chiark / gitweb /
grapheme boundary check can now use tables
[disorder] / lib / unicode.c
index 6e0a445afc88b084c63f40213976f05c8faf5337..0bad74390efce0630cb9defc47d6d19dc54555f1 100644 (file)
@@ -21,7 +21,8 @@
  * @brief Unicode support functions
  *
  * Here by UTF-8 and UTF-8 we mean the encoding forms of those names (not the
- * encoding schemes).
+ * encoding schemes).  The primary encoding form is UTF-32 but convenience
+ * wrappers using UTF-8 are provided for a number of functions.
  *
  * The idea is that all the strings that hit the database will be in a
  * particular normalization form, and for the search and tags database
  * @param ndp Where to store length of destination string (or NULL)
  * @return Newly allocated destination string or NULL on error
  *
- * If the UTF-32 is not valid then NULL is returned.  A UTF-32 code
- * point is invalid if:
+ * If the UTF-32 is not valid then NULL is returned.  A UTF-32 code point is
+ * invalid if:
  * - it codes for a UTF-16 surrogate
  * - it codes for a value outside the unicode code space
  *
- * The return value is always 0-terminated.  The value returned via @p
- * *ndp does not include the terminator.
+ * The return value is always 0-terminated.  The value returned via @p *ndp
+ * does not include the terminator.
  */
 char *utf32_to_utf8(const uint32_t *s, size_t ns, size_t *ndp) {
   struct dynstr d;
@@ -72,7 +73,7 @@ char *utf32_to_utf8(const uint32_t *s, size_t ns, size_t *ndp) {
       dynstr_append(&d, 0xC0 | (c >> 6));
       dynstr_append(&d, 0x80 | (c & 0x3F));
     } else if(c < 0x10000) {
-      if(c >= 0xDF800 && c <= 0xDFFF)
+      if(c >= 0xD800 && c <= 0xDFFF)
        goto error;
       dynstr_append(&d, 0xE0 | (c >> 12));
       dynstr_append(&d, 0x80 | ((c >> 6) & 0x3F));
@@ -101,8 +102,8 @@ error:
  * @param ndp Where to store length of destination string (or NULL)
  * @return Newly allocated destination string or NULL
  *
- * The return value is always 0-terminated.  The value returned via @p
- * *ndp does not include the terminator.
+ * The return value is always 0-terminated.  The value returned via @p *ndp
+ * does not include the terminator.
  *
  * If the UTF-8 is not valid then NULL is returned.  A UTF-8 sequence
  * for a code point is invalid if:
@@ -119,8 +120,8 @@ uint32_t *utf8_to_utf32(const char *s, size_t ns, size_t *ndp) {
   while(ns > 0) {
     c = *ss++;
     --ns;
-    /* 
-     * Acceptable UTF-8 is:
+    /* Acceptable UTF-8 is that which codes for Unicode Scalar Values
+     * (Unicode 5.0.0 s3.9 D76)
      *
      * 0xxxxxxx
      * 7 data bits gives 0x00 - 0x7F and all are acceptable
@@ -136,9 +137,9 @@ uint32_t *utf8_to_utf32(const char *s, size_t ns, size_t *ndp) {
      * 21 data bits gives 0x00000000 - 0x001FFFFF
      * but only           0x00010000 - 0x0010FFFF are acceptable
      *
-     * It is NOT always the case that the data bits in the first byte
-     * are always non-0 for the acceptable values, so we do a separate
-     * check after decoding.
+     * It is NOT always the case that the data bits in the first byte are
+     * always non-0 for the acceptable values, so we do a separate check after
+     * decoding.
      */
     if(c < 0x80)
       c32 = c;
@@ -193,8 +194,7 @@ error:
  * @param s Pointer to 0-terminated string
  * @return Length of string in code points (excluding terminator)
  *
- * Unlike the conversion functions no validity checking is done on the
- * string.
+ * Unlike the conversion functions no validity checking is done on the string.
