f5fd2b71d07c45a051c915220a849f86b178c131
[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 => '"${1}8"' );
124
125 # This is a font issue, not an encoding issue.
126 # (The currency symbol of the Latin 1 upper half
127 #  has been redefined as the euro symbol.)
128 define_alias( qr/^(.+)\@euro$/i => '"$1"' );
129
130 # Allow latin-1 style names as well
131 define_alias( qr/^(?:iso[-_]?)?latin[-_]?(\d+)$/i => '"iso-8859-$latin2iso_num[$1]"' );
132
133 # Allow winlatin1 style names as well
134 define_alias( qr/^win(latin[12]|cyrillic|baltic|greek|turkish|hebrew|arabic|baltic|vietnamese)$/i => '"cp$winlatin2cp{\u$1}"' );
135
136 # Common names for non-latin prefered MIME names
137 define_alias( 'ascii'    => 'US-ascii',
138               'cyrillic' => 'iso-8859-5',
139               'arabic'   => 'iso-8859-6',
140               'greek'    => 'iso-8859-7',
141               'hebrew'   => 'iso-8859-8',
142               'thai'     => 'iso-8859-11',
143               'tis620'   => 'iso-8859-11',
144             );
145
146 # At least AIX has IBM-NNN (surprisingly...) instead of cpNNN.
147 define_alias( qr/^ibm[-_]?(\d\d\d\d?)$/i => '"cp$1"');
148
149 # Standardize on the dashed versions.
150 define_alias( qr/^utf8$/i  => 'utf-8' );
151 define_alias( qr/^koi8r$/i => 'koi8-r' );
152 define_alias( qr/^koi8u$/i => 'koi8-u' );
153
154 # TODO: HP-UX '8' encodings arabic8 greek8 hebrew8 kana8 thai8 turkish8
155 # TODO: HP-UX '15' encodings japanese15 korean15 roi15
156 # TODO: Cyrillic encoding ISO-IR-111 (useful?)
157 # TODO: Chinese encodings GB18030 GBK Big5-HSKCS EUC-TW
158 # TODO: Armenian encoding ARMSCII-8
159 # TODO: Hebrew encoding ISO-8859-8-1
160 # TODO: Thai encoding TCVN
161 # TODO: Korean encoding Johab
162 # TODO: Vietnamese encodings VISCII VPS
163 # TODO: Japanese encoding JIS (not the same as SJIS)
164 # TODO: Mac Asian+African encodings: Arabic Armenian Bengali Burmese
165 #       ChineseSimp ChineseTrad Devanagari Ethiopic ExtArabic
166 #       Farsi Georgian Gujarati Gurmukhi Hebrew Japanese
167 #       Kannada Khmer Korean Laotian Malayalam Mongolian
168 #       Oriya Sinhalese Symbol Tamil Telugu Tibetan Vietnamese
169 # TODO: what is the Japanese 'UJIS' encoding seen in some Linuxes?
170
171 # Map white space and _ to '-'
172 define_alias( qr/^(\S+)[\s_]+(.*)$/i => '"$1-$2"' );
173
174 sub define_encoding
175 {
176  my $obj  = shift;
177  my $name = shift;
178  $encoding{$name} = $obj;
179  my $lc = lc($name);
180  define_alias($lc => $obj) unless $lc eq $name;
181  while (@_)
182   {
183    my $alias = shift;
184    define_alias($alias,$obj);
185   }
186  return $obj;
187 }
188
189 sub getEncoding
190 {
191  my ($class,$name) = @_;
192  my $enc;
193  if (ref($name) && $name->can('new_sequence'))
194   {
195    return $name;
196   }
197  my $lc = lc $name;
198  if (exists $encoding{$name})
199   {
200    return $encoding{$name};
201   }
202  if (exists $encoding{$lc})
203   {
204    return $encoding{$lc};
205   }
206
207   my $oc = $class->findAlias($name);
208   return $oc if defined $oc;
209   return $class->findAlias($lc) if $lc ne $name;
210
211   return;
212 }
213
214 sub find_encoding
215 {
216  my ($name) = @_;
217  return __PACKAGE__->getEncoding($name);
218 }
219
220 sub encode
221 {
222  my ($name,$string,$check) = @_;
223  my $enc = find_encoding($name);
224  croak("Unknown encoding '$name'") unless defined $enc;
225  my $octets = $enc->encode($string,$check);
226  return undef if ($check && length($string));
227  return $octets;
228 }
229
230 sub decode
231 {
232  my ($name,$octets,$check) = @_;
233  my $enc = find_encoding($name);
