a964703f782ccb8e70187704be10f1f171efebd4
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / ext / Encode / Encode.pm
1 package Encode;
2 use strict;
3 our $VERSION = '0.40';
4
5 require DynaLoader;
6 require Exporter;
7
8 our @ISA = qw(Exporter DynaLoader);
9
10 # Public, encouraged API is exported by default
11 our @EXPORT = qw (
12   encode
13   decode
14   encode_utf8
15   decode_utf8
16   find_encoding
17   encodings
18 );
19
20 our @EXPORT_OK =
21     qw(
22        define_encoding
23        define_alias
24        from_to
25        is_utf8
26        is_8bit
27        is_16bit
28        utf8_upgrade
29        utf8_downgrade
30        _utf8_on
31        _utf8_off
32       );
33
34 bootstrap Encode ();
35
36 # Documentation moved after __END__ for speed - NI-S
37
38 use Carp;
39
40 # Make a %encoding package variable to allow a certain amount of cheating
41 our %encoding;
42 my @alias;  # ordered matching list
43 my %alias;  # cached known aliases
44
45                      # 0  1  2  3  4  5   6   7   8   9  10
46 our @latin2iso_num = ( 0, 1, 2, 3, 4, 9, 10, 13, 14, 15, 16 );
47
48 our %winlatin2cp   = (
49                       'Latin1'     => 1252,
50                       'Latin2'     => 1250,
51                       'Cyrillic'   => 1251,
52                       'Greek'      => 1253,
53                       'Turkish'    => 1254,
54                       'Hebrew'     => 1255,
55                       'Arabic'     => 1256,
56                       'Baltic'     => 1257,
57                       'Vietnamese' => 1258,
58                      );
59
60 sub encodings
61 {
62  my ($class) = @_;
63  return
64      map { $_->[0] }
65          sort { $a->[1] cmp $b->[1] }
66                map { [$_, lc $_] }
67                    grep { $_ ne 'Internal' }
68                         keys %encoding;
69 }
70
71 sub findAlias
72 {
73     my $class = shift;
74     local $_ = shift;
75     # print "# findAlias $_\n";
76     unless (exists $alias{$_})
77     {
78         for (my $i=0; $i < @alias; $i += 2)
79         {
80             my $alias = $alias[$i];
81             my $val   = $alias[$i+1];
82             my $new;
83             if (ref($alias) eq 'Regexp' && $_ =~ $alias)
84             {
85                 $new = eval $val;
86             }
87             elsif (ref($alias) eq 'CODE')
88             {
89                 $new = &{$alias}($val)
90                 }
91             elsif (lc($_) eq lc($alias))
92             {
93                 $new = $val;
94             }
95             if (defined($new))
96             {
97                 next if $new eq $_; # avoid (direct) recursion on bugs
98                 my $enc = (ref($new)) ? $new : find_encoding($new);
99                 if ($enc)
100                 {
101                     $alias{$_} = $enc;
102                     last;
103                 }
104             }
105         }
106     }
107     return $alias{$_};
108 }
109
110 sub define_alias
111 {
112     while (@_)
113     {
114         my ($alias,$name) = splice(@_,0,2);
115         push(@alias, $alias => $name);
116     }
117 }
118
119 # Allow variants of iso-8859-1 etc.
120 define_alias( qr/^iso[-_]?(\d+)[-_](\d+)$/i => '"iso-$1-$2"' );
121
122 # At least HP-UX has these.
123 define_alias( qr/^iso8859(\d+)$/i => '"iso-8859-$1"' );
124
125 # More HP stuff.
126 define_alias( qr/^(?:hp-)?(arabic|greek|hebrew|kana|roman|thai|turkish)8$/i => '"${1}8"' );
127
128 # The Official name of ASCII.
129 define_alias( qr/^ANSI[-_]?X3\.4[-_]?1968$/i => '"ascii"' );
130
131 # This is a font issue, not an encoding issue.
132 # (The currency symbol of the Latin 1 upper half
133 #  has been redefined as the euro symbol.)
134 define_alias( qr/^(.+)\@euro$/i => '"$1"' );
135
136 # Allow latin-1 style names as well
137 define_alias( qr/^(?:iso[-_]?)?latin[-_]?(\d+)$/i => '"iso-8859-$latin2iso_num[$1]"' );
138
139 # Allow winlatin1 style names as well
140 define_alias( qr/^win(latin[12]|cyrillic|baltic|greek|turkish|hebrew|arabic|baltic|vietnamese)$/i => '"cp$winlatin2cp{\u$1}"' );
141
142 # Common names for non-latin prefered MIME names
143 define_alias( 'ascii'    => 'US-ascii',
144               'cyrillic' => 'iso-8859-5',
145               'arabic'   => 'iso-8859-6',
146               'greek'    => 'iso-8859-7',
147               'hebrew'   => 'iso-8859-8',
148               'thai'     => 'iso-8859-11',
149               'tis620'   => 'iso-8859-11',
150             );
151
152 # At least AIX has IBM-NNN (surprisingly...) instead of cpNNN.
