POD: Use F<> for F<utils/perldoc> and F<utils/perldoc.PL>
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / pod / perlunicode.pod
1 =head1 NAME
2
3 perlunicode - Unicode support in Perl
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 =head2 Important Caveats
8
9 Unicode support is an extensive requirement. While Perl does not
10 implement the Unicode standard or the accompanying technical reports
11 from cover to cover, Perl does support many Unicode features.
12
13 People who want to learn to use Unicode in Perl, should probably read
14 L<the Perl Unicode tutorial, perlunitut|perlunitut>, before reading
15 this reference document.
16
17 =over 4
18
19 =item Input and Output Layers
20
21 Perl knows when a filehandle uses Perl's internal Unicode encodings
22 (UTF-8, or UTF-EBCDIC if in EBCDIC) if the filehandle is opened with
23 the ":utf8" layer.  Other encodings can be converted to Perl's
24 encoding on input or from Perl's encoding on output by use of the
25 ":encoding(...)"  layer.  See L<open>.
26
27 To indicate that Perl source itself is in UTF-8, use C<use utf8;>.
28
29 =item Regular Expressions
30
31 The regular expression compiler produces polymorphic opcodes.  That is,
32 the pattern adapts to the data and automatically switches to the Unicode
33 character scheme when presented with data that is internally encoded in
34 UTF-8, or instead uses a traditional byte scheme when presented with
35 byte data.
36
37 =item C<use utf8> still needed to enable UTF-8/UTF-EBCDIC in scripts
38
39 As a compatibility measure, the C<use utf8> pragma must be explicitly
40 included to enable recognition of UTF-8 in the Perl scripts themselves
41 (in string or regular expression literals, or in identifier names) on
42 ASCII-based machines or to recognize UTF-EBCDIC on EBCDIC-based
43 machines.  B<These are the only times when an explicit C<use utf8>
44 is needed.>  See L<utf8>.
45
46 =item BOM-marked scripts and UTF-16 scripts autodetected
47
48 If a Perl script begins marked with the Unicode BOM (UTF-16LE, UTF16-BE,
49 or UTF-8), or if the script looks like non-BOM-marked UTF-16 of either
50 endianness, Perl will correctly read in the script as Unicode.
51 (BOMless UTF-8 cannot be effectively recognized or differentiated from
52 ISO 8859-1 or other eight-bit encodings.)
53
54 =item C<use encoding> needed to upgrade non-Latin-1 byte strings
55
56 By default, there is a fundamental asymmetry in Perl's Unicode model:
57 implicit upgrading from byte strings to Unicode strings assumes that
58 they were encoded in I<ISO 8859-1 (Latin-1)>, but Unicode strings are
59 downgraded with UTF-8 encoding.  This happens because the first 256
60 codepoints in Unicode happens to agree with Latin-1.
61
62 See L</"Byte and Character Semantics"> for more details.
63
64 =back
65
66 =head2 Byte and Character Semantics
67
68 Beginning with version 5.6, Perl uses logically-wide characters to
69 represent strings internally.
70
71 In future, Perl-level operations will be expected to work with
72 characters rather than bytes.
73
74 However, as an interim compatibility measure, Perl aims to
75 provide a safe migration path from byte semantics to character
76 semantics for programs.  For operations where Perl can unambiguously
77 decide that the input data are characters, Perl switches to
78 character semantics.  For operations where this determination cannot
79 be made without additional information from the user, Perl decides in
80 favor of compatibility and chooses to use byte semantics.
81
82 Under byte semantics, when C<use locale> is in effect, Perl uses the
83 semantics associated with the current locale.  Absent a C<use locale>, and
84 absent a C<use feature 'unicode_strings'> pragma, Perl currently uses US-ASCII
85 (or Basic Latin in Unicode terminology) byte semantics, meaning that characters
86 whose ordinal numbers are in the range 128 - 255 are undefined except for their
87 ordinal numbers.  This means that none have case (upper and lower), nor are any
88 a member of character classes, like C<[:alpha:]> or C<\w>.  (But all do belong
89 to the C<\W> class or the Perl regular expression extension C<[:^alpha:]>.)
90
91 This behavior preserves compatibility with earlier versions of Perl,
92 which allowed byte semantics in Perl operations only if
93 none of the program's inputs were marked as being a source of Unicode
94 character data.  Such data may come from filehandles, from calls to
95 external programs, from information provided by the system (such as %ENV),
96 or from literals and constants in the source text.
97
98 The C<bytes> pragma will always, regardless of platform, force byte
99 semantics in a particular lexical scope.  See L<bytes>.
100
101 The C<use feature 'unicode_strings'> pragma is intended to always, regardless
102 of platform, force Unicode semantics in a particular lexical scope.  In
103 release 5.12, it is partially implemented, applying only to case changes.
104 See L</The "Unicode Bug"> below.
105
106 The C<utf8> pragma is primarily a compatibility device that enables
107 recognition of UTF-(8|EBCDIC) in literals encountered by the parser.
108 Note that this pragma is only required while Perl defaults to byte
109 semantics; when character semantics become the default, this pragma
110 may become a no-op.  See L<utf8>.
111
112 Unless explicitly stated, Perl operators use character semantics
113 for Unicode data and byte semantics for non-Unicode data.
114 The decision to use character semantics is made transparently.  If
115 input data comes from a Unicode source--for example, if a character
116 encoding layer is added to a filehandle or a literal Unicode
117 string constant appears in a program--character semantics apply.
118 Otherwise, byte semantics are in effect.  The C<bytes> pragma should
119 be used to force byte semantics on Unicode data, and the C<use feature
120 'unicode_strings'> pragma to force Unicode semantics on byte data (though in
121 5.12 it isn't fully implemented).
122
123 If strings operating under byte semantics and strings with Unicode
124 character data are concatenated, the new string will have
125 character semantics.  This can cause surprises: See L</BUGS>, below.
126 You can choose to be warned when this happens.  See L<encoding::warnings>.
127
128 Under character semantics, many operations that formerly operated on
129 bytes now operate on characters. A character in Perl is
130 logically just a number ranging from 0 to 2**31 or so. Larger
131 characters may encode into longer sequences of bytes internally, but
132 this internal detail is mostly hidden for Perl code.
133 See L<perluniintro> for more.
134
135 =head2 Effects of Character Semantics
136
137 Character semantics have the following effects:
138
139 =over 4
140
141 =item *
142
143 Strings--including hash keys--and regular expression patterns may
144 contain characters that have an ordinal value larger than 255.
145
146 If you use a Unicode editor to edit your program, Unicode characters may
147 occur directly within the literal strings in UTF-8 encoding, or UTF-16.
148 (The former requires a BOM or C<use utf8>, the latter requires a BOM.)
149
150 Unicode characters can also be added to a string by using the C<\N{U+...}>
151 notation.  The Unicode code for the desired character, in hexadecimal,
152 should be placed in the braces, after the C<U>. For instance, a smiley face is
153 C<\N{U+263A}>.
154
155 Alternatively, you can use the C<\x{...}> notation for characters 0x100 and
156 above.  For characters below 0x100 you may get byte semantics instead of
157 character semantics;  see L</The "Unicode Bug">.  On EBCDIC machines there is
158 the additional problem that the value for such characters gives the EBCDIC
159 character rather than the Unicode one.
160
161 Additionally, if you
162
163    use charnames ':full';
164
165 you can use the C<\N{...}> notation and put the official Unicode
166 character name within the braces, such as C<\N{WHITE SMILING FACE}>.
167 See L<charnames>.
168
169 =item *
170
171 If an appropriate L<encoding> is specified, identifiers within the
172 Perl script may contain Unicode alphanumeric characters, including
173 ideographs.  Perl does not currently attempt to canonicalize variable
174 names.
175
176 =item *
177
178 Regular expressions match characters instead of bytes.  "." matches
179 a character instead of a byte.
180
181 =item *
182
183 Character classes in regular expressions match characters instead of
184 bytes and match against the character properties specified in the
185 Unicode properties database.  C<\w> can be used to match a Japanese
186 ideograph, for instance.
187
188 =item *
189
190 Named Unicode properties, scripts, and block ranges may be used like
191 character classes via the C<\p{}> "matches property" construct and
192 the C<\P{}> negation, "doesn't match property".
193 See L</"Unicode Character Properties"> for more details.
194
195 You can define your own character properties and use them
196 in the regular expression with the C<\p{}> or C<\P{}> construct.
197 See L</"User-Defined Character Properties"> for more details.
198
199 =item *
200
201 The special pattern C<\X> matches a logical character, an "extended grapheme
202 cluster" in Standardese.  In Unicode what appears to the user to be a single
203 character, for example an accented C<G>, may in fact be composed of a sequence
204 of characters, in this case a C<G> followed by an accent character.  C<\X>
205 will match the entire sequence.
206
207 =item *
208
209 The C<tr///> operator translates characters instead of bytes.  Note
210 that the C<tr///CU> functionality has been removed.  For similar
211 functionality see pack('U0', ...) and pack('C0', ...).
212
213 =item *
214
215 Case translation operators use the Unicode case translation tables
216 when character input is provided.  Note that C<uc()>, or C<\U> in
217 interpolated strings, translates to uppercase, while C<ucfirst>,
218 or C<\u> in interpolated strings, translates to titlecase in languages
219 that make the distinction (which is equivalent to uppercase in languages
220 without the distinction).
