]> git.proxmox.com Git - mirror_smartmontools-debian.git/blobdiff - regex/regcomp.c
import smartmontools 7.0
[mirror_smartmontools-debian.git] / regex / regcomp.c
index dcb714326d59567a92f0253556e8b92e3c3f4788..16419494b4bbd71ac2bbf36582a717c267599ee5 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* Extended regular expression matching and search library.
-   Copyright (C) 2002, 2003 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2002-2018 Free Software Foundation, Inc.
    This file is part of the GNU C Library.
    Contributed by Isamu Hasegawa <isamu@yamato.ibm.com>.
 
    Lesser General Public License for more details.
 
    You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
-   License along with the GNU C Library; if not, write to the Free
-   Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston,
-   MA 02110-1301 USA.  */
+   License along with the GNU C Library; if not, see
+   <https://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+#ifdef _LIBC
+# include <locale/weight.h>
+#endif
 
 static reg_errcode_t re_compile_internal (regex_t *preg, const char * pattern,
-                                         int length, reg_syntax_t syntax);
+                                         size_t length, reg_syntax_t syntax);
 static void re_compile_fastmap_iter (regex_t *bufp,
                                     const re_dfastate_t *init_state,
                                     char *fastmap);
-static reg_errcode_t init_dfa (re_dfa_t *dfa, int pat_len);
-static reg_errcode_t init_word_char (re_dfa_t *dfa);
+static reg_errcode_t init_dfa (re_dfa_t *dfa, size_t pat_len);
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
 static void free_charset (re_charset_t *cset);
 #endif /* RE_ENABLE_I18N */
 static void free_workarea_compile (regex_t *preg);
 static reg_errcode_t create_initial_state (re_dfa_t *dfa);
-static reg_errcode_t analyze (re_dfa_t *dfa);
-static reg_errcode_t analyze_tree (re_dfa_t *dfa, bin_tree_t *node);
-static void calc_first (re_dfa_t *dfa, bin_tree_t *node);
-static void calc_next (re_dfa_t *dfa, bin_tree_t *node);
-static void calc_epsdest (re_dfa_t *dfa, bin_tree_t *node);
-static reg_errcode_t duplicate_node_closure (re_dfa_t *dfa, int top_org_node,
-                                            int top_clone_node, int root_node,
-                                            unsigned int constraint);
-static reg_errcode_t duplicate_node (int *new_idx, re_dfa_t *dfa, int org_idx,
-                                    unsigned int constraint);
-static int search_duplicated_node (re_dfa_t *dfa, int org_node,
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+static void optimize_utf8 (re_dfa_t *dfa);
+#endif
+static reg_errcode_t analyze (regex_t *preg);
+static reg_errcode_t preorder (bin_tree_t *root,
+                              reg_errcode_t (fn (void *, bin_tree_t *)),
+                              void *extra);
+static reg_errcode_t postorder (bin_tree_t *root,
+                               reg_errcode_t (fn (void *, bin_tree_t *)),
+                               void *extra);
+static reg_errcode_t optimize_subexps (void *extra, bin_tree_t *node);
+static reg_errcode_t lower_subexps (void *extra, bin_tree_t *node);
+static bin_tree_t *lower_subexp (reg_errcode_t *err, regex_t *preg,
+                                bin_tree_t *node);
+static reg_errcode_t calc_first (void *extra, bin_tree_t *node);
+static reg_errcode_t calc_next (void *extra, bin_tree_t *node);
+static reg_errcode_t link_nfa_nodes (void *extra, bin_tree_t *node);
+static Idx duplicate_node (re_dfa_t *dfa, Idx org_idx, unsigned int constraint);
+static Idx search_duplicated_node (const re_dfa_t *dfa, Idx org_node,
                                   unsigned int constraint);
 static reg_errcode_t calc_eclosure (re_dfa_t *dfa);
 static reg_errcode_t calc_eclosure_iter (re_node_set *new_set, re_dfa_t *dfa,
-                                        int node, int root);
-static void calc_inveclosure (re_dfa_t *dfa);
-static int fetch_number (re_string_t *input, re_token_t *token,
+                                        Idx node, bool root);
+static reg_errcode_t calc_inveclosure (re_dfa_t *dfa);
+static Idx fetch_number (re_string_t *input, re_token_t *token,
                         reg_syntax_t syntax);
-static re_token_t fetch_token (re_string_t *input, reg_syntax_t syntax);
 static int peek_token (re_token_t *token, re_string_t *input,
                        reg_syntax_t syntax);
-static int peek_token_bracket (re_token_t *token, re_string_t *input,
-                              reg_syntax_t syntax);
 static bin_tree_t *parse (re_string_t *regexp, regex_t *preg,
                          reg_syntax_t syntax, reg_errcode_t *err);
 static bin_tree_t *parse_reg_exp (re_string_t *regexp, regex_t *preg,
                                  re_token_t *token, reg_syntax_t syntax,
-                                 int nest, reg_errcode_t *err);
+                                 Idx nest, reg_errcode_t *err);
 static bin_tree_t *parse_branch (re_string_t *regexp, regex_t *preg,
                                 re_token_t *token, reg_syntax_t syntax,
-                                int nest, reg_errcode_t *err);
+                                Idx nest, reg_errcode_t *err);
 static bin_tree_t *parse_expression (re_string_t *regexp, regex_t *preg,
                                     re_token_t *token, reg_syntax_t syntax,
