]> git.ipfire.org Git - thirdparty/systemd.git/blobdiff - src/basic/utf8.c
basic/utf8: reduce memory usage
[thirdparty/systemd.git] / src / basic / utf8.c
index 124effd6dfcd6694c055c45e66cce9162eca806a..afc24700dd77a786d8cf9392916dece1b3785c3a 100644 (file)
@@ -1,24 +1,4 @@
-/*-*- Mode: C; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil -*-*/
-
-/***
-  This file is part of systemd.
-
-  Copyright 2008-2011 Kay Sievers
-  Copyright 2012 Lennart Poettering
-
-  systemd is free software; you can redistribute it and/or modify it
-  under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
-  the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
-  (at your option) any later version.
-
-  systemd is distributed in the hope that it will be useful, but
-  WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
-  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
-  Lesser General Public License for more details.
-
-  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
-  along with systemd; If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
-***/
+/* SPDX-License-Identifier: LGPL-2.1+ */
 
 /* Parts of this file are based on the GLIB utf8 validation functions. The
  * original license text follows. */
 #include <string.h>
 
 #include "alloc-util.h"
+#include "gunicode.h"
 #include "hexdecoct.h"
 #include "macro.h"
+#include "string-util.h"
 #include "utf8.h"
 
-bool unichar_is_valid(uint32_t ch) {
+bool unichar_is_valid(char32_t ch) {
 
         if (ch >= 0x110000) /* End of unicode space */
                 return false;
@@ -67,7 +49,7 @@ bool unichar_is_valid(uint32_t ch) {
         return true;
 }
 
-static bool unichar_is_control(uint32_t ch) {
+static bool unichar_is_control(char32_t ch) {
 
         /*
           0 to ' '-1 is the C0 range.
@@ -75,17 +57,12 @@ static bool unichar_is_control(uint32_t ch) {
           '\t' is in C0 range, but more or less harmless and commonly used.
         */
 
-        return (ch < ' ' && ch != '\t' && ch != '\n') ||
+        return (ch < ' ' && !IN_SET(ch, '\t', '\n')) ||
                 (0x7F <= ch && ch <= 0x9F);
 }
 
 /* count of characters used to encode one unicode char */
-static int utf8_encoded_expected_len(const char *str) {
-        unsigned char c;
-
-        assert(str);
-
-        c = (unsigned char) str[0];
+static size_t utf8_encoded_expected_len(uint8_t c) {
         if (c < 0x80)
                 return 1;
         if ((c & 0xe0) == 0xc0)
@@ -103,43 +80,48 @@ static int utf8_encoded_expected_len(const char *str) {
 }
 
 /* decode one unicode char */
-int utf8_encoded_to_unichar(const char *str) {
-        int unichar, len, i;
+int utf8_encoded_to_unichar(const char *str, char32_t *ret_unichar) {
+        char32_t unichar;
+        size_t len, i;
 
         assert(str);
 
-        len = utf8_encoded_expected_len(str);
+        len = utf8_encoded_expected_len(str[0]);
 
         switch (len) {
         case 1:
-                return (int)str[0];
+                *ret_unichar = (char32_t)str[0];
+                return 0;
         case 2:
                 unichar = str[0] & 0x1f;
                 break;
         case 3:
-                unichar = (int)str[0] & 0x0f;
+                unichar = (char32_t)str[0] & 0x0f;
                 break;
         case 4:
-                unichar = (int)str[0] & 0x07;
+                unichar = (char32_t)str[0] & 0x07;
                 break;
         case 5:
-                unichar = (int)str[0] & 0x03;
+                unichar = (char32_t)str[0] & 0x03;
                 break;
         case 6:
-                unichar = (int)str[0] & 0x01;
+                unichar = (char32_t)str[0] & 0x01;
                 break;
         default:
                 return -EINVAL;
         }
 
         for (i = 1; i < len; i++) {
-                if (((int)str[i] & 0xc0) != 0x80)
+                if (((char32_t)str[i] & 0xc0) != 0x80)
                         return -EINVAL;
+
                 unichar <<= 6;
-                unichar |= (int)str[i] & 0x3f;
+                unichar |= (char32_t)str[i] & 0x3f;
         }
 
-        return unichar;
+        *ret_unichar = unichar;
+
+        return 0;
 }
 
 bool utf8_is_printable_newline(const char* str, size_t length, bool newline) {
@@ -147,16 +129,17 @@ bool utf8_is_printable_newline(const char* str, size_t length, bool newline) {
 
         assert(str);
 