221
222 =item *
223
224 Most operators that deal with positions or lengths in a string will
225 automatically switch to using character positions, including
226 C<chop()>, C<chomp()>, C<substr()>, C<pos()>, C<index()>, C<rindex()>,
227 C<sprintf()>, C<write()>, and C<length()>.  An operator that
228 specifically does not switch is C<vec()>.  Operators that really don't
229 care include operators that treat strings as a bucket of bits such as
230 C<sort()>, and operators dealing with filenames.
231
232 =item *
233
234 The C<pack()>/C<unpack()> letter C<C> does I<not> change, since it is often
235 used for byte-oriented formats.  Again, think C<char> in the C language.
236
237 There is a new C<U> specifier that converts between Unicode characters
238 and code points. There is also a C<W> specifier that is the equivalent of
239 C<chr>/C<ord> and properly handles character values even if they are above 255.
240
241 =item *
242
243 The C<chr()> and C<ord()> functions work on characters, similar to
244 C<pack("W")> and C<unpack("W")>, I<not> C<pack("C")> and
245 C<unpack("C")>.  C<pack("C")> and C<unpack("C")> are methods for
246 emulating byte-oriented C<chr()> and C<ord()> on Unicode strings.
247 While these methods reveal the internal encoding of Unicode strings,
248 that is not something one normally needs to care about at all.
249
250 =item *
251
252 The bit string operators, C<& | ^ ~>, can operate on character data.
253 However, for backward compatibility, such as when using bit string
254 operations when characters are all less than 256 in ordinal value, one
255 should not use C<~> (the bit complement) with characters of both
256 values less than 256 and values greater than 256.  Most importantly,
257 DeMorgan's laws (C<~($x|$y) eq ~$x&~$y> and C<~($x&$y) eq ~$x|~$y>)
258 will not hold.  The reason for this mathematical I<faux pas> is that
259 the complement cannot return B<both> the 8-bit (byte-wide) bit
260 complement B<and> the full character-wide bit complement.
261
262 =item *
263
264 You can define your own mappings to be used in lc(),
265 lcfirst(), uc(), and ucfirst() (or their string-inlined versions).
266 See L</"User-Defined Case Mappings"> for more details.
267
268 =back
269
270 =over 4
271
272 =item *
273
274 And finally, C<scalar reverse()> reverses by character rather than by byte.
275
276 =back
277
278 =head2 Unicode Character Properties
279
280 Most Unicode character properties are accessible by using regular expressions.
281 They are used like character classes via the C<\p{}> "matches property"
282 construct and the C<\P{}> negation, "doesn't match property".
283
284 For instance, C<\p{Uppercase}> matches any character with the Unicode
285 "Uppercase" property, while C<\p{L}> matches any character with a
286 General_Category of "L" (letter) property.  Brackets are not
287 required for single letter properties, so C<\p{L}> is equivalent to C<\pL>.
288
289 More formally, C<\p{Uppercase}> matches any character whose Unicode Uppercase
290 property value is True, and C<\P{Uppercase}> matches any character whose
291 Uppercase property value is False, and they could have been written as
292 C<\p{Uppercase=True}> and C<\p{Uppercase=False}>, respectively
293
294 This formality is needed when properties are not binary, that is if they can
295 take on more values than just True and False.  For example, the Bidi_Class (see
296 L</"Bidirectional Character Types"> below), can take on a number of different
297 values, such as Left, Right, Whitespace, and others.  To match these, one needs
298 to specify the property name (Bidi_Class), and the value being matched against
299 (Left, Right, I<etc.>).  This is done, as in the examples above, by having the
300 two components separated by an equal sign (or interchangeably, a colon), like
301 C<\p{Bidi_Class: Left}>.
302
303 All Unicode-defined character properties may be written in these compound forms
304 of C<\p{property=value}> or C<\p{property:value}>, but Perl provides some
305 additional properties that are written only in the single form, as well as
306 single-form short-cuts for all binary properties and certain others described
307 below, in which you may omit the property name and the equals or colon
308 separator.
309
310 Most Unicode character properties have at least two synonyms (or aliases if you
311 prefer), a short one that is easier to type, and a longer one which is more
312 descriptive and hence it is easier to understand what it means.  Thus the "L"
313 and "Letter" above are equivalent and can be used interchangeably.  Likewise,
314 "Upper" is a synonym for "Uppercase", and we could have written
315 C<\p{Uppercase}> equivalently as C<\p{Upper}>.  Also, there are typically
316 various synonyms for the values the property can be.   For binary properties,
317 "True" has 3 synonyms: "T", "Yes", and "Y"; and "False has correspondingly "F",
318 "No", and "N".  But be careful.  A short form of a value for one property may
319 not mean the same thing as the same short form for another.  Thus, for the
320 General_Category property, "L" means "Letter", but for the Bidi_Class property,
321 "L" means "Left".  A complete list of properties and synonyms is in
322 L<perluniprops>.
323
324 Upper/lower case differences in the property names and values are irrelevant,
325 thus C<\p{Upper}> means the same thing as C<\p{upper}> or even C<\p{UpPeR}>.
326 Similarly, you can add or subtract underscores anywhere in the middle of a
327 word, so that these are also equivalent to C<\p{U_p_p_e_r}>.  And white space
328 is irrelevant adjacent to non-word characters, such as the braces and the equals
329 or colon separators so C<\p{   Upper  }> and C<\p{ Upper_case : Y }> are
330 equivalent to these as well.  In fact, in most cases, white space and even
331 hyphens can be added or deleted anywhere.  So even C<\p{ Up-per case = Yes}> is
332 equivalent.  All this is called "loose-matching" by Unicode.  The few places
333 where stricter matching is employed is in the middle of numbers, and the Perl
334 extension properties that begin or end with an underscore.  Stricter matching
335 cares about white space (except adjacent to the non-word characters) and
336 hyphens, and non-interior underscores.
337
338 You can also use negation in both C<\p{}> and C<\P{}> by introducing a caret
339 (^) between the first brace and the property name: C<\p{^Tamil}> is
340 equal to C<\P{Tamil}>.
341
342 =head3 B<General_Category>
343
344 Every Unicode character is assigned a general category, which is the "most
345 usual categorization of a character" (from
346 L<http://www.unicode.org/reports/tr44>).
347
348 The compound way of writing these is like C<\p{General_Category=Number}>
349 (short, C<\p{gc:n}>).  But Perl furnishes shortcuts in which everything up
350 through the equal or colon separator is omitted.  So you can instead just write
351 C<\pN>.
352
353 Here are the short and long forms of the General Category properties:
354
355     Short       Long
356
357     L           Letter
358     LC, L&      Cased_Letter (that is: [\p{Ll}\p{Lu}\p{Lt}])
359     Lu          Uppercase_Letter
360     Ll          Lowercase_Letter
361     Lt          Titlecase_Letter
362     Lm          Modifier_Letter
363     Lo          Other_Letter
364
365     M           Mark
366     Mn          Nonspacing_Mark
367     Mc          Spacing_Mark
368     Me          Enclosing_Mark
369
370     N           Number
371     Nd          Decimal_Number (also Digit)
372     Nl          Letter_Number
373     No          Other_Number
374
375     P           Punctuation (also Punct)
376     Pc          Connector_Punctuation
377     Pd          Dash_Punctuation
378     Ps          Open_Punctuation
379     Pe          Close_Punctuation
380     Pi          Initial_Punctuation
381                 (may behave like Ps or Pe depending on usage)
382     Pf          Final_Punctuation
383                 (may behave like Ps or Pe depending on usage)
384     Po          Other_Punctuation
385
386     S           Symbol
387     Sm          Math_Symbol
388     Sc          Currency_Symbol
389     Sk          Modifier_Symbol
390     So          Other_Symbol
391
392     Z           Separator
393     Zs          Space_Separator
394     Zl          Line_Separator
395     Zp          Paragraph_Separator
396
397     C           Other
398     Cc          Control (also Cntrl)
399     Cf          Format
400     Cs          Surrogate   (not usable)
401     Co          Private_Use
402     Cn          Unassigned
403
404 Single-letter properties match all characters in any of the
405 two-letter sub-properties starting with the same letter.
406 C<LC> and C<L&> are special cases, which are aliases for the set of
407 C<Ll>, C<Lu>, and C<Lt>.
408
409 Because Perl hides the need for the user to understand the internal
410 representation of Unicode characters, there is no need to implement
411 the somewhat messy concept of surrogates. C<Cs> is therefore not
412 supported.
413
414 =head3 B<Bidirectional Character Types>
415
416 Because scripts differ in their directionality--Hebrew is
417 written right to left, for example--Unicode supplies these properties in
418 the Bidi_Class class:
419
420     Property    Meaning
421
422     L           Left-to-Right
423     LRE         Left-to-Right Embedding
424     LRO         Left-to-Right Override
425     R           Right-to-Left
426     AL          Arabic Letter
427     RLE         Right-to-Left Embedding
428     RLO         Right-to-Left Override
429     PDF         Pop Directional Format
430     EN          European Number
431     ES          European Separator
432     ET          European Terminator
433     AN          Arabic Number
434     CS          Common Separator
435     NSM         Non-Spacing Mark
436     BN          Boundary Neutral
437     B           Paragraph Separator
438     S           Segment Separator
439     WS          Whitespace
440     ON          Other Neutrals
441
442 This property is always written in the compound form.
443 For example, C<\p{Bidi_Class:R}> matches characters that are normally
444 written right to left.