153 # And Microsoft has their own naming (again, surprisingly).
154 define_alias( qr/^(?:ibm|ms)[-_]?(\d\d\d\d?)$/i => '"cp$1"');
155
156 # Sometimes seen with a leading zero.
157 define_alias( qr/^cp037$/i => '"cp37"');
158
159 # Ououououou.
160 define_alias( qr/^macRomanian$/i => '"macRumanian"');
161
162 # Standardize on the dashed versions.
163 define_alias( qr/^utf8$/i  => 'utf-8' );
164 define_alias( qr/^koi8r$/i => 'koi8-r' );
165 define_alias( qr/^koi8u$/i => 'koi8-u' );
166
167 # Seen in some Linuxes.
168 define_alias( qr/^ujis$/i => 'euc-jp' );
169
170 # TODO: HP-UX '8' encodings arabic8 greek8 hebrew8 kana8 thai8 turkish8
171 # TODO: HP-UX '15' encodings japanese15 korean15 roi15
172 # TODO: Cyrillic encoding ISO-IR-111 (useful?)
173 # TODO: Chinese encodings GB18030 EUC-TW HZ
174 # TODO: Armenian encoding ARMSCII-8
175 # TODO: Hebrew encoding ISO-8859-8-1
176 # TODO: Thai encoding TCVN
177 # TODO: Korean encoding Johab
178 # TODO: Vietnamese encodings VPS
179 # TODO: Japanese encoding JIS (not the same as SJIS)
180 # TODO: Mac Asian+African encodings: Arabic Armenian Bengali Burmese
181 #       ChineseSimp ChineseTrad Devanagari Ethiopic ExtArabic
182 #       Farsi Georgian Gujarati Gurmukhi Hebrew Japanese
183 #       Kannada Khmer Korean Laotian Malayalam Mongolian
184 #       Oriya Sinhalese Symbol Tamil Telugu Tibetan Vietnamese
185
186 # Map white space and _ to '-'
187 define_alias( qr/^(\S+)[\s_]+(.*)$/i => '"$1-$2"' );
188
189 sub define_encoding
190 {
191     my $obj  = shift;
192     my $name = shift;
193     $encoding{$name} = $obj;
194     my $lc = lc($name);
195     define_alias($lc => $obj) unless $lc eq $name;
196     while (@_)
197     {
198         my $alias = shift;
199         define_alias($alias,$obj);
200     }
201     return $obj;
202 }
203
204 sub getEncoding
205 {
206     my ($class,$name) = @_;
207     my $enc;
208     if (ref($name) && $name->can('new_sequence'))
209     {
210         return $name;
211     }
212     my $lc = lc $name;
213     if (exists $encoding{$name})
214     {
215         return $encoding{$name};
216     }
217     if (exists $encoding{$lc})
218     {
219         return $encoding{$lc};
220     }
221
222     my $oc = $class->findAlias($name);
223     return $oc if defined $oc;
224     return $class->findAlias($lc) if $lc ne $name;
225
226     return;
227 }
228
229 sub find_encoding
230 {
231     my ($name) = @_;
232     return __PACKAGE__->getEncoding($name);
233 }
234
235 sub encode
236 {
237     my ($name,$string,$check) = @_;
238     my $enc = find_encoding($name);
239     croak("Unknown encoding '$name'") unless defined $enc;
240     my $octets = $enc->encode($string,$check);
241     return undef if ($check && length($string));
242     return $octets;
243 }
244
245 sub decode
246 {
247     my ($name,$octets,$check) = @_;
248     my $enc = find_encoding($name);
249     croak("Unknown encoding '$name'") unless defined $enc;
250     my $string = $enc->decode($octets,$check);
251     $_[1] = $octets if $check;
252     return $string;
253 }
254
255 sub from_to
256 {
257     my ($string,$from,$to,$check) = @_;
258     my $f = find_encoding($from);
259     croak("Unknown encoding '$from'") unless defined $f;
260     my $t = find_encoding($to);
261     croak("Unknown encoding '$to'") unless defined $t;
262     my $uni = $f->decode($string,$check);
263     return undef if ($check && length($string));
264     $string = $t->encode($uni,$check);
265     return undef if ($check && length($uni));
266     return length($_[0] = $string);
267 }
268
269 sub encode_utf8
270 {
271     my ($str) = @_;
272   utf8::encode($str);
273     return $str;
274 }
275
276 sub decode_utf8
277 {
278     my ($str) = @_;
279     return undef unless utf8::decode($str);
280     return $str;
281 }
282
283 require Encode::Encoding;
284 require Encode::XS;
285 require Encode::Internal;
286 require Encode::Unicode;
287 require Encode::utf8;
288 require Encode::iso10646_1;
289 require Encode::ucs2_le;
290
291 1;
292
293 __END__
294
295 =head1 NAME
296
297 Encode - character encodings
298
299 =head1 SYNOPSIS
300
301     use Encode;
302
303 =head1 DESCRIPTION
304
305 The C<Encode> module provides the interfaces between Perl's strings
306 and the rest of the system.  Perl strings are sequences of B<characters>.
