a673fef61f87640225c08b780dd7dfb76b706115
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / ext / Encode / Encode.pm
1 package Encode;
2 use strict;
3
4 our $VERSION = '0.02';
5
6 require DynaLoader;
7 require Exporter;
8
9 our @ISA = qw(Exporter DynaLoader);
10
11 # Public, encouraged API is exported by default
12 our @EXPORT = qw (
13   encode
14   decode
15   encode_utf8
16   decode_utf8
17   find_encoding
18   encodings
19 );
20
21 our @EXPORT_OK =
22     qw(
23        define_encoding
24        define_alias
25        from_to
26        is_utf8
27        is_8bit
28        is_16bit
29        utf8_upgrade
30        utf8_downgrade
31        _utf8_on
32        _utf8_off
33       );
34
35 bootstrap Encode ();
36
37 # Documentation moved after __END__ for speed - NI-S
38
39 use Carp;
40
41 # Make a %encoding package variable to allow a certain amount of cheating
42 our %encoding;
43 my @alias;  # ordered matching list
44 my %alias;  # cached known aliases
45
46                      # 0  1  2  3  4  5   6   7   8   9  10
47 our @latin2iso_num = ( 0, 1, 2, 3, 4, 9, 10, 13, 14, 15, 16 );
48
49 our %winlatin2cp   = (
50                       'Latin1'     => 1252,
51                       'Latin2'     => 1250,
52                       'Cyrillic'   => 1251,
53                       'Baltic'     => 1257,
54                       'Greek'      => 1253,
55                       'Turkish'    => 1254,
56                       'Hebrew'     => 1255,
57                       'Arabic'     => 1256,
58                       'Baltic'     => 1257,
59                       'Vietnamese' => 1258,
60                      );
61
62 sub encodings
63 {
64  my ($class) = @_;
65  return keys %encoding;
66 }
67
68 sub findAlias
69 {
70  my $class = shift;
71  local $_ = shift;
72  # print "# findAlias $_\n";
73  unless (exists $alias{$_})
74   {
75    for (my $i=0; $i < @alias; $i += 2)
76     {
77      my $alias = $alias[$i];
78      my $val   = $alias[$i+1];
79      my $new;
80      if (ref($alias) eq 'Regexp' && $_ =~ $alias)
81       {
82        $new = eval $val;
83       }
84      elsif (ref($alias) eq 'CODE')
85       {
86        $new = &{$alias}($val)
87       }
88      elsif (lc($_) eq lc($alias))
89       {
90        $new = $val;
91       }
92      if (defined($new))
93       {
94        next if $new eq $_; # avoid (direct) recursion on bugs
95        my $enc = (ref($new)) ? $new : find_encoding($new);
96        if ($enc)
97         {
98          $alias{$_} = $enc;
99          last;
100         }
101       }
102     }
103   }
104  return $alias{$_};
105 }
106
107 sub define_alias
108 {
109  while (@_)
110   {
111    my ($alias,$name) = splice(@_,0,2);
112    push(@alias, $alias => $name);
113   }
114 }
115
116 # Allow variants of iso-8859-1 etc.
117 define_alias( qr/^iso[-_]?(\d+)[-_](\d+)$/i => '"iso-$1-$2"' );
118
119 # At least HP-UX has these.
120 define_alias( qr/^iso8859(\d+)$/i => '"iso-8859-$1"' );
121
122 # More HP stuff.
123 define_alias( qr/^(?:hp-)?(arabic|greek|hebrew|kana|roman|thai|turkish)8$/i => '"${1}8"' );
124
125 # The Official name of ASCII. 
126 define_alias( qr/^ANSI[-_]?X3\.4[-_]?1968$/i => '"ascii"' );
127
128 # This is a font issue, not an encoding issue.
129 # (The currency symbol of the Latin 1 upper half
130 #  has been redefined as the euro symbol.)
131 define_alias( qr/^(.+)\@euro$/i => '"$1"' );
132
133 # Allow latin-1 style names as well
134 define_alias( qr/^(?:iso[-_]?)?latin[-_]?(\d+)$/i => '"iso-8859-$latin2iso_num[$1]"' );
135
136 # Allow winlatin1 style names as well
137 define_alias( qr/^win(latin[12]|cyrillic|baltic|greek|turkish|hebrew|arabic|baltic|vietnamese)$/i => '"cp$winlatin2cp{\u$1}"' );
138
139 # Common names for non-latin prefered MIME names
140 define_alias( 'ascii'    => 'US-ascii',
141               'cyrillic' => 'iso-8859-5',
142               'arabic'   => 'iso-8859-6',
143               'greek'    => 'iso-8859-7',
144               'hebrew'   => 'iso-8859-8',
145               'thai'     => 'iso-8859-11',
146               'tis620'   => 'iso-8859-11',
147             );
148
149 # At least AIX has IBM-NNN (surprisingly...) instead of cpNNN.