-                                    int nest, reg_errcode_t *err);
+                                    Idx nest, reg_errcode_t *err);
 static bin_tree_t *parse_sub_exp (re_string_t *regexp, regex_t *preg,
                                  re_token_t *token, reg_syntax_t syntax,
-                                 int nest, reg_errcode_t *err);
+                                 Idx nest, reg_errcode_t *err);
 static bin_tree_t *parse_dup_op (bin_tree_t *dup_elem, re_string_t *regexp,
                                 re_dfa_t *dfa, re_token_t *token,
                                 reg_syntax_t syntax, reg_errcode_t *err);
@@ -77,57 +84,52 @@ static reg_errcode_t parse_bracket_element (bracket_elem_t *elem,
                                            re_string_t *regexp,
                                            re_token_t *token, int token_len,
                                            re_dfa_t *dfa,
-                                           reg_syntax_t syntax);
+                                           reg_syntax_t syntax,
+                                           bool accept_hyphen);
 static reg_errcode_t parse_bracket_symbol (bracket_elem_t *elem,
                                          re_string_t *regexp,
                                          re_token_t *token);
-#ifndef _LIBC
-# ifdef RE_ENABLE_I18N
-static reg_errcode_t build_range_exp (re_bitset_ptr_t sbcset,
-                                     re_charset_t *mbcset, int *range_alloc,
-                                     bracket_elem_t *start_elem,
-                                     bracket_elem_t *end_elem);
-static reg_errcode_t build_collating_symbol (re_bitset_ptr_t sbcset,
-                                            re_charset_t *mbcset,
-                                            int *coll_sym_alloc,
-                                            const unsigned char *name);
-# else /* not RE_ENABLE_I18N */
-static reg_errcode_t build_range_exp (re_bitset_ptr_t sbcset,
-                                     bracket_elem_t *start_elem,
-                                     bracket_elem_t *end_elem);
-static reg_errcode_t build_collating_symbol (re_bitset_ptr_t sbcset,
-                                            const unsigned char *name);
-# endif /* not RE_ENABLE_I18N */
-#endif /* not _LIBC */
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
-static reg_errcode_t build_equiv_class (re_bitset_ptr_t sbcset,
+static reg_errcode_t build_equiv_class (bitset_t sbcset,
                                        re_charset_t *mbcset,
-                                       int *equiv_class_alloc,
+                                       Idx *equiv_class_alloc,
                                        const unsigned char *name);
-static reg_errcode_t build_charclass (re_bitset_ptr_t sbcset,
+static reg_errcode_t build_charclass (RE_TRANSLATE_TYPE trans,
+                                     bitset_t sbcset,
                                      re_charset_t *mbcset,
-                                     int *char_class_alloc,
-                                     const unsigned char *class_name,
+                                     Idx *char_class_alloc,
+                                     const char *class_name,
                                      reg_syntax_t syntax);
 #else  /* not RE_ENABLE_I18N */
-static reg_errcode_t build_equiv_class (re_bitset_ptr_t sbcset,
+static reg_errcode_t build_equiv_class (bitset_t sbcset,
                                        const unsigned char *name);
-static reg_errcode_t build_charclass (re_bitset_ptr_t sbcset,
-                                     const unsigned char *class_name,
+static reg_errcode_t build_charclass (RE_TRANSLATE_TYPE trans,
+                                     bitset_t sbcset,
+                                     const char *class_name,
                                      reg_syntax_t syntax);
 #endif /* not RE_ENABLE_I18N */
-static bin_tree_t *build_word_op (re_dfa_t *dfa, int not, reg_errcode_t *err);
-static void free_bin_tree (bin_tree_t *tree);
-static bin_tree_t *create_tree (bin_tree_t *left, bin_tree_t *right,
-                               re_token_type_t type, int index);
+static bin_tree_t *build_charclass_op (re_dfa_t *dfa,
+                                      RE_TRANSLATE_TYPE trans,
+                                      const char *class_name,
+                                      const char *extra,
+                                      bool non_match, reg_errcode_t *err);
+static bin_tree_t *create_tree (re_dfa_t *dfa,
+                               bin_tree_t *left, bin_tree_t *right,
+                               re_token_type_t type);
+static bin_tree_t *create_token_tree (re_dfa_t *dfa,
+                                     bin_tree_t *left, bin_tree_t *right,
+                                     const re_token_t *token);
 static bin_tree_t *duplicate_tree (const bin_tree_t *src, re_dfa_t *dfa);
+static void free_token (re_token_t *node);
+static reg_errcode_t free_tree (void *extra, bin_tree_t *node);
+static reg_errcode_t mark_opt_subexp (void *extra, bin_tree_t *node);
 \f
 /* This table gives an error message for each of the error codes listed
    in regex.h.  Obviously the order here has to be same as there.
    POSIX doesn't require that we do anything for REG_NOERROR,
    but why not be nice?  */
 