307
308 The repertoire of characters that Perl can represent is at least that
309 defined by the Unicode Consortium. On most platforms the ordinal
310 values of the characters (as returned by C<ord(ch)>) is the "Unicode
311 codepoint" for the character (the exceptions are those platforms where
312 the legacy encoding is some variant of EBCDIC rather than a super-set
313 of ASCII - see L<perlebcdic>).
314
315 Traditionaly computer data has been moved around in 8-bit chunks
316 often called "bytes". These chunks are also known as "octets" in
317 networking standards. Perl is widely used to manipulate data of
318 many types - not only strings of characters representing human or
319 computer languages but also "binary" data being the machines representation
320 of numbers, pixels in an image - or just about anything.
321
322 When Perl is processing "binary data" the programmer wants Perl to process
323 "sequences of bytes". This is not a problem for Perl - as a byte has 256
324 possible values it easily fits in Perl's much larger "logical character".
325
326 =head2 TERMINOLOGY
327
328 =over 4
329
330 =item *
331
332 I<character>: a character in the range 0..(2**32-1) (or more).
333 (What Perl's strings are made of.)
334
335 =item *
336
337 I<byte>: a character in the range 0..255
338 (A special case of a Perl character.)
339
340 =item *
341
342 I<octet>: 8 bits of data, with ordinal values 0..255
343 (Term for bytes passed to or from a non-Perl context, e.g. disk file.)
344
345 =back
346
347 The marker [INTERNAL] marks Internal Implementation Details, in
348 general meant only for those who think they know what they are doing,
349 and such details may change in future releases.
350
351 =head1 ENCODINGS
352
353 =head2 Characteristics of an Encoding
354
355 An encoding has a "repertoire" of characters that it can represent,
356 and for each representable character there is at least one sequence of
357 octets that represents it.
358
359 =head2 Types of Encodings
360
361 Encodings can be divided into the following types:
362
363 =over 4
364
365 =item * Fixed length 8-bit (or less) encodings.
366
367 Each character is a single octet so may have a repertoire of up to
368 256 characters. ASCII and iso-8859-* are typical examples.
369
370 =item * Fixed length 16-bit encodings
371
372 Each character is two octets so may have a repertoire of up to
373 65 536 characters.  Unicode's UCS-2 is an example.  Also used for
374 encodings for East Asian languages.
375
376 =item * Fixed length 32-bit encodings.
377
378 Not really very "encoded" encodings. The Unicode code points
379 are just represented as 4-octet integers. None the less because
380 different architectures use different representations of integers
381 (so called "endian") there at least two disctinct encodings.
382
383 =item * Multi-byte encodings
384
385 The number of octets needed to represent a character varies.
386 UTF-8 is a particularly complex but regular case of a multi-byte
387 encoding. Several East Asian countries use a multi-byte encoding
388 where 1-octet is used to cover western roman characters and Asian
389 characters get 2-octets.
390 (UTF-16 is strictly a multi-byte encoding taking either 2 or 4 octets
391 to represent a Unicode code point.)
392
393 =item * "Escape" encodings.
394
395 These encodings embed "escape sequences" into the octet sequence
396 which describe how the following octets are to be interpreted.
397 The iso-2022-* family is typical. Following the escape sequence
398 octets are encoded by an "embedded" encoding (which will be one
399 of the above types) until another escape sequence switches to
400 a different "embedded" encoding.
401
402 These schemes are very flexible and can handle mixed languages but are
403 very complex to process (and have state).  No escape encodings are
404 implemented for Perl yet.
