIGATURE_LONG_S_T           0xFB05
 #define LATIN_SMALL_LIGATURE_ST                 0xFB06
@@ -619,9 +697,9 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
  * on the order of 10 minutes to generate, and is never going to change, unless
  * the generated code is improved.
  *
- * The EBCDIC versions have been cut to not cover all of legal Unicode, so
- * don't take too long to generate, and there is a separate one for each code
- * page, so they are in regcharclass.h instead of here */
+ * The EBCDIC versions have been cut to not cover all of legal Unicode,
+ * otherwise they take too long to generate; besides there is a separate one
+ * for each code page, so they are in regcharclass.h instead of here */
 /*
        UTF8_CHAR: Matches legal UTF-8 encoded characters from 2 through 4 bytes
 
@@ -645,9 +723,9 @@ Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
 =for apidoc Am|STRLEN|isUTF8_CHAR|const U8 *s|const U8 *e
 
 Returns the number of bytes beginning at C<s> which form a legal UTF-8 (or
-UTF-EBCDIC) encoded character, looking no further than C<e - s> bytes into
-C<s>.  Returns 0 if the sequence starting at C<s> through C<e - 1> is not
-well-formed UTF-8
+UTF-EBCDIC) encoded character, looking no further than S<C<e - s>> bytes into
+C<s>.  Returns 0 if the sequence starting at C<s> through S<C<e - 1>> is not
+well-formed UTF-8.
 
 Note that an INVARIANT character (i.e. ASCII on non-EBCDIC
 machines) is a valid UTF-8 character.
@@ -674,11 +752,5 @@ machines) is a valid UTF-8 character.
 #endif /* H_UTF8 */
 
 /*
- * Local variables:
- * c-indentation-style: bsd
- * c-basic-offset: 4
- * indent-tabs-mode: nil
- * End:
- *
  * ex: set ts=8 sts=4 sw=4 et:
  */