Make the point a bit clearer after suggestion from Merijin
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / pod / perluniintro.pod
1 =head1 NAME
2
3 perluniintro - Perl Unicode introduction
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 This document gives a general idea of Unicode and how to use Unicode
8 in Perl.
9
10 =head2 Unicode
11
12 Unicode is a character set standard with plans to cover all of the
13 writing systems of the world, plus many other symbols.
14
15 Unicode and ISO/IEC 10646 are coordinated standards that provide code
16 points for the characters in almost all modern character set standards,
17 covering more than 30 writing systems and hundreds of languages,
18 including all commercially important modern languages.  All characters
19 in the largest Chinese, Japanese, and Korean dictionaries are also
20 encoded. The standards will eventually cover almost all characters in
21 more than 250 writing systems and thousands of languages.
22
23 A Unicode I<character> is an abstract entity.  It is not bound to any
24 particular integer width, and especially not to the C language C<char>.
25 Unicode is language neutral and display neutral: it doesn't encode the
26 language of the text, and it doesn't define fonts or other graphical
27 layout details.  Unicode operates on characters and on text built from
28 those characters.
29
30 Unicode defines characters like C<LATIN CAPITAL LETTER A> or C<GREEK
31 SMALL LETTER ALPHA>, and then unique numbers for those, hexadecimal
32 0x0041 or 0x03B1 for those particular characters.  Such unique
33 numbers are called I<code points>.
34
35 The Unicode standard prefers using hexadecimal notation for the code
36 points.  (In case this notation, numbers like 0x0041, is unfamiliar to
37 you, take a peek at a later section, L</"Hexadecimal Notation">.)
38 The Unicode standard uses the notation C<U+0041 LATIN CAPITAL LETTER A>,
39 which gives the hexadecimal code point, and the normative name of
40 the character.
41
42 Unicode also defines various I<properties> for the characters, like
43 "uppercase" or "lowercase", "decimal digit", or "punctuation":
44 these properties are independent of the names of the characters.
45 Furthermore, various operations on the characters like uppercasing,
46 lowercasing, and collating (sorting), are defined.
47
48 A Unicode character consists either of a single code point, or a
49 I<base character> (like C<LATIN CAPITAL LETTER A>), followed by one or
50 more I<modifiers> (like C<COMBINING ACUTE ACCENT>).  This sequence of
51 a base character and modifiers is called a I<combining character
52 sequence>.
53
54 Whether to call these combining character sequences, as a whole,
55 "characters" depends on your point of view. If you are a programmer,
56 you probably would tend towards seeing each element in the sequences
57 as one unit, one "character", but from the user viewpoint, the
58 sequence as a whole is probably considered one "character", since
59 that's probably what it looks like in the context of the user's
60 language.
61
62 With this "as a whole" view of characters, the number of characters is
63 open-ended. But in the programmer's "one unit is one character" point
64 of view, the concept of "characters" is more deterministic, and so we
65 take that point of view in this document: one "character" is one
66 Unicode code point, be it a base character or a combining character.
67
68 For some of the combinations there are I<precomposed> characters,
69 for example C<LATIN CAPITAL LETTER A WITH ACUTE> is defined as
70 a single code point.  These precomposed characters are, however,
71 often available only for some combinations, and mainly they are
72 meant to support round-trip conversions between Unicode and legacy
73 standards (like the ISO 8859), and in general case the composing
74 method is more extensible.  To support conversion between the
75 different compositions of the characters, various I<normalization
76 forms> are also defined.
77
78 Because of backward compatibility with legacy encodings, the "a unique
79 number for every character" breaks down a bit: "at least one number
80 for every character" is closer to truth.  (This happens when the same
81 character has been encoded in several legacy encodings.)  The converse
82 is also not true: not every code point has an assigned character.
83 Firstly, there are unallocated code points within otherwise used
84 blocks.  Secondly, there are special Unicode control characters that
85 do not represent true characters.
86
87 A common myth about Unicode is that it would be "16-bit", that is,
88 0x10000 (or 65536) characters from 0x0000 to 0xFFFF.  B<This is untrue.>
89 Since Unicode 2.0 Unicode has been defined all the way up to 21 bits
90 (0x10FFFF), and since 3.1 characters have been defined beyond 0xFFFF.
91 The first 0x10000 characters are called the I<Plane 0>, or the I<Basic
92 Multilingual Plane> (BMP).  With the Unicode 3.1, 17 planes in all are
93 defined (but nowhere near full of defined characters yet).