405
406 =back
407
408 =head2 Specifying Encodings
409
410 Encodings can be specified to the API described below in two ways:
411
412 =over 4
413
414 =item 1. By name
415
416 Encoding names are strings with characters taken from a restricted
417 repertoire.  See L</"Encoding Names">.
418
419 =item 2. As an object
420
421 Encoding objects are returned by C<find_encoding($name)>.
422
423 =back
424
425 =head2 Encoding Names
426
427 Encoding names are case insensitive. White space in names is ignored.
428 In addition an encoding may have aliases. Each encoding has one
429 "canonical" name.  The "canonical" name is chosen from the names of
430 the encoding by picking the first in the following sequence:
431
432 =over 4
433
434 =item * The MIME name as defined in IETF RFCs.
435
436 =item * The name in the IANA registry.
437
438 =item * The name used by the organization that defined it.
439
440 =back
441
442 Because of all the alias issues, and because in the general case
443 encodings have state C<Encode> uses the encoding object internally
444 once an operation is in progress.
445
446 As of Perl 5.8.0, at least the following encodings are recognized
447 (the => marks aliases):
448
449   ASCII
450
451   US-ASCII => ASCII
452
453 The Unicode:
454
455   UTF-8
456   UTF-16
457   UCS-2
458
459   ISO 10646-1 => UCS-2
460
461 The ISO 8859 and KOI:
462
463   ISO 8859-1  ISO 8859-6   ISO 8859-11         KOI8-F
464   ISO 8859-2  ISO 8859-7   (12 doesn't exist)  KOI8-R
465   ISO 8859-3  ISO 8859-8   ISO 8859-13         KOI8-U
466   ISO 8859-4  ISO 8859-9   ISO 8859-14
467   ISO 8859-5  ISO 8859-10  ISO 8859-15
468                            ISO 8859-16
469
470   Latin1  => 8859-1  Latin6  => 8859-10
471   Latin2  => 8859-2  Latin7  => 8859-13
472   Latin3  => 8859-3  Latin8  => 8859-14
473   Latin4  => 8859-4  Latin9  => 8859-15
474   Latin5  => 8859-9  Latin10 => 8859-16
475
476   Cyrillic => 8859-5
477   Arabic   => 8859-6
478   Greek    => 8859-7
479   Hebrew   => 8859-8
480   Thai     => 8859-11
481   TIS620   => 8859-11
482
483 The CJKV: Chinese, Japanese, Korean, Vietnamese:
484
485   ISO 2022     ISO 2022 JP-1  JIS 0201  GB 1988   Big5       EUC-CN
486   ISO 2022 CN  ISO 2022 JP-2  JIS 0208  GB 2312   HZ         EUC-JP
487   ISO 2022 JP  ISO 2022 KR    JIS 0210  GB 12345  CNS 11643  EUC-JP-0212
488   Shift-JIS                                                  EUC-KR
489   VISCII
490
491 The PC codepages:
492
493   CP37   CP852  CP861  CP866  CP949   CP1251  CP1256
494   CP424  CP855  CP862  CP869  CP950   CP1252  CP1257
495   CP737  CP856  CP863  CP874  CP1006  CP1253  CP1258
496   CP775  CP857  CP864  CP932  CP1047  CP1254
497   CP850  CP860  CP865  CP936  CP1250  CP1255
498
499   WinLatin1     => CP1252
500   WinLatin2     => CP1250
501   WinCyrillic   => CP1251
502   WinGreek      => CP1253
503   WinTurkiskh   => CP1254
504   WinHebrew     => CP1255
505   WinArabic     => CP1256
506   WinBaltic     => CP1257
507   WinVietnamese => CP1258
508
509 (All the CPI<NNN...> are available also as IBMI<NNN...>.)
510
511 The Mac codepages:
512
513   MacCentralEuropean   MacJapanese
514   MacCroatian          MacRoman
515   MacCyrillic          MacRomanian
516   MacDingbats          MacSami
517   MacGreek             MacThai
518   MacIcelandic         MacTurkish
519                        MacUkraine
520
521 Miscellaneous:
522
523   7bit-greek  IR-197
524   7bit-kana   NeXTstep
525   7bit-latin1 POSIX-BC
526   DingBats    Roman8
527   GSM 0338    Symbol
528
529 =head1 PERL ENCODING API
530
531 =head2 Generic Encoding Interface
532
533 =over 4
534
535 =item *
536
537         $bytes  = encode(ENCODING, $string[, CHECK])
538
539 Encodes string from Perl's internal form into I<ENCODING> and returns
540 a sequence of octets.  For CHECK see L</"Handling Malformed Data">.