  */
 size_t utf32_len(const uint32_t *s) {
   const uint32_t *t = s;
@@ -204,14 +204,36 @@ size_t utf32_len(const uint32_t *s) {
   return (size_t)(t - s);
 }
 
+/** @brief Return the @ref unidata structure for code point @p c
+ *
+ * @p c can be any 32-bit value, a sensible value will be returned regardless.
+ */
+static const struct unidata *utf32__unidata(uint32_t c) {
+  /* The bottom half of the table contains almost everything of interest
+   * and we can just return the right thing straight away */
+  if(c < UNICODE_BREAK_START)
+    return &unidata[c / UNICODE_MODULUS][c % UNICODE_MODULUS];
+  /* Within the break everything is unassigned */
+  if(c < UNICODE_BREAK_END)
+    return utf32__unidata(0xFFFF);      /* guaranteed to be Cn */
+  /* Planes 15 and 16 are (mostly) private use */
+  if((c >= 0xF0000 && c <= 0xFFFFD)
+     || (c >= 0x100000 && c <= 0x10FFFD))
+    return utf32__unidata(0xE000);      /* first Co code point */
+  /* Everything else above the break top is unassigned */
+  if(c >= UNICODE_BREAK_TOP)
+    return utf32__unidata(0xFFFF);      /* guaranteed to be Cn */
+  /* Currently the rest is language tags and variation selectors */
+  c -= (UNICODE_BREAK_END - UNICODE_BREAK_START);
+  return &unidata[c / UNICODE_MODULUS][c % UNICODE_MODULUS];
+}
+
 /** @brief Return the combining class of @p c
  * @param c Code point
  * @return Combining class of @p c
  */
 static inline int utf32__combining_class(uint32_t c) {
-  if(c < UNICODE_NCHARS)
-    return unidata[c / UNICODE_MODULUS][c % UNICODE_MODULUS].ccc;
-  return 0;
+  return utf32__unidata(c)->ccc;
 }
 
 /** @brief Stably sort [s,s+ns) into descending order of combining class
@@ -274,12 +296,11 @@ static void utf32__sort_ccc(uint32_t *s, size_t ns, uint32_t *buffer) {
  * @param ns Length of @p s
  * @return 0 on success, -1 on error
  *
- * @p s is modified in-place.  See Unicode 5.0 s3.11 for details of
- * the ordering.
+ * @p s is modified in-place.  See Unicode 5.0 s3.11 for details of the
+ * ordering.
  *
- * Currently we only support a maximum of 1024 combining characters
- * after each base character.  If this limit is exceeded then -1 is
- * returned.
+ * Currently we only support a maximum of 1024 combining characters after each
+ * base character.  If this limit is exceeded then -1 is returned.
  */
 static int utf32__canonical_ordering(uint32_t *s, size_t ns) {
   size_t nc;
@@ -321,10 +342,7 @@ static int utf32__canonical_ordering(uint32_t *s, size_t ns) {
 
 /** @brief Guts of the decomposition lookup functions */
 #define utf32__decompose_one_generic(WHICH) do {                        \
-  const uint32_t *dc =                                                  \
-    (c < UNICODE_NCHARS                                                 \
-     ? unidata[c / UNICODE_MODULUS][c % UNICODE_MODULUS].WHICH          \
-     : 0);                                                              \
+  const uint32_t *dc = utf32__unidata(c)->WHICH;                        \
   if(dc) {                                                              \
     /* Found a canonical decomposition in the table */                  \
     while(*dc)                                                          \
@@ -370,7 +388,7 @@ static void utf32__decompose_one_compat(struct dynstr_ucs4 *d, uint32_t c) {
   dynstr_ucs4_init(&d);                                 \
   while(ns) {                                           \
     c = *s++;                                           \
-    if((c >= 0xDF800 && c <= 0xDFFF) || c > 0x10FFFF)   \
+    if((c >= 0xD800 && c <= 0xDFFF) || c > 0x10FFFF)    \
       goto error;                                       \
     utf32__decompose_one_##WHICH(&d, c);                \
     --ns;                                               \
@@ -397,8 +415,7 @@ error:                                                  \
  * (at the time of writing!) passes the NFD tests defined in Unicode 5.0's
  * NormalizationTest.txt.