234  croak("Unknown encoding '$name'") unless defined $enc;
235  my $string = $enc->decode($octets,$check);
236  $_[1] = $octets if $check;
237  return $string;
238 }
239
240 sub from_to
241 {
242  my ($string,$from,$to,$check) = @_;
243  my $f = find_encoding($from);
244  croak("Unknown encoding '$from'") unless defined $f;
245  my $t = find_encoding($to);
246  croak("Unknown encoding '$to'") unless defined $t;
247  my $uni = $f->decode($string,$check);
248  return undef if ($check && length($string));
249  $string = $t->encode($uni,$check);
250  return undef if ($check && length($uni));
251  return length($_[0] = $string);
252 }
253
254 sub encode_utf8
255 {
256  my ($str) = @_;
257  utf8::encode($str);
258  return $str;
259 }
260
261 sub decode_utf8
262 {
263  my ($str) = @_;
264  return undef unless utf8::decode($str);
265  return $str;
266 }
267
268 package Encode::Encoding;
269 # Base class for classes which implement encodings
270
271 sub Define
272 {
273  my $obj = shift;
274  my $canonical = shift;
275  $obj = bless { Name => $canonical },$obj unless ref $obj;
276  # warn "$canonical => $obj\n";
277  Encode::define_encoding($obj, $canonical, @_);
278 }
279
280 sub name { shift->{'Name'} }
281
282 # Temporary legacy methods
283 sub toUnicode    { shift->decode(@_) }
284 sub fromUnicode  { shift->encode(@_) }
285
286 sub new_sequence { return $_[0] }
287
288 package Encode::XS;
289 use base 'Encode::Encoding';
290
291 package Encode::Internal;
292 use base 'Encode::Encoding';
293
294 # Dummy package that provides the encode interface but leaves data
295 # as UTF-X encoded. It is here so that from_to() works.
296
297 __PACKAGE__->Define('Internal');
298
299 Encode::define_alias( 'Unicode' => 'Internal' ) if ord('A') == 65;
300
301 sub decode
302 {
303  my ($obj,$str,$chk) = @_;
304  utf8::upgrade($str);
305  $_[1] = '' if $chk;
306  return $str;
307 }
308
309 *encode = \&decode;
310
311 package Encoding::Unicode;
312 use base 'Encode::Encoding';
313
314 __PACKAGE__->Define('Unicode') unless ord('A') == 65;
315
316 sub decode
317 {
318  my ($obj,$str,$chk) = @_;
319  my $res = '';
320  for (my $i = 0; $i < length($str); $i++)
321   {
322    $res .= chr(utf8::unicode_to_native(ord(substr($str,$i,1))));
323   }
324  $_[1] = '' if $chk;
325  return $res;
326 }
327
328 sub encode
329 {
330  my ($obj,$str,$chk) = @_;
331  my $res = '';
332  for (my $i = 0; $i < length($str); $i++)
333   {
334    $res .= chr(utf8::native_to_unicode(ord(substr($str,$i,1))));
335   }
336  $_[1] = '' if $chk;
337  return $res;
338 }
339
340
341 package Encode::utf8;
342 use base 'Encode::Encoding';
343 # package to allow long-hand
344 #   $octets = encode( utf8 => $string );
345 #
346
347 __PACKAGE__->Define(qw(UTF-8 utf8));
348
349 sub decode
350 {
351  my ($obj,$octets,$chk) = @_;
352  my $str = Encode::decode_utf8($octets);
353  if (defined $str)
354   {
355    $_[1] = '' if $chk;
356    return $str;
357   }
358  return undef;
359 }
360
361 sub encode
362 {
363  my ($obj,$string,$chk) = @_;
364  my $octets = Encode::encode_utf8($string);
365  $_[1] = '' if $chk;
366  return $octets;
367 }
368
369 package Encode::iso10646_1;
370 use base 'Encode::Encoding';
371 # Encoding is 16-bit network order Unicode (no surogates)
372 # Used for X font encodings
373
374 __PACKAGE__->Define(qw(UCS-2 iso-10646-1));
375
376 sub decode
377 {
378  my ($obj,$str,$chk) = @_;
379  my $uni   = '';
380  while (length($str))
381   {
382    my $code = unpack('n',substr($str,0,2,'')) & 0xffff;
383    $uni .= chr($code);
384   }
385  $_[1] = $str if $chk;
386  utf8::upgrade($uni);
387  return $uni;