541
542 For example to convert (internally UTF-8 encoded) Unicode data
543 to octets:
544
545         $octets = encode("utf8", $unicode);
546
547 =item *
548
549         $string = decode(ENCODING, $bytes[, CHECK])
550
551 Decode sequence of octets assumed to be in I<ENCODING> into Perl's
552 internal form and returns the resulting string.  For CHECK see
553 L</"Handling Malformed Data">.
554
555 For example to convert ISO 8859-1 data to UTF-8:
556
557         $utf8 = decode("latin1", $latin1);
558
559 =item *
560
561         from_to($string, FROM_ENCODING, TO_ENCODING[, CHECK])
562
563 Convert B<in-place> the data between two encodings.  How did the data
564 in $string originally get to be in FROM_ENCODING?  Either using
565 encode() or through PerlIO: See L</"Encoding and IO">.  For CHECK
566 see L</"Handling Malformed Data">.
567
568 For example to convert ISO 8859-1 data to UTF-8:
569
570         from_to($data, "iso-8859-1", "utf-8");
571
572 and to convert it back:
573
574         from_to($data, "utf-8", "iso-8859-1");
575
576 Note that because the conversion happens in place, the data to be
577 converted cannot be a string constant, it must be a scalar variable.
578
579 =back
580
581 =head2 Handling Malformed Data
582
583 If CHECK is not set, C<undef> is returned.  If the data is supposed to
584 be UTF-8, an optional lexical warning (category utf8) is given.  If
585 CHECK is true but not a code reference, dies.
586
587 It would desirable to have a way to indicate that transform should use
588 the encodings "replacement character" - no such mechanism is defined yet.
589
590 It is also planned to allow I<CHECK> to be a code reference.
591
592 This is not yet implemented as there are design issues with what its
593 arguments should be and how it returns its results.
594
595 =over 4
596
597 =item Scheme 1
598
599 Passed remaining fragment of string being processed.
600 Modifies it in place to remove bytes/characters it can understand
601 and returns a string used to represent them.
602 e.g.
603
604  sub fixup {
605    my $ch = substr($_[0],0,1,'');
606    return sprintf("\x{%02X}",ord($ch);
607  }
608
609 This scheme is close to how underlying C code for Encode works, but gives
610 the fixup routine very little context.
611
612 =item Scheme 2
613
614 Passed original string, and an index into it of the problem area, and
615 output string so far.  Appends what it will to output string and
616 returns new index into original string.  For example:
617
618  sub fixup {
619    # my ($s,$i,$d) = @_;
620    my $ch = substr($_[0],$_[1],1);
621    $_[2] .= sprintf("\x{%02X}",ord($ch);
622    return $_[1]+1;
623  }
624
625 This scheme gives maximal control to the fixup routine but is more
626 complicated to code, and may need internals of Encode to be tweaked to
627 keep original string intact.
628
629 =item Other Schemes
630
631 Hybrids of above.
632
633 Multiple return values rather than in-place modifications.
634
635 Index into the string could be pos($str) allowing s/\G...//.
636
637 =back
638
639 =head2 UTF-8 / utf8
640
641 The Unicode consortium defines the UTF-8 standard as a way of encoding
642 the entire Unicode repertiore as sequences of octets.  This encoding is
643 expected to become very widespread. Perl can use this form internaly
644 to represent strings, so conversions to and from this form are
645 particularly efficient (as octets in memory do not have to change,
646 just the meta-data that tells Perl how to treat them).
647
648 =over 4
649
650 =item *
651
652         $bytes = encode_utf8($string);
653
654 The characters that comprise string are encoded in Perl's superset of UTF-8
655 and the resulting octets returned as a sequence of bytes. All possible
656 characters have a UTF-8 representation so this function cannot fail.
657
658 =item *
659
660         $string = decode_utf8($bytes [,CHECK]);
661
662 The sequence of octets represented by $bytes is decoded from UTF-8
663 into a sequence of logical characters. Not all sequences of octets
664 form valid UTF-8 encodings, so it is possible for this call to fail.
665 For CHECK see L</"Handling Malformed Data">.
666
667 =back
668
669 =head2 Other Encodings of Unicode
670
671 UTF-16 is similar to UCS-2, 16 bit or 2-byte chunks.  UCS-2 can only
672 represent 0..0xFFFF, while UTF-16 has a I<surrogate pair> scheme which
673 allows it to cover the whole Unicode range.