150 define_alias( qr/^ibm[-_]?(\d\d\d\d?)$/i => '"cp$1"');
151
152 # Standardize on the dashed versions.
153 define_alias( qr/^utf8$/i  => 'utf-8' );
154 define_alias( qr/^koi8r$/i => 'koi8-r' );
155 define_alias( qr/^koi8u$/i => 'koi8-u' );
156
157 # TODO: HP-UX '8' encodings arabic8 greek8 hebrew8 kana8 thai8 turkish8
158 # TODO: HP-UX '15' encodings japanese15 korean15 roi15
159 # TODO: Cyrillic encoding ISO-IR-111 (useful?)
160 # TODO: Chinese encodings GB18030 GBK Big5-HSKCS EUC-TW
161 # TODO: Armenian encoding ARMSCII-8
162 # TODO: Hebrew encoding ISO-8859-8-1
163 # TODO: Thai encoding TCVN
164 # TODO: Korean encoding Johab
165 # TODO: Vietnamese encodings VISCII VPS
166 # TODO: Japanese encoding JIS (not the same as SJIS)
167 # TODO: Mac Asian+African encodings: Arabic Armenian Bengali Burmese
168 #       ChineseSimp ChineseTrad Devanagari Ethiopic ExtArabic
169 #       Farsi Georgian Gujarati Gurmukhi Hebrew Japanese
170 #       Kannada Khmer Korean Laotian Malayalam Mongolian
171 #       Oriya Sinhalese Symbol Tamil Telugu Tibetan Vietnamese
172 # TODO: what is the Japanese 'UJIS' encoding seen in some Linuxes?
173
174 # Map white space and _ to '-'
175 define_alias( qr/^(\S+)[\s_]+(.*)$/i => '"$1-$2"' );
176
177 sub define_encoding
178 {
179  my $obj  = shift;
180  my $name = shift;
181  $encoding{$name} = $obj;
182  my $lc = lc($name);
183  define_alias($lc => $obj) unless $lc eq $name;
184  while (@_)
185   {
186    my $alias = shift;
187    define_alias($alias,$obj);
188   }
189  return $obj;
190 }
191
192 sub getEncoding
193 {
194  my ($class,$name) = @_;
195  my $enc;
196  if (ref($name) && $name->can('new_sequence'))
197   {
198    return $name;
199   }
200  my $lc = lc $name;
201  if (exists $encoding{$name})
202   {
203    return $encoding{$name};
204   }
205  if (exists $encoding{$lc})
206   {
207    return $encoding{$lc};
208   }
209
210   my $oc = $class->findAlias($name);
211   return $oc if defined $oc;
212   return $class->findAlias($lc) if $lc ne $name;
213
214   return;
215 }
216
217 sub find_encoding
218 {
219  my ($name) = @_;
220  return __PACKAGE__->getEncoding($name);
221 }
222
223 sub encode
224 {
225  my ($name,$string,$check) = @_;
226  my $enc = find_encoding($name);
227  croak("Unknown encoding '$name'") unless defined $enc;
228  my $octets = $enc->encode($string,$check);
229  return undef if ($check && length($string));
230  return $octets;
231 }
232
233 sub decode
234 {
235  my ($name,$octets,$check) = @_;
236  my $enc = find_encoding($name);
237  croak("Unknown encoding '$name'") unless defined $enc;
238  my $string = $enc->decode($octets,$check);
239  $_[1] = $octets if $check;
240  return $string;
241 }
242
243 sub from_to
244 {
245  my ($string,$from,$to,$check) = @_;
246  my $f = find_encoding($from);
247  croak("Unknown encoding '$from'") unless defined $f;
248  my $t = find_encoding($to);
249  croak("Unknown encoding '$to'") unless defined $t;
250  my $uni = $f->decode($string,$check);
251  return undef if ($check && length($string));
252  $string = $t->encode($uni,$check);
253  return undef if ($check && length($uni));
254  return length($_[0] = $string);
255 }
256
257 sub encode_utf8
258 {
259  my ($str) = @_;
260  utf8::encode($str);
261  return $str;
262 }
263
264 sub decode_utf8
265 {
266  my ($str) = @_;
267  return pack("C*", unpack("U*", $str)) if is_utf8($str);
268  return undef unless utf8::decode($str);
269  return $str;
270 }
271
272 package Encode::Encoding;
273 # Base class for classes which implement encodings
274
275 sub Define
276 {
277  my $obj = shift;
278  my $canonical = shift;
279  $obj = bless { Name => $canonical },$obj unless ref $obj;
280  # warn "$canonical => $obj\n";
281  Encode::define_encoding($obj, $canonical, @_);
282 }
283
284 sub name { shift->{'Name'} }
285
286 # Temporary legacy methods
287 sub toUnicode    { shift->decode(@_) }
288 sub fromUnicode  { shift->encode(@_) }
289
290 sub new_sequence { return $_[0] }
291
292 package Encode::XS;
293 use base 'Encode::Encoding';
294
295 package Encode::Internal;
296 use base 'Encode::Encoding';
297
298 # Dummy package that provides the encode interface but leaves data
299 # as UTF-X encoded. It is here so that from_to() works.