388 }
389
390 sub encode
391 {
392  my ($obj,$uni,$chk) = @_;
393  my $str   = '';
394  while (length($uni))
395   {
396    my $ch = substr($uni,0,1,'');
397    my $x  = ord($ch);
398    unless ($x < 32768)
399     {
400      last if ($chk);
401      $x = 0;
402     }
403    $str .= pack('n',$x);
404   }
405  $_[1] = $uni if $chk;
406  return $str;
407 }
408
409 package Encode::ucs_2le;
410 use base 'Encode::Encoding';
411
412 __PACKAGE__->Define(qw(UCS-2le UCS-2LE ucs-2le));
413
414 sub decode
415 {
416  my ($obj,$str,$chk) = @_;
417  my $uni   = '';
418  while (length($str))
419  {
420   my $code = unpack('v',substr($str,0,2,'')) & 0xffff;
421   $uni .= chr($code);
422  }
423  $_[1] = $str if $chk;
424  utf8::upgrade($uni);
425  return $uni;
426 }
427
428 sub encode
429 {
430  my ($obj,$uni,$chk) = @_;
431  my $str   = '';
432  while (length($uni))
433  {
434   my $ch = substr($uni,0,1,'');
435   my $x  = ord($ch);
436   unless ($x < 32768)
437   {
438    last if ($chk);
439    $x = 0;
440   }
441   $str .= pack('v',$x);
442  }
443  $_[1] = $uni if $chk;
444  return $str;
445 }
446
447 # switch back to Encode package in case we ever add AutoLoader
448 package Encode;
449
450 1;
451
452 __END__
453
454 =head1 NAME
455
456 Encode - character encodings
457
458 =head1 SYNOPSIS
459
460     use Encode;
461
462 =head1 DESCRIPTION
463
464 The C<Encode> module provides the interfaces between Perl's strings
465 and the rest of the system.  Perl strings are sequences of B<characters>.
466
467 The repertoire of characters that Perl can represent is at least that
468 defined by the Unicode Consortium. On most platforms the ordinal
469 values of the characters (as returned by C<ord(ch)>) is the "Unicode
470 codepoint" for the character (the exceptions are those platforms where
471 the legacy encoding is some variant of EBCDIC rather than a super-set
472 of ASCII - see L<perlebcdic>).
473
474 Traditionaly computer data has been moved around in 8-bit chunks
475 often called "bytes". These chunks are also known as "octets" in
476 networking standards. Perl is widely used to manipulate data of
477 many types - not only strings of characters representing human or
478 computer languages but also "binary" data being the machines representation
479 of numbers, pixels in an image - or just about anything.
480
481 When Perl is processing "binary data" the programmer wants Perl to process
482 "sequences of bytes". This is not a problem for Perl - as a byte has 256
483 possible values it easily fits in Perl's much larger "logical character".
484
485 =head2 TERMINOLOGY
486
487 =over 4
488
489 =item *
490
491 I<character>: a character in the range 0..(2**32-1) (or more).
492 (What Perl's strings are made of.)
493
494 =item *
495
496 I<byte>: a character in the range 0..255
497 (A special case of a Perl character.)
498
499 =item *
500
501 I<octet>: 8 bits of data, with ordinal values 0..255
502 (Term for bytes passed to or from a non-Perl context, e.g. disk file.)
503
504 =back
505
506 The marker [INTERNAL] marks Internal Implementation Details, in
507 general meant only for those who think they know what they are doing,
508 and such details may change in future releases.
509
510 =head1 ENCODINGS
511
512 =head2 Characteristics of an Encoding
513
514 An encoding has a "repertoire" of characters that it can represent,
515 and for each representable character there is at least one sequence of
516 octets that represents it.
517
518 =head2 Types of Encodings
519
520 Encodings can be divided into the following types:
521
522 =over 4
523
524 =item * Fixed length 8-bit (or less) encodings.
