This is a live mirror of the Perl 5 development currently hosted at https://github.com/perl/perl5
handle perl extended utf8 start bytes
[perl5.git] / utf8.h
diff --git a/utf8.h b/utf8.h
index c69cd86..b0cfedf 100644 (file)
--- a/utf8.h
+++ b/utf8.h
@@ -1,6 +1,6 @@
 /*    utf8.h
  *
- *    Copyright (c) 1998-2002, Larry Wall
+ *    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2005, 2006, 2007, 2009 by Larry Wall and others
  *
  *    You may distribute under the terms of either the GNU General Public
  *    License or the Artistic License, as specified in the README file.
@@ -8,7 +8,7 @@
  */
 
 /* Use UTF-8 as the default script encoding?
- * Turning this on will break scripts having non-UTF8 binary
+ * Turning this on will break scripts having non-UTF-8 binary
  * data (such as Latin-1) in string literals. */
 #ifdef USE_UTF8_SCRIPTS
 #    define USE_UTF8_IN_NAMES (!IN_BYTES)
 #    define USE_UTF8_IN_NAMES (PL_hints & HINT_UTF8)
 #endif
 
+/* Source backward compatibility. */
+#define uvuni_to_utf8(d, uv)           uvuni_to_utf8_flags(d, uv, 0)
+#define is_utf8_string_loc(s, len, ep) is_utf8_string_loclen(s, len, ep, 0)
+
 #ifdef EBCDIC
 /* The equivalent of these macros but implementing UTF-EBCDIC
    are in the following header file:
  */
 
 #include "utfebcdic.h"
-#else
+
+#else  /* ! EBCDIC */
 START_EXTERN_C
 
 #ifdef DOINIT
@@ -42,7 +47,6 @@ EXTCONST unsigned char PL_utf8skip[];
 #endif
 
 END_EXTERN_C
-#define UTF8SKIP(s) PL_utf8skip[*(U8*)s]
 
 /* Native character to iso-8859-1 */
 #define NATIVE_TO_ASCII(ch)      (ch)
@@ -57,44 +61,68 @@ END_EXTERN_C
 #define NATIVE_TO_NEED(enc,ch)   (ch)
 #define ASCII_TO_NEED(enc,ch)    (ch)
 
-/* As there are no translations avoid the function wrapper */
-#define Perl_utf8n_to_uvchr Perl_utf8n_to_uvuni
-#define Perl_uvchr_to_utf8  Perl_uvuni_to_utf8
+/* As there are no translations, avoid the function wrapper */
+#define utf8n_to_uvchr utf8n_to_uvuni
+#define uvchr_to_utf8  uvuni_to_utf8
 
 /*
 
- The following table is from Unicode 3.1.
+ The following table is from Unicode 3.2.
 
  Code Points           1st Byte  2nd Byte  3rd Byte  4th Byte
 
-   U+0000..U+007F      00..7F   
-   U+0080..U+07FF      C2..DF    80..BF   
-   U+0800..U+0FFF      E0        A0..BF    80..BF  
-   U+1000..U+FFFF      E1..EF    80..BF    80..BF  
-  U+10000..U+3FFFF     F0        90..BF    80..BF    80..BF
+   U+0000..U+007F      00..7F
+   U+0080..U+07FF     * C2..DF    80..BF
+   U+0800..U+0FFF      E0      * A0..BF    80..BF
+   U+1000..U+CFFF       E1..EC    80..BF    80..BF
+   U+D000..U+D7FF       ED        80..9F    80..BF
+   U+D800..U+DFFF       +++++++ utf16 surrogates, not legal utf8 +++++++
+   U+E000..U+FFFF       EE..EF    80..BF    80..BF
+  U+10000..U+3FFFF     F0      * 90..BF    80..BF    80..BF
   U+40000..U+FFFFF     F1..F3    80..BF    80..BF    80..BF
  U+100000..U+10FFFF    F4        80..8F    80..BF    80..BF
 