674
675 Surrogates are code points set aside to encode the 0x01000..0x10FFFF
676 range of Unicode code points in pairs of 16-bit units.  The I<high
677 surrogates> are the range 0xD800..0xDBFF, and the I<low surrogates>
678 are the range 0xDC00..0xDFFFF.  The surrogate encoding is
679
680         $hi = ($uni - 0x10000) / 0x400 + 0xD800;
681         $lo = ($uni - 0x10000) % 0x400 + 0xDC00;
682
683 and the decoding is
684
685         $uni = 0x10000 + ($hi - 0xD8000) * 0x400 + ($lo - 0xDC00);
686
687 Encode implements big-endian UCS-2 aliased to "iso-10646-1" as that
688 happens to be the name used by that representation when used with X11
689 fonts.
690
691 UTF-32 or UCS-4 is 32-bit or 4-byte chunks.  Perl's logical characters
692 can be considered as being in this form without encoding. An encoding
693 to transfer strings in this form (e.g. to write them to a file) would
694 need to
695
696      pack('L*', unpack('U*', $string));  # native
697   or
698      pack('V*', unpack('U*', $string));  # little-endian
699   or
700      pack('N*', unpack('U*', $string));  # big-endian
701
702 depending on the endianness required.
703
704 No UTF-32 encodings are implemented yet.
705
706 Both UCS-2 and UCS-4 style encodings can have "byte order marks" by
707 representing the code point 0xFFFE as the very first thing in a file.
708
709 =head2 Listing available encodings
710
711   use Encode qw(encodings);
712   @list = encodings();
713
714 Returns a list of the canonical names of the available encodings.
715
716 =head2 Defining Aliases
717
718   use Encode qw(define_alias);
719   define_alias( newName => ENCODING);
720
721 Allows newName to be used as am alias for ENCODING. ENCODING may be
722 either the name of an encoding or and encoding object (as above).
723
724 Currently I<newName> can be specified in the following ways:
725
726 =over 4
727
728 =item As a simple string.
729
730 =item As a qr// compiled regular expression, e.g.:
731
732   define_alias( qr/^iso8859-(\d+)$/i => '"iso-8859-$1"' );
733
734 In this case if I<ENCODING> is not a reference it is C<eval>-ed to
735 allow C<$1> etc. to be subsituted.  The example is one way to names as
736 used in X11 font names to alias the MIME names for the iso-8859-*
737 family.
738
739 =item As a code reference, e.g.:
740
741   define_alias( sub { return /^iso8859-(\d+)$/i ? "iso-8859-$1" : undef } , '');
742
743 In this case C<$_> will be set to the name that is being looked up and
744 I<ENCODING> is passed to the sub as its first argument.  The example
745 is another way to names as used in X11 font names to alias the MIME
746 names for the iso-8859-* family.
747
748 =back
749
750 =head2 Defining Encodings
751
752     use Encode qw(define_alias);
753     define_encoding( $object, 'canonicalName' [,alias...]);
754
755 Causes I<canonicalName> to be associated with I<$object>.  The object
756 should provide the interface described in L</"IMPLEMENTATION CLASSES">
757 below.  If more than two arguments are provided then additional
758 arguments are taken as aliases for I<$object> as for C<define_alias>.
759
760 =head1 Encoding and IO
761
762 It is very common to want to do encoding transformations when
763 reading or writing files, network connections, pipes etc.
764 If Perl is configured to use the new 'perlio' IO system then
765 C<Encode> provides a "layer" (See L<perliol>) which can transform
766 data as it is read or written.
767
768 Here is how the blind poet would modernise the encoding:
769
770     use Encode;
771     open(my $iliad,'<:encoding(iso-8859-7)','iliad.greek');
772     open(my $utf8,'>:utf8','iliad.utf8');
773     my @epic = <$iliad>;
774     print $utf8 @epic;
775     close($utf8);
776     close($illiad);
777
778 In addition the new IO system can also be configured to read/write
779 UTF-8 encoded characters (as noted above this is efficient):
780
781     open(my $fh,'>:utf8','anything');
782     print $fh "Any \x{0021} string \N{SMILEY FACE}\n";
783
784 Either of the above forms of "layer" specifications can be made the default
785 for a lexical scope with the C<use open ...> pragma. See L<open>.
786
787 Once a handle is open is layers can be altered using C<binmode>.
788
789 Without any such configuration, or if Perl itself is built using
790 system's own IO, then write operations assume that file handle accepts
791 only I<bytes> and will C<die> if a character larger than 255 is
792 written to the handle. When reading, each octet from the handle
793 becomes a byte-in-a-character. Note that this default is the same
794 behaviour as bytes-only languages (including Perl before v5.6) would
795 have, and is sufficient to handle native 8-bit encodings
796 e.g. iso-8859-1, EBCDIC etc. and any legacy mechanisms for handling
797 other encodings and binary data.