-const char __re_error_msgid[] attribute_hidden =
+static const char __re_error_msgid[] =
   {
 #define REG_NOERROR_IDX        0
     gettext_noop ("Success")   /* REG_NOERROR */
@@ -151,9 +153,9 @@ const char __re_error_msgid[] attribute_hidden =
     gettext_noop ("Invalid back reference") /* REG_ESUBREG */
     "\0"
 #define REG_EBRACK_IDX (REG_ESUBREG_IDX + sizeof "Invalid back reference")
-    gettext_noop ("Unmatched [ or [^") /* REG_EBRACK */
+    gettext_noop ("Unmatched [, [^, [:, [., or [=")    /* REG_EBRACK */
     "\0"
-#define REG_EPAREN_IDX (REG_EBRACK_IDX + sizeof "Unmatched [ or [^")
+#define REG_EPAREN_IDX (REG_EBRACK_IDX + sizeof "Unmatched [, [^, [:, [., or [=")
     gettext_noop ("Unmatched ( or \\(") /* REG_EPAREN */
     "\0"
 #define REG_EBRACE_IDX (REG_EPAREN_IDX + sizeof "Unmatched ( or \\(")
@@ -181,7 +183,7 @@ const char __re_error_msgid[] attribute_hidden =
     gettext_noop ("Unmatched ) or \\)") /* REG_ERPAREN */
   };
 
-const size_t __re_error_msgid_idx[] attribute_hidden =
+static const size_t __re_error_msgid_idx[] =
   {
     REG_NOERROR_IDX,
     REG_NOMATCH_IDX,
@@ -208,21 +210,19 @@ const size_t __re_error_msgid_idx[] attribute_hidden =
    compiles PATTERN (of length LENGTH) and puts the result in BUFP.
    Returns 0 if the pattern was valid, otherwise an error string.
 
-   Assumes the `allocated' (and perhaps `buffer') and `translate' fields
+   Assumes the 'allocated' (and perhaps 'buffer') and 'translate' fields
    are set in BUFP on entry.  */
 
 const char *
-re_compile_pattern (pattern, length, bufp)
-    const char *pattern;
-    size_t length;
-    struct re_pattern_buffer *bufp;
+re_compile_pattern (const char *pattern, size_t length,
+                   struct re_pattern_buffer *bufp)
 {
   reg_errcode_t ret;
 
   /* And GNU code determines whether or not to get register information
      by passing null for the REGS argument to re_match, etc., not by
-     setting no_sub.  */
-  bufp->no_sub = 0;
+     setting no_sub, unless RE_NO_SUB is set.  */
+  bufp->no_sub = !!(re_syntax_options & RE_NO_SUB);
 
   /* Match anchors at newline.  */
   bufp->newline_anchor = 1;
@@ -237,7 +237,7 @@ re_compile_pattern (pattern, length, bufp)
 weak_alias (__re_compile_pattern, re_compile_pattern)
 #endif
 
-/* Set by `re_set_syntax' to the current regexp syntax to recognize.  Can
+/* Set by 're_set_syntax' to the current regexp syntax to recognize.  Can
    also be assigned to arbitrarily: each pattern buffer stores its own
    syntax, so it can be changed between regex compilations.  */
 /* This has no initializer because initialized variables in Emacs
@@ -253,8 +253,7 @@ reg_syntax_t re_syntax_options;
    defined in regex.h.  We return the old syntax.  */
 
 reg_syntax_t
-re_set_syntax (syntax)
-    reg_syntax_t syntax;
+re_set_syntax (reg_syntax_t syntax)
 {
   reg_syntax_t ret = re_syntax_options;
 
@@ -266,10 +265,9 @@ weak_alias (__re_set_syntax, re_set_syntax)
 #endif
 
 int
-re_compile_fastmap (bufp)
-    struct re_pattern_buffer *bufp;
+re_compile_fastmap (struct re_pattern_buffer *bufp)
 {
-  re_dfa_t *dfa = (re_dfa_t *) bufp->buffer;
+  re_dfa_t *dfa = bufp->buffer;
   char *fastmap = bufp->fastmap;
 
   memset (fastmap, '\0', sizeof (char) * SBC_MAX);
@@ -288,7 +286,8 @@ weak_alias (__re_compile_fastmap, re_compile_fastmap)
 #endif
 
 static inline void
-re_set_fastmap (char *fastmap, int icase, int ch)
+__attribute__ ((always_inline))
+re_set_fastmap (char *fastmap, bool icase, int ch)
 {
   fastmap[ch] = 1;
   if (icase)
@@ -299,72 +298,126 @@ re_set_fastmap (char *fastmap, int icase, int ch)
    Compile fastmap for the initial_state INIT_STATE.  */
 
 static void
-re_compile_fastmap_iter (bufp, init_state, fastmap)
-     regex_t *bufp;
-     const re_dfastate_t *init_state;
-     char *fastmap;
+re_compile_fastmap_iter (regex_t *bufp, const re_dfastate_t *init_state,
+                        char *fastmap)
 {
-  re_dfa_t *dfa = (re_dfa_t *) bufp->buffer;
-  int node_cnt;
-  int icase = (MB_CUR_MAX == 1 && (bufp->syntax & RE_ICASE));
+  re_dfa_t *dfa = bufp->buffer;
+  Idx node_cnt;
+  bool icase = (dfa->mb_cur_max == 1 && (bufp->syntax & RE_ICASE));
   for (node_cnt = 0; node_cnt < init_state->nodes.nelem; ++node_cnt)
     {
-      int node = init_state->nodes.elems[node_cnt];
+      Idx node = init_state->nodes.elems[node_cnt];
       re_token_type_t type = dfa->nodes[node].type;
 