525
526 Each character is a single octet so may have a repertoire of up to
527 256 characters. ASCII and iso-8859-* are typical examples.
528
529 =item * Fixed length 16-bit encodings
530
531 Each character is two octets so may have a repertoire of up to
532 65 536 characters.  Unicode's UCS-2 is an example.  Also used for
533 encodings for East Asian languages.
534
535 =item * Fixed length 32-bit encodings.
536
537 Not really very "encoded" encodings. The Unicode code points
538 are just represented as 4-octet integers. None the less because
539 different architectures use different representations of integers
540 (so called "endian") there at least two disctinct encodings.
541
542 =item * Multi-byte encodings
543
544 The number of octets needed to represent a character varies.
545 UTF-8 is a particularly complex but regular case of a multi-byte
546 encoding. Several East Asian countries use a multi-byte encoding
547 where 1-octet is used to cover western roman characters and Asian
548 characters get 2-octets.
549 (UTF-16 is strictly a multi-byte encoding taking either 2 or 4 octets
550 to represent a Unicode code point.)
551
552 =item * "Escape" encodings.
553
554 These encodings embed "escape sequences" into the octet sequence
555 which describe how the following octets are to be interpreted.
556 The iso-2022-* family is typical. Following the escape sequence
557 octets are encoded by an "embedded" encoding (which will be one
558 of the above types) until another escape sequence switches to
559 a different "embedded" encoding.
560
561 These schemes are very flexible and can handle mixed languages but are
562 very complex to process (and have state).  No escape encodings are
563 implemented for Perl yet.
564
565 =back
566
567 =head2 Specifying Encodings
568
569 Encodings can be specified to the API described below in two ways:
570
571 =over 4
572
573 =item 1. By name
574
575 Encoding names are strings with characters taken from a restricted
576 repertoire.  See L</"Encoding Names">.
577
578 =item 2. As an object
579
580 Encoding objects are returned by C<find_encoding($name)>.
581
582 =back
583
584 =head2 Encoding Names
585
586 Encoding names are case insensitive. White space in names is ignored.
587 In addition an encoding may have aliases. Each encoding has one
588 "canonical" name.  The "canonical" name is chosen from the names of
589 the encoding by picking the first in the following sequence:
590
591 =over 4
592
593 =item * The MIME name as defined in IETF RFC-XXXX.
594
595 =item * The name in the IANA registry.
596
597 =item * The name used by the the organization that defined it.
598
599 =back
600
601 Because of all the alias issues, and because in the general case
602 encodings have state C<Encode> uses the encoding object internally
603 once an operation is in progress.
604
605 =head1 PERL ENCODING API
606
607 =head2 Generic Encoding Interface
608
609 =over 4
610
611 =item *
612
613         $bytes  = encode(ENCODING, $string[, CHECK])
614
615 Encodes string from Perl's internal form into I<ENCODING> and returns
616 a sequence of octets.  For CHECK see L</"Handling Malformed Data">.
617
618 =item *
619
620         $string = decode(ENCODING, $bytes[, CHECK])
621
622 Decode sequence of octets assumed to be in I<ENCODING> into Perl's
623 internal form and returns the resulting string.  For CHECK see
624 L</"Handling Malformed Data">.
625
626 =item *
627
628         from_to($string, FROM_ENCODING, TO_ENCODING[, CHECK])
629
630 Convert B<in-place> the data between two encodings.  How did the data
631 in $string originally get to be in FROM_ENCODING?  Either using
632 encode() or through PerlIO: See L</"Encoding and IO">.  For CHECK
633 see L</"Handling Malformed Data">.
634
635 For example to convert ISO 8859-1 data to UTF-8:
636
637         from_to($data, "iso-8859-1", "utf-8");
638
639 and to convert it back:
640
641         from_to($data, "utf-8", "iso-8859-1");
642
643 Note that because the conversion happens in place, the data to be
644 converted cannot be a string constant, it must be a scalar variable.
645
646 =back
647
648 =head2 Handling Malformed Data
649
650 If CHECK is not set, C<undef> is returned.  If the data is supposed to
651 be UTF-8, an optional lexical warning (category utf8) is given.  If
652 CHECK is true but not a code reference, dies.
653
654 It would desirable to have a way to indicate that transform should use
655 the encodings "replacement character" - no such mechanism is defined yet.