-        for (p = str; length;) {
-                int encoded_len, val;
+        for (p = str; length > 0;) {
+                int encoded_len, r;
+                char32_t val;
 
-                encoded_len = utf8_encoded_valid_unichar(p);
-                if (encoded_len < 0 ||
-                    (size_t) encoded_len > length)
+                encoded_len = utf8_encoded_valid_unichar(p, length);
+                if (encoded_len < 0)
                         return false;
+                assert(encoded_len > 0 && (size_t) encoded_len <= length);
 
-                val = utf8_encoded_to_unichar(p);
-                if (val < 0 ||
+                r = utf8_encoded_to_unichar(p, &val);
+                if (r < 0 ||
                     unichar_is_control(val) ||
                     (!newline && val == '\n'))
                         return false;
@@ -168,22 +151,23 @@ bool utf8_is_printable_newline(const char* str, size_t length, bool newline) {
         return true;
 }
 
-const char *utf8_is_valid(const char *str) {
-        const uint8_t *p;
+char *utf8_is_valid(const char *str) {
+        const char *p;
 
         assert(str);
 
-        for (p = (const uint8_t*) str; *p; ) {
+        p = str;
+        while (*p) {
                 int len;
 
-                len = utf8_encoded_valid_unichar((const char *)p);
+                len = utf8_encoded_valid_unichar(p, (size_t) -1);
                 if (len < 0)
                         return NULL;
 
                 p += len;
         }
 
-        return str;
+        return (char*) str;
 }
 
 char *utf8_escape_invalid(const char *str) {
@@ -198,7 +182,7 @@ char *utf8_escape_invalid(const char *str) {
         while (*str) {
                 int len;
 
-                len = utf8_encoded_valid_unichar(str);
+                len = utf8_encoded_valid_unichar(str, (size_t) -1);
                 if (len > 0) {
                         s = mempcpy(s, str, len);
                         str += len;
@@ -209,52 +193,102 @@ char *utf8_escape_invalid(const char *str) {
         }
 
         *s = '\0';
-
+        (void) str_realloc(&p);
         return p;
 }
 
-char *utf8_escape_non_printable(const char *str) {
-        char *p, *s;
+static int utf8_char_console_width(const char *str) {
+        char32_t c;
+        int r;
+
+        r = utf8_encoded_to_unichar(str, &c);
+        if (r < 0)
+                return r;
+
+        /* TODO: we should detect combining characters */
+
+        return unichar_iswide(c) ? 2 : 1;
+}
+
+char *utf8_escape_non_printable_full(const char *str, size_t console_width) {
+        char *p, *s, *prev_s;
+        size_t n = 0; /* estimated print width */
 
         assert(str);
 
-        p = s = malloc(strlen(str) * 4 + 1);
+        if (console_width == 0)
+                return strdup("");
+
+        p = s = prev_s = malloc(strlen(str) * 4 + 1);
         if (!p)
                 return NULL;
 
-        while (*str) {
+        for (;;) {
                 int len;
+                char *saved_s = s;
+
+                if (!*str) /* done! */
+                        goto finish;
 
-                len = utf8_encoded_valid_unichar(str);
+                len = utf8_encoded_valid_unichar(str, (size_t) -1);
                 if (len > 0) {
                         if (utf8_is_printable(str, len)) {
+                                int w;
+
+                                w = utf8_char_console_width(str);
+                                assert(w >= 0);
+                                if (n + w > console_width)
+                                        goto truncation;
+
                                 s = mempcpy(s, str, len);
                                 str += len;
+                                n += w;
+
                         } else {
-                                while (len > 0) {
+                                for (; len > 0; len--) {
+                                        if (n + 4 > console_width)
+                                                goto truncation;
+
                                         *(s++) = '\\';
                                         *(s++) = 'x';
                                         *(s++) = hexchar((int) *str >> 4);
                                         *(s++) = hexchar((int) *str);
 
                                         str += 1;
-                                        len --;
+                                        n += 4;
                                 }
                         }
                 } else {
-                        s = stpcpy(s, UTF8_REPLACEMENT_CHARACTER);
+                        if (n + 1 > console_width)
+                                goto truncation;
+
+                        s = mempcpy(s, UTF8_REPLACEMENT_CHARACTER, strlen(UTF8_REPLACEMENT_CHARACTER));
                         str += 1;
+                        n += 1;
                 }
+
+                prev_s = saved_s;
         }
 