       if (type == CHARACTER)
-       re_set_fastmap (fastmap, icase, dfa->nodes[node].opr.c);
+       {
+         re_set_fastmap (fastmap, icase, dfa->nodes[node].opr.c);
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+         if ((bufp->syntax & RE_ICASE) && dfa->mb_cur_max > 1)
+           {
+             unsigned char buf[MB_LEN_MAX];
+             unsigned char *p;
+             wchar_t wc;
+             mbstate_t state;
+
+             p = buf;
+             *p++ = dfa->nodes[node].opr.c;
+             while (++node < dfa->nodes_len
+                    && dfa->nodes[node].type == CHARACTER
+                    && dfa->nodes[node].mb_partial)
+               *p++ = dfa->nodes[node].opr.c;
+             memset (&state, '\0', sizeof (state));
+             if (__mbrtowc (&wc, (const char *) buf, p - buf,
+                            &state) == p - buf
+                 && (__wcrtomb ((char *) buf, __towlower (wc), &state)
+                     != (size_t) -1))
+               re_set_fastmap (fastmap, false, buf[0]);
+           }
+#endif
+       }
       else if (type == SIMPLE_BRACKET)
        {
-         int i, j, ch;
-         for (i = 0, ch = 0; i < BITSET_UINTS; ++i)
-           for (j = 0; j < UINT_BITS; ++j, ++ch)
-             if (dfa->nodes[node].opr.sbcset[i] & (1 << j))
-               re_set_fastmap (fastmap, icase, ch);
+         int i, ch;
+         for (i = 0, ch = 0; i < BITSET_WORDS; ++i)
+           {
+             int j;
+             bitset_word_t w = dfa->nodes[node].opr.sbcset[i];
+             for (j = 0; j < BITSET_WORD_BITS; ++j, ++ch)
+               if (w & ((bitset_word_t) 1 << j))
+                 re_set_fastmap (fastmap, icase, ch);
+           }
        }
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
       else if (type == COMPLEX_BRACKET)
        {
-         int i;
          re_charset_t *cset = dfa->nodes[node].opr.mbcset;
-         if (cset->non_match || cset->ncoll_syms || cset->nequiv_classes
-             || cset->nranges || cset->nchar_classes)
-           {
+         Idx i;
+
 # ifdef _LIBC
-             if (_NL_CURRENT_WORD (LC_COLLATE, _NL_COLLATE_NRULES) != 0)
+         /* See if we have to try all bytes which start multiple collation
+            elements.
+            e.g. In da_DK, we want to catch 'a' since "aa" is a valid
+                 collation element, and don't catch 'b' since 'b' is
+                 the only collation element which starts from 'b' (and
+                 it is caught by SIMPLE_BRACKET).  */
+             if (_NL_CURRENT_WORD (LC_COLLATE, _NL_COLLATE_NRULES) != 0
+                 && (cset->ncoll_syms || cset->nranges))
                {
-                 /* In this case we want to catch the bytes which are
-                    the first byte of any collation elements.
-                    e.g. In da_DK, we want to catch 'a' since "aa"
-                         is a valid collation element, and don't catch
-                         'b' since 'b' is the only collation element
-                         which starts from 'b'.  */
-                 int j, ch;
                  const int32_t *table = (const int32_t *)
                    _NL_CURRENT (LC_COLLATE, _NL_COLLATE_TABLEMB);
-                 for (i = 0, ch = 0; i < BITSET_UINTS; ++i)
-                   for (j = 0; j < UINT_BITS; ++j, ++ch)
-                     if (table[ch] < 0)
-                       re_set_fastmap (fastmap, icase, ch);
+                 for (i = 0; i < SBC_MAX; ++i)
+                   if (table[i] < 0)
+                     re_set_fastmap (fastmap, icase, i);
                }
-# else
-             if (MB_CUR_MAX > 1)
-               for (i = 0; i < SBC_MAX; ++i)
-                 if (__btowc (i) == WEOF)
-                   re_set_fastmap (fastmap, icase, i);
-# endif /* not _LIBC */
+# endif /* _LIBC */
+
+         /* See if we have to start the match at all multibyte characters,
+            i.e. where we would not find an invalid sequence.  This only
+            applies to multibyte character sets; for single byte character
+            sets, the SIMPLE_BRACKET again suffices.  */
+         if (dfa->mb_cur_max > 1
+             && (cset->nchar_classes || cset->non_match || cset->nranges
+# ifdef _LIBC
+                 || cset->nequiv_classes
+# endif /* _LIBC */
+                ))
+           {
+             unsigned char c = 0;
+             do
+               {
+                 mbstate_t mbs;
+                 memset (&mbs, 0, sizeof (mbs));
+                 if (__mbrtowc (NULL, (char *) &c, 1, &mbs) == (size_t) -2)
+                   re_set_fastmap (fastmap, false, (int) c);
+               }
+             while (++c != 0);
            }
-         for (i = 0; i < cset->nmbchars; ++i)
+
+         else
            {
-             char buf[256];
-             mbstate_t state;
-             memset (&state, '\0', sizeof (state));
-             __wcrtomb (buf, cset->mbchars[i], &state);
-             re_set_fastmap (fastmap, icase, *(unsigned char *) buf);
+             /* ... Else catch all bytes which can start the mbchars.  */
+             for (i = 0; i < cset->nmbchars; ++i)
+               {
+                 char buf[256];
+                 mbstate_t state;
+                 memset (&state, '\0', sizeof (state));
+                 if (__wcrtomb (buf, cset->mbchars[i], &state) != (size_t) -1)
+                   re_set_fastmap (fastmap, icase, *(unsigned char *) buf);
+                 if ((bufp->syntax & RE_ICASE) && dfa->mb_cur_max > 1)
+                   {
+                     if (__wcrtomb (buf, __towlower (cset->mbchars[i]), &state)
+                         != (size_t) -1)
+                       re_set_fastmap (fastmap, false, *(unsigned char *) buf);
+                   }
+               }
            }
        }
 #endif /* RE_ENABLE_I18N */
-      else if (type == END_OF_RE || type == OP_PERIOD)
+      else if (type == OP_PERIOD
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+              || type == OP_UTF8_PERIOD
+#endif /* RE_ENABLE_I18N */
+              || type == END_OF_RE)
        {
          memset (fastmap, '\1', sizeof (char) * SBC_MAX);
          if (type == END_OF_RE)
@@ -380,15 +433,15 @@ re_compile_fastmap_iter (bufp, init_state, fastmap)
    PREG is a regex_t *.  We do not expect any fields to be initialized,
    since POSIX says we shouldn't.  Thus, we set
 