445
446 =head3 B<Scripts>
447
448 The world's languages are written in a number of scripts.  This sentence
449 (unless you're reading it in translation) is written in Latin, while Russian is
450 written in Cyrllic, and Greek is written in, well, Greek; Japanese mainly in
451 Hiragana or Katakana.  There are many more.
452
453 The Unicode Script property gives what script a given character is in,
454 and can be matched with the compound form like C<\p{Script=Hebrew}> (short:
455 C<\p{sc=hebr}>).  Perl furnishes shortcuts for all script names.  You can omit
456 everything up through the equals (or colon), and simply write C<\p{Latin}> or
457 C<\P{Cyrillic}>.
458
459 A complete list of scripts and their shortcuts is in L<perluniprops>.
460
461 =head3 B<Use of "Is" Prefix>
462
463 For backward compatibility (with Perl 5.6), all properties mentioned
464 so far may have C<Is> or C<Is_> prepended to their name, so C<\P{Is_Lu}>, for
465 example, is equal to C<\P{Lu}>, and C<\p{IsScript:Arabic}> is equal to
466 C<\p{Arabic}>.
467
468 =head3 B<Blocks>
469
470 In addition to B<scripts>, Unicode also defines B<blocks> of
471 characters.  The difference between scripts and blocks is that the
472 concept of scripts is closer to natural languages, while the concept
473 of blocks is more of an artificial grouping based on groups of Unicode
474 characters with consecutive ordinal values. For example, the "Basic Latin"
475 block is all characters whose ordinals are between 0 and 127, inclusive, in
476 other words, the ASCII characters.  The "Latin" script contains some letters
477 from this block as well as several more, like "Latin-1 Supplement",
478 "Latin Extended-A", I<etc.>, but it does not contain all the characters from
479 those blocks. It does not, for example, contain digits, because digits are
480 shared across many scripts. Digits and similar groups, like punctuation, are in
481 the script called C<Common>.  There is also a script called C<Inherited> for
482 characters that modify other characters, and inherit the script value of the
483 controlling character.
484
485 For more about scripts versus blocks, see UAX#24 "Unicode Script Property":
486 L<http://www.unicode.org/reports/tr24>
487
488 The Script property is likely to be the one you want to use when processing
489 natural language; the Block property may be useful in working with the nuts and
490 bolts of Unicode.
491
492 Block names are matched in the compound form, like C<\p{Block: Arrows}> or
493 C<\p{Blk=Hebrew}>.  Unlike most other properties only a few block names have a
494 Unicode-defined short name.  But Perl does provide a (slight) shortcut:  You
495 can say, for example C<\p{In_Arrows}> or C<\p{In_Hebrew}>.  For backwards
496 compatibility, the C<In> prefix may be omitted if there is no naming conflict
497 with a script or any other property, and you can even use an C<Is> prefix
498 instead in those cases.  But it is not a good idea to do this, for a couple
499 reasons:
500
501 =over 4
502
503 =item 1
504
505 It is confusing.  There are many naming conflicts, and you may forget some.
506 For example, C<\p{Hebrew}> means the I<script> Hebrew, and NOT the I<block>
507 Hebrew.  But would you remember that 6 months from now?
508
509 =item 2
510
511 It is unstable.  A new version of Unicode may pre-empt the current meaning by
512 creating a property with the same name.  There was a time in very early Unicode
513 releases when C<\p{Hebrew}> would have matched the I<block> Hebrew; now it
514 doesn't.
515
516 =back
517
518 Some people just prefer to always use C<\p{Block: foo}> and C<\p{Script: bar}>
519 instead of the shortcuts, for clarity, and because they can't remember the
520 difference between 'In' and 'Is' anyway (or aren't confident that those who
521 eventually will read their code will know).
522
523 A complete list of blocks and their shortcuts is in L<perluniprops>.
524
525 =head3 B<Other Properties>
526
527 There are many more properties than the very basic ones described here.
528 A complete list is in L<perluniprops>.
529
530 Unicode defines all its properties in the compound form, so all single-form
531 properties are Perl extensions.  A number of these are just synonyms for the
532 Unicode ones, but some are genunine extensions, including a couple that are in
533 the compound form.  And quite a few of these are actually recommended by Unicode
534 (in L<http://www.unicode.org/reports/tr18>).
535
536 This section gives some details on all the extensions that aren't synonyms for
537 compound-form Unicode properties (for those, you'll have to refer to the
538 L<Unicode Standard|http://www.unicode.org/reports/tr44>.
539
540 =over
541
542 =item B<C<\p{All}>>
543
544 This matches any of the 1_114_112 Unicode code points.  It is a synonym for
545 C<\p{Any}>.
546
547 =item B<C<\p{Alnum}>>
548
549 This matches any C<\p{Alphabetic}> or C<\p{Decimal_Number}> character.
550
551 =item B<C<\p{Any}>>
552
553 This matches any of the 1_114_112 Unicode code points.  It is a synonym for
554 C<\p{All}>.
555
556 =item B<C<\p{Assigned}>>
557
558 This matches any assigned code point; that is, any code point whose general
559 category is not Unassigned (or equivalently, not Cn).
560
561 =item B<C<\p{Blank}>>
562
563 This is the same as C<\h> and C<\p{HorizSpace}>:  A character that changes the
564 spacing horizontally.
565
566 =item B<C<\p{Decomposition_Type: Non_Canonical}>>    (Short: C<\p{Dt=NonCanon}>)
567
568 Matches a character that has a non-canonical decomposition.
569
570 To understand the use of this rarely used property=value combination, it is
571 necessary to know some basics about decomposition.
572 Consider a character, say H.  It could appear with various marks around it,
573 such as an acute accent, or a circumflex, or various hooks, circles, arrows,
574 I<etc.>, above, below, to one side and/or the other, I<etc.>  There are many
575 possibilities among the world's languages.  The number of combinations is
576 astronomical, and if there were a character for each combination, it would
577 soon exhaust Unicode's more than a million possible characters.  So Unicode
578 took a different approach: there is a character for the base H, and a
579 character for each of the possible marks, and they can be combined variously
580 to get a final logical character.  So a logical character--what appears to be a
581 single character--can be a sequence of more than one individual characters.
582 This is called an "extended grapheme cluster".  (Perl furnishes the C<\X>
583 construct to match such sequences.)
584
585 But Unicode's intent is to unify the existing character set standards and
586 practices, and a number of pre-existing standards have single characters that
587 mean the same thing as some of these combinations.  An example is ISO-8859-1,
588 which has quite a few of these in the Latin-1 range, an example being "LATIN
589 CAPITAL LETTER E WITH ACUTE".  Because this character was in this pre-existing
590 standard, Unicode added it to its repertoire.  But this character is considered
591 by Unicode to be equivalent to the sequence consisting of first the character
592 "LATIN CAPITAL LETTER E", then the character "COMBINING ACUTE ACCENT".
593
594 "LATIN CAPITAL LETTER E WITH ACUTE" is called a "pre-composed" character, and
595 the equivalence with the sequence is called canonical equivalence.  All
596 pre-composed characters are said to have a decomposition (into the equivalent
597 sequence) and the decomposition type is also called canonical.
598
599 However, many more characters have a different type of decomposition, a
600 "compatible" or "non-canonical" decomposition.  The sequences that form these
601 decompositions are not considered canonically equivalent to the pre-composed
602 character.  An example, again in the Latin-1 range, is the "SUPERSCRIPT ONE".
603 It is kind of like a regular digit 1, but not exactly; its decomposition
604 into the digit 1 is called a "compatible" decomposition, specifically a
605 "super" decomposition.  There are several such compatibility
606 decompositions (see L<http://www.unicode.org/reports/tr44>), including one
607 called "compat" which means some miscellaneous type of decomposition
608 that doesn't fit into the decomposition categories that Unicode has chosen. 
609
610 Note that most Unicode characters don't have a decomposition, so their
611 decomposition type is "None".
612
613 Perl has added the C<Non_Canonical> type, for your convenience, to mean any of
614 the compatibility decompositions.
615
616 =item B<C<\p{Graph}>>
617
618 Matches any character that is graphic.  Theoretically, this means a character
619 that on a printer would cause ink to be used.
620
621 =item B<C<\p{HorizSpace}>>
622
623 This is the same as C<\h> and C<\p{Blank}>:  A character that changes the
624 spacing horizontally.