-        *s = '\0';
+ truncation:
+        /* Try to go back one if we don't have enough space for the ellipsis */
+        if (n + 1 >= console_width)
+                s = prev_s;
 
+        s = mempcpy(s, "…", strlen("…"));
+
+ finish:
+        *s = '\0';
+        (void) str_realloc(&p);
         return p;
 }
 
 char *ascii_is_valid(const char *str) {
         const char *p;
 
+        /* Check whether the string consists of valid ASCII bytes,
+         * i.e values between 0 and 127, inclusive. */
+
         assert(str);
 
         for (p = str; *p; p++)
@@ -264,6 +298,21 @@ char *ascii_is_valid(const char *str) {
         return (char*) str;
 }
 
+char *ascii_is_valid_n(const char *str, size_t len) {
+        size_t i;
+
+        /* Very similar to ascii_is_valid(), but checks exactly len
+         * bytes and rejects any NULs in that range. */
+
+        assert(str);
+
+        for (i = 0; i < len; i++)
+                if ((unsigned char) str[i] >= 128 || str[i] == 0)
+                        return NULL;
+
+        return (char*) str;
+}
+
 /**
  * utf8_encode_unichar() - Encode single UCS-4 character as UTF-8
  * @out_utf8: output buffer of at least 4 bytes or NULL
@@ -276,7 +325,7 @@ char *ascii_is_valid(const char *str) {
  * Returns: The length in bytes that the UTF-8 representation does or would
  *          occupy.
  */
-size_t utf8_encode_unichar(char *out_utf8, uint32_t g) {
+size_t utf8_encode_unichar(char *out_utf8, char32_t g) {
 
         if (g < (1 << 7)) {
                 if (out_utf8)
@@ -308,19 +357,26 @@ size_t utf8_encode_unichar(char *out_utf8, uint32_t g) {
         return 0;
 }
 
-char *utf16_to_utf8(const void *s, size_t length) {
+char *utf16_to_utf8(const char16_t *s, size_t length /* bytes! */) {
         const uint8_t *f;
         char *r, *t;
 
-        r = new(char, (length * 4 + 1) / 2 + 1);
+        assert(s);
+
+        /* Input length is in bytes, i.e. the shortest possible character takes 2 bytes. Each unicode character may
+         * take up to 4 bytes in UTF-8. Let's also account for a trailing NUL byte. */
+        if (length * 2 < length)
+                return NULL; /* overflow */
+
+        r = new(char, length * 2 + 1);
         if (!r)
                 return NULL;
 
-        f = s;
+        f = (const uint8_t*) s;
         t = r;
 
-        while (f < (const uint8_t*) s + length) {
-                uint16_t w1, w2;
+        while (f + 1 < (const uint8_t*) s + length) {
+                char16_t w1, w2;
 
                 /* see RFC 2781 section 2.2 */
 
@@ -329,13 +385,13 @@ char *utf16_to_utf8(const void *s, size_t length) {
 
                 if (!utf16_is_surrogate(w1)) {
                         t += utf8_encode_unichar(t, w1);
-
                         continue;
                 }
 
                 if (utf16_is_trailing_surrogate(w1))
-                        continue;
-                else if (f >= (const uint8_t*) s + length)
+                        continue; /* spurious trailing surrogate, ignore */
+
+                if (f + 1 >= (const uint8_t*) s + length)
                         break;
 
                 w2 = f[1] << 8 | f[0];
@@ -343,7 +399,7 @@ char *utf16_to_utf8(const void *s, size_t length) {
 
                 if (!utf16_is_trailing_surrogate(w2)) {
                         f -= 2;
-                        continue;
+                        continue; /* surrogate missing its trailing surrogate, ignore */
                 }
 
                 t += utf8_encode_unichar(t, utf16_surrogate_pair_to_unichar(w1, w2));
@@ -353,8 +409,81 @@ char *utf16_to_utf8(const void *s, size_t length) {
         return r;
 }
 