300
301 __PACKAGE__->Define('Internal');
302
303 Encode::define_alias( 'Unicode' => 'Internal' ) if ord('A') == 65;
304
305 sub decode
306 {
307  my ($obj,$str,$chk) = @_;
308  utf8::upgrade($str);
309  $_[1] = '' if $chk;
310  return $str;
311 }
312
313 *encode = \&decode;
314
315 package Encoding::Unicode;
316 use base 'Encode::Encoding';
317
318 __PACKAGE__->Define('Unicode') unless ord('A') == 65;
319
320 sub decode
321 {
322  my ($obj,$str,$chk) = @_;
323  my $res = '';
324  for (my $i = 0; $i < length($str); $i++)
325   {
326    $res .= chr(utf8::unicode_to_native(ord(substr($str,$i,1))));
327   }
328  $_[1] = '' if $chk;
329  return $res;
330 }
331
332 sub encode
333 {
334  my ($obj,$str,$chk) = @_;
335  my $res = '';
336  for (my $i = 0; $i < length($str); $i++)
337   {
338    $res .= chr(utf8::native_to_unicode(ord(substr($str,$i,1))));
339   }
340  $_[1] = '' if $chk;
341  return $res;
342 }
343
344
345 package Encode::utf8;
346 use base 'Encode::Encoding';
347 # package to allow long-hand
348 #   $octets = encode( utf8 => $string );
349 #
350
351 __PACKAGE__->Define(qw(UTF-8 utf8));
352
353 sub decode
354 {
355  my ($obj,$octets,$chk) = @_;
356  my $str = Encode::decode_utf8($octets);
357  if (defined $str)
358   {
359    $_[1] = '' if $chk;
360    return $str;
361   }
362  return undef;
363 }
364
365 sub encode
366 {
367  my ($obj,$string,$chk) = @_;
368  my $octets = Encode::encode_utf8($string);
369  $_[1] = '' if $chk;
370  return $octets;
371 }
372
373 package Encode::iso10646_1;
374 use base 'Encode::Encoding';
375 # Encoding is 16-bit network order Unicode (no surogates)
376 # Used for X font encodings
377
378 __PACKAGE__->Define(qw(UCS-2 iso-10646-1));
379
380 sub decode
381 {
382  my ($obj,$str,$chk) = @_;
383  my $uni   = '';
384  while (length($str))
385   {
386    my $code = unpack('n',substr($str,0,2,'')) & 0xffff;
387    $uni .= chr($code);
388   }
389  $_[1] = $str if $chk;
390  utf8::upgrade($uni);
391  return $uni;
392 }
393
394 sub encode
395 {
396  my ($obj,$uni,$chk) = @_;
397  my $str   = '';
398  while (length($uni))
399   {
400    my $ch = substr($uni,0,1,'');
401    my $x  = ord($ch);
402    unless ($x < 32768)
403     {
404      last if ($chk);
405      $x = 0;
406     }
407    $str .= pack('n',$x);
408   }
409  $_[1] = $uni if $chk;
410  return $str;
411 }
412
413 package Encode::ucs_2le;
414 use base 'Encode::Encoding';
415
416 __PACKAGE__->Define(qw(UCS-2le UCS-2LE ucs-2le));
417
418 sub decode
419 {
420  my ($obj,$str,$chk) = @_;
421  my $uni   = '';
422  while (length($str))
423  {
424   my $code = unpack('v',substr($str,0,2,'')) & 0xffff;
425   $uni .= chr($code);
426  }
427  $_[1] = $str if $chk;
428  utf8::upgrade($uni);
429  return $uni;
430 }
431
432 sub encode
433 {
434  my ($obj,$uni,$chk) = @_;
435  my $str   = '';
436  while (length($uni))
437  {
438   my $ch = substr($uni,0,1,'');
439   my $x  = ord($ch);
440   unless ($x < 32768)
441   {
442    last if ($chk);
443    $x = 0;
444   }
445   $str .= pack('v',$x);
446  }
447  $_[1] = $uni if $chk;
448  return $str;
449 }
450
451 # switch back to Encode package in case we ever add AutoLoader
452 package Encode;
453
454 1;
455
456 __END__
457
458 =head1 NAME
459
460 Encode - character encodings
461
462 =head1 SYNOPSIS
463
464     use Encode;
465
466 =head1 DESCRIPTION
467
468 The C<Encode> module provides the interfaces between Perl's strings
469 and the rest of the system.  Perl strings are sequences of B<characters>.