94
95 Another myth is that the 256-character blocks have something to do
96 with languages: a block per language.  B<Also this is untrue.>
97 The division into the blocks exists but it is almost completely
98 accidental, an artifact of how the characters have been historically
99 allocated.  Instead, there is a concept called I<scripts>, which may
100 be more useful: there is C<Latin> script, C<Greek> script, and so on.
101 Scripts usually span several parts of several blocks.  For further
102 information see L<Unicode::UCD>.
103
104 The Unicode code points are just abstract numbers.  To input and
105 output these abstract numbers, the numbers must be I<encoded> somehow.
106 Unicode defines several I<character encoding forms>, of which I<UTF-8>
107 is perhaps the most popular.  UTF-8 is a variable length encoding that
108 encodes Unicode characters as 1 to 6 bytes (only 4 with the currently
109 defined characters).  Other encodings include UTF-16 and UTF-32 and their
110 big and little endian variants (UTF-8 is byteorder independent).
111 The ISO/IEC 10646 defines the UCS-2 and UCS-4 encoding forms.
112
113 For more information about encodings, for example to learn what
114 I<surrogates> and I<byte order marks> (BOMs) are, see L<perlunicode>.
115
116 =head2 Perl's Unicode Support
117
118 Starting from Perl 5.6.0, Perl has had the capability of handling
119 Unicode natively.  The first recommended release for serious Unicode
120 work is Perl 5.8.0, however.  The maintenance release 5.6.1 fixed many
121 of the problems of the initial implementation of Unicode, but for
122 example regular expressions didn't really work with Unicode.
123
124 B<Starting from Perl 5.8.0, the use of C<use utf8> is no longer
125 necessary.> In earlier releases the C<utf8> pragma was used to declare
126 that operations in the current block or file would be Unicode-aware.
127 This model was found to be wrong, or at least clumsy: the Unicodeness
128 is now carried with the data, not attached to the operations.  (There
129 is one remaining case where an explicit C<use utf8> is needed: if your
130 Perl script itself is encoded in UTF-8, you can use UTF-8 in your
131 identifier names, and in your string and regular expression literals,
132 by saying C<use utf8>.  This is not the default because that would
133 break existing scripts having legacy 8-bit data in them.)
134
135 =head2 Perl's Unicode Model
136
137 Perl supports both the old, pre-5.6, model of strings of eight-bit
138 native bytes, and strings of Unicode characters.  The principle is
139 that Perl tries to keep its data as eight-bit bytes for as long as
140 possible, but as soon as Unicodeness cannot be avoided, the data is
141 transparently upgraded to Unicode.
142
143 Internally, Perl currently uses either whatever the native eight-bit
144 character set of the platform (for example Latin-1) or UTF-8 to encode
145 Unicode strings. Specifically, if all code points in the string are
146 0xFF or less, Perl uses the native eight-bit character set.
147 Otherwise, it uses UTF-8.
148
149 A user of Perl does not normally need to know nor care how Perl
150 happens to encode its internal strings, but it becomes relevant when
151 outputting Unicode strings to a stream without a discipline (one with
152 the "default default").  In such a case, the raw bytes used internally
153 (the native character set or UTF-8, as appropriate for each string)
154 will be used, and a "Wide character" warning will be issued if those
155 strings contain a character beyond 0x00FF.
156
157 For example,
158
159       perl -e 'print "\x{DF}\n", "\x{0100}\x{DF}\n"'              
160
161 produces a fairly useless mixture of native bytes and UTF-8, as well
162 as a warning.
163
164 To output UTF-8 always, use the ":utf8" output discipline.  Prepending
165
166       binmode(STDOUT, ":utf8");
167
168 to this sample program ensures the output is completely UTF-8, and      
169 of course, removes the warning.
170
171 If your locale environment variables (LANGUAGE, LC_ALL, LC_CTYPE, LANG)
172 contain the strings 'UTF-8' or 'UTF8' (case-insensitive matching),
173 the default encoding of your STDIN, STDOUT, and STDERR, and of
174 B<any subsequent file open>, is UTF-8.  Note that this means
175 that Perl expects other software to work, too: if STDIN coming
176 in from another command is not UTF-8, Perl will complain about
177 malformed UTF-8.
178
179 =head2 Unicode and EBCDIC
180
181 Perl 5.8.0 also supports Unicode on EBCDIC platforms.  There,
182 the Unicode support is somewhat more complex to implement since
183 additional conversions are needed at every step.  Some problems
184 remain, see L<perlebcdic> for details.