+Note the gaps before several of the byte entries above marked by '*'.  These are
+caused by legal UTF-8 avoiding non-shortest encodings: it is technically
+possible to UTF-8-encode a single code point in different ways, but that is
+explicitly forbidden, and the shortest possible encoding should always be used
+(and that is what Perl does).
+
  */
 
+/*
+ Another way to look at it, as bits:
+
+ Code Points                    1st Byte   2nd Byte  3rd Byte  4th Byte
+
+                    0aaaaaaa     0aaaaaaa
+            00000bbbbbaaaaaa     110bbbbb  10aaaaaa
+            ccccbbbbbbaaaaaa     1110cccc  10bbbbbb  10aaaaaa
+  00000dddccccccbbbbbbaaaaaa     11110ddd  10cccccc  10bbbbbb  10aaaaaa
+
+As you can see, the continuation bytes all begin with C<10>, and the
+leading bits of the start byte tell how many bytes there are in the
+encoded character.
+
+Perl's extended UTF-8 means we can have start bytes up to FF.
+
+*/
+
+
 #define UNI_IS_INVARIANT(c)            (((UV)c) <  0x80)
-#define UTF8_IS_INVARIANT(c)           UNI_IS_INVARIANT(NATIVE_TO_UTF(c))
-#define NATIVE_IS_INVARIANT(c)         UNI_IS_INVARIANT(NATIVE_TO_ASCII(c))
-#define UTF8_IS_START(c)               (((U8)c) >= 0xc0 && (((U8)c) <= 0xfd))
+/* Note that C0 and C1 are invalid in legal UTF8, so the lower bound of the
+ * below might ought to be C2 */
+#define UTF8_IS_START(c)               (((U8)c) >= 0xc0)
 #define UTF8_IS_CONTINUATION(c)                (((U8)c) >= 0x80 && (((U8)c) <= 0xbf))
 #define UTF8_IS_CONTINUED(c)           (((U8)c) &  0x80)
 #define UTF8_IS_DOWNGRADEABLE_START(c) (((U8)c & 0xfc) == 0xc0)
 
-#define UTF_START_MARK(len) ((len >  7) ? 0xFF : (0xFE << (7-len)))
-#define UTF_START_MASK(len) ((len >= 7) ? 0x00 : (0x1F >> (len-2)))
+#define UTF_START_MARK(len) (((len) >  7) ? 0xFF : (0xFE << (7-(len))))
+#define UTF_START_MASK(len) (((len) >= 7) ? 0x00 : (0x1F >> ((len)-2)))
 
 #define UTF_CONTINUATION_MARK          0x80
 #define UTF_ACCUMULATION_SHIFT         6
 #define UTF_CONTINUATION_MASK          ((U8)0x3f)
-#define UTF8_ACCUMULATE(old, new)      (((old) << UTF_ACCUMULATION_SHIFT) | (((U8)new) & UTF_CONTINUATION_MASK))
-
-#define UTF8_EIGHT_BIT_HI(c)   ((((U8)(c))>>UTF_ACCUMULATION_SHIFT)|UTF_START_MARK(2))
-#define UTF8_EIGHT_BIT_LO(c)   (((((U8)(c)))&UTF_CONTINUATION_MASK)|UTF_CONTINUATION_MARK)
 
 #ifdef HAS_QUAD
 #define UNISKIP(uv) ( (uv) < 0x80           ? 1 : \
@@ -114,82 +142,117 @@ END_EXTERN_C
                      (uv) < 0x80000000     ? 6 : 7 )
 #endif
 