  *
- * Returns NULL if the string is not valid for either of the following
- * reasons:
+ * Returns NULL if the string is not valid for either of the following reasons:
  * - it codes for a UTF-16 surrogate
  * - it codes for a value outside the unicode code space
  */
@@ -417,8 +434,7 @@ uint32_t *utf32_decompose_canon(const uint32_t *s, size_t ns, size_t *ndp) {
  * Form KD and (at the time of writing!) passes the NFKD tests defined in
  * Unicode 5.0's NormalizationTest.txt.
  *
- * Returns NULL if the string is not valid for either of the following
- * reasons:
+ * Returns NULL if the string is not valid for either of the following reasons:
  * - it codes for a UTF-16 surrogate
  * - it codes for a value outside the unicode code space
  */
@@ -426,22 +442,16 @@ uint32_t *utf32_decompose_compat(const uint32_t *s, size_t ns, size_t *ndp) {
   utf32__decompose_generic(compat);
 }
 
-/** @brief Case-fold @p C
- * @param D String to append to
- * @param C Character to fold
- */
-static inline void utf32__casefold_one_canon(struct dynstr_ucs4 *d, uint32_t c) {
-  const uint32_t *cf =                                                  
-     (c < UNICODE_NCHARS                                              
-      ? unidata[c / UNICODE_MODULUS][c % UNICODE_MODULUS].casefold
-      : 0);                                                             
-  if(cf) {                                                              
-    /* Found a case-fold mapping in the table */                        
-    while(*cf)                                                          
-      utf32__decompose_one_canon(d, *cf++);                            
-  } else                                                               
-    utf32__decompose_one_canon(d, c);  
-}
+/** @brief Single-character case-fold and decompose operation */
+#define utf32__casefold_one(WHICH) do {                                 \
+  const uint32_t *cf = utf32__unidata(c)->casefold;                     \
+  if(cf) {                                                              \
+    /* Found a case-fold mapping in the table */                        \
+    while(*cf)                                                          \
+      utf32__decompose_one_##WHICH(&d, *cf++);                          \
+  } else                                                                \
+    utf32__decompose_one_##WHICH(&d, c);                                \
+} while(0)
 
 /** @brief Case-fold @p [s,s+ns)
  * @param s Pointer to string
@@ -450,10 +460,9 @@ static inline void utf32__casefold_one_canon(struct dynstr_ucs4 *d, uint32_t c)
  * @return Pointer to result string, or NULL
  *
  * Case-fold the string at @p s according to full default case-folding rules
- * (s3.13).  The result will be in NFD.
+ * (s3.13) for caseless matching.  The result will be in NFD.
  *
- * Returns NULL if the string is not valid for either of the following
- * reasons:
+ * Returns NULL if the string is not valid for either of the following reasons:
  * - it codes for a UTF-16 surrogate
  * - it codes for a value outside the unicode code space
  */
@@ -468,13 +477,9 @@ uint32_t *utf32_casefold_canon(const uint32_t *s, size_t ns, size_t *ndp) {
    * normalize before we fold.  In Unicode 5.0.0 this means 0345 COMBINING
    * GREEK YPOGEGRAMMENI in its decomposition and the various characters that
    * canonically decompose to it. */
-  for(n = 0; n < ns; ++n) {
-    c = s[n];
-    if(c < UNICODE_NCHARS
-       && (unidata[c / UNICODE_MODULUS][c % UNICODE_MODULUS].flags
-           & unicode_normalize_before_casefold))
+  for(n = 0; n < ns; ++n)
+    if(utf32__unidata(s[n])->flags & unicode_normalize_before_casefold)
       break;
-  }
   if(n < ns) {
     /* We need a preliminary decomposition */
     if(!(ss = utf32_decompose_canon(s, ns, &ns)))
@@ -484,9 +489,9 @@ uint32_t *utf32_casefold_canon(const uint32_t *s, size_t ns, size_t *ndp) {
   dynstr_ucs4_init(&d);
   while(ns) {
     c = *s++;
-    if((c >= 0xDF800 && c <= 0xDFFF) || c > 0x10FFFF)
+    if((c >= 0xD800 && c <= 0xDFFF) || c > 0x10FFFF)
       goto error;
-    utf32__casefold_one_canon(&d, c);
+    utf32__casefold_one(canon);
     --ns;
   }
   if(utf32__canonical_ordering(d.vec, d.nvec))
@@ -501,6 +506,66 @@ error:
   return 0;
 }
 
+/** @brief Compatibilit case-fold @p [s,s+ns)
+ * @param s Pointer to string
+ * @param ns Length of string
+ * @param ndp Where to store length of result
+ * @return Pointer to result string, or NULL
+ *
+ * Case-fold the string at @p s according to full default case-folding rules
+ * (s3.13) for compatibility caseless matching.  The result will be in NFKD.