+size_t utf16_encode_unichar(char16_t *out, char32_t c) {
+
+        /* Note that this encodes as little-endian. */
+
+        switch (c) {
+
+        case 0 ... 0xd7ffU:
+        case 0xe000U ... 0xffffU:
+                out[0] = htole16(c);
+                return 1;
+
+        case 0x10000U ... 0x10ffffU:
+                c -= 0x10000U;
+                out[0] = htole16((c >> 10) + 0xd800U);
+                out[1] = htole16((c & 0x3ffU) + 0xdc00U);
+                return 2;
+
+        default: /* A surrogate (invalid) */
+                return 0;
+        }
+}
+
+char16_t *utf8_to_utf16(const char *s, size_t length) {
+        char16_t *n, *p;
+        size_t i;
+        int r;
+
+        assert(s);
+
+        n = new(char16_t, length + 1);
+        if (!n)
+                return NULL;
+
+        p = n;
+
+        for (i = 0; i < length;) {
+                char32_t unichar;
+                size_t e;
+
+                e = utf8_encoded_expected_len(s[i]);
+                if (e <= 1) /* Invalid and single byte characters are copied as they are */
+                        goto copy;
+
+                if (i + e > length) /* sequence longer than input buffer, then copy as-is */
+                        goto copy;
+
+                r = utf8_encoded_to_unichar(s + i, &unichar);
+                if (r < 0) /* sequence invalid, then copy as-is */
+                        goto copy;
+
+                p += utf16_encode_unichar(p, unichar);
+                i += e;
+                continue;
+
+        copy:
+                *(p++) = htole16(s[i++]);
+        }
+
+        *p = 0;
+        return n;
+}
+
+size_t char16_strlen(const char16_t *s) {
+        size_t n = 0;
+
+        assert(s);
+
+        while (*s != 0)
+                n++, s++;
+
+        return n;
+}
+
 /* expected size used to encode one unicode char */
-static int utf8_unichar_to_encoded_len(int unichar) {
+static int utf8_unichar_to_encoded_len(char32_t unichar) {
 
         if (unichar < 0x80)
                 return 1;
@@ -371,15 +500,24 @@ static int utf8_unichar_to_encoded_len(int unichar) {
 }
 
 /* validate one encoded unicode char and return its length */
-int utf8_encoded_valid_unichar(const char *str) {
-        int len, unichar, i;
+int utf8_encoded_valid_unichar(const char *str, size_t length /* bytes */) {
+        char32_t unichar;
+        size_t len, i;
+        int r;
 
         assert(str);
+        assert(length > 0);
+
+        /* We read until NUL, at most length bytes. (size_t) -1 may be used to disable the length check. */
 
-        len = utf8_encoded_expected_len(str);
+        len = utf8_encoded_expected_len(str[0]);
         if (len == 0)
                 return -EINVAL;
 
+        /* Do we have a truncated multi-byte character? */
+        if (len > length)
+                return -EINVAL;
+
         /* ascii is valid */
         if (len == 1)
                 return 1;
@@ -389,15 +527,56 @@ int utf8_encoded_valid_unichar(const char *str) {
                 if ((str[i] & 0x80) != 0x80)
                         return -EINVAL;
 
-        unichar = utf8_encoded_to_unichar(str);
+        r = utf8_encoded_to_unichar(str, &unichar);
+        if (r < 0)
+                return r;
 
         /* check if encoded length matches encoded value */
-        if (utf8_unichar_to_encoded_len(unichar) != len)
+        if (utf8_unichar_to_encoded_len(unichar) != (int) len)
                 return -EINVAL;
 
         /* check if value has valid range */
         if (!unichar_is_valid(unichar))
                 return -EINVAL;
 
-        return len;
+        return (int) len;
+}
+
+size_t utf8_n_codepoints(const char *str) {
+        size_t n = 0;
+
+        /* Returns the number of UTF-8 codepoints in this string, or (size_t) -1 if the string is not valid UTF-8. */
+
+        while (*str != 0) {
+                int k;
+
+                k = utf8_encoded_valid_unichar(str, (size_t) -1);
+                if (k < 0)
+                        return (size_t) -1;
+
+                str += k;
+                n++;
+        }
+
+        return n;
+}
+
+size_t utf8_console_width(const char *str) {
+        size_t n = 0;
+
+        /* Returns the approximate width a string will take on screen when printed on a character cell
+         * terminal/console. */
+
+        while (*str) {
+                int w;
+
+                w = utf8_char_console_width(str);
+                if (w < 0)
+                        return (size_t) -1;
+
+                n += w;
+                str = utf8_next_char(str);
+        }
+
+        return n;
 }