656
657 It is also planned to allow I<CHECK> to be a code reference.
658
659 This is not yet implemented as there are design issues with what its
660 arguments should be and how it returns its results.
661
662 =over 4
663
664 =item Scheme 1
665
666 Passed remaining fragment of string being processed.
667 Modifies it in place to remove bytes/characters it can understand
668 and returns a string used to represent them.
669 e.g.
670
671  sub fixup {
672    my $ch = substr($_[0],0,1,'');
673    return sprintf("\x{%02X}",ord($ch);
674  }
675
676 This scheme is close to how underlying C code for Encode works, but gives
677 the fixup routine very little context.
678
679 =item Scheme 2
680
681 Passed original string, and an index into it of the problem area, and
682 output string so far.  Appends what it will to output string and
683 returns new index into original string.  For example:
684
685  sub fixup {
686    # my ($s,$i,$d) = @_;
687    my $ch = substr($_[0],$_[1],1);
688    $_[2] .= sprintf("\x{%02X}",ord($ch);
689    return $_[1]+1;
690  }
691
692 This scheme gives maximal control to the fixup routine but is more
693 complicated to code, and may need internals of Encode to be tweaked to
694 keep original string intact.
695
696 =item Other Schemes
697
698 Hybrids of above.
699
700 Multiple return values rather than in-place modifications.
701
702 Index into the string could be pos($str) allowing s/\G...//.
703
704 =back
705
706 =head2 UTF-8 / utf8
707
708 The Unicode consortium defines the UTF-8 standard as a way of encoding
709 the entire Unicode repertiore as sequences of octets.  This encoding is
710 expected to become very widespread. Perl can use this form internaly
711 to represent strings, so conversions to and from this form are
712 particularly efficient (as octets in memory do not have to change,
713 just the meta-data that tells Perl how to treat them).
714
715 =over 4
716
717 =item *
718
719         $bytes = encode_utf8($string);
720
721 The characters that comprise string are encoded in Perl's superset of UTF-8
722 and the resulting octets returned as a sequence of bytes. All possible
723 characters have a UTF-8 representation so this function cannot fail.
724
725 =item *
726
727         $string = decode_utf8($bytes [,CHECK]);
728
729 The sequence of octets represented by $bytes is decoded from UTF-8
730 into a sequence of logical characters. Not all sequences of octets
731 form valid UTF-8 encodings, so it is possible for this call to fail.
732 For CHECK see L</"Handling Malformed Data">.
733
734 =back
735
736 =head2 Other Encodings of Unicode
737
738 UTF-16 is similar to UCS-2, 16 bit or 2-byte chunks.  UCS-2 can only
739 represent 0..0xFFFF, while UTF-16 has a I<surrogate pair> scheme which
740 allows it to cover the whole Unicode range.
741
742 Surrogates are code points set aside to encode the 0x01000..0x10FFFF
743 range of Unicode code points in pairs of 16-bit units.  The I<high
744 surrogates> are the range 0xD800..0xDBFF, and the I<low surrogates>
745 are the range 0xDC00..0xDFFFF.  The surrogate encoding is
746
747         $hi = ($uni - 0x10000) / 0x400 + 0xD800;
748         $lo = ($uni - 0x10000) % 0x400 + 0xDC00;
749
750 and the decoding is
751
752         $uni = 0x10000 + ($hi - 0xD8000) * 0x400 + ($lo - 0xDC00);
753
754 Encode implements big-endian UCS-2 aliased to "iso-10646-1" as that
755 happens to be the name used by that representation when used with X11
756 fonts.
757
758 UTF-32 or UCS-4 is 32-bit or 4-byte chunks.  Perl's logical characters
759 can be considered as being in this form without encoding. An encoding
760 to transfer strings in this form (e.g. to write them to a file) would
761 need to
762
763      pack('L*', unpack('U*', $string));  # native
764   or
765      pack('V*', unpack('U*', $string));  # little-endian
766   or
767      pack('N*', unpack('U*', $string));  # big-endian
768
769 depending on the endianness required.