+ *
+ * Returns NULL if the string is not valid for either of the following reasons:
+ * - it codes for a UTF-16 surrogate
+ * - it codes for a value outside the unicode code space
+ */
+uint32_t *utf32_casefold_compat(const uint32_t *s, size_t ns, size_t *ndp) {
+  struct dynstr_ucs4 d;
+  uint32_t c;
+  size_t n;
+  uint32_t *ss = 0;
+
+  for(n = 0; n < ns; ++n)
+    if(utf32__unidata(s[n])->flags & unicode_normalize_before_casefold)
+      break;
+  if(n < ns) {
+    /* We need a preliminary _canonical_ decomposition */
+    if(!(ss = utf32_decompose_canon(s, ns, &ns)))
+      return 0;
+    s = ss;
+  }
+  /* This computes NFKD(toCaseFold(s)) */
+#define compat_casefold_middle() do {                   \
+  dynstr_ucs4_init(&d);                                 \
+  while(ns) {                                           \
+    c = *s++;                                           \
+    if((c >= 0xD800 && c <= 0xDFFF) || c > 0x10FFFF)    \
+      goto error;                                       \
+    utf32__casefold_one(compat);                        \
+    --ns;                                               \
+  }                                                     \
+  if(utf32__canonical_ordering(d.vec, d.nvec))          \
+    goto error;                                         \
+} while(0)
+  /* Do the inner (NFKD o toCaseFold) */
+  compat_casefold_middle();
+  /* We can do away with the NFD'd copy of the input now */
+  xfree(ss);
+  s = ss = d.vec;
+  ns = d.nvec;
+  /* Do the outer (NFKD o toCaseFold) */
+  compat_casefold_middle();
+  /* That's all */
+  dynstr_ucs4_terminate(&d);
+  if(ndp)
+    *ndp = d.nvec;
+  return d.vec;
+error:
+  xfree(d.vec);
+  xfree(ss);
+  return 0;
+}
+
 /** @brief Order a pair of UTF-32 strings
  * @param a First 0-terminated string
  * @param b Second 0-terminated string
@@ -516,8 +581,228 @@ int utf32_cmp(const uint32_t *a, const uint32_t *b) {
   return *a < *b ? -1 : (*a > *b ? 1 : 0);
 }
 
+/** @brief Return the General_Category value for @p c
+ * @param Code point
+ * @return General_Category property value
+ */
+static inline enum unicode_General_Category utf32__general_category(uint32_t c) {
+  return utf32__unidata(c)->general_category;
+}
+
+/** @brief Determine Grapheme_Break property
+ * @param c Code point
+ * @return Grapheme_Break property value of @p c
+ */
+static enum unicode_Grapheme_Break utf32__grapheme_break(uint32_t c) {
+  return utf32__unidata(c)->grapheme_break;
+}
+
+/** @brief Determine Word_Break property
+ * @param c Code point
+ * @return Word_Break property value of @p c
+ */
+static enum unicode_Word_Break utf32__word_break(uint32_t c) {
+  return utf32__unidata(c)->word_break;
+}
+
+/** @brief Identify a grapheme cluster boundary
+ * @param s Start of string (must be NFD)
+ * @param ns Length of string
+ * @param n Index within string (in [0,ns].)
+ * @return 1 at a grapheme cluster boundary, 0 otherwise
+ *
+ * This function identifies default grapheme cluster boundaries as described in
+ * UAX #29 s3.  It returns 1 if @p n points at the code point just after a
+ * grapheme cluster boundary (including the hypothetical code point just after
+ * the end of the string).