798
799 In other cases it is the programs responsibility to transform
800 characters into bytes using the API above before doing writes, and to
801 transform the bytes read from a handle into characters before doing
802 "character operations" (e.g. C<lc>, C</\W+/>, ...).
803
804 You can also use PerlIO to convert larger amounts of data you don't
805 want to bring into memory.  For example to convert between ISO 8859-1
806 (Latin 1) and UTF-8 (or UTF-EBCDIC in EBCDIC machines):
807
808     open(F, "<:encoding(iso-8859-1)", "data.txt") or die $!;
809     open(G, ">:utf8",                 "data.utf") or die $!;
810     while (<F>) { print G }
811
812     # Could also do "print G <F>" but that would pull
813     # the whole file into memory just to write it out again.
814
815 More examples:
816
817     open(my $f, "<:encoding(cp1252)")
818     open(my $g, ">:encoding(iso-8859-2)")
819     open(my $h, ">:encoding(latin9)")       # iso-8859-15
820
821 See L<PerlIO> for more information.
822
823 See also L<encoding> for how to change the default encoding of the
824 data in your script.
825
826 =head1 Encoding How to ...
827
828 To do:
829
830 =over 4
831
832 =item * IO with mixed content (faking iso-2020-*)
833
834 =item * MIME's Content-Length:
835
836 =item * UTF-8 strings in binary data.
837
838 =item * Perl/Encode wrappers on non-Unicode XS modules.
839
840 =back
841
842 =head1 Messing with Perl's Internals
843
844 The following API uses parts of Perl's internals in the current
845 implementation.  As such they are efficient, but may change.
846
847 =over 4
848
849 =item * is_utf8(STRING [, CHECK])
850
851 [INTERNAL] Test whether the UTF-8 flag is turned on in the STRING.
852 If CHECK is true, also checks the data in STRING for being well-formed
853 UTF-8.  Returns true if successful, false otherwise.
854
855 =item * valid_utf8(STRING)
856
857 [INTERNAL] Test whether STRING is in a consistent state.  Will return
858 true if string is held as bytes, or is well-formed UTF-8 and has the
859 UTF-8 flag on.  Main reason for this routine is to allow Perl's
860 testsuite to check that operations have left strings in a consistent
861 state.
862
863 =item *
864
865         _utf8_on(STRING)
866
867 [INTERNAL] Turn on the UTF-8 flag in STRING.  The data in STRING is
868 B<not> checked for being well-formed UTF-8.  Do not use unless you
869 B<know> that the STRING is well-formed UTF-8.  Returns the previous
870 state of the UTF-8 flag (so please don't test the return value as
871 I<not> success or failure), or C<undef> if STRING is not a string.
872
873 =item *
874
875         _utf8_off(STRING)
876
877 [INTERNAL] Turn off the UTF-8 flag in STRING.  Do not use frivolously.
878 Returns the previous state of the UTF-8 flag (so please don't test the
879 return value as I<not> success or failure), or C<undef> if STRING is
880 not a string.
881
882 =back
883
884 =head1 IMPLEMENTATION CLASSES
885
886 As mentioned above encodings are (in the current implementation at least)
887 defined by objects. The mapping of encoding name to object is via the
888 C<%encodings> hash.
889
890 The values of the hash can currently be either strings or objects.
891 The string form may go away in the future. The string form occurs
892 when C<encodings()> has scanned C<@INC> for loadable encodings but has
893 not actually loaded the encoding in question. This is because the
894 current "loading" process is all Perl and a bit slow.
895
896 Once an encoding is loaded then value of the hash is object which
897 implements the encoding. The object should provide the following
898 interface:
899
900 =over 4
901
902 =item -E<gt>name
903
904 Should return the string representing the canonical name of the encoding.
905
906 =item -E<gt>new_sequence
907
908 This is a placeholder for encodings with state. It should return an
909 object which implements this interface, all current implementations
910 return the original object.
911
912 =item -E<gt>encode($string,$check)
913
914 Should return the octet sequence representing I<$string>. If I<$check>
915 is true it should modify I<$string> in place to remove the converted
916 part (i.e.  the whole string unless there is an error).  If an error
917 occurs it should return the octet sequence for the fragment of string
918 that has been converted, and modify $string in-place to remove the
919 converted part leaving it starting with the problem fragment.
920
921 If check is is false then C<encode> should make a "best effort" to
922 convert the string - for example by using a replacement character.