770
771 No UTF-32 encodings are implemented yet.
772
773 Both UCS-2 and UCS-4 style encodings can have "byte order marks" by
774 representing the code point 0xFFFE as the very first thing in a file.
775
776 =head2 Listing available encodings
777
778   use Encode qw(encodings);
779   @list = encodings();
780
781 Returns a list of the canonical names of the available encodings.
782
783 =head2 Defining Aliases
784
785   use Encode qw(define_alias);
786   define_alias( newName => ENCODING);
787
788 Allows newName to be used as am alias for ENCODING. ENCODING may be
789 either the name of an encoding or and encoding object (as above).
790
791 Currently I<newName> can be specified in the following ways:
792
793 =over 4
794
795 =item As a simple string.
796
797 =item As a qr// compiled regular expression, e.g.:
798
799   define_alias( qr/^iso8859-(\d+)$/i => '"iso-8859-$1"' );
800
801 In this case if I<ENCODING> is not a reference it is C<eval>-ed to
802 allow C<$1> etc. to be subsituted.  The example is one way to names as
803 used in X11 font names to alias the MIME names for the iso-8859-*
804 family.
805
806 =item As a code reference, e.g.:
807
808   define_alias( sub { return /^iso8859-(\d+)$/i ? "iso-8859-$1" : undef } , '');
809
810 In this case C<$_> will be set to the name that is being looked up and
811 I<ENCODING> is passed to the sub as its first argument.  The example
812 is another way to names as used in X11 font names to alias the MIME
813 names for the iso-8859-* family.
814
815 =back
816
817 =head2 Defining Encodings
818
819     use Encode qw(define_alias);
820     define_encoding( $object, 'canonicalName' [,alias...]);
821
822 Causes I<canonicalName> to be associated with I<$object>.  The object
823 should provide the interface described in L</"IMPLEMENTATION CLASSES">
824 below.  If more than two arguments are provided then additional
825 arguments are taken as aliases for I<$object> as for C<define_alias>.
826
827 =head1 Encoding and IO
828
829 It is very common to want to do encoding transformations when
830 reading or writing files, network connections, pipes etc.
831 If Perl is configured to use the new 'perlio' IO system then
832 C<Encode> provides a "layer" (See L<perliol>) which can transform
833 data as it is read or written.
834
835 Here is how the blind poet would modernise the encoding:
836
837     use Encode;
838     open(my $iliad,'<:encoding(iso-8859-7)','iliad.greek');
839     open(my $utf8,'>:utf8','iliad.utf8');
840     my @epic = <$iliad>;
841     print $utf8 @epic;
842     close($utf8);
843     close($illiad);
844
845 In addition the new IO system can also be configured to read/write
846 UTF-8 encoded characters (as noted above this is efficient):
847
848     open(my $fh,'>:utf8','anything');
849     print $fh "Any \x{0021} string \N{SMILEY FACE}\n";
850
851 Either of the above forms of "layer" specifications can be made the default
852 for a lexical scope with the C<use open ...> pragma. See L<open>.
853
854 Once a handle is open is layers can be altered using C<binmode>.
855
856 Without any such configuration, or if Perl itself is built using
857 system's own IO, then write operations assume that file handle accepts
858 only I<bytes> and will C<die> if a character larger than 255 is
859 written to the handle. When reading, each octet from the handle
860 becomes a byte-in-a-character. Note that this default is the same
861 behaviour as bytes-only languages (including Perl before v5.6) would
862 have, and is sufficient to handle native 8-bit encodings
863 e.g. iso-8859-1, EBCDIC etc. and any legacy mechanisms for handling
864 other encodings and binary data.
865
866 In other cases it is the programs responsibility to transform
867 characters into bytes using the API above before doing writes, and to
868 transform the bytes read from a handle into characters before doing
869 "character operations" (e.g. C<lc>, C</\W+/>, ...).
870
871 You can also use PerlIO to convert larger amounts of data you don't
872 want to bring into memory.  For example to convert between ISO 8859-1
873 (Latin 1) and UTF-8 (or UTF-EBCDIC in EBCDIC machines):
874
875     open(F, "<:encoding(iso-8859-1)", "data.txt") or die $!;
876     open(G, ">:utf8",                 "data.utf") or die $!;
877     while (<F>) { print G }
878
879     # Could also do "print G <F>" but that would pull
880     # the whole file into memory just to write it out again.