+ */
+int utf32_is_grapheme_boundary(const uint32_t *s, size_t ns, size_t n) {
+  uint32_t before, after;
+  enum unicode_Grapheme_Break gbbefore, gbafter;
+  /* GB1 and GB2 */
+  if(n == 0 || n == ns)
+    return 1;
+  /* Now we know that s[n-1] and s[n] are safe to inspect */
+  /* GB3 */
+  before = s[n-1];
+  after = s[n];
+  if(before == 0x000D && after == 0x000A)
+    return 0;
+  gbbefore = utf32__grapheme_break(before);
+  gbafter = utf32__grapheme_break(after);
+  /* GB4 */
+  if(gbbefore == unicode_Grapheme_Break_Control
+     || before == 0x000D
+     || before == 0x000A)
+    return 1;
+  /* GB5 */
+  if(gbafter == unicode_Grapheme_Break_Control
+     || after == 0x000D
+     || after == 0x000A)
+    return 1;
+  /* GB6 */
+  if(gbbefore == unicode_Grapheme_Break_L
+     && (gbafter == unicode_Grapheme_Break_L
+         || gbafter == unicode_Grapheme_Break_V
+         || gbafter == unicode_Grapheme_Break_LV
+         || gbafter == unicode_Grapheme_Break_LVT))
+    return 0;
+  /* GB7 */
+  if((gbbefore == unicode_Grapheme_Break_LV
+      || gbbefore == unicode_Grapheme_Break_V)
+     && (gbafter == unicode_Grapheme_Break_V
+         || gbafter == unicode_Grapheme_Break_T))
+    return 0;
+  /* GB8 */
+  if((gbbefore == unicode_Grapheme_Break_LVT
+      || gbbefore == unicode_Grapheme_Break_T)
+     && gbafter == unicode_Grapheme_Break_T)
+    return 0;
+  /* GB9 */
+  if(utf32__word_break(after) == unicode_Word_Break_Extend)
+    return 0;
+  /* GB10 */
+  return 1;
+}
+
+/** @brief Return true if @p c is ignorable for boundary specifications */
+static inline int utf32__boundary_ignorable(enum unicode_Word_Break wb) {
+  return (wb == unicode_Word_Break_Extend
+          || wb == unicode_Word_Break_Format);
+}
+
+/** @brief Identify a word boundary
+ * @param s Start of string (must be NFD)
+ * @param ns Length of string
+ * @param n Index within string (in [0,ns].)
+ * @return 1 at a word boundary, 0 otherwise
+ *
+ * This function identifies default word boundaries as described in UAX #29 s4.
+ * It returns 1 if @p n points at the code point just after a word boundary
+ * (including the hypothetical code point just after the end of the string).
+ */
+int utf32_is_word_boundary(const uint32_t *s, size_t ns, size_t n) {
+  enum unicode_Word_Break twobefore, before, after, twoafter;
+  size_t nn;
+
+  /* WB1 and WB2 */
+  if(n == 0 || n == ns)
+    return 1;
+  /* WB3 */
+  if(s[n-1] == 0x000D && s[n] == 0x000A)
+    return 0;
+  /* WB4 */
+  /* (!Sep) x (Extend|Format) as in UAX #29 s6.2 */
+  switch(s[n-1]) {                      /* bit of a bodge */
+  case 0x000A:
+  case 0x000D:
+  case 0x0085:
+  case 0x2028:
+  case 0x2029:
+    break;
+  default:
+    if(utf32__boundary_ignorable(utf32__word_break(s[n])))
+      return 0;
+    break;
+  }
+  /* Gather the property values we'll need for the rest of the test taking the
+   * s6.2 changes into account */
+  /* First we look at the code points after the proposed boundary */
+  nn = n;                               /* <ns */
+  after = utf32__word_break(s[nn++]);
+  if(!utf32__boundary_ignorable(after)) {
+    /* X (Extend|Format)* -> X */
+    while(nn < ns && utf32__boundary_ignorable(utf32__word_break(s[nn])))
+      ++nn;