-     `buffer' to the compiled pattern;
-     `used' to the length of the compiled pattern;
-     `syntax' to RE_SYNTAX_POSIX_EXTENDED if the
+     'buffer' to the compiled pattern;
+     'used' to the length of the compiled pattern;
+     'syntax' to RE_SYNTAX_POSIX_EXTENDED if the
        REG_EXTENDED bit in CFLAGS is set; otherwise, to
        RE_SYNTAX_POSIX_BASIC;
-     `newline_anchor' to REG_NEWLINE being set in CFLAGS;
-     `fastmap' to an allocated space for the fastmap;
-     `fastmap_accurate' to zero;
-     `re_nsub' to the number of subexpressions in PATTERN.
+     'newline_anchor' to REG_NEWLINE being set in CFLAGS;
+     'fastmap' to an allocated space for the fastmap;
+     'fastmap_accurate' to zero;
+     're_nsub' to the number of subexpressions in PATTERN.
 
    PATTERN is the address of the pattern string.
 
@@ -411,10 +464,7 @@ re_compile_fastmap_iter (bufp, init_state, fastmap)
    the return codes and their meanings.)  */
 
 int
-regcomp (preg, pattern, cflags)
-    regex_t *__restrict preg;
-    const char *__restrict pattern;
-    int cflags;
+regcomp (regex_t *_Restrict_ preg, const char *_Restrict_ pattern, int cflags)
 {
   reg_errcode_t ret;
   reg_syntax_t syntax = ((cflags & REG_EXTENDED) ? RE_SYNTAX_POSIX_EXTENDED
@@ -454,7 +504,7 @@ regcomp (preg, pattern, cflags)
   /* We have already checked preg->fastmap != NULL.  */
   if (BE (ret == REG_NOERROR, 1))
     /* Compute the fastmap now, since regexec cannot modify the pattern
-       buffer.  This function nevers fails in this implementation.  */
+       buffer.  This function never fails in this implementation.  */
     (void) re_compile_fastmap (preg);
   else
     {
@@ -466,6 +516,7 @@ regcomp (preg, pattern, cflags)
   return (int) ret;
 }
 #ifdef _LIBC
+libc_hidden_def (__regcomp)
 weak_alias (__regcomp, regcomp)
 #endif
 
@@ -473,11 +524,8 @@ weak_alias (__regcomp, regcomp)
    from either regcomp or regexec.   We don't use PREG here.  */
 
 size_t
-regerror (errcode, preg, errbuf, errbuf_size)
-    int errcode;
-    const regex_t *preg;
-    char *errbuf;
-    size_t errbuf_size;
+regerror (int errcode, const regex_t *_Restrict_ preg, char *_Restrict_ errbuf,
+         size_t errbuf_size)
 {
   const char *msg;
   size_t msg_size;
@@ -497,17 +545,13 @@ regerror (errcode, preg, errbuf, errbuf_size)
 
   if (BE (errbuf_size != 0, 1))
     {
+      size_t cpy_size = msg_size;
       if (BE (msg_size > errbuf_size, 0))
        {
-#if defined HAVE_MEMPCPY || defined _LIBC
-         *((char *) __mempcpy (errbuf, msg, errbuf_size - 1)) = '\0';
-#else
-         memcpy (errbuf, msg, errbuf_size - 1);
-         errbuf[errbuf_size - 1] = 0;
-#endif
+         cpy_size = errbuf_size - 1;
+         errbuf[cpy_size] = '\0';
        }
-      else
-       memcpy (errbuf, msg, msg_size);
+      memcpy (errbuf, msg, cpy_size);
     }
 