625
626 =item B<C<\p{In=*}>> 
627
628 This is a synonym for C<\p{Present_In=*}>
629
630 =item B<C<\p{PerlSpace}>>
631
632 This is the same as C<\s>, restricted to ASCII, namely C<S<[ \f\n\r\t]>>.
633
634 Mnemonic: Perl's (original) space
635
636 =item B<C<\p{PerlWord}>>
637
638 This is the same as C<\w>, restricted to ASCII, namely C<[A-Za-z0-9_]>
639
640 Mnemonic: Perl's (original) word.
641
642 =item B<C<\p{PosixAlnum}>>
643
644 This matches any alphanumeric character in the ASCII range, namely
645 C<[A-Za-z0-9]>.
646
647 =item B<C<\p{PosixAlpha}>>
648
649 This matches any alphabetic character in the ASCII range, namely C<[A-Za-z]>.
650
651 =item B<C<\p{PosixBlank}>>
652
653 This matches any blank character in the ASCII range, namely C<S<[ \t]>>.
654
655 =item B<C<\p{PosixCntrl}>>
656
657 This matches any control character in the ASCII range, namely C<[\x00-\x1F\x7F]>
658
659 =item B<C<\p{PosixDigit}>>
660
661 This matches any digit character in the ASCII range, namely C<[0-9]>.
662
663 =item B<C<\p{PosixGraph}>>
664
665 This matches any graphical character in the ASCII range, namely C<[\x21-\x7E]>.
666
667 =item B<C<\p{PosixLower}>>
668
669 This matches any lowercase character in the ASCII range, namely C<[a-z]>.
670
671 =item B<C<\p{PosixPrint}>>
672
673 This matches any printable character in the ASCII range, namely C<[\x20-\x7E]>.
674 These are the graphical characters plus SPACE.
675
676 =item B<C<\p{PosixPunct}>>
677
678 This matches any punctuation character in the ASCII range, namely
679 C<[\x21-\x2F\x3A-\x40\x5B-\x60\x7B-\x7E]>.  These are the
680 graphical characters that aren't word characters.  Note that the Posix standard
681 includes in its definition of punctuation, those characters that Unicode calls
682 "symbols."
683
684 =item B<C<\p{PosixSpace}>>
685
686 This matches any space character in the ASCII range, namely
687 C<S<[ \f\n\r\t\x0B]>> (the last being a vertical tab).
688
689 =item B<C<\p{PosixUpper}>>
690
691 This matches any uppercase character in the ASCII range, namely C<[A-Z]>.
692
693 =item B<C<\p{Present_In: *}>>    (Short: C<\p{In=*}>)
694
695 This property is used when you need to know in what Unicode version(s) a
696 character is.
697
698 The "*" above stands for some two digit Unicode version number, such as
699 C<1.1> or C<4.0>; or the "*" can also be C<Unassigned>.  This property will
700 match the code points whose final disposition has been settled as of the
701 Unicode release given by the version number; C<\p{Present_In: Unassigned}>
702 will match those code points whose meaning has yet to be assigned.
703
704 For example, C<U+0041> "LATIN CAPITAL LETTER A" was present in the very first
705 Unicode release available, which is C<1.1>, so this property is true for all
706 valid "*" versions.  On the other hand, C<U+1EFF> was not assigned until version
707 5.1 when it became "LATIN SMALL LETTER Y WITH LOOP", so the only "*" that
708 would match it are 5.1, 5.2, and later.
709
710 Unicode furnishes the C<Age> property from which this is derived.  The problem
711 with Age is that a strict interpretation of it (which Perl takes) has it
712 matching the precise release a code point's meaning is introduced in.  Thus
713 C<U+0041> would match only 1.1; and C<U+1EFF> only 5.1.  This is not usually what
714 you want.
715
716 Some non-Perl implementations of the Age property may change its meaning to be
717 the same as the Perl Present_In property; just be aware of that.
718
719 Another confusion with both these properties is that the definition is not
720 that the code point has been assigned, but that the meaning of the code point
721 has been determined.  This is because 66 code points will always be
722 unassigned, and, so the Age for them is the Unicode version the decision to
723 make them so was made in.  For example, C<U+FDD0> is to be permanently
724 unassigned to a character, and the decision to do that was made in version 3.1,
725 so C<\p{Age=3.1}> matches this character and C<\p{Present_In: 3.1}> and up
726 matches as well.
727
728 =item B<C<\p{Print}>>
729
730 This matches any character that is graphical or blank, except controls.
731
732 =item B<C<\p{SpacePerl}>>
733
734 This is the same as C<\s>, including beyond ASCII.
735
736 Mnemonic: Space, as modified by Perl.  (It doesn't include the vertical tab
737 which both the Posix standard and Unicode consider to be space.)
738
739 =item B<C<\p{VertSpace}>>
740
741 This is the same as C<\v>:  A character that changes the spacing vertically.
742
743 =item B<C<\p{Word}>>
744
745 This is the same as C<\w>, including beyond ASCII.
746
747 =back
748
749 =head2 User-Defined Character Properties
750
751 You can define your own binary character properties by defining subroutines
752 whose names begin with "In" or "Is".  The subroutines can be defined in any
753 package.  The user-defined properties can be used in the regular expression
754 C<\p> and C<\P> constructs; if you are using a user-defined property from a
755 package other than the one you are in, you must specify its package in the
756 C<\p> or C<\P> construct.
757
758     # assuming property Is_Foreign defined in Lang::
759     package main;  # property package name required
760     if ($txt =~ /\p{Lang::IsForeign}+/) { ... }
761
762     package Lang;  # property package name not required
763     if ($txt =~ /\p{IsForeign}+/) { ... }
764
765
766 Note that the effect is compile-time and immutable once defined.
767
768 The subroutines must return a specially-formatted string, with one
769 or more newline-separated lines.  Each line must be one of the following:
770
771 =over 4
772
773 =item *
774
775 A single hexadecimal number denoting a Unicode code point to include.
776
777 =item *
778
779 Two hexadecimal numbers separated by horizontal whitespace (space or
780 tabular characters) denoting a range of Unicode code points to include.
781
782 =item *
783
784 Something to include, prefixed by "+": a built-in character
785 property (prefixed by "utf8::") or a user-defined character property,
786 to represent all the characters in that property; two hexadecimal code
787 points for a range; or a single hexadecimal code point.
788
789 =item *
790
791 Something to exclude, prefixed by "-": an existing character
792 property (prefixed by "utf8::") or a user-defined character property,
793 to represent all the characters in that property; two hexadecimal code
794 points for a range; or a single hexadecimal code point.
795
796 =item *
797
798 Something to negate, prefixed "!": an existing character
799 property (prefixed by "utf8::") or a user-defined character property,
800 to represent all the characters in that property; two hexadecimal code
801 points for a range; or a single hexadecimal code point.
802
803 =item *
804
805 Something to intersect with, prefixed by "&": an existing character
806 property (prefixed by "utf8::") or a user-defined character property,
807 for all the characters except the characters in the property; two
808 hexadecimal code points for a range; or a single hexadecimal code point.
809
810 =back
811
812 For example, to define a property that covers both the Japanese
813 syllabaries (hiragana and katakana), you can define
814
815     sub InKana {
816         return <<END;
817     3040\t309F
818     30A0\t30FF
819     END
820     }
821
822 Imagine that the here-doc end marker is at the beginning of the line.
823 Now you can use C<\p{InKana}> and C<\P{InKana}>.
824
825 You could also have used the existing block property names:
826
827     sub InKana {
828         return <<'END';
829     +utf8::InHiragana
830     +utf8::InKatakana
831     END
832     }
833
834 Suppose you wanted to match only the allocated characters,
835 not the raw block ranges: in other words, you want to remove
836 the non-characters:
837
838     sub InKana {
839         return <<'END';
840     +utf8::InHiragana
841     +utf8::InKatakana
842     -utf8::IsCn
843     END
844     }
845
846 The negation is useful for defining (surprise!) negated classes.
847
848     sub InNotKana {
849         return <<'END';
850     !utf8::InHiragana
851     -utf8::InKatakana
852     +utf8::IsCn
853     END
854     }
855
856 Intersection is useful for getting the common characters matched by
857 two (or more) classes.
858
859     sub InFooAndBar {
860         return <<'END';
861     +main::Foo
862     &main::Bar
863     END
864     }
865
866 It's important to remember not to use "&" for the first set; that
867 would be intersecting with nothing (resulting in an empty set).
868
869 =head2 User-Defined Case Mappings
870
871 You can also define your own mappings to be used in the lc(),
872 lcfirst(), uc(), and ucfirst() (or their string-inlined versions).
873 The principle is similar to that of user-defined character
874 properties: to define subroutines
875 with names like C<ToLower> (for lc() and lcfirst()), C<ToTitle> (for
876 the first character in ucfirst()), and C<ToUpper> (for uc(), and the
877 rest of the characters in ucfirst()).
878
879 The string returned by the subroutines needs to be two hexadecimal numbers
880 separated by two tabulators: the two numbers being, respectively, the source
881 code point and the destination code point.  For example:
882
883     sub ToUpper {
884         return <<END;
885     0061\t\t0041
886     END
887     }
888
889 defines an uc() mapping that causes only the character "a"
890 to be mapped to "A"; all other characters will remain unchanged.
891
892 (For serious hackers only)  The above means you have to furnish a complete
893 mapping; you can't just override a couple of characters and leave the rest
894 unchanged.  You can find all the mappings in the directory
895 C<$Config{privlib}>/F<unicore/To/>.  The mapping data is returned as the
896 here-document, and the C<utf8::ToSpecFoo> are special exception mappings
897 derived from <$Config{privlib}>/F<unicore/SpecialCasing.txt>.  The "Digit" and
898 "Fold" mappings that one can see in the directory are not directly
899 user-accessible, one can use either the C<Unicode::UCD> module, or just match
900 case-insensitively (that's when the "Fold" mapping is used).