185
186 In any case, the Unicode support on EBCDIC platforms is better than
187 in the 5.6 series, which didn't work much at all for EBCDIC platform.
188 On EBCDIC platforms, the internal Unicode encoding form is UTF-EBCDIC
189 instead of UTF-8 (the difference is that as UTF-8 is "ASCII-safe" in
190 that ASCII characters encode to UTF-8 as-is, UTF-EBCDIC is
191 "EBCDIC-safe").
192
193 =head2 Creating Unicode
194
195 To create Unicode characters in literals for code points above 0xFF,
196 use the C<\x{...}> notation in doublequoted strings:
197
198     my $smiley = "\x{263a}";
199
200 Similarly in regular expression literals
201
202     $smiley =~ /\x{263a}/;
203
204 At run-time you can use C<chr()>:
205
206     my $hebrew_alef = chr(0x05d0);
207
208 (See L</"Further Resources"> for how to find all these numeric codes.)
209
210 Naturally, C<ord()> will do the reverse: turn a character to a code point.
211
212 Note that C<\x..> (no C<{}> and only two hexadecimal digits),
213 C<\x{...}>, and C<chr(...)> for arguments less than 0x100 (decimal
214 256) generate an eight-bit character for backward compatibility with
215 older Perls.  For arguments of 0x100 or more, Unicode characters are
216 always produced. If you want to force the production of Unicode
217 characters regardless of the numeric value, use C<pack("U", ...)>
218 instead of C<\x..>, C<\x{...}>, or C<chr()>.
219
220 You can also use the C<charnames> pragma to invoke characters
221 by name in doublequoted strings:
222
223     use charnames ':full';
224     my $arabic_alef = "\N{ARABIC LETTER ALEF}";
225
226 And, as mentioned above, you can also C<pack()> numbers into Unicode
227 characters:
228
229    my $georgian_an  = pack("U", 0x10a0);
230
231 Note that both C<\x{...}> and C<\N{...}> are compile-time string
232 constants: you cannot use variables in them.  if you want similar
233 run-time functionality, use C<chr()> and C<charnames::vianame()>.
234
235 Also note that if all the code points for pack "U" are below 0x100,
236 bytes will be generated, just like if you were using C<chr()>.
237
238    my $bytes = pack("U*", 0x80, 0xFF);
239
240 If you want to force the result to Unicode characters, use the special
241 C<"U0"> prefix.  It consumes no arguments but forces the result to be
242 in Unicode characters, instead of bytes.
243
244    my $chars = pack("U0U*", 0x80, 0xFF);
245
246 =head2 Handling Unicode
247
248 Handling Unicode is for the most part transparent: just use the
249 strings as usual.  Functions like C<index()>, C<length()>, and
250 C<substr()> will work on the Unicode characters; regular expressions
251 will work on the Unicode characters (see L<perlunicode> and L<perlretut>).
252
253 Note that Perl does B<not> consider combining character sequences
254 to be characters, such for example
255
256     use charnames ':full';
257     print length("\N{LATIN CAPITAL LETTER A}\N{COMBINING ACUTE ACCENT}"), "\n";
258
259 will print 2, not 1.  The only exception is that regular expressions
260 have C<\X> for matching a combining character sequence.
261
262 When life is not quite so transparent is working with legacy
263 encodings, and I/O, and certain special cases.
264
265 =head2 Legacy Encodings
266
267 When you combine legacy data and Unicode the legacy data needs
268 to be upgraded to Unicode.  Normally ISO 8859-1 (or EBCDIC, if
269 applicable) is assumed.  You can override this assumption by
270 using the C<encoding> pragma, for example
271
272     use encoding 'latin2'; # ISO 8859-2
273
274 in which case literals (string or regular expression) and chr/ord
275 in your whole script are assumed to produce Unicode characters from
276 ISO 8859-2 code points.  Note that the matching for the encoding 
277 names is forgiving: instead of C<latin2> you could have said 
278 C<Latin 2>, or C<iso8859-2>, and so forth.  With just
279
280     use encoding;
281
282 the environment variable C<PERL_ENCODING> will be consulted,
283 but if that doesn't exist, the encoding pragma fails.
284
285 The C<Encode> module knows about many encodings and it has interfaces
286 for doing conversions between those encodings:
287
288     use Encode 'from_to';
289     from_to($data, "iso-8859-3", "utf-8"); # from legacy to utf-8
290
291 =head2 Unicode I/O
292
293 Normally, writing out Unicode data
294
295     print FH $some_string_with_unicode, "\n";
296
297 produces raw bytes that Perl happens to use to internally encode the
298 Unicode string (which depends on the system, as well as what
299 characters happen to be in the string at the time). If any of the
300 characters are at code points 0x100 or above, you will get a warning.