+#endif /* EBCDIC vs ASCII */
+
+/* Rest of these are attributes of Unicode and perl's internals rather than the
+ * encoding, or happen to be the same in both ASCII and EBCDIC (at least at
+ * this level; the macros that some of these call may have different
+ * definitions in the two encodings */
+
+#define NATIVE8_TO_UNI(ch)     NATIVE_TO_ASCII(ch)     /* a clearer synonym */
+
+#define UTF8_ACCUMULATE(old, new)      (((old) << UTF_ACCUMULATION_SHIFT) | (((U8)new) & UTF_CONTINUATION_MASK))
+
+#define UTF8SKIP(s) PL_utf8skip[*(const U8*)(s)]
+
+#define UTF8_IS_INVARIANT(c)           UNI_IS_INVARIANT(NATIVE_TO_UTF(c))
+#define NATIVE_IS_INVARIANT(c)         UNI_IS_INVARIANT(NATIVE8_TO_UNI(c))
+
+#define MAX_PORTABLE_UTF8_TWO_BYTE 0x3FF    /* constrained by EBCDIC */
+
+/* The macros in the next sets are used to generate the two utf8 or utfebcdic
+ * bytes from an ordinal that is known to fit into two bytes; it must be less
+ * than 0x3FF to work across both encodings. */
+/* Nocast allows these to be used in the case label of a switch statement */
+#define UTF8_TWO_BYTE_HI_nocast(c)     UTF_TO_NATIVE(((c)>>UTF_ACCUMULATION_SHIFT)|UTF_START_MARK(2))
+#define UTF8_TWO_BYTE_LO_nocast(c)     UTF_TO_NATIVE(((c)&UTF_CONTINUATION_MASK)|UTF_CONTINUATION_MARK)
+
+#define UTF8_TWO_BYTE_HI(c)    ((U8) (UTF8_TWO_BYTE_HI_nocast(c)))
+#define UTF8_TWO_BYTE_LO(c)    ((U8) (UTF8_TWO_BYTE_LO_nocast(c)))
+
+/* This name is used when the source is a single byte */
+#define UTF8_EIGHT_BIT_HI(c)   UTF8_TWO_BYTE_HI((U8)(c))
+#define UTF8_EIGHT_BIT_LO(c)   UTF8_TWO_BYTE_LO((U8)(c))
+
 /*
  * Note: we try to be careful never to call the isXXX_utf8() functions
- * unless we're pretty sure we've seen the beginning of a UTF-8 character
- * (that is, the two high bits are set).  Otherwise we risk loading in the
- * heavy-duty SWASHINIT and SWASHGET routines unnecessarily.
+ * unless we're pretty sure we've seen the beginning of a UTF-8 or UTFEBCDIC
+ * character.  Otherwise we risk loading in the heavy-duty swash_init and
+ * swash_fetch routines unnecessarily.
  */
-#define isIDFIRST_lazy_if(p,c) ((IN_BYTES || (!c || (*((U8*)p) < 0xc0))) \
+#define isIDFIRST_lazy_if(p,c) ((IN_BYTES || (!c || ! UTF8_IS_START(*((const U8*)p)))) \
                                ? isIDFIRST(*(p)) \
-                               : isIDFIRST_utf8((U8*)p))
-#define isALNUM_lazy_if(p,c)   ((IN_BYTES || (!c || (*((U8*)p) < 0xc0))) \
+                               : isIDFIRST_utf8((const U8*)p))
+#define isALNUM_lazy_if(p,c)   ((IN_BYTES || (!c || ! UTF8_IS_START(*((const U8*)p)))) \
                                ? isALNUM(*(p)) \
-                               : isALNUM_utf8((U8*)p))
-
-
-#endif /* EBCDIC vs ASCII */
-
-/* Rest of these are attributes of Unicode and perl's internals rather than the encoding */
+                               : isALNUM_utf8((const U8*)p))
 
 #define isIDFIRST_lazy(p)      isIDFIRST_lazy_if(p,1)
 #define isALNUM_lazy(p)                isALNUM_lazy_if(p,1)
 