901
902 The mappings will only take effect on scalars that have been marked as having
903 Unicode characters, for example by using C<utf8::upgrade()>.
904 Old byte-style strings are not affected.
905
906 The mappings are in effect for the package they are defined in.
907
908 =head2 Character Encodings for Input and Output
909
910 See L<Encode>.
911
912 =head2 Unicode Regular Expression Support Level
913
914 The following list of Unicode support for regular expressions describes
915 all the features currently supported.  The references to "Level N"
916 and the section numbers refer to the Unicode Technical Standard #18,
917 "Unicode Regular Expressions", version 11, in May 2005.
918
919 =over 4
920
921 =item *
922
923 Level 1 - Basic Unicode Support
924
925         RL1.1   Hex Notation                        - done          [1]
926         RL1.2   Properties                          - done          [2][3]
927         RL1.2a  Compatibility Properties            - done          [4]
928         RL1.3   Subtraction and Intersection        - MISSING       [5]
929         RL1.4   Simple Word Boundaries              - done          [6]
930         RL1.5   Simple Loose Matches                - done          [7]
931         RL1.6   Line Boundaries                     - MISSING       [8]
932         RL1.7   Supplementary Code Points           - done          [9]
933
934         [1]  \x{...}
935         [2]  \p{...} \P{...}
936         [3]  supports not only minimal list, but all Unicode character
937              properties (see L</Unicode Character Properties>)
938         [4]  \d \D \s \S \w \W \X [:prop:] [:^prop:]
939         [5]  can use regular expression look-ahead [a] or
940              user-defined character properties [b] to emulate set operations
941         [6]  \b \B
942         [7]  note that Perl does Full case-folding in matching (but with bugs),
943              not Simple: for example U+1F88 is equivalent to U+1F00 U+03B9,
944              not with 1F80.  This difference matters mainly for certain Greek
945              capital letters with certain modifiers: the Full case-folding
946              decomposes the letter, while the Simple case-folding would map
947              it to a single character.
948         [8]  should do ^ and $ also on U+000B (\v in C), FF (\f), CR (\r),
949              CRLF (\r\n), NEL (U+0085), LS (U+2028), and PS (U+2029);
950              should also affect <>, $., and script line numbers;
951              should not split lines within CRLF [c] (i.e. there is no empty
952              line between \r and \n)
953         [9]  UTF-8/UTF-EBDDIC used in perl allows not only U+10000 to U+10FFFF
954              but also beyond U+10FFFF [d]
955
956 [a] You can mimic class subtraction using lookahead.
957 For example, what UTS#18 might write as
958
959     [{Greek}-[{UNASSIGNED}]]
960
961 in Perl can be written as:
962
963     (?!\p{Unassigned})\p{InGreekAndCoptic}
964     (?=\p{Assigned})\p{InGreekAndCoptic}
965
966 But in this particular example, you probably really want
967
968     \p{GreekAndCoptic}
969
970 which will match assigned characters known to be part of the Greek script.
971
972 Also see the Unicode::Regex::Set module, it does implement the full
973 UTS#18 grouping, intersection, union, and removal (subtraction) syntax.
974
975 [b] '+' for union, '-' for removal (set-difference), '&' for intersection
976 (see L</"User-Defined Character Properties">)
977
978 [c] Try the C<:crlf> layer (see L<PerlIO>).
979
980 [d] U+FFFF will currently generate a warning message if 'utf8' warnings are
981     enabled
982
983 =item *
984
985 Level 2 - Extended Unicode Support
986
987         RL2.1   Canonical Equivalents           - MISSING       [10][11]
988         RL2.2   Default Grapheme Clusters       - MISSING       [12]
989         RL2.3   Default Word Boundaries         - MISSING       [14]
990         RL2.4   Default Loose Matches           - MISSING       [15]
991         RL2.5   Name Properties                 - MISSING       [16]
992         RL2.6   Wildcard Properties             - MISSING
993
994         [10] see UAX#15 "Unicode Normalization Forms"
995         [11] have Unicode::Normalize but not integrated to regexes
996         [12] have \X but we don't have a "Grapheme Cluster Mode"
997         [14] see UAX#29, Word Boundaries
998         [15] see UAX#21 "Case Mappings"
999         [16] have \N{...} but neither compute names of CJK Ideographs
1000              and Hangul Syllables nor use a loose match [e]
1001
1002 [e] C<\N{...}> allows namespaces (see L<charnames>).
1003
1004 =item *
1005
1006 Level 3 - Tailored Support
1007
1008         RL3.1   Tailored Punctuation            - MISSING
1009         RL3.2   Tailored Grapheme Clusters      - MISSING       [17][18]
1010         RL3.3   Tailored Word Boundaries        - MISSING
1011         RL3.4   Tailored Loose Matches          - MISSING
1012         RL3.5   Tailored Ranges                 - MISSING
1013         RL3.6   Context Matching                - MISSING       [19]
1014         RL3.7   Incremental Matches             - MISSING
1015       ( RL3.8   Unicode Set Sharing )
1016         RL3.9   Possible Match Sets             - MISSING
1017         RL3.10  Folded Matching                 - MISSING       [20]
1018         RL3.11  Submatchers                     - MISSING
1019
1020         [17] see UAX#10 "Unicode Collation Algorithms"
1021         [18] have Unicode::Collate but not integrated to regexes
1022         [19] have (?<=x) and (?=x), but look-aheads or look-behinds should see
1023              outside of the target substring
1024         [20] need insensitive matching for linguistic features other than case;
1025              for example, hiragana to katakana, wide and narrow, simplified Han
1026              to traditional Han (see UTR#30 "Character Foldings")
1027
1028 =back
1029
1030 =head2 Unicode Encodings
1031
1032 Unicode characters are assigned to I<code points>, which are abstract
1033 numbers.  To use these numbers, various encodings are needed.
1034
1035 =over 4
1036
1037 =item *
1038
1039 UTF-8
1040
1041 UTF-8 is a variable-length (1 to 6 bytes, current character allocations
1042 require 4 bytes), byte-order independent encoding. For ASCII (and we
1043 really do mean 7-bit ASCII, not another 8-bit encoding), UTF-8 is
1044 transparent.
1045
1046 The following table is from Unicode 3.2.
1047
1048  Code Points            1st Byte  2nd Byte  3rd Byte  4th Byte
1049
1050    U+0000..U+007F       00..7F
1051    U+0080..U+07FF     * C2..DF    80..BF
1052    U+0800..U+0FFF       E0      * A0..BF    80..BF
1053    U+1000..U+CFFF       E1..EC    80..BF    80..BF
1054    U+D000..U+D7FF       ED        80..9F    80..BF
1055    U+D800..U+DFFF       +++++++ utf16 surrogates, not legal utf8 +++++++
1056    U+E000..U+FFFF       EE..EF    80..BF    80..BF
1057   U+10000..U+3FFFF      F0      * 90..BF    80..BF    80..BF
1058   U+40000..U+FFFFF      F1..F3    80..BF    80..BF    80..BF
1059  U+100000..U+10FFFF     F4        80..8F    80..BF    80..BF
1060
1061 Note the gaps before several of the byte entries above marked by '*'.  These are
1062 caused by legal UTF-8 avoiding non-shortest encodings: it is technically
1063 possible to UTF-8-encode a single code point in different ways, but that is
1064 explicitly forbidden, and the shortest possible encoding should always be used
1065 (and that is what Perl does).
1066
1067 Another way to look at it is via bits:
1068
1069  Code Points                    1st Byte   2nd Byte  3rd Byte  4th Byte
1070
1071                     0aaaaaaa     0aaaaaaa
1072             00000bbbbbaaaaaa     110bbbbb  10aaaaaa
1073             ccccbbbbbbaaaaaa     1110cccc  10bbbbbb  10aaaaaa
1074   00000dddccccccbbbbbbaaaaaa     11110ddd  10cccccc  10bbbbbb  10aaaaaa
1075
1076 As you can see, the continuation bytes all begin with "10", and the
1077 leading bits of the start byte tell how many bytes there are in the
1078 encoded character.
1079
1080 =item *
1081
1082 UTF-EBCDIC
1083
1084 Like UTF-8 but EBCDIC-safe, in the way that UTF-8 is ASCII-safe.
1085
1086 =item *
1087
1088 UTF-16, UTF-16BE, UTF-16LE, Surrogates, and BOMs (Byte Order Marks)
1089
1090 The followings items are mostly for reference and general Unicode
1091 knowledge, Perl doesn't use these constructs internally.
1092
1093 UTF-16 is a 2 or 4 byte encoding.  The Unicode code points
1094 C<U+0000..U+FFFF> are stored in a single 16-bit unit, and the code
1095 points C<U+10000..U+10FFFF> in two 16-bit units.  The latter case is
1096 using I<surrogates>, the first 16-bit unit being the I<high
1097 surrogate>, and the second being the I<low surrogate>.