301 To ensure that the output is explicitly rendered in the encoding you
302 desire (and to avoid the warning), open the stream with the desired
303 encoding. Some examples:
304
305     open FH, ">:ucs2",      "file"
306     open FH, ">:utf8",      "file";
307     open FH, ">:Shift-JIS", "file";
308
309 and on already open streams use C<binmode()>:
310
311     binmode(STDOUT, ":ucs2");
312     binmode(STDOUT, ":utf8");
313     binmode(STDOUT, ":Shift-JIS");
314
315 See documentation for the C<Encode> module for many supported encodings.
316
317 Reading in a file that you know happens to be encoded in one of the
318 Unicode encodings does not magically turn the data into Unicode in
319 Perl's eyes.  To do that, specify the appropriate discipline when
320 opening files
321
322     open(my $fh,'<:utf8', 'anything');
323     my $line_of_unicode = <$fh>;
324
325     open(my $fh,'<:Big5', 'anything');
326     my $line_of_unicode = <$fh>;
327
328 The I/O disciplines can also be specified more flexibly with
329 the C<open> pragma; see L<open>:
330
331     use open ':utf8'; # input and output default discipline will be UTF-8
332     open X, ">file";
333     print X chr(0x100), "\n";
334     close X;
335     open Y, "<file";
336     printf "%#x\n", ord(<Y>); # this should print 0x100
337     close Y;
338
339 With the C<open> pragma you can use the C<:locale> discipline
340
341     $ENV{LC_ALL} = $ENV{LANG} = 'ru_RU.KOI8-R';
342     # the :locale will probe the locale environment variables like LC_ALL
343     use open OUT => ':locale'; # russki parusski
344     open(O, ">koi8");
345     print O chr(0x430); # Unicode CYRILLIC SMALL LETTER A = KOI8-R 0xc1
346     close O;
347     open(I, "<koi8");
348     printf "%#x\n", ord(<I>), "\n"; # this should print 0xc1
349     close I;
350
351 or you can also use the C<':encoding(...)'> discipline
352
353     open(my $epic,'<:encoding(iso-8859-7)','iliad.greek');
354     my $line_of_unicode = <$epic>;
355
356 These methods install a transparent filter on the I/O stream that
357 converts data from the specified encoding when it is read in from the
358 stream.  The result is always Unicode.
359
360 The L<open> pragma affects all the C<open()> calls after the pragma by
361 setting default disciplines.  If you want to affect only certain
362 streams, use explicit disciplines directly in the C<open()> call.
363
364 You can switch encodings on an already opened stream by using
365 C<binmode()>; see L<perlfunc/binmode>.
366
367 The C<:locale> does not currently (as of Perl 5.8.0) work with
368 C<open()> and C<binmode()>, only with the C<open> pragma.  The
369 C<:utf8> and C<:encoding(...)> methods do work with all of C<open()>,
370 C<binmode()>, and the C<open> pragma.
371
372 Similarly, you may use these I/O disciplines on output streams to
373 automatically convert Unicode to the specified encoding when it is
374 written to the stream. For example, the following snippet copies the
375 contents of the file "text.jis" (encoded as ISO-2022-JP, aka JIS) to
376 the file "text.utf8", encoded as UTF-8:
377
378     open(my $nihongo, '<:encoding(iso2022-jp)', 'text.jis');
379     open(my $unicode, '>:utf8',                 'text.utf8');
380     while (<$nihongo>) { print $unicode }
381
382 The naming of encodings, both by the C<open()> and by the C<open>
383 pragma, is similarly understanding as with the C<encoding> pragma:
384 C<koi8-r> and C<KOI8R> will both be understood.
385
386 Common encodings recognized by ISO, MIME, IANA, and various other
387 standardisation organisations are recognised; for a more detailed
388 list see L<Encode>.
389
390 C<read()> reads characters and returns the number of characters.
391 C<seek()> and C<tell()> operate on byte counts, as do C<sysread()>
392 and C<sysseek()>.