470
471 The repertoire of characters that Perl can represent is at least that
472 defined by the Unicode Consortium. On most platforms the ordinal
473 values of the characters (as returned by C<ord(ch)>) is the "Unicode
474 codepoint" for the character (the exceptions are those platforms where
475 the legacy encoding is some variant of EBCDIC rather than a super-set
476 of ASCII - see L<perlebcdic>).
477
478 Traditionaly computer data has been moved around in 8-bit chunks
479 often called "bytes". These chunks are also known as "octets" in
480 networking standards. Perl is widely used to manipulate data of
481 many types - not only strings of characters representing human or
482 computer languages but also "binary" data being the machines representation
483 of numbers, pixels in an image - or just about anything.
484
485 When Perl is processing "binary data" the programmer wants Perl to process
486 "sequences of bytes". This is not a problem for Perl - as a byte has 256
487 possible values it easily fits in Perl's much larger "logical character".
488
489 =head2 TERMINOLOGY
490
491 =over 4
492
493 =item *
494
495 I<character>: a character in the range 0..(2**32-1) (or more).
496 (What Perl's strings are made of.)
497
498 =item *
499
500 I<byte>: a character in the range 0..255
501 (A special case of a Perl character.)
502
503 =item *
504
505 I<octet>: 8 bits of data, with ordinal values 0..255
506 (Term for bytes passed to or from a non-Perl context, e.g. disk file.)
507
508 =back
509
510 The marker [INTERNAL] marks Internal Implementation Details, in
511 general meant only for those who think they know what they are doing,
512 and such details may change in future releases.
513
514 =head1 ENCODINGS
515
516 =head2 Characteristics of an Encoding
517
518 An encoding has a "repertoire" of characters that it can represent,
519 and for each representable character there is at least one sequence of
520 octets that represents it.
521
522 =head2 Types of Encodings
523
524 Encodings can be divided into the following types:
525
526 =over 4
527
528 =item * Fixed length 8-bit (or less) encodings.
529
530 Each character is a single octet so may have a repertoire of up to
531 256 characters. ASCII and iso-8859-* are typical examples.
532
533 =item * Fixed length 16-bit encodings
534
535 Each character is two octets so may have a repertoire of up to
536 65 536 characters.  Unicode's UCS-2 is an example.  Also used for
537 encodings for East Asian languages.
538
539 =item * Fixed length 32-bit encodings.
540
541 Not really very "encoded" encodings. The Unicode code points
542 are just represented as 4-octet integers. None the less because
543 different architectures use different representations of integers
544 (so called "endian") there at least two disctinct encodings.
545
546 =item * Multi-byte encodings
547
548 The number of octets needed to represent a character varies.
549 UTF-8 is a particularly complex but regular case of a multi-byte
550 encoding. Several East Asian countries use a multi-byte encoding
551 where 1-octet is used to cover western roman characters and Asian
552 characters get 2-octets.
553 (UTF-16 is strictly a multi-byte encoding taking either 2 or 4 octets
554 to represent a Unicode code point.)
555
556 =item * "Escape" encodings.
557
558 These encodings embed "escape sequences" into the octet sequence
559 which describe how the following octets are to be interpreted.
560 The iso-2022-* family is typical. Following the escape sequence
561 octets are encoded by an "embedded" encoding (which will be one
562 of the above types) until another escape sequence switches to
563 a different "embedded" encoding.
564
565 These schemes are very flexible and can handle mixed languages but are
566 very complex to process (and have state).  No escape encodings are
567 implemented for Perl yet.
568
569 =back
570
571 =head2 Specifying Encodings
572
573 Encodings can be specified to the API described below in two ways:
574
575 =over 4
576
577 =item 1. By name
578
579 Encoding names are strings with characters taken from a restricted
580 repertoire.  See L</"Encoding Names">.
581
582 =item 2. As an object
583
584 Encoding objects are returned by C<find_encoding($name)>.
585
586 =back
587
588 =head2 Encoding Names
589
590 Encoding names are case insensitive. White space in names is ignored.
591 In addition an encoding may have aliases. Each encoding has one
592 "canonical" name.  The "canonical" name is chosen from the names of
593 the encoding by picking the first in the following sequence:
594
595 =over 4
596
597 =item * The MIME name as defined in IETF RFC-XXXX.