923
924 =item -E<gt>decode($octets,$check)
925
926 Should return the string that I<$octets> represents. If I<$check> is
927 true it should modify I<$octets> in place to remove the converted part
928 (i.e.  the whole sequence unless there is an error).  If an error
929 occurs it should return the fragment of string that has been
930 converted, and modify $octets in-place to remove the converted part
931 leaving it starting with the problem fragment.
932
933 If check is is false then C<decode> should make a "best effort" to
934 convert the string - for example by using Unicode's "\x{FFFD}" as a
935 replacement character.
936
937 =back
938
939 It should be noted that the check behaviour is different from the
940 outer public API. The logic is that the "unchecked" case is useful
941 when encoding is part of a stream which may be reporting errors
942 (e.g. STDERR).  In such cases it is desirable to get everything
943 through somehow without causing additional errors which obscure the
944 original one. Also the encoding is best placed to know what the
945 correct replacement character is, so if that is the desired behaviour
946 then letting low level code do it is the most efficient.
947
948 In contrast if check is true, the scheme above allows the encoding to
949 do as much as it can and tell layer above how much that was. What is
950 lacking at present is a mechanism to report what went wrong. The most
951 likely interface will be an additional method call to the object, or
952 perhaps (to avoid forcing per-stream objects on otherwise stateless
953 encodings) and additional parameter.
954
955 It is also highly desirable that encoding classes inherit from
956 C<Encode::Encoding> as a base class. This allows that class to define
957 additional behaviour for all encoding objects. For example built in
958 Unicode, UCS-2 and UTF-8 classes use :
959
960   package Encode::MyEncoding;
961   use base qw(Encode::Encoding);
962
963   __PACKAGE__->Define(qw(myCanonical myAlias));
964
965 To create an object with bless {Name => ...},$class, and call
966 define_encoding.  They inherit their C<name> method from
967 C<Encode::Encoding>.
968
969 =head2 Compiled Encodings
970
971 F<Encode.xs> provides a class C<Encode::XS> which provides the
972 interface described above. It calls a generic octet-sequence to
973 octet-sequence "engine" that is driven by tables (defined in
974 F<encengine.c>). The same engine is used for both encode and
975 decode. C<Encode:XS>'s C<encode> forces Perl's characters to their
976 UTF-8 form and then treats them as just another multibyte
977 encoding. C<Encode:XS>'s C<decode> transforms the sequence and then
978 turns the UTF-8-ness flag as that is the form that the tables are
979 defined to produce. For details of the engine see the comments in
980 F<encengine.c>.
981
982 The tables are produced by the Perl script F<compile> (the name needs
983 to change so we can eventually install it somewhere). F<compile> can
984 currently read two formats:
985
986 =over 4
987
988 =item *.enc
989
990 This is a coined format used by Tcl. It is documented in
991 Encode/EncodeFormat.pod.
992
993 =item *.ucm
994
995 This is the semi-standard format used by IBM's ICU package.
996
997 =back
998
999 F<compile> can write the following forms:
1000
1001 =over 4
1002
1003 =item *.ucm
1004
1005 See above - the F<Encode/*.ucm> files provided with the distribution have
1006 been created from the original Tcl .enc files using this approach.
1007
1008 =item *.c
1009
1010 Produces tables as C data structures - this is used to build in encodings
1011 into F<Encode.so>/F<Encode.dll>.
1012
1013 =item *.xs
1014
1015 In theory this allows encodings to be stand-alone loadable Perl
1016 extensions.  The process has not yet been tested. The plan is to use
1017 this approach for large East Asian encodings.
1018
1019 =back
1020
1021 The set of encodings built-in to F<Encode.so>/F<Encode.dll> is
1022 determined by F<Makefile.PL>.  The current set is as follows:
1023
1024 =over 4
1025
1026 =item ascii and iso-8859-*
1027
1028 That is all the common 8-bit "western" encodings.
1029
1030 =item IBM-1047 and two other variants of EBCDIC.
1031
1032 These are the same variants that are supported by EBCDIC Perl as
1033 "native" encodings.  They are included to prove "reversibility" of
1034 some constructs in EBCDIC Perl.
1035
1036 =item symbol and dingbats as used by Tk on X11.
1037
1038 (The reason Encode got started was to support Perl/Tk.)
1039
1040 =back
1041
1042 That set is rather ad hoc and has been driven by the needs of the
1043 tests rather than the needs of typical applications. It is likely
1044 to be rationalized.
1045
1046 =head1 SEE ALSO
1047
1048 L<perlunicode>, L<perlebcdic>, L<perlfunc/open>, L<PerlIO>, L<encoding>
1049
1050 =cut
1051