881
882 More examples:
883
884     open(my $f, "<:encoding(cp1252)")
885     open(my $g, ">:encoding(iso-8859-2)")
886     open(my $h, ">:encoding(latin9)")       # iso-8859-15
887
888 See L<PerlIO> for more information.
889
890 See also L<encoding> for how to change the default encoding of the
891 data in your script.
892
893 =head1 Encoding How to ...
894
895 To do:
896
897 =over 4
898
899 =item * IO with mixed content (faking iso-2020-*)
900
901 =item * MIME's Content-Length:
902
903 =item * UTF-8 strings in binary data.
904
905 =item * Perl/Encode wrappers on non-Unicode XS modules.
906
907 =back
908
909 =head1 Messing with Perl's Internals
910
911 The following API uses parts of Perl's internals in the current
912 implementation.  As such they are efficient, but may change.
913
914 =over 4
915
916 =item * is_utf8(STRING [, CHECK])
917
918 [INTERNAL] Test whether the UTF-8 flag is turned on in the STRING.
919 If CHECK is true, also checks the data in STRING for being well-formed
920 UTF-8.  Returns true if successful, false otherwise.
921
922 =item * valid_utf8(STRING)
923
924 [INTERNAL] Test whether STRING is in a consistent state.  Will return
925 true if string is held as bytes, or is well-formed UTF-8 and has the
926 UTF-8 flag on.  Main reason for this routine is to allow Perl's
927 testsuite to check that operations have left strings in a consistent
928 state.
929
930 =item *
931
932         _utf8_on(STRING)
933
934 [INTERNAL] Turn on the UTF-8 flag in STRING.  The data in STRING is
935 B<not> checked for being well-formed UTF-8.  Do not use unless you
936 B<know> that the STRING is well-formed UTF-8.  Returns the previous
937 state of the UTF-8 flag (so please don't test the return value as
938 I<not> success or failure), or C<undef> if STRING is not a string.
939
940 =item *
941
942         _utf8_off(STRING)
943
944 [INTERNAL] Turn off the UTF-8 flag in STRING.  Do not use frivolously.
945 Returns the previous state of the UTF-8 flag (so please don't test the
946 return value as I<not> success or failure), or C<undef> if STRING is
947 not a string.
948
949 =back
950
951 =head1 IMPLEMENTATION CLASSES
952
953 As mentioned above encodings are (in the current implementation at least)
954 defined by objects. The mapping of encoding name to object is via the
955 C<%encodings> hash.
956
957 The values of the hash can currently be either strings or objects.
958 The string form may go away in the future. The string form occurs
959 when C<encodings()> has scanned C<@INC> for loadable encodings but has
960 not actually loaded the encoding in question. This is because the
961 current "loading" process is all Perl and a bit slow.
962
963 Once an encoding is loaded then value of the hash is object which
964 implements the encoding. The object should provide the following
965 interface:
966
967 =over 4
968
969 =item -E<gt>name
970
971 Should return the string representing the canonical name of the encoding.
972
973 =item -E<gt>new_sequence
974
975 This is a placeholder for encodings with state. It should return an
976 object which implements this interface, all current implementations
977 return the original object.
978
979 =item -E<gt>encode($string,$check)
980
981 Should return the octet sequence representing I<$string>. If I<$check>
982 is true it should modify I<$string> in place to remove the converted
983 part (i.e.  the whole string unless there is an error).  If an error
984 occurs it should return the octet sequence for the fragment of string
985 that has been converted, and modify $string in-place to remove the
986 converted part leaving it starting with the problem fragment.
987
988 If check is is false then C<encode> should make a "best effort" to
989 convert the string - for example by using a replacement character.
990
991 =item -E<gt>decode($octets,$check)
992
993 Should return the string that I<$octets> represents. If I<$check> is
994 true it should modify I<$octets> in place to remove the converted part
995 (i.e.  the whole sequence unless there is an error).  If an error
996 occurs it should return the fragment of string that has been
997 converted, and modify $octets in-place to remove the converted part
998 leaving it starting with the problem fragment.
999
1000 If check is is false then C<decode> should make a "best effort" to
1001 convert the string - for example by using Unicode's "\x{FFFD}" as a
1002 replacement character.