-/* how wide can a single UTF8 encoded character become */
-#define UTF8_MAXLEN 13
-/* how wide a character can become when upper/lowercased */
-#define UTF8_MAXLEN_UCLC (UTF8_MAXLEN*2)
-/* how wide a character can become when casefolded */
-#define UTF8_MAXLEN_FOLD (UTF8_MAXLEN*3)
-
-#define IN_BYTES (PL_curcop->op_private & HINT_BYTES)
+#define UTF8_MAXBYTES 13
+/* How wide can a single UTF-8 encoded character become in bytes.
+ * NOTE: Strictly speaking Perl's UTF-8 should not be called UTF-8
+ * since UTF-8 is an encoding of Unicode and given Unicode's current
+ * upper limit only four bytes is possible.  Perl thinks of UTF-8
+ * as a way to encode non-negative integers in a binary format. */
+#define UTF8_MAXLEN UTF8_MAXBYTES
+
+/* The maximum number of UTF-8 bytes a single Unicode character can
+ * uppercase/lowercase/fold into; this number depends on the Unicode
+ * version.  An example of maximal expansion is the U+03B0 which
+ * uppercases to U+03C5 U+0308 U+0301.  The Unicode databases that
+ * tell these things are UnicodeData.txt, CaseFolding.txt, and
+ * SpecialCasing.txt. */
+#define UTF8_MAXBYTES_CASE     6
+
+#define IN_BYTES (CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_BYTES)
 #define DO_UTF8(sv) (SvUTF8(sv) && !IN_BYTES)
+#define IN_UNI_8_BIT ( (CopHINTS_get(PL_curcop) & HINT_UNI_8_BIT) \
+                       && ! IN_LOCALE_RUNTIME && ! IN_BYTES)
 
 #define UTF8_ALLOW_EMPTY               0x0001
 #define UTF8_ALLOW_CONTINUATION                0x0002
 #define UTF8_ALLOW_NON_CONTINUATION    0x0004
-#define UTF8_ALLOW_FE_FF               0x0008
-#define UTF8_ALLOW_SHORT               0x0010
+#define UTF8_ALLOW_FE_FF               0x0008 /* Allow FE or FF start bytes, \
+                                                 yields above 0x7fffFFFF */
+#define UTF8_ALLOW_SHORT               0x0010 /* expecting more bytes */
 #define UTF8_ALLOW_SURROGATE           0x0020
-#define UTF8_ALLOW_BOM                 0x0040
-#define UTF8_ALLOW_FFFF                        0x0080
-#define UTF8_ALLOW_LONG                        0x0100
+#define UTF8_ALLOW_FFFF                        0x0040 /* Allow UNICODE_ILLEGAL */
+#define UTF8_ALLOW_LONG                        0x0080 /* expecting fewer bytes */
 #define UTF8_ALLOW_ANYUV               (UTF8_ALLOW_EMPTY|UTF8_ALLOW_FE_FF|\
-                                        UTF8_ALLOW_SURROGATE|UTF8_ALLOW_BOM|\
-                                        UTF8_ALLOW_FFFF|UTF8_ALLOW_LONG)
-#define UTF8_ALLOW_ANY                 0x00ff
+                                        UTF8_ALLOW_SURROGATE|UTF8_ALLOW_FFFF)
+#define UTF8_ALLOW_ANY                 0x00FF
 #define UTF8_CHECK_ONLY                        0x0200
+#define UTF8_ALLOW_DEFAULT             (ckWARN(WARN_UTF8) ? 0 : \
+                                        UTF8_ALLOW_ANYUV)
 
-#define UNICODE_SURROGATE_FIRST                0xd800
-#define UNICODE_SURROGATE_LAST         0xdfff
-#define UNICODE_REPLACEMENT            0xfffd
-#define UNICODE_BYTER_ORDER_MARK       0xfffe
-#define UNICODE_ILLEGAL                        0xffff
+#define UNICODE_SURROGATE_FIRST                0xD800
+#define UNICODE_SURROGATE_LAST         0xDFFF
+#define UNICODE_REPLACEMENT            0xFFFD
+#define UNICODE_BYTE_ORDER_MARK                0xFEFF
+#define UNICODE_ILLEGAL                        0xFFFF
 
 /* Though our UTF-8 encoding can go beyond this,
- * let's be conservative. */
+ * let's be conservative and do as Unicode 5.1 says. */
 #define PERL_UNICODE_MAX       0x10FFFF
 