   return msg_size;
@@ -517,24 +561,43 @@ weak_alias (__regerror, regerror)
 #endif
 
 
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+/* This static array is used for the map to single-byte characters when
+   UTF-8 is used.  Otherwise we would allocate memory just to initialize
+   it the same all the time.  UTF-8 is the preferred encoding so this is
+   a worthwhile optimization.  */
+static const bitset_t utf8_sb_map =
+{
+  /* Set the first 128 bits.  */
+# if defined __GNUC__ && !defined __STRICT_ANSI__
+  [0 ... 0x80 / BITSET_WORD_BITS - 1] = BITSET_WORD_MAX
+# else
+#  if 4 * BITSET_WORD_BITS < ASCII_CHARS
+#   error "bitset_word_t is narrower than 32 bits"
+#  elif 3 * BITSET_WORD_BITS < ASCII_CHARS
+  BITSET_WORD_MAX, BITSET_WORD_MAX, BITSET_WORD_MAX,
+#  elif 2 * BITSET_WORD_BITS < ASCII_CHARS
+  BITSET_WORD_MAX, BITSET_WORD_MAX,
+#  elif 1 * BITSET_WORD_BITS < ASCII_CHARS
+  BITSET_WORD_MAX,
+#  endif
+  (BITSET_WORD_MAX
+   >> (SBC_MAX % BITSET_WORD_BITS == 0
+       ? 0
+       : BITSET_WORD_BITS - SBC_MAX % BITSET_WORD_BITS))
+# endif
+};
+#endif
+
+
 static void
 free_dfa_content (re_dfa_t *dfa)
 {
-  int i, j;
-
-  re_free (dfa->subexps);
+  Idx i, j;
 
-  for (i = 0; i < dfa->nodes_len; ++i)
-    {
-      re_token_t *node = dfa->nodes + i;
-#ifdef RE_ENABLE_I18N
-      if (node->type == COMPLEX_BRACKET && node->duplicated == 0)
-       free_charset (node->opr.mbcset);
-      else
-#endif /* RE_ENABLE_I18N */
-       if (node->type == SIMPLE_BRACKET && node->duplicated == 0)
-         re_free (node->opr.sbcset);
-    }
+  if (dfa->nodes)
+    for (i = 0; i < dfa->nodes_len; ++i)
+      free_token (dfa->nodes + i);
   re_free (dfa->nexts);
   for (i = 0; i < dfa->nodes_len; ++i)
     {
@@ -550,20 +613,23 @@ free_dfa_content (re_dfa_t *dfa)
   re_free (dfa->inveclosures);
   re_free (dfa->nodes);
 
-  for (i = 0; i <= dfa->state_hash_mask; ++i)
-    {
-      struct re_state_table_entry *entry = dfa->state_table + i;
-      for (j = 0; j < entry->num; ++j)
-       {
-         re_dfastate_t *state = entry->array[j];
-         free_state (state);
-       }
-      re_free (entry->array);
-    }
+  if (dfa->state_table)
+    for (i = 0; i <= dfa->state_hash_mask; ++i)
+      {
+       struct re_state_table_entry *entry = dfa->state_table + i;
+       for (j = 0; j < entry->num; ++j)
+         {
+           re_dfastate_t *state = entry->array[j];
+           free_state (state);
+         }
+       re_free (entry->array);
+      }
   re_free (dfa->state_table);
-
-  if (dfa->word_char != NULL)
-    re_free (dfa->word_char);
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+  if (dfa->sb_char != utf8_sb_map)
+    re_free (dfa->sb_char);
+#endif
+  re_free (dfa->subexp_map);
 #ifdef DEBUG
   re_free (dfa->re_str);
 #endif
@@ -575,16 +641,25 @@ free_dfa_content (re_dfa_t *dfa)
 /* Free dynamically allocated space used by PREG.  */
 
 void
-regfree (preg)
-    regex_t *preg;
+regfree (regex_t *preg)
 {
-  re_dfa_t *dfa = (re_dfa_t *) preg->buffer;
+  re_dfa_t *dfa = preg->buffer;
   if (BE (dfa != NULL, 1))
-    free_dfa_content (dfa);
+    {
+      lock_fini (dfa->lock);
+      free_dfa_content (dfa);
+    }
+  preg->buffer = NULL;
+  preg->allocated = 0;
 
   re_free (preg->fastmap);
+  preg->fastmap = NULL;
+
+  re_free (preg->translate);
+  preg->translate = NULL;
 }
 #ifdef _LIBC
+libc_hidden_def (__regfree)
 weak_alias (__regfree, regfree)
 #endif
 \f
@@ -603,8 +678,7 @@ char *
    regcomp/regexec above without link errors.  */
 weak_function
 # endif
-re_comp (s)
-     const char *s;
+re_comp (const char *s)
 {
   reg_errcode_t ret;
   char *fastmap;
@@ -627,13 +701,13 @@ re_comp (s)
 
   if (re_comp_buf.fastmap == NULL)
     {
-      re_comp_buf.fastmap = (char *) malloc (SBC_MAX);
+      re_comp_buf.fastmap = re_malloc (char, SBC_MAX);
       if (re_comp_buf.fastmap == NULL)
        return (char *) gettext (__re_error_msgid
                                 + __re_error_msgid_idx[(int) REG_ESPACE]);
     }
 