598
599 =item * The name in the IANA registry.
600
601 =item * The name used by the the organization that defined it.
602
603 =back
604
605 Because of all the alias issues, and because in the general case
606 encodings have state C<Encode> uses the encoding object internally
607 once an operation is in progress.
608
609 =head1 PERL ENCODING API
610
611 =head2 Generic Encoding Interface
612
613 =over 4
614
615 =item *
616
617         $bytes  = encode(ENCODING, $string[, CHECK])
618
619 Encodes string from Perl's internal form into I<ENCODING> and returns
620 a sequence of octets.  For CHECK see L</"Handling Malformed Data">.
621
622 =item *
623
624         $string = decode(ENCODING, $bytes[, CHECK])
625
626 Decode sequence of octets assumed to be in I<ENCODING> into Perl's
627 internal form and returns the resulting string.  For CHECK see
628 L</"Handling Malformed Data">.
629
630 =item *
631
632         from_to($string, FROM_ENCODING, TO_ENCODING[, CHECK])
633
634 Convert B<in-place> the data between two encodings.  How did the data
635 in $string originally get to be in FROM_ENCODING?  Either using
636 encode() or through PerlIO: See L</"Encoding and IO">.  For CHECK
637 see L</"Handling Malformed Data">.
638
639 For example to convert ISO 8859-1 data to UTF-8:
640
641         from_to($data, "iso-8859-1", "utf-8");
642
643 and to convert it back:
644
645         from_to($data, "utf-8", "iso-8859-1");
646
647 Note that because the conversion happens in place, the data to be
648 converted cannot be a string constant, it must be a scalar variable.
649
650 =back
651
652 =head2 Handling Malformed Data
653
654 If CHECK is not set, C<undef> is returned.  If the data is supposed to
655 be UTF-8, an optional lexical warning (category utf8) is given.  If
656 CHECK is true but not a code reference, dies.
657
658 It would desirable to have a way to indicate that transform should use
659 the encodings "replacement character" - no such mechanism is defined yet.
660
661 It is also planned to allow I<CHECK> to be a code reference.
662
663 This is not yet implemented as there are design issues with what its
664 arguments should be and how it returns its results.
665
666 =over 4
667
668 =item Scheme 1
669
670 Passed remaining fragment of string being processed.
671 Modifies it in place to remove bytes/characters it can understand
672 and returns a string used to represent them.
673 e.g.
674
675  sub fixup {
676    my $ch = substr($_[0],0,1,'');
677    return sprintf("\x{%02X}",ord($ch);
678  }
679
680 This scheme is close to how underlying C code for Encode works, but gives
681 the fixup routine very little context.
682
683 =item Scheme 2
684
685 Passed original string, and an index into it of the problem area, and
686 output string so far.  Appends what it will to output string and
687 returns new index into original string.  For example:
688
689  sub fixup {
690    # my ($s,$i,$d) = @_;
691    my $ch = substr($_[0],$_[1],1);
692    $_[2] .= sprintf("\x{%02X}",ord($ch);
693    return $_[1]+1;
694  }
695
696 This scheme gives maximal control to the fixup routine but is more
697 complicated to code, and may need internals of Encode to be tweaked to
698 keep original string intact.
699
700 =item Other Schemes
701
702 Hybrids of above.
703
704 Multiple return values rather than in-place modifications.
705
706 Index into the string could be pos($str) allowing s/\G...//.
707
708 =back
709
710 =head2 UTF-8 / utf8
711
712 The Unicode consortium defines the UTF-8 standard as a way of encoding
713 the entire Unicode repertiore as sequences of octets.  This encoding is
714 expected to become very widespread. Perl can use this form internaly
715 to represent strings, so conversions to and from this form are
716 particularly efficient (as octets in memory do not have to change,
717 just the meta-data that tells Perl how to treat them).
718
719 =over 4
720
721 =item *
722
723         $bytes = encode_utf8($string);
724
725 The characters that comprise string are encoded in Perl's superset of UTF-8
726 and the resulting octets returned as a sequence of bytes. All possible
727 characters have a UTF-8 representation so this function cannot fail.
728
729 =item *
730
731         $string = decode_utf8($bytes [,CHECK]);
732
733 The sequence of octets represented by $bytes is decoded from UTF-8
734 into a sequence of logical characters. Not all sequences of octets
735 form valid UTF-8 encodings, so it is possible for this call to fail.
736 For CHECK see L</"Handling Malformed Data">.
737
738 =back
739
740 =head2 Other Encodings of Unicode
741
742 UTF-16 is similar to UCS-2, 16 bit or 2-byte chunks.  UCS-2 can only
743 represent 0..0xFFFF, while UTF-16 has a I<surrogate pair> scheme which
744 allows it to cover the whole Unicode range.