1098
1099 Surrogates are code points set aside to encode the C<U+10000..U+10FFFF>
1100 range of Unicode code points in pairs of 16-bit units.  The I<high
1101 surrogates> are the range C<U+D800..U+DBFF> and the I<low surrogates>
1102 are the range C<U+DC00..U+DFFF>.  The surrogate encoding is
1103
1104         $hi = ($uni - 0x10000) / 0x400 + 0xD800;
1105         $lo = ($uni - 0x10000) % 0x400 + 0xDC00;
1106
1107 and the decoding is
1108
1109         $uni = 0x10000 + ($hi - 0xD800) * 0x400 + ($lo - 0xDC00);
1110
1111 If you try to generate surrogates (for example by using chr()), you
1112 will get a warning, if warnings are turned on, because those code
1113 points are not valid for a Unicode character.
1114
1115 Because of the 16-bitness, UTF-16 is byte-order dependent.  UTF-16
1116 itself can be used for in-memory computations, but if storage or
1117 transfer is required either UTF-16BE (big-endian) or UTF-16LE
1118 (little-endian) encodings must be chosen.
1119
1120 This introduces another problem: what if you just know that your data
1121 is UTF-16, but you don't know which endianness?  Byte Order Marks, or
1122 BOMs, are a solution to this.  A special character has been reserved
1123 in Unicode to function as a byte order marker: the character with the
1124 code point C<U+FEFF> is the BOM.
1125
1126 The trick is that if you read a BOM, you will know the byte order,
1127 since if it was written on a big-endian platform, you will read the
1128 bytes C<0xFE 0xFF>, but if it was written on a little-endian platform,
1129 you will read the bytes C<0xFF 0xFE>.  (And if the originating platform
1130 was writing in UTF-8, you will read the bytes C<0xEF 0xBB 0xBF>.)
1131
1132 The way this trick works is that the character with the code point
1133 C<U+FFFE> is guaranteed not to be a valid Unicode character, so the
1134 sequence of bytes C<0xFF 0xFE> is unambiguously "BOM, represented in
1135 little-endian format" and cannot be C<U+FFFE>, represented in big-endian
1136 format".  (Actually, C<U+FFFE> is legal for use by your program, even for
1137 input/output, but better not use it if you need a BOM.  But it is "illegal for
1138 interchange", so that an unsuspecting program won't get confused.)
1139
1140 =item *
1141
1142 UTF-32, UTF-32BE, UTF-32LE
1143
1144 The UTF-32 family is pretty much like the UTF-16 family, expect that
1145 the units are 32-bit, and therefore the surrogate scheme is not
1146 needed.  The BOM signatures will be C<0x00 0x00 0xFE 0xFF> for BE and
1147 C<0xFF 0xFE 0x00 0x00> for LE.
1148
1149 =item *
1150
1151 UCS-2, UCS-4
1152
1153 Encodings defined by the ISO 10646 standard.  UCS-2 is a 16-bit
1154 encoding.  Unlike UTF-16, UCS-2 is not extensible beyond C<U+FFFF>,
1155 because it does not use surrogates.  UCS-4 is a 32-bit encoding,
1156 functionally identical to UTF-32.
1157
1158 =item *
1159
1160 UTF-7
1161
1162 A seven-bit safe (non-eight-bit) encoding, which is useful if the
1163 transport or storage is not eight-bit safe.  Defined by RFC 2152.
1164
1165 =back
1166
1167 =head2 Security Implications of Unicode
1168
1169 Read L<Unicode Security Considerations|http://www.unicode.org/reports/tr36>.
1170 Also, note the following:
1171
1172 =over 4
1173
1174 =item *
1175
1176 Malformed UTF-8
1177
1178 Unfortunately, the specification of UTF-8 leaves some room for
1179 interpretation of how many bytes of encoded output one should generate
1180 from one input Unicode character.  Strictly speaking, the shortest
1181 possible sequence of UTF-8 bytes should be generated,
1182 because otherwise there is potential for an input buffer overflow at
1183 the receiving end of a UTF-8 connection.  Perl always generates the
1184 shortest length UTF-8, and with warnings on, Perl will warn about
1185 non-shortest length UTF-8 along with other malformations, such as the
1186 surrogates, which are not real Unicode code points.
1187
1188 =item *
1189
1190 Regular expressions behave slightly differently between byte data and
1191 character (Unicode) data.  For example, the "word character" character
1192 class C<\w> will work differently depending on if data is eight-bit bytes
1193 or Unicode.
1194
1195 In the first case, the set of C<\w> characters is either small--the
1196 default set of alphabetic characters, digits, and the "_"--or, if you
1197 are using a locale (see L<perllocale>), the C<\w> might contain a few
1198 more letters according to your language and country.
1199
1200 In the second case, the C<\w> set of characters is much, much larger.
1201 Most importantly, even in the set of the first 256 characters, it will
1202 probably match different characters: unlike most locales, which are
1203 specific to a language and country pair, Unicode classifies all the
1204 characters that are letters I<somewhere> as C<\w>.  For example, your
1205 locale might not think that LATIN SMALL LETTER ETH is a letter (unless
1206 you happen to speak Icelandic), but Unicode does.
1207
1208 As discussed elsewhere, Perl has one foot (two hooves?) planted in
1209 each of two worlds: the old world of bytes and the new world of
1210 characters, upgrading from bytes to characters when necessary.
1211 If your legacy code does not explicitly use Unicode, no automatic
1212 switch-over to characters should happen.  Characters shouldn't get
1213 downgraded to bytes, either.  It is possible to accidentally mix bytes
1214 and characters, however (see L<perluniintro>), in which case C<\w> in
1215 regular expressions might start behaving differently.  Review your
1216 code.  Use warnings and the C<strict> pragma.
1217
1218 =back
1219
1220 =head2 Unicode in Perl on EBCDIC
1221
1222 The way Unicode is handled on EBCDIC platforms is still
1223 experimental.  On such platforms, references to UTF-8 encoding in this
1224 document and elsewhere should be read as meaning the UTF-EBCDIC
1225 specified in Unicode Technical Report 16, unless ASCII vs. EBCDIC issues
1226 are specifically discussed. There is no C<utfebcdic> pragma or
1227 ":utfebcdic" layer; rather, "utf8" and ":utf8" are reused to mean
1228 the platform's "natural" 8-bit encoding of Unicode. See L<perlebcdic>
1229 for more discussion of the issues.
1230
1231 =head2 Locales
1232
1233 Usually locale settings and Unicode do not affect each other, but
1234 there are a couple of exceptions:
1235
1236 =over 4
1237
1238 =item *
1239
1240 You can enable automatic UTF-8-ification of your standard file
1241 handles, default C<open()> layer, and C<@ARGV> by using either
1242 the C<-C> command line switch or the C<PERL_UNICODE> environment
1243 variable, see L<perlrun> for the documentation of the C<-C> switch.
1244
1245 =item *
1246
1247 Perl tries really hard to work both with Unicode and the old
1248 byte-oriented world. Most often this is nice, but sometimes Perl's
1249 straddling of the proverbial fence causes problems.
1250
1251 =back
1252
1253 =head2 When Unicode Does Not Happen
1254
1255 While Perl does have extensive ways to input and output in Unicode,
1256 and few other 'entry points' like the @ARGV which can be interpreted
1257 as Unicode (UTF-8), there still are many places where Unicode (in some
1258 encoding or another) could be given as arguments or received as
1259 results, or both, but it is not.
1260
1261 The following are such interfaces.  Also, see L</The "Unicode Bug">.
1262 For all of these interfaces Perl
1263 currently (as of 5.8.3) simply assumes byte strings both as arguments
1264 and results, or UTF-8 strings if the C<encoding> pragma has been used.
1265
1266 One reason why Perl does not attempt to resolve the role of Unicode in
1267 these cases is that the answers are highly dependent on the operating
1268 system and the file system(s).  For example, whether filenames can be
1269 in Unicode, and in exactly what kind of encoding, is not exactly a
1270 portable concept.  Similarly for the qx and system: how well will the
1271 'command line interface' (and which of them?) handle Unicode?
1272
1273 =over 4
1274
1275 =item *
1276
1277 chdir, chmod, chown, chroot, exec, link, lstat, mkdir,
1278 rename, rmdir, stat, symlink, truncate, unlink, utime, -X
1279
1280 =item *
1281
1282 %ENV
1283
1284 =item *
1285
1286 glob (aka the <*>)
1287
1288 =item *
1289
1290 open, opendir, sysopen
1291
1292 =item *
1293
1294 qx (aka the backtick operator), system
1295
1296 =item *
1297
1298 readdir, readlink
1299
1300 =back
1301
1302 =head2 The "Unicode Bug"
1303
1304 The term, the "Unicode bug" has been applied to an inconsistency with the
1305 Unicode characters whose ordinals are in the Latin-1 Supplement block, that
1306 is, between 128 and 255.  Without a locale specified, unlike all other
1307 characters or code points, these characters have very different semantics in
1308 byte semantics versus character semantics.
1309
1310 In character semantics they are interpreted as Unicode code points, which means
1311 they have the same semantics as Latin-1 (ISO-8859-1).