+  }
+  /* It's possible now that nn=ns */
+  if(nn < ns)
+    twoafter = utf32__word_break(s[nn]);
+  else
+    twoafter = unicode_Word_Break_Other;
+
+  /* Next we look at the code points before the proposed boundary.  This is a
+   * bit fiddlier. */
+  nn = n;
+  while(nn > 0 && utf32__boundary_ignorable(utf32__word_break(s[nn - 1])))
+    --nn;
+  if(nn == 0) {
+    /* s[nn] must be ignorable */
+    before = utf32__word_break(s[nn]);
+    twobefore = unicode_Word_Break_Other;
+  } else {
+    /* s[nn] is ignorable or after the proposed boundary; but s[nn-1] is not
+     * ignorable. */
+    before = utf32__word_break(s[nn - 1]);
+    --nn;
+    /* Repeat the exercise */
+    while(nn > 0 && utf32__boundary_ignorable(utf32__word_break(s[nn - 1])))
+      --nn;
+    if(nn == 0)
+      twobefore = utf32__word_break(s[nn]);
+    else
+      twobefore = utf32__word_break(s[nn - 1]);
+  }
+
+  /* WB5 */
+  if(before == unicode_Word_Break_ALetter
+     && after == unicode_Word_Break_ALetter)
+    return 0;
+  /* WB6 */
+  if(before == unicode_Word_Break_ALetter
+     && after == unicode_Word_Break_MidLetter
+     && twoafter == unicode_Word_Break_ALetter)
+    return 0;
+  /* WB7 */
+  if(twobefore == unicode_Word_Break_ALetter
+     && before == unicode_Word_Break_MidLetter
+     && after == unicode_Word_Break_ALetter)
+    return 0;
+  /* WB8 */  
+  if(before == unicode_Word_Break_Numeric
+     && after == unicode_Word_Break_Numeric)
+    return 0;
+  /* WB9 */
+  if(before == unicode_Word_Break_ALetter
+     && after == unicode_Word_Break_Numeric)
+    return 0;
+  /* WB10 */
+  if(before == unicode_Word_Break_Numeric
+     && after == unicode_Word_Break_ALetter)
+    return 0;
+   /* WB11 */
+  if(twobefore == unicode_Word_Break_Numeric
+     && before == unicode_Word_Break_MidNum
+     && after == unicode_Word_Break_Numeric)
+    return 0;
+  /* WB12 */
+  if(before == unicode_Word_Break_Numeric
+     && after == unicode_Word_Break_MidNum
+     && twoafter == unicode_Word_Break_Numeric)
+    return 0;
+  /* WB13 */
+  if(before == unicode_Word_Break_Katakana
+     && after == unicode_Word_Break_Katakana)
+    return 0;
+  /* WB13a */
+  if((before == unicode_Word_Break_ALetter
+      || before == unicode_Word_Break_Numeric
+      || before == unicode_Word_Break_Katakana
+      || before == unicode_Word_Break_ExtendNumLet)
+     && after == unicode_Word_Break_ExtendNumLet)
+    return 0;
+  /* WB13b */
+  if(before == unicode_Word_Break_ExtendNumLet
+     && (after == unicode_Word_Break_ALetter
+         || after == unicode_Word_Break_Numeric
+         || after == unicode_Word_Break_Katakana))
+    return 0;
+  /* WB14 */
+  return 1;
+}
+
 /*@}*/
-/** @defgroup Functions that operate on UTF-8 strings */
+/** @defgroup utf8 Functions that operate on UTF-8 strings */
 /*@{*/
 
 /** @brief Wrapper to transform a UTF-8 string using the UTF-32 function */
@@ -603,11 +888,9 @@ char *utf8_casefold_canon(const char *s, size_t ns, size_t *ndp) {
  * Returns NULL if the string is not valid; see utf8_to_utf32() for reasons why
  * this might be.
  */
-#if 0
 char *utf8_casefold_compat(const char *s, size_t ns, size_t *ndp) {
   utf8__transform(utf32_casefold_compat);
 }
-#endif
 
 /*@}*/