 #define UNICODE_ALLOW_SURROGATE 0x0001 /* Allow UTF-16 surrogates (EVIL) */
 #define UNICODE_ALLOW_FDD0     0x0002  /* Allow the U+FDD0...U+FDEF */
-#define UNICODE_ALLOW_FFFE     0x0004  /* Allow 0xFFFE, 0x1FFFE, ... */
-#define UNICODE_ALLOW_FFFF     0x0008  /* Allow 0xFFFE, 0x1FFFE, ... */
-#define UNICODE_ALLOW_SUPER    0x0010  /* Allow past 10xFFFF */
-#define UNICODE_ALLOW_ANY      0xFFFF
+#define UNICODE_ALLOW_FFFF     0x0004  /* Allow U+FFF[EF], U+1FFF[EF], ... */
+#define UNICODE_ALLOW_SUPER    0x0008  /* Allow past 0x10FFFF */
+#define UNICODE_ALLOW_ANY      0x000F
 
 #define UNICODE_IS_SURROGATE(c)                ((c) >= UNICODE_SURROGATE_FIRST && \
                                         (c) <= UNICODE_SURROGATE_LAST)
 #define UNICODE_IS_REPLACEMENT(c)      ((c) == UNICODE_REPLACEMENT)
-#define UNICODE_IS_BYTE_ORDER_MARK(c)  ((c) == UNICODE_BYTER_ORDER_MARK)
+#define UNICODE_IS_BYTE_ORDER_MARK(c)  ((c) == UNICODE_BYTE_ORDER_MARK)
 #define UNICODE_IS_ILLEGAL(c)          ((c) == UNICODE_ILLEGAL)
 
 #ifdef HAS_QUAD
 #    define UTF8_QUAD_MAX      UINT64_C(0x1000000000)
 #endif
 
-#define UTF8_IS_ASCII(c) UTF8_IS_INVARIANT(c)
-
-#define UNICODE_LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S     0x00DF
 #define UNICODE_GREEK_CAPITAL_LETTER_SIGMA     0x03A3
 #define UNICODE_GREEK_SMALL_LETTER_FINAL_SIGMA 0x03C2
 #define UNICODE_GREEK_SMALL_LETTER_SIGMA       0x03C3
@@ -199,10 +262,103 @@ END_EXTERN_C
 #define UNI_DISPLAY_QQ         (UNI_DISPLAY_ISPRINT|UNI_DISPLAY_BACKSLASH)
 #define UNI_DISPLAY_REGEX      (UNI_DISPLAY_ISPRINT|UNI_DISPLAY_BACKSLASH)
 