745
746 Surrogates are code points set aside to encode the 0x01000..0x10FFFF
747 range of Unicode code points in pairs of 16-bit units.  The I<high
748 surrogates> are the range 0xD800..0xDBFF, and the I<low surrogates>
749 are the range 0xDC00..0xDFFFF.  The surrogate encoding is
750
751         $hi = ($uni - 0x10000) / 0x400 + 0xD800;
752         $lo = ($uni - 0x10000) % 0x400 + 0xDC00;
753
754 and the decoding is
755
756         $uni = 0x10000 + ($hi - 0xD8000) * 0x400 + ($lo - 0xDC00);
757
758 Encode implements big-endian UCS-2 aliased to "iso-10646-1" as that
759 happens to be the name used by that representation when used with X11
760 fonts.
761
762 UTF-32 or UCS-4 is 32-bit or 4-byte chunks.  Perl's logical characters
763 can be considered as being in this form without encoding. An encoding
764 to transfer strings in this form (e.g. to write them to a file) would
765 need to
766
767      pack('L*', unpack('U*', $string));  # native
768   or
769      pack('V*', unpack('U*', $string));  # little-endian
770   or
771      pack('N*', unpack('U*', $string));  # big-endian
772
773 depending on the endianness required.
774
775 No UTF-32 encodings are implemented yet.
776
777 Both UCS-2 and UCS-4 style encodings can have "byte order marks" by
778 representing the code point 0xFFFE as the very first thing in a file.
779
780 =head2 Listing available encodings
781
782   use Encode qw(encodings);
783   @list = encodings();
784
785 Returns a list of the canonical names of the available encodings.
786
787 =head2 Defining Aliases
788
789   use Encode qw(define_alias);
790   define_alias( newName => ENCODING);
791
792 Allows newName to be used as am alias for ENCODING. ENCODING may be
793 either the name of an encoding or and encoding object (as above).
794
795 Currently I<newName> can be specified in the following ways:
796
797 =over 4
798
799 =item As a simple string.
800
801 =item As a qr// compiled regular expression, e.g.:
802
803   define_alias( qr/^iso8859-(\d+)$/i => '"iso-8859-$1"' );
804
805 In this case if I<ENCODING> is not a reference it is C<eval>-ed to
806 allow C<$1> etc. to be subsituted.  The example is one way to names as
807 used in X11 font names to alias the MIME names for the iso-8859-*
808 family.
809
810 =item As a code reference, e.g.:
811
812   define_alias( sub { return /^iso8859-(\d+)$/i ? "iso-8859-$1" : undef } , '');
813
814 In this case C<$_> will be set to the name that is being looked up and
815 I<ENCODING> is passed to the sub as its first argument.  The example
816 is another way to names as used in X11 font names to alias the MIME
817 names for the iso-8859-* family.
818
819 =back
820
821 =head2 Defining Encodings
822
823     use Encode qw(define_alias);
824     define_encoding( $object, 'canonicalName' [,alias...]);
825
826 Causes I<canonicalName> to be associated with I<$object>.  The object
827 should provide the interface described in L</"IMPLEMENTATION CLASSES">
828 below.  If more than two arguments are provided then additional
829 arguments are taken as aliases for I<$object> as for C<define_alias>.
830
831 =head1 Encoding and IO
832
833 It is very common to want to do encoding transformations when
834 reading or writing files, network connections, pipes etc.
835 If Perl is configured to use the new 'perlio' IO system then
836 C<Encode> provides a "layer" (See L<perliol>) which can transform
837 data as it is read or written.
838
839 Here is how the blind poet would modernise the encoding:
840
841     use Encode;
842     open(my $iliad,'<:encoding(iso-8859-7)','iliad.greek');
843     open(my $utf8,'>:utf8','iliad.utf8');
844     my @epic = <$iliad>;
845     print $utf8 @epic;
846     close($utf8);
847     close($illiad);
848
849 In addition the new IO system can also be configured to read/write
850 UTF-8 encoded characters (as noted above this is efficient):
851
852     open(my $fh,'>:utf8','anything');
853     print $fh "Any \x{0021} string \N{SMILEY FACE}\n";
854
855 Either of the above forms of "layer" specifications can be made the default
856 for a lexical scope with the C<use open ...> pragma. See L<open>.
857
858 Once a handle is open is layers can be altered using C<binmode>.
859
860 Without any such configuration, or if Perl itself is built using
861 system's own IO, then write operations assume that file handle accepts
862 only I<bytes> and will C<die> if a character larger than 255 is
863 written to the handle. When reading, each octet from the handle
864 becomes a byte-in-a-character. Note that this default is the same
865 behaviour as bytes-only languages (including Perl before v5.6) would
866 have, and is sufficient to handle native 8-bit encodings
867 e.g. iso-8859-1, EBCDIC etc. and any legacy mechanisms for handling
868 other encodings and binary data.