393
394 Notice that because of the default behaviour of not doing any
395 conversion upon input if there is no default discipline,
396 it is easy to mistakenly write code that keeps on expanding a file
397 by repeatedly encoding:
398
399     # BAD CODE WARNING
400     open F, "file";
401     local $/; ## read in the whole file of 8-bit characters
402     $t = <F>;
403     close F;
404     open F, ">:utf8", "file";
405     print F $t; ## convert to UTF-8 on output
406     close F;
407
408 If you run this code twice, the contents of the F<file> will be twice
409 UTF-8 encoded.  A C<use open ':utf8'> would have avoided the bug, or
410 explicitly opening also the F<file> for input as UTF-8.
411
412 B<NOTE>: the C<:utf8> and C<:encoding> features work only if your
413 Perl has been built with the new "perlio" feature.  Almost all 
414 Perl 5.8 platforms do use "perlio", though: you can see whether
415 yours is by running "perl -V" and looking for C<useperlio=define>.
416
417 =head2 Displaying Unicode As Text
418
419 Sometimes you might want to display Perl scalars containing Unicode as
420 simple ASCII (or EBCDIC) text.  The following subroutine converts
421 its argument so that Unicode characters with code points greater than
422 255 are displayed as "\x{...}", control characters (like "\n") are
423 displayed as "\x..", and the rest of the characters as themselves:
424
425    sub nice_string {
426        join("",
427          map { $_ > 255 ?                  # if wide character...
428                sprintf("\\x{%04X}", $_) :  # \x{...}
429                chr($_) =~ /[[:cntrl:]]/ ?  # else if control character ...
430                sprintf("\\x%02X", $_) :    # \x..
431                chr($_)                     # else as themselves
432          } unpack("U*", $_[0]));           # unpack Unicode characters
433    }
434
435 For example,
436
437    nice_string("foo\x{100}bar\n")
438
439 returns:
440
441    "foo\x{0100}bar\x0A"
442
443 =head2 Special Cases
444
445 =over 4
446
447 =item *
448
449 Bit Complement Operator ~ And vec()
450
451 The bit complement operator C<~> may produce surprising results if used on
452 strings containing characters with ordinal values above 255. In such a
453 case, the results are consistent with the internal encoding of the
454 characters, but not with much else. So don't do that. Similarly for vec():
455 you will be operating on the internally encoded bit patterns of the Unicode
456 characters, not on the code point values, which is very probably not what
457 you want.
458
459 =item *
460
461 Peeking At Perl's Internal Encoding
462
463 Normal users of Perl should never care how Perl encodes any particular
464 Unicode string (because the normal ways to get at the contents of a
465 string with Unicode -- via input and output -- should always be via
466 explicitly-defined I/O disciplines). But if you must, there are two
467 ways of looking behind the scenes.
468
469 One way of peeking inside the internal encoding of Unicode characters
470 is to use C<unpack("C*", ...> to get the bytes, or C<unpack("H*", ...)>
471 to display the bytes:
472
473     # this prints  c4 80  for the UTF-8 bytes 0xc4 0x80
474     print join(" ", unpack("H*", pack("U", 0x100))), "\n";
475
476 Yet another way would be to use the Devel::Peek module:
477
478     perl -MDevel::Peek -e 'Dump(chr(0x100))'
479
480 That shows the UTF8 flag in FLAGS and both the UTF-8 bytes
481 and Unicode characters in PV.  See also later in this document
482 the discussion about the C<is_utf8> function of the C<Encode> module.
483
484 =back
485
486 =head2 Advanced Topics
487
488 =over 4
489
490 =item *
491
492 String Equivalence
493
494 The question of string equivalence turns somewhat complicated
495 in Unicode: what do you mean by equal?
496
497 (Is C<LATIN CAPITAL LETTER A WITH ACUTE> equal to
498 C<LATIN CAPITAL LETTER A>?)
499
500 The short answer is that by default Perl compares equivalence (C<eq>,
501 C<ne>) based only on code points of the characters.  In the above
502 case, the answer is no (because 0x00C1 != 0x0041).  But sometimes any
503 CAPITAL LETTER As being considered equal, or even any As of any case,
504 would be desirable.
505
506 The long answer is that you need to consider character normalization
507 and casing issues: see L<Unicode::Normalize>, and Unicode Technical
508 Reports #15 and #21, I<Unicode Normalization Forms> and I<Case
509 Mappings>, http://www.unicode.org/unicode/reports/tr15/
510 http://www.unicode.org/unicode/reports/tr21/
511
512 As of Perl 5.8.0, regular expression case-ignoring matching
513 implements only 1:1 semantics: one character matches one character.