1003
1004 =back
1005
1006 It should be noted that the check behaviour is different from the
1007 outer public API. The logic is that the "unchecked" case is useful
1008 when encoding is part of a stream which may be reporting errors
1009 (e.g. STDERR).  In such cases it is desirable to get everything
1010 through somehow without causing additional errors which obscure the
1011 original one. Also the encoding is best placed to know what the
1012 correct replacement character is, so if that is the desired behaviour
1013 then letting low level code do it is the most efficient.
1014
1015 In contrast if check is true, the scheme above allows the encoding to
1016 do as much as it can and tell layer above how much that was. What is
1017 lacking at present is a mechanism to report what went wrong. The most
1018 likely interface will be an additional method call to the object, or
1019 perhaps (to avoid forcing per-stream objects on otherwise stateless
1020 encodings) and additional parameter.
1021
1022 It is also highly desirable that encoding classes inherit from
1023 C<Encode::Encoding> as a base class. This allows that class to define
1024 additional behaviour for all encoding objects. For example built in
1025 Unicode, UCS-2 and UTF-8 classes use :
1026
1027   package Encode::MyEncoding;
1028   use base qw(Encode::Encoding);
1029
1030   __PACKAGE__->Define(qw(myCanonical myAlias));
1031
1032 To create an object with bless {Name => ...},$class, and call
1033 define_encoding.  They inherit their C<name> method from
1034 C<Encode::Encoding>.
1035
1036 =head2 Compiled Encodings
1037
1038 F<Encode.xs> provides a class C<Encode::XS> which provides the
1039 interface described above. It calls a generic octet-sequence to
1040 octet-sequence "engine" that is driven by tables (defined in
1041 F<encengine.c>). The same engine is used for both encode and
1042 decode. C<Encode:XS>'s C<encode> forces Perl's characters to their
1043 UTF-8 form and then treats them as just another multibyte
1044 encoding. C<Encode:XS>'s C<decode> transforms the sequence and then
1045 turns the UTF-8-ness flag as that is the form that the tables are
1046 defined to produce. For details of the engine see the comments in
1047 F<encengine.c>.
1048
1049 The tables are produced by the Perl script F<compile> (the name needs
1050 to change so we can eventually install it somewhere). F<compile> can
1051 currently read two formats:
1052
1053 =over 4
1054
1055 =item *.enc
1056
1057 This is a coined format used by Tcl. It is documented in
1058 Encode/EncodeFormat.pod.
1059
1060 =item *.ucm
1061
1062 This is the semi-standard format used by IBM's ICU package.
1063
1064 =back
1065
1066 F<compile> can write the following forms:
1067
1068 =over 4
1069
1070 =item *.ucm
1071
1072 See above - the F<Encode/*.ucm> files provided with the distribution have
1073 been created from the original Tcl .enc files using this approach.
1074
1075 =item *.c
1076
1077 Produces tables as C data structures - this is used to build in encodings
1078 into F<Encode.so>/F<Encode.dll>.
1079
1080 =item *.xs
1081
1082 In theory this allows encodings to be stand-alone loadable Perl
1083 extensions.  The process has not yet been tested. The plan is to use
1084 this approach for large East Asian encodings.
1085
1086 =back
1087
1088 The set of encodings built-in to F<Encode.so>/F<Encode.dll> is
1089 determined by F<Makefile.PL>.  The current set is as follows:
1090
1091 =over 4
1092
1093 =item ascii and iso-8859-*
1094
1095 That is all the common 8-bit "western" encodings.
1096
1097 =item IBM-1047 and two other variants of EBCDIC.
1098
1099 These are the same variants that are supported by EBCDIC Perl as
1100 "native" encodings.  They are included to prove "reversibility" of
1101 some constructs in EBCDIC Perl.
1102
1103 =item symbol and dingbats as used by Tk on X11.
1104
1105 (The reason Encode got started was to support Perl/Tk.)
1106
1107 =back
1108
1109 That set is rather ad hoc and has been driven by the needs of the
1110 tests rather than the needs of typical applications. It is likely
1111 to be rationalized.
1112
1113 =head1 SEE ALSO
1114
1115 L<perlunicode>, L<perlebcdic>, L<perlfunc/open>, L<PerlIO>, L<encoding>
1116
1117 =cut
1118