-  /* Since `re_exec' always passes NULL for the `regs' argument, we
+  /* Since 're_exec' always passes NULL for the 'regs' argument, we
      don't need to initialize the pattern buffer fields which affect it.  */
 
   /* Match anchors at newlines.  */
@@ -644,7 +718,7 @@ re_comp (s)
   if (!ret)
     return NULL;
 
-  /* Yes, we're discarding `const' here if !HAVE_LIBINTL.  */
+  /* Yes, we're discarding 'const' here if !HAVE_LIBINTL.  */
   return (char *) gettext (__re_error_msgid + __re_error_msgid_idx[(int) ret]);
 }
 
@@ -662,11 +736,8 @@ libc_freeres_fn (free_mem)
    SYNTAX indicate regular expression's syntax.  */
 
 static reg_errcode_t
-re_compile_internal (preg, pattern, length, syntax)
-     regex_t *preg;
-     const char * pattern;
-     int length;
-     reg_syntax_t syntax;
+re_compile_internal (regex_t *preg, const char * pattern, size_t length,
+                    reg_syntax_t syntax)
 {
   reg_errcode_t err = REG_NOERROR;
   re_dfa_t *dfa;
@@ -682,8 +753,8 @@ re_compile_internal (preg, pattern, length, syntax)
   preg->regs_allocated = REGS_UNALLOCATED;
 
   /* Initialize the dfa.  */
-  dfa = (re_dfa_t *) preg->buffer;
-  if (preg->allocated < sizeof (re_dfa_t))
+  dfa = preg->buffer;
+  if (BE (preg->allocated < sizeof (re_dfa_t), 0))
     {
       /* If zero allocated, but buffer is non-null, try to realloc
         enough space.  This loses if buffer's address is bogus, but
@@ -693,28 +764,35 @@ re_compile_internal (preg, pattern, length, syntax)
       if (dfa == NULL)
        return REG_ESPACE;
       preg->allocated = sizeof (re_dfa_t);
+      preg->buffer = dfa;
     }
-  preg->buffer = (unsigned char *) dfa;
   preg->used = sizeof (re_dfa_t);
 
   err = init_dfa (dfa, length);
+  if (BE (err == REG_NOERROR && lock_init (dfa->lock) != 0, 0))
+    err = REG_ESPACE;
   if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
     {
-      re_free (dfa);
+      free_dfa_content (dfa);
       preg->buffer = NULL;
       preg->allocated = 0;
       return err;
     }
 #ifdef DEBUG
+  /* Note: length+1 will not overflow since it is checked in init_dfa.  */
   dfa->re_str = re_malloc (char, length + 1);
   strncpy (dfa->re_str, pattern, length + 1);
 #endif
 
   err = re_string_construct (&regexp, pattern, length, preg->translate,
-                            syntax & RE_ICASE);
+                            (syntax & RE_ICASE) != 0, dfa);
   if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
     {
-      re_free (dfa);
+    re_compile_internal_free_return:
+      free_workarea_compile (preg);
+      re_string_destruct (&regexp);
+      lock_fini (dfa->lock);
+      free_dfa_content (dfa);
       preg->buffer = NULL;
       preg->allocated = 0;
       return err;
@@ -726,12 +804,17 @@ re_compile_internal (preg, pattern, length, syntax)
   if (BE (dfa->str_tree == NULL, 0))
     goto re_compile_internal_free_return;
 
-  /* Analyze the tree and collect information which is necessary to
-     create the dfa.  */
-  err = analyze (dfa);
+  /* Analyze the tree and create the nfa.  */
+  err = analyze (preg);
   if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
     goto re_compile_internal_free_return;
 
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+  /* If possible, do searching in single byte encoding to speed things up.  */
+  if (dfa->is_utf8 && !(syntax & RE_ICASE) && preg->translate == NULL)
+    optimize_utf8 (dfa);
+#endif
+
   /* Then create the initial state of the dfa.  */
   err = create_initial_state (dfa);
 
@@ -741,7 +824,7 @@ re_compile_internal (preg, pattern, length, syntax)
 
   if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
     {
-    re_compile_internal_free_return:
+      lock_fini (dfa->lock);
       free_dfa_content (dfa);
       preg->buffer = NULL;
       preg->allocated = 0;
@@ -754,41 +837,100 @@ re_compile_internal (preg, pattern, length, syntax)
    as the initial length of some arrays.  */
 
 static reg_errcode_t
-init_dfa (dfa, pat_len)
-     re_dfa_t *dfa;
-     int pat_len;
+init_dfa (re_dfa_t *dfa, size_t pat_len)
 {
-  int table_size;
+  __re_size_t table_size;
+#if !defined(_LIBC) && !defined(_REGEX_STANDALONE)
+  const char *codeset_name;
+#endif
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+  size_t max_i18n_object_size = MAX (sizeof (wchar_t), sizeof (wctype_t));
+#else
+  size_t max_i18n_object_size = 0;
+#endif
+  size_t max_object_size =
+    MAX (sizeof (struct re_state_table_entry),
+        MAX (sizeof (re_token_t),
+             MAX (sizeof (re_node_set),
+                  MAX (sizeof (regmatch_t),
+                       max_i18n_object_size))));
 
   memset (dfa, '\0', sizeof (re_dfa_t));
 