869
870 In other cases it is the programs responsibility to transform
871 characters into bytes using the API above before doing writes, and to
872 transform the bytes read from a handle into characters before doing
873 "character operations" (e.g. C<lc>, C</\W+/>, ...).
874
875 You can also use PerlIO to convert larger amounts of data you don't
876 want to bring into memory.  For example to convert between ISO 8859-1
877 (Latin 1) and UTF-8 (or UTF-EBCDIC in EBCDIC machines):
878
879     open(F, "<:encoding(iso-8859-1)", "data.txt") or die $!;
880     open(G, ">:utf8",                 "data.utf") or die $!;
881     while (<F>) { print G }
882
883     # Could also do "print G <F>" but that would pull
884     # the whole file into memory just to write it out again.
885
886 More examples:
887
888     open(my $f, "<:encoding(cp1252)")
889     open(my $g, ">:encoding(iso-8859-2)")
890     open(my $h, ">:encoding(latin9)")       # iso-8859-15
891
892 See L<PerlIO> for more information.
893
894 See also L<encoding> for how to change the default encoding of the
895 data in your script.
896
897 =head1 Encoding How to ...
898
899 To do:
900
901 =over 4
902
903 =item * IO with mixed content (faking iso-2020-*)
904
905 =item * MIME's Content-Length:
906
907 =item * UTF-8 strings in binary data.
908
909 =item * Perl/Encode wrappers on non-Unicode XS modules.
910
911 =back
912
913 =head1 Messing with Perl's Internals
914
915 The following API uses parts of Perl's internals in the current
916 implementation.  As such they are efficient, but may change.
917
918 =over 4
919
920 =item * is_utf8(STRING [, CHECK])
921
922 [INTERNAL] Test whether the UTF-8 flag is turned on in the STRING.
923 If CHECK is true, also checks the data in STRING for being well-formed
924 UTF-8.  Returns true if successful, false otherwise.
925
926 =item * valid_utf8(STRING)
927
928 [INTERNAL] Test whether STRING is in a consistent state.  Will return
929 true if string is held as bytes, or is well-formed UTF-8 and has the
930 UTF-8 flag on.  Main reason for this routine is to allow Perl's
931 testsuite to check that operations have left strings in a consistent
932 state.
933
934 =item *
935
936         _utf8_on(STRING)
937
938 [INTERNAL] Turn on the UTF-8 flag in STRING.  The data in STRING is
939 B<not> checked for being well-formed UTF-8.  Do not use unless you
940 B<know> that the STRING is well-formed UTF-8.  Returns the previous
941 state of the UTF-8 flag (so please don't test the return value as
942 I<not> success or failure), or C<undef> if STRING is not a string.
943
944 =item *
945
946         _utf8_off(STRING)
947
948 [INTERNAL] Turn off the UTF-8 flag in STRING.  Do not use frivolously.
949 Returns the previous state of the UTF-8 flag (so please don't test the
950 return value as I<not> success or failure), or C<undef> if STRING is
951 not a string.
952
953 =back
954
955 =head1 IMPLEMENTATION CLASSES
956
957 As mentioned above encodings are (in the current implementation at least)
958 defined by objects. The mapping of encoding name to object is via the
959 C<%encodings> hash.
960
961 The values of the hash can currently be either strings or objects.
962 The string form may go away in the future. The string form occurs
963 when C<encodings()> has scanned C<@INC> for loadable encodings but has
964 not actually loaded the encoding in question. This is because the
965 current "loading" process is all Perl and a bit slow.
966
967 Once an encoding is loaded then value of the hash is object which
968 implements the encoding. The object should provide the following
969 interface:
970
971 =over 4
972
973 =item -E<gt>name
974
975 Should return the string representing the canonical name of the encoding.
976
977 =item -E<gt>new_sequence
978
979 This is a placeholder for encodings with state. It should return an
980 object which implements this interface, all current implementations
981 return the original object.
982
983 =item -E<gt>encode($string,$check)
984
985 Should return the octet sequence representing I<$string>. If I<$check>
986 is true it should modify I<$string> in place to remove the converted
987 part (i.e.  the whole string unless there is an error).  If an error
988 occurs it should return the octet sequence for the fragment of string
989 that has been converted, and modify $string in-place to remove the
990 converted part leaving it starting with the problem fragment.
991
992 If check is is false then C<encode> should make a "best effort" to
993 convert the string - for example by using a replacement character.