-#define ANYOF_UNICODE_FOLD_SHARP_S(node, input, end)   \
-       (ANYOF_BITMAP_TEST(node, UNICODE_LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S) && \
+#ifndef EBCDIC
+#   define LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S  0x00DF
+#   define LATIN_SMALL_LETTER_Y_WITH_DIAERESIS 0x00FF
+#   define MICRO_SIGN 0x00B5
+#endif
+
+#define ANYOF_FOLD_SHARP_S(node, input, end)   \
+       (ANYOF_BITMAP_TEST(node, LATIN_SMALL_LETTER_SHARP_S) && \
         (ANYOF_FLAGS(node) & ANYOF_UNICODE) && \
         (ANYOF_FLAGS(node) & ANYOF_FOLD) && \
         ((end) > (input) + 1) && \
         toLOWER((input)[0]) == 's' && \
         toLOWER((input)[1]) == 's')
+#define SHARP_S_SKIP 2
+
+#ifdef EBCDIC
+/* IS_UTF8_CHAR() is not ported to EBCDIC */
+#else
+#define IS_UTF8_CHAR_1(p)      \
+       ((p)[0] <= 0x7F)
+#define IS_UTF8_CHAR_2(p)      \
+       ((p)[0] >= 0xC2 && (p)[0] <= 0xDF && \
+        (p)[1] >= 0x80 && (p)[1] <= 0xBF)
+#define IS_UTF8_CHAR_3a(p)     \
+       ((p)[0] == 0xE0 && \
+        (p)[1] >= 0xA0 && (p)[1] <= 0xBF && \
+        (p)[2] >= 0x80 && (p)[2] <= 0xBF)
+#define IS_UTF8_CHAR_3b(p)     \
+       ((p)[0] >= 0xE1 && (p)[0] <= 0xEC && \
+        (p)[1] >= 0x80 && (p)[1] <= 0xBF && \
+        (p)[2] >= 0x80 && (p)[2] <= 0xBF)
+#define IS_UTF8_CHAR_3c(p)     \
+       ((p)[0] == 0xED && \
+        (p)[1] >= 0x80 && (p)[1] <= 0xBF && \
+        (p)[2] >= 0x80 && (p)[2] <= 0xBF)
+/* In IS_UTF8_CHAR_3c(p) one could use
+ * (p)[1] >= 0x80 && (p)[1] <= 0x9F
+ * if one wanted to exclude surrogates. */
+#define IS_UTF8_CHAR_3d(p)     \
+       ((p)[0] >= 0xEE && (p)[0] <= 0xEF && \
+        (p)[1] >= 0x80 && (p)[1] <= 0xBF && \
+        (p)[2] >= 0x80 && (p)[2] <= 0xBF)
+#define IS_UTF8_CHAR_4a(p)     \
+       ((p)[0] == 0xF0 && \
+        (p)[1] >= 0x90 && (p)[1] <= 0xBF && \
+        (p)[2] >= 0x80 && (p)[2] <= 0xBF && \
+        (p)[3] >= 0x80 && (p)[3] <= 0xBF)
+#define IS_UTF8_CHAR_4b(p)     \
+       ((p)[0] >= 0xF1 && (p)[0] <= 0xF3 && \
+        (p)[1] >= 0x80 && (p)[1] <= 0xBF && \
+        (p)[2] >= 0x80 && (p)[2] <= 0xBF && \
+        (p)[3] >= 0x80 && (p)[3] <= 0xBF)
+/* In IS_UTF8_CHAR_4c(p) one could use
+ * (p)[0] == 0xF4
+ * if one wanted to stop at the Unicode limit U+10FFFF.
+ * The 0xF7 allows us to go to 0x1fffff (0x200000 would
+ * require five bytes).  Not doing any further code points
+ * since that is not needed (and that would not be strict
+ * UTF-8, anyway).  The "slow path" in Perl_is_utf8_char()
+ * will take care of the "extended UTF-8". */
+#define IS_UTF8_CHAR_4c(p)     \
+       ((p)[0] == 0xF4 && (p)[0] <= 0xF7 && \
+        (p)[1] >= 0x80 && (p)[1] <= 0xBF && \
+        (p)[2] >= 0x80 && (p)[2] <= 0xBF && \
+        (p)[3] >= 0x80 && (p)[3] <= 0xBF)
+
+#define IS_UTF8_CHAR_3(p)      \
+       (IS_UTF8_CHAR_3a(p) || \
+        IS_UTF8_CHAR_3b(p) || \
+        IS_UTF8_CHAR_3c(p) || \
+        IS_UTF8_CHAR_3d(p))
+#define IS_UTF8_CHAR_4(p)      \
+       (IS_UTF8_CHAR_4a(p) || \
+        IS_UTF8_CHAR_4b(p) || \
+        IS_UTF8_CHAR_4c(p))
+
+/* IS_UTF8_CHAR(p) is strictly speaking wrong (not UTF-8) because it
+ * (1) allows UTF-8 encoded UTF-16 surrogates
+ * (2) it allows code points past U+10FFFF.
+ * The Perl_is_utf8_char() full "slow" code will handle the Perl
+ * "extended UTF-8". */
+#define IS_UTF8_CHAR(p, n)     \
+       ((n) == 1 ? IS_UTF8_CHAR_1(p) : \
+        (n) == 2 ? IS_UTF8_CHAR_2(p) : \
+        (n) == 3 ? IS_UTF8_CHAR_3(p) : \
+        (n) == 4 ? IS_UTF8_CHAR_4(p) : 0)
+
+#define IS_UTF8_CHAR_FAST(n) ((n) <= 4)
+
+#endif /* IS_UTF8_CHAR() for UTF-8 */
+
+/*
+ * Local variables:
+ * c-indentation-style: bsd
+ * c-basic-offset: 4
+ * indent-tabs-mode: t
+ * End:
+ *
+ * ex: set ts=8 sts=4 sw=4 noet:
+ */