514 In I<Case Mappings> both 1:N and N:1 matches are defined.
515
516 =item *
517
518 String Collation
519
520 People like to see their strings nicely sorted, or as Unicode
521 parlance goes, collated.  But again, what do you mean by collate?
522
523 (Does C<LATIN CAPITAL LETTER A WITH ACUTE> come before or after
524 C<LATIN CAPITAL LETTER A WITH GRAVE>?)
525
526 The short answer is that by default, Perl compares strings (C<lt>,
527 C<le>, C<cmp>, C<ge>, C<gt>) based only on the code points of the
528 characters.  In the above case, the answer is "after", since 0x00C1 > 0x00C0.
529
530 The long answer is that "it depends", and a good answer cannot be
531 given without knowing (at the very least) the language context.
532 See L<Unicode::Collate>, and I<Unicode Collation Algorithm>
533 http://www.unicode.org/unicode/reports/tr10/
534
535 =back
536
537 =head2 Miscellaneous
538
539 =over 4
540
541 =item *
542
543 Character Ranges and Classes
544
545 Character ranges in regular expression character classes (C</[a-z]/>)
546 and in the C<tr///> (also known as C<y///>) operator are not magically
547 Unicode-aware.  What this means that C<[A-Za-z]> will not magically start
548 to mean "all alphabetic letters" (not that it does mean that even for
549 8-bit characters, you should be using C</[[:alpha:]]/> for that).
550
551 For specifying things like that in regular expressions, you can use
552 the various Unicode properties, C<\pL> or perhaps C<\p{Alphabetic}>,
553 in this particular case.  You can use Unicode code points as the end
554 points of character ranges, but that means that particular code point
555 range, nothing more.  For further information (there are dozens
556 of Unicode character classes), see L<perlunicode>.
557
558 =item *
559
560 String-To-Number Conversions
561
562 Unicode does define several other decimal (and numeric) characters
563 than just the familiar 0 to 9, such as the Arabic and Indic digits.
564 Perl does not support string-to-number conversion for digits other
565 than ASCII 0 to 9 (and ASCII a to f for hexadecimal).
566
567 =back
568
569 =head2 Questions With Answers
570
571 =over 4
572
573 =item 
574
575 Will My Old Scripts Break?
576
577 Very probably not.  Unless you are generating Unicode characters
578 somehow, any old behaviour should be preserved.  About the only
579 behaviour that has changed and which could start generating Unicode
580 is the old behaviour of C<chr()> where supplying an argument more
581 than 255 produced a character modulo 255 (for example, C<chr(300)>
582 was equal to C<chr(45)>).
583
584 =item 
585
586 How Do I Make My Scripts Work With Unicode?
587
588 Very little work should be needed since nothing changes until you
589 somehow generate Unicode data.  The greatest trick will be getting
590 input as Unicode, and for that see the earlier I/O discussion.
591
592 =item 
593
594 How Do I Know Whether My String Is In Unicode?
595
596 You shouldn't care.  No, you really shouldn't.  If you have
597 to care (beyond the cases described above), it means that we
598 didn't get the transparency of Unicode quite right.
599
600 Okay, if you insist:
601
602     use Encode 'is_utf8';
603     print is_utf8($string) ? 1 : 0, "\n";
604
605 But note that this doesn't mean that any of the characters in the
606 string are necessary UTF-8 encoded, or that any of the characters have
607 code points greater than 0xFF (255) or even 0x80 (128), or that the
608 string has any characters at all.  All the C<is_utf8()> does is to
609 return the value of the internal "utf8ness" flag attached to the
610 $string.  If the flag is off, the bytes in the scalar are interpreted
611 as a single byte encoding.  If the flag is on, the bytes in the scalar
612 are interpreted as the (multibyte, variable-length) UTF-8 encoded code
613 points of the characters.  Bytes added to an UTF-8 encoded string are
614 automatically upgraded to UTF-8.  If mixed non-UTF8 and UTF-8 scalars
615 are merged (doublequoted interpolation, explicit concatenation, and
616 printf/sprintf parameter substitution), the result will be UTF-8 encoded
617 as if copies of the byte strings were upgraded to UTF-8: for example,
618
619     $a = "ab\x80c";
620     $b = "\x{100}";
621     print "$a = $b\n";
622
623 the output string will be UTF-8-encoded "ab\x80c\x{100}\n", but note
624 that C<$a> will stay single byte encoded.