1312
1313 In byte semantics, they are considered to be unassigned characters, meaning
1314 that the only semantics they have is their ordinal numbers, and that they are
1315 not members of various character classes.  None are considered to match C<\w>
1316 for example, but all match C<\W>.  (On EBCDIC platforms, the behavior may
1317 be different from this, depending on the underlying C language library
1318 functions.)
1319
1320 The behavior is known to have effects on these areas:
1321
1322 =over 4
1323
1324 =item *
1325
1326 Changing the case of a scalar, that is, using C<uc()>, C<ucfirst()>, C<lc()>,
1327 and C<lcfirst()>, or C<\L>, C<\U>, C<\u> and C<\l> in regular expression
1328 substitutions.
1329
1330 =item *
1331
1332 Using caseless (C</i>) regular expression matching
1333
1334 =item *
1335
1336 Matching a number of properties in regular expressions, such as C<\w>
1337
1338 =item *
1339
1340 User-defined case change mappings.  You can create a C<ToUpper()> function, for
1341 example, which overrides Perl's built-in case mappings.  The scalar must be
1342 encoded in utf8 for your function to actually be invoked.
1343
1344 =back
1345
1346 This behavior can lead to unexpected results in which a string's semantics
1347 suddenly change if a code point above 255 is appended to or removed from it,
1348 which changes the string's semantics from byte to character or vice versa.  As
1349 an example, consider the following program and its output:
1350
1351  $ perl -le'
1352      $s1 = "\xC2";
1353      $s2 = "\x{2660}";
1354      for ($s1, $s2, $s1.$s2) {
1355          print /\w/ || 0;
1356      }
1357  '
1358  0
1359  0
1360  1
1361
1362 If there's no C<\w> in C<s1> or in C<s2>, why does their concatenation have one?
1363
1364 This anomaly stems from Perl's attempt to not disturb older programs that
1365 didn't use Unicode, and hence had no semantics for characters outside of the
1366 ASCII range (except in a locale), along with Perl's desire to add Unicode
1367 support seamlessly.  The result wasn't seamless: these characters were
1368 orphaned.
1369
1370 Work is being done to correct this, but only some of it was complete in time
1371 for the 5.12 release.  What has been finished is the important part of the case
1372 changing component.  Due to concerns, and some evidence, that older code might
1373 have come to rely on the existing behavior, the new behavior must be explicitly
1374 enabled by the feature C<unicode_strings> in the L<feature> pragma, even though
1375 no new syntax is involved.
1376
1377 See L<perlfunc/lc> for details on how this pragma works in combination with
1378 various others for casing.  Even though the pragma only affects casing
1379 operations in the 5.12 release, it is planned to have it affect all the
1380 problematic behaviors in later releases: you can't have one without them all.
1381
1382 In the meantime, a workaround is to always call utf8::upgrade($string), or to
1383 use the standard module L<Encode>.   Also, a scalar that has any characters
1384 whose ordinal is above 0x100, or which were specified using either of the
1385 C<\N{...}> notations will automatically have character semantics.
1386
1387 =head2 Forcing Unicode in Perl (Or Unforcing Unicode in Perl)
1388
1389 Sometimes (see L</"When Unicode Does Not Happen"> or L</The "Unicode Bug">)
1390 there are situations where you simply need to force a byte
1391 string into UTF-8, or vice versa.  The low-level calls
1392 utf8::upgrade($bytestring) and utf8::downgrade($utf8string[, FAIL_OK]) are
1393 the answers.
1394
1395 Note that utf8::downgrade() can fail if the string contains characters
1396 that don't fit into a byte.
1397
1398 Calling either function on a string that already is in the desired state is a
1399 no-op.
1400
1401 =head2 Using Unicode in XS
1402
1403 If you want to handle Perl Unicode in XS extensions, you may find the
1404 following C APIs useful.  See also L<perlguts/"Unicode Support"> for an
1405 explanation about Unicode at the XS level, and L<perlapi> for the API
1406 details.
1407
1408 =over 4
1409
1410 =item *
1411
1412 C<DO_UTF8(sv)> returns true if the C<UTF8> flag is on and the bytes
1413 pragma is not in effect.  C<SvUTF8(sv)> returns true if the C<UTF8>
1414 flag is on; the bytes pragma is ignored.  The C<UTF8> flag being on
1415 does B<not> mean that there are any characters of code points greater
1416 than 255 (or 127) in the scalar or that there are even any characters
1417 in the scalar.  What the C<UTF8> flag means is that the sequence of
1418 octets in the representation of the scalar is the sequence of UTF-8
1419 encoded code points of the characters of a string.  The C<UTF8> flag
1420 being off means that each octet in this representation encodes a
1421 single character with code point 0..255 within the string.  Perl's
1422 Unicode model is not to use UTF-8 until it is absolutely necessary.
1423
1424 =item *
1425
1426 C<uvchr_to_utf8(buf, chr)> writes a Unicode character code point into
1427 a buffer encoding the code point as UTF-8, and returns a pointer
1428 pointing after the UTF-8 bytes.  It works appropriately on EBCDIC machines.
1429
1430 =item *
1431
1432 C<utf8_to_uvchr(buf, lenp)> reads UTF-8 encoded bytes from a buffer and
1433 returns the Unicode character code point and, optionally, the length of
1434 the UTF-8 byte sequence.  It works appropriately on EBCDIC machines.
1435
1436 =item *
1437
1438 C<utf8_length(start, end)> returns the length of the UTF-8 encoded buffer
1439 in characters.  C<sv_len_utf8(sv)> returns the length of the UTF-8 encoded
1440 scalar.
1441
1442 =item *
1443
1444 C<sv_utf8_upgrade(sv)> converts the string of the scalar to its UTF-8
1445 encoded form.  C<sv_utf8_downgrade(sv)> does the opposite, if
1446 possible.  C<sv_utf8_encode(sv)> is like sv_utf8_upgrade except that
1447 it does not set the C<UTF8> flag.  C<sv_utf8_decode()> does the
1448 opposite of C<sv_utf8_encode()>.  Note that none of these are to be
1449 used as general-purpose encoding or decoding interfaces: C<use Encode>
1450 for that.  C<sv_utf8_upgrade()> is affected by the encoding pragma
1451 but C<sv_utf8_downgrade()> is not (since the encoding pragma is
1452 designed to be a one-way street).
1453
1454 =item *
1455
1456 C<is_utf8_char(s)> returns true if the pointer points to a valid UTF-8
1457 character.
1458
1459 =item *
1460
1461 C<is_utf8_string(buf, len)> returns true if C<len> bytes of the buffer
1462 are valid UTF-8.
1463
1464 =item *
1465
1466 C<UTF8SKIP(buf)> will return the number of bytes in the UTF-8 encoded
1467 character in the buffer.  C<UNISKIP(chr)> will return the number of bytes
1468 required to UTF-8-encode the Unicode character code point.  C<UTF8SKIP()>
1469 is useful for example for iterating over the characters of a UTF-8
1470 encoded buffer; C<UNISKIP()> is useful, for example, in computing
1471 the size required for a UTF-8 encoded buffer.
1472
1473 =item *
1474
1475 C<utf8_distance(a, b)> will tell the distance in characters between the
1476 two pointers pointing to the same UTF-8 encoded buffer.
1477
1478 =item *
1479
1480 C<utf8_hop(s, off)> will return a pointer to a UTF-8 encoded buffer
1481 that is C<off> (positive or negative) Unicode characters displaced
1482 from the UTF-8 buffer C<s>.  Be careful not to overstep the buffer:
1483 C<utf8_hop()> will merrily run off the end or the beginning of the
1484 buffer if told to do so.
1485
1486 =item *
1487
1488 C<pv_uni_display(dsv, spv, len, pvlim, flags)> and
1489 C<sv_uni_display(dsv, ssv, pvlim, flags)> are useful for debugging the
1490 output of Unicode strings and scalars.  By default they are useful
1491 only for debugging--they display B<all> characters as hexadecimal code
1492 points--but with the flags C<UNI_DISPLAY_ISPRINT>,
1493 C<UNI_DISPLAY_BACKSLASH>, and C<UNI_DISPLAY_QQ> you can make the
1494 output more readable.
1495
1496 =item *
1497
1498 C<ibcmp_utf8(s1, pe1, l1, u1, s2, pe2, l2, u2)> can be used to
1499 compare two strings case-insensitively in Unicode.  For case-sensitive
1500 comparisons you can just use C<memEQ()> and C<memNE()> as usual.
1501
1502 =back
1503
1504 For more information, see L<perlapi>, and F<utf8.c> and F<utf8.h>
1505 in the Perl source code distribution.
1506
1507 =head2 Hacking Perl to work on earlier Unicode versions (for very serious hackers only)
1508
1509 Perl by default comes with the latest supported Unicode version built in, but
1510 you can change to use any earlier one.
1511
1512 Download the files in the version of Unicode that you want from the Unicode web
1513 site L<http://www.unicode.org>).  These should replace the existing files in
1514 C<\$Config{privlib}>/F<unicore>.  (C<\%Config> is available from the Config
1515 module.)  Follow the instructions in F<README.perl> in that directory to change
1516 some of their names, and then run F<make>.