994
995 =item -E<gt>decode($octets,$check)
996
997 Should return the string that I<$octets> represents. If I<$check> is
998 true it should modify I<$octets> in place to remove the converted part
999 (i.e.  the whole sequence unless there is an error).  If an error
1000 occurs it should return the fragment of string that has been
1001 converted, and modify $octets in-place to remove the converted part
1002 leaving it starting with the problem fragment.
1003
1004 If check is is false then C<decode> should make a "best effort" to
1005 convert the string - for example by using Unicode's "\x{FFFD}" as a
1006 replacement character.
1007
1008 =back
1009
1010 It should be noted that the check behaviour is different from the
1011 outer public API. The logic is that the "unchecked" case is useful
1012 when encoding is part of a stream which may be reporting errors
1013 (e.g. STDERR).  In such cases it is desirable to get everything
1014 through somehow without causing additional errors which obscure the
1015 original one. Also the encoding is best placed to know what the
1016 correct replacement character is, so if that is the desired behaviour
1017 then letting low level code do it is the most efficient.
1018
1019 In contrast if check is true, the scheme above allows the encoding to
1020 do as much as it can and tell layer above how much that was. What is
1021 lacking at present is a mechanism to report what went wrong. The most
1022 likely interface will be an additional method call to the object, or
1023 perhaps (to avoid forcing per-stream objects on otherwise stateless
1024 encodings) and additional parameter.
1025
1026 It is also highly desirable that encoding classes inherit from
1027 C<Encode::Encoding> as a base class. This allows that class to define
1028 additional behaviour for all encoding objects. For example built in
1029 Unicode, UCS-2 and UTF-8 classes use :
1030
1031   package Encode::MyEncoding;
1032   use base qw(Encode::Encoding);
1033
1034   __PACKAGE__->Define(qw(myCanonical myAlias));
1035
1036 To create an object with bless {Name => ...},$class, and call
1037 define_encoding.  They inherit their C<name> method from
1038 C<Encode::Encoding>.
1039
1040 =head2 Compiled Encodings
1041
1042 F<Encode.xs> provides a class C<Encode::XS> which provides the
1043 interface described above. It calls a generic octet-sequence to
1044 octet-sequence "engine" that is driven by tables (defined in
1045 F<encengine.c>). The same engine is used for both encode and
1046 decode. C<Encode:XS>'s C<encode> forces Perl's characters to their
1047 UTF-8 form and then treats them as just another multibyte
1048 encoding. C<Encode:XS>'s C<decode> transforms the sequence and then
1049 turns the UTF-8-ness flag as that is the form that the tables are
1050 defined to produce. For details of the engine see the comments in
1051 F<encengine.c>.
1052
1053 The tables are produced by the Perl script F<compile> (the name needs
1054 to change so we can eventually install it somewhere). F<compile> can
1055 currently read two formats:
1056
1057 =over 4
1058
1059 =item *.enc
1060
1061 This is a coined format used by Tcl. It is documented in
1062 Encode/EncodeFormat.pod.
1063
1064 =item *.ucm
1065
1066 This is the semi-standard format used by IBM's ICU package.
1067
1068 =back
1069
1070 F<compile> can write the following forms:
1071
1072 =over 4
1073
1074 =item *.ucm
1075
1076 See above - the F<Encode/*.ucm> files provided with the distribution have
1077 been created from the original Tcl .enc files using this approach.
1078
1079 =item *.c
1080
1081 Produces tables as C data structures - this is used to build in encodings
1082 into F<Encode.so>/F<Encode.dll>.
1083
1084 =item *.xs
1085
1086 In theory this allows encodings to be stand-alone loadable Perl
1087 extensions.  The process has not yet been tested. The plan is to use
1088 this approach for large East Asian encodings.
1089
1090 =back
1091
1092 The set of encodings built-in to F<Encode.so>/F<Encode.dll> is
1093 determined by F<Makefile.PL>.  The current set is as follows:
1094
1095 =over 4
1096
1097 =item ascii and iso-8859-*
1098
1099 That is all the common 8-bit "western" encodings.
1100
1101 =item IBM-1047 and two other variants of EBCDIC.
1102
1103 These are the same variants that are supported by EBCDIC Perl as
1104 "native" encodings.  They are included to prove "reversibility" of
1105 some constructs in EBCDIC Perl.
1106
1107 =item symbol and dingbats as used by Tk on X11.
1108
1109 (The reason Encode got started was to support Perl/Tk.)
1110
1111 =back
1112
1113 That set is rather ad hoc and has been driven by the needs of the
1114 tests rather than the needs of typical applications. It is likely
1115 to be rationalized.
1116
1117 =head1 SEE ALSO
1118
1119 L<perlunicode>, L<perlebcdic>, L<perlfunc/open>, L<PerlIO>, L<encoding>
1120
1121 =cut
1122