625
626 Sometimes you might really need to know the byte length of a string
627 instead of the character length. For that use either the
628 C<Encode::encode_utf8()> function or the C<bytes> pragma and its only
629 defined function C<length()>:
630
631     my $unicode = chr(0x100);
632     print length($unicode), "\n"; # will print 1
633     require Encode;
634     print length(Encode::encode_utf8($unicode)), "\n"; # will print 2
635     use bytes;
636     print length($unicode), "\n"; # will also print 2 (the 0xC4 0x80 of the UTF-8)
637
638 =item 
639
640 How Do I Detect Data That's Not Valid In a Particular Encoding?
641
642 Use the C<Encode> package to try converting it.
643 For example,
644
645     use Encode 'encode_utf8';
646     if (encode_utf8($string_of_bytes_that_I_think_is_utf8)) {
647         # valid
648     } else {
649         # invalid
650     }
651
652 For UTF-8 only, you can use:
653
654     use warnings;
655     @chars = unpack("U0U*", $string_of_bytes_that_I_think_is_utf8);
656
657 If invalid, a C<Malformed UTF-8 character (byte 0x##) in
658 unpack> is produced. The "U0" means "expect strictly UTF-8
659 encoded Unicode".  Without that the C<unpack("U*", ...)>
660 would accept also data like C<chr(0xFF>), similarly to the
661 C<pack> as we saw earlier.
662
663 =item 
664
665 How Do I Convert Binary Data Into a Particular Encoding, Or Vice Versa?
666
667 This probably isn't as useful as you might think.
668 Normally, you shouldn't need to.
669
670 In one sense, what you are asking doesn't make much sense: Encodings
671 are for characters, and binary data is not "characters", so converting
672 "data" into some encoding isn't meaningful unless you know in what
673 character set and encoding the binary data is in, in which case it's
674 not binary data, now is it?
675
676 If you have a raw sequence of bytes that you know should be interpreted via
677 a particular encoding, you can use C<Encode>:
678
679     use Encode 'from_to';
680     from_to($data, "iso-8859-1", "utf-8"); # from latin-1 to utf-8
681
682 The call to from_to() changes the bytes in $data, but nothing material
683 about the nature of the string has changed as far as Perl is concerned.
684 Both before and after the call, the string $data contains just a bunch of
685 8-bit bytes. As far as Perl is concerned, the encoding of the string (as
686 Perl sees it) remains as "system-native 8-bit bytes".
687
688 You might relate this to a fictional 'Translate' module:
689
690    use Translate;
691    my $phrase = "Yes";
692    Translate::from_to($phrase, 'english', 'deutsch');
693    ## phrase now contains "Ja"
694
695 The contents of the string changes, but not the nature of the string.
696 Perl doesn't know any more after the call than before that the contents
697 of the string indicates the affirmative.
698
699 Back to converting data, if you have (or want) data in your system's
700 native 8-bit encoding (e.g. Latin-1, EBCDIC, etc.), you can use
701 pack/unpack to convert to/from Unicode.
702
703     $native_string  = pack("C*", unpack("U*", $Unicode_string));
704     $Unicode_string = pack("U*", unpack("C*", $native_string));
705
706 If you have a sequence of bytes you B<know> is valid UTF-8,
707 but Perl doesn't know it yet, you can make Perl a believer, too:
708
709     use Encode 'decode_utf8';
710     $Unicode = decode_utf8($bytes);
711
712 You can convert well-formed UTF-8 to a sequence of bytes, but if
713 you just want to convert random binary data into UTF-8, you can't.
714 Any random collection of bytes isn't well-formed UTF-8.  You can
715 use C<unpack("C*", $string)> for the former, and you can create
716 well-formed Unicode data by C<pack("U*", 0xff, ...)>.
717
718 =item 
719
720 How Do I Display Unicode?  How Do I Input Unicode?
721
722 See http://www.hclrss.demon.co.uk/unicode/ and
723 http://www.cl.cam.ac.uk/~mgk25/unicode.html
724
725 =item 
726
727 How Does Unicode Work With Traditional Locales?
728
729 In Perl, not very well.  Avoid using locales through the C<locale>
730 pragma.  Use only one or the other.
731
732 =back
733
734 =head2 Hexadecimal Notation
735
736 The Unicode standard prefers using hexadecimal notation because that
737 shows better the division of Unicode into blocks of 256 characters.
738 Hexadecimal is also simply shorter than decimal.  You can use decimal
739 notation, too, but learning to use hexadecimal just makes life easier
740 with the Unicode standard.