1517
1518 It is even possible to download them to a different directory, and then change
1519 F<utf8_heavy.pl> in the directory C<\$Config{privlib}> to point to the new
1520 directory, or maybe make a copy of that directory before making the change, and
1521 using C<@INC> or the C<-I> run-time flag to switch between versions at will
1522 (but because of caching, not in the middle of a process), but all this is
1523 beyond the scope of these instructions.
1524
1525 =head1 BUGS
1526
1527 =head2 Interaction with Locales
1528
1529 Use of locales with Unicode data may lead to odd results.  Currently,
1530 Perl attempts to attach 8-bit locale info to characters in the range
1531 0..255, but this technique is demonstrably incorrect for locales that
1532 use characters above that range when mapped into Unicode.  Perl's
1533 Unicode support will also tend to run slower.  Use of locales with
1534 Unicode is discouraged.
1535
1536 =head2 Problems with characters in the Latin-1 Supplement range
1537
1538 See L</The "Unicode Bug">
1539
1540 =head2 Problems with case-insensitive regular expression matching
1541
1542 There are problems with case-insensitive matches, including those involving
1543 character classes (enclosed in [square brackets]), characters whose fold
1544 is to multiple characters (such as the single character LATIN SMALL LIGATURE
1545 FFL matches case-insensitively with the 3-character string C<ffl>), and
1546 characters in the Latin-1 Supplement.
1547
1548 =head2 Interaction with Extensions
1549
1550 When Perl exchanges data with an extension, the extension should be
1551 able to understand the UTF8 flag and act accordingly. If the
1552 extension doesn't know about the flag, it's likely that the extension
1553 will return incorrectly-flagged data.
1554
1555 So if you're working with Unicode data, consult the documentation of
1556 every module you're using if there are any issues with Unicode data
1557 exchange. If the documentation does not talk about Unicode at all,
1558 suspect the worst and probably look at the source to learn how the
1559 module is implemented. Modules written completely in Perl shouldn't
1560 cause problems. Modules that directly or indirectly access code written
1561 in other programming languages are at risk.
1562
1563 For affected functions, the simple strategy to avoid data corruption is
1564 to always make the encoding of the exchanged data explicit. Choose an
1565 encoding that you know the extension can handle. Convert arguments passed
1566 to the extensions to that encoding and convert results back from that
1567 encoding. Write wrapper functions that do the conversions for you, so
1568 you can later change the functions when the extension catches up.
1569
1570 To provide an example, let's say the popular Foo::Bar::escape_html
1571 function doesn't deal with Unicode data yet. The wrapper function
1572 would convert the argument to raw UTF-8 and convert the result back to
1573 Perl's internal representation like so:
1574
1575     sub my_escape_html ($) {
1576       my($what) = shift;
1577       return unless defined $what;
1578       Encode::decode_utf8(Foo::Bar::escape_html(Encode::encode_utf8($what)));
1579     }
1580
1581 Sometimes, when the extension does not convert data but just stores
1582 and retrieves them, you will be in a position to use the otherwise
1583 dangerous Encode::_utf8_on() function. Let's say the popular
1584 C<Foo::Bar> extension, written in C, provides a C<param> method that
1585 lets you store and retrieve data according to these prototypes:
1586
1587     $self->param($name, $value);            # set a scalar
1588     $value = $self->param($name);           # retrieve a scalar
1589
1590 If it does not yet provide support for any encoding, one could write a
1591 derived class with such a C<param> method:
1592
1593     sub param {
1594       my($self,$name,$value) = @_;
1595       utf8::upgrade($name);     # make sure it is UTF-8 encoded
1596       if (defined $value) {
1597         utf8::upgrade($value);  # make sure it is UTF-8 encoded
1598         return $self->SUPER::param($name,$value);
1599       } else {
1600         my $ret = $self->SUPER::param($name);
1601         Encode::_utf8_on($ret); # we know, it is UTF-8 encoded
1602         return $ret;
1603       }
1604     }
1605
1606 Some extensions provide filters on data entry/exit points, such as
1607 DB_File::filter_store_key and family. Look out for such filters in
1608 the documentation of your extensions, they can make the transition to
1609 Unicode data much easier.
1610
1611 =head2 Speed
1612
1613 Some functions are slower when working on UTF-8 encoded strings than
1614 on byte encoded strings.  All functions that need to hop over
1615 characters such as length(), substr() or index(), or matching regular
1616 expressions can work B<much> faster when the underlying data are
1617 byte-encoded.
1618
1619 In Perl 5.8.0 the slowness was often quite spectacular; in Perl 5.8.1
1620 a caching scheme was introduced which will hopefully make the slowness
1621 somewhat less spectacular, at least for some operations.  In general,
1622 operations with UTF-8 encoded strings are still slower. As an example,
1623 the Unicode properties (character classes) like C<\p{Nd}> are known to
1624 be quite a bit slower (5-20 times) than their simpler counterparts
1625 like C<\d> (then again, there 268 Unicode characters matching C<Nd>
1626 compared with the 10 ASCII characters matching C<d>).
1627
1628 =head2 Problems on EBCDIC platforms
1629
1630 There are a number of known problems with Perl on EBCDIC platforms.  If you
1631 want to use Perl there, send email to perlbug@perl.org.
1632
1633 In earlier versions, when byte and character data were concatenated,
1634 the new string was sometimes created by
1635 decoding the byte strings as I<ISO 8859-1 (Latin-1)>, even if the
1636 old Unicode string used EBCDIC.
1637
1638 If you find any of these, please report them as bugs.
1639
1640 =head2 Porting code from perl-5.6.X
1641
1642 Perl 5.8 has a different Unicode model from 5.6. In 5.6 the programmer
1643 was required to use the C<utf8> pragma to declare that a given scope
1644 expected to deal with Unicode data and had to make sure that only
1645 Unicode data were reaching that scope. If you have code that is
1646 working with 5.6, you will need some of the following adjustments to
1647 your code. The examples are written such that the code will continue
1648 to work under 5.6, so you should be safe to try them out.
1649
1650 =over 4
1651
1652 =item *
1653
1654 A filehandle that should read or write UTF-8
1655
1656   if ($] > 5.007) {
1657     binmode $fh, ":encoding(utf8)";
1658   }
1659
1660 =item *
1661
1662 A scalar that is going to be passed to some extension
1663
1664 Be it Compress::Zlib, Apache::Request or any extension that has no
1665 mention of Unicode in the manpage, you need to make sure that the
1666 UTF8 flag is stripped off. Note that at the time of this writing
1667 (October 2002) the mentioned modules are not UTF-8-aware. Please
1668 check the documentation to verify if this is still true.
1669
1670   if ($] > 5.007) {
1671     require Encode;
1672     $val = Encode::encode_utf8($val); # make octets
1673   }
1674
1675 =item *
1676
1677 A scalar we got back from an extension
1678
1679 If you believe the scalar comes back as UTF-8, you will most likely
1680 want the UTF8 flag restored:
1681
1682   if ($] > 5.007) {
1683     require Encode;
1684     $val = Encode::decode_utf8($val);
1685   }
1686
1687 =item *
1688
1689 Same thing, if you are really sure it is UTF-8
1690
1691   if ($] > 5.007) {
1692     require Encode;
1693     Encode::_utf8_on($val);
1694   }
1695
1696 =item *
1697
1698 A wrapper for fetchrow_array and fetchrow_hashref
1699
1700 When the database contains only UTF-8, a wrapper function or method is
1701 a convenient way to replace all your fetchrow_array and
1702 fetchrow_hashref calls. A wrapper function will also make it easier to
1703 adapt to future enhancements in your database driver. Note that at the
1704 time of this writing (October 2002), the DBI has no standardized way
1705 to deal with UTF-8 data. Please check the documentation to verify if
1706 that is still true.
1707
1708   sub fetchrow {
1709     my($self, $sth, $what) = @_; # $what is one of fetchrow_{array,hashref}
1710     if ($] < 5.007) {
1711       return $sth->$what;
1712     } else {
1713       require Encode;
1714       if (wantarray) {
1715         my @arr = $sth->$what;
1716         for (@arr) {
1717           defined && /[^\000-\177]/ && Encode::_utf8_on($_);
1718         }
1719         return @arr;
1720       } else {
1721         my $ret = $sth->$what;
1722         if (ref $ret) {
1723           for my $k (keys %$ret) {
1724             defined && /[^\000-\177]/ && Encode::_utf8_on($_) for $ret->{$k};
1725           }
1726           return $ret;
1727         } else {
1728           defined && /[^\000-\177]/ && Encode::_utf8_on($_) for $ret;
1729           return $ret;
1730         }
1731       }
1732     }
1733   }
1734
1735
1736 =item *
1737
1738 A large scalar that you know can only contain ASCII
1739
1740 Scalars that contain only ASCII and are marked as UTF-8 are sometimes
1741 a drag to your program. If you recognize such a situation, just remove
1742 the UTF8 flag:
1743
1744   utf8::downgrade($val) if $] > 5.007;
1745
1746 =back
1747
1748 =head1 SEE ALSO
1749
1750 L<perlunitut>, L<perluniintro>, L<perluniprops>, L<Encode>, L<open>, L<utf8>, L<bytes>,
1751 L<perlretut>, L<perlvar/"${^UNICODE}">
1752 L<http://www.unicode.org/reports/tr44>).
1753
1754 =cut