741
742 The C<0x> prefix means a hexadecimal number, the digits are 0-9 I<and>
743 a-f (or A-F, case doesn't matter).  Each hexadecimal digit represents
744 four bits, or half a byte.  C<print 0x..., "\n"> will show a
745 hexadecimal number in decimal, and C<printf "%x\n", $decimal> will
746 show a decimal number in hexadecimal.  If you have just the
747 "hexdigits" of a hexadecimal number, you can use the C<hex()> function.
748
749     print 0x0009, "\n";    # 9
750     print 0x000a, "\n";    # 10
751     print 0x000f, "\n";    # 15
752     print 0x0010, "\n";    # 16
753     print 0x0011, "\n";    # 17
754     print 0x0100, "\n";    # 256
755
756     print 0x0041, "\n";    # 65
757
758     printf "%x\n",  65;    # 41
759     printf "%#x\n", 65;    # 0x41
760
761     print hex("41"), "\n"; # 65
762
763 =head2 Further Resources
764
765 =over 4
766
767 =item *
768
769 Unicode Consortium
770
771     http://www.unicode.org/
772
773 =item *
774
775 Unicode FAQ
776
777     http://www.unicode.org/unicode/faq/
778
779 =item *
780
781 Unicode Glossary
782
783     http://www.unicode.org/glossary/
784
785 =item *
786
787 Unicode Useful Resources
788
789     http://www.unicode.org/unicode/onlinedat/resources.html
790
791 =item *
792
793 Unicode and Multilingual Support in HTML, Fonts, Web Browsers and Other Applications
794
795     http://www.hclrss.demon.co.uk/unicode/
796
797 =item *
798
799 UTF-8 and Unicode FAQ for Unix/Linux
800
801     http://www.cl.cam.ac.uk/~mgk25/unicode.html
802
803 =item *
804
805 Legacy Character Sets
806
807     http://www.czyborra.com/
808     http://www.eki.ee/letter/
809
810 =item *
811
812 The Unicode support files live within the Perl installation in the
813 directory
814
815     $Config{installprivlib}/unicore
816
817 in Perl 5.8.0 or newer, and 
818
819     $Config{installprivlib}/unicode
820
821 in the Perl 5.6 series.  (The renaming to F<lib/unicore> was done to
822 avoid naming conflicts with lib/Unicode in case-insensitive filesystems.)
823 The main Unicode data file is F<UnicodeData.txt> (or F<Unicode.301> in
824 Perl 5.6.1.)  You can find the C<$Config{installprivlib}> by
825
826     perl "-V:installprivlib"
827
828 Note that some of the files have been renamed from the Unicode
829 standard since the Perl installation tries to live by the "8.3"
830 filenaming restrictions.  The renamings are shown in the
831 accompanying F<rename> file.
832
833 You can explore various information from the Unicode data files using
834 the C<Unicode::UCD> module.
835
836 =back
837
838 =head1 UNICODE IN OLDER PERLS
839
840 If you cannot upgrade your Perl to 5.8.0 or later, you can still
841 do some Unicode processing by using the modules C<Unicode::String>,
842 C<Unicode::Map8>, and C<Unicode::Map>, available from CPAN.
843 If you have the GNU recode installed, you can also use the
844 Perl frontend C<Convert::Recode> for character conversions.
845
846 The following are fast conversions from ISO 8859-1 (Latin-1) bytes
847 to UTF-8 bytes, the code works even with older Perl 5 versions.
848
849     # ISO 8859-1 to UTF-8
850     s/([\x80-\xFF])/chr(0xC0|ord($1)>>6).chr(0x80|ord($1)&0x3F)/eg;
851
852     # UTF-8 to ISO 8859-1
853     s/([\xC2\xC3])([\x80-\xBF])/chr(ord($1)<<6&0xC0|ord($2)&0x3F)/eg;
854
855 =head1 SEE ALSO
856
857 L<perlunicode>, L<Encode>, L<encoding>, L<open>, L<utf8>, L<bytes>,
858 L<perlretut>, L<Unicode::Collate>, L<Unicode::Normalize>, L<Unicode::UCD>
859
860 =head1 ACKNOWLEDGEMENTS
861
862 Thanks to the kind readers of the perl5-porters@perl.org,
863 perl-unicode@perl.org, linux-utf8@nl.linux.org, and unicore@unicode.org
864 mailing lists for their valuable feedback.
865
866 =head1 AUTHOR, COPYRIGHT, AND LICENSE
867
868 Copyright 2001-2002 Jarkko Hietaniemi <jhi@iki.fi>
869
870 This document may be distributed under the same terms as Perl itself.