+  /* Force allocation of str_tree_storage the first time.  */
+  dfa->str_tree_storage_idx = BIN_TREE_STORAGE_SIZE;
+
+  /* Avoid overflows.  The extra "/ 2" is for the table_size doubling
+     calculation below, and for similar doubling calculations
+     elsewhere.  And it's <= rather than <, because some of the
+     doubling calculations add 1 afterwards.  */
+  if (BE (MIN (IDX_MAX, SIZE_MAX / max_object_size) / 2 <= pat_len, 0))
+    return REG_ESPACE;
+
   dfa->nodes_alloc = pat_len + 1;
   dfa->nodes = re_malloc (re_token_t, dfa->nodes_alloc);
 
-  dfa->states_alloc = pat_len + 1;
-
   /*  table_size = 2 ^ ceil(log pat_len) */
-  for (table_size = 1; table_size > 0; table_size <<= 1)
+  for (table_size = 1; ; table_size <<= 1)
     if (table_size > pat_len)
       break;
 
   dfa->state_table = calloc (sizeof (struct re_state_table_entry), table_size);
   dfa->state_hash_mask = table_size - 1;
 
-  dfa->subexps_alloc = 1;
-  dfa->subexps = re_malloc (re_subexp_t, dfa->subexps_alloc);
-  dfa->word_char = NULL;
+  dfa->mb_cur_max = MB_CUR_MAX;
+#ifdef _LIBC
+  if (dfa->mb_cur_max == 6
+      && strcmp (_NL_CURRENT (LC_CTYPE, _NL_CTYPE_CODESET_NAME), "UTF-8") == 0)
+    dfa->is_utf8 = 1;
+  dfa->map_notascii = (_NL_CURRENT_WORD (LC_CTYPE, _NL_CTYPE_MAP_TO_NONASCII)
+                      != 0);
+#else
+# if !defined(_REGEX_STANDALONE)
+  codeset_name = nl_langinfo (CODESET);
+  if ((codeset_name[0] == 'U' || codeset_name[0] == 'u')
+      && (codeset_name[1] == 'T' || codeset_name[1] == 't')
+      && (codeset_name[2] == 'F' || codeset_name[2] == 'f')
+      && strcmp (codeset_name + 3 + (codeset_name[3] == '-'), "8") == 0)
+    dfa->is_utf8 = 1;
+# endif
+
+  /* We check exhaustively in the loop below if this charset is a
+     superset of ASCII.  */
+  dfa->map_notascii = 0;
+#endif
 
-  if (BE (dfa->nodes == NULL || dfa->state_table == NULL
-         || dfa->subexps == NULL, 0))
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+  if (dfa->mb_cur_max > 1)
     {
-      /* We don't bother to free anything which was allocated.  Very
-        soon the process will go down anyway.  */
-      dfa->subexps = NULL;
-      dfa->state_table = NULL;
-      dfa->nodes = NULL;
-      return REG_ESPACE;
+      if (dfa->is_utf8)
+       dfa->sb_char = (re_bitset_ptr_t) utf8_sb_map;
+      else
+       {
+         int i, j, ch;
+
+         dfa->sb_char = (re_bitset_ptr_t) calloc (sizeof (bitset_t), 1);
+         if (BE (dfa->sb_char == NULL, 0))
+           return REG_ESPACE;
+
+         /* Set the bits corresponding to single byte chars.  */
+         for (i = 0, ch = 0; i < BITSET_WORDS; ++i)
+           for (j = 0; j < BITSET_WORD_BITS; ++j, ++ch)
+             {
+               wint_t wch = __btowc (ch);
+               if (wch != WEOF)
+                 dfa->sb_char[i] |= (bitset_word_t) 1 << j;
+# ifndef _LIBC
+               if (isascii (ch) && wch != ch)
+                 dfa->map_notascii = 1;
+# endif
+             }
+       }
     }
+#endif
+
+  if (BE (dfa->nodes == NULL || dfa->state_table == NULL, 0))
+    return REG_ESPACE;
   return REG_NOERROR;
 }
 
@@ -796,29 +938,68 @@ init_dfa (dfa, pat_len)
    "word".  In this case "word" means that it is the word construction
    character used by some operators like "\<", "\>", etc.  */
 
-static reg_errcode_t
-init_word_char (dfa)
-     re_dfa_t *dfa;
+static void
+init_word_char (re_dfa_t *dfa)
 {
-  int i, j, ch;
-  dfa->word_char = (re_bitset_ptr_t) calloc (sizeof (bitset), 1);
-  if (BE (dfa->word_char == NULL, 0))
-    return REG_ESPACE;
-  for (i = 0, ch = 0; i < BITSET_UINTS; ++i)
-    for (j = 0; j < UINT_BITS; ++j, ++ch)
+  int i = 0;
+  int j;
+  int ch = 0;
+  dfa->word_ops_used = 1;
+  if (BE (dfa->map_notascii == 0, 1))
+    {
+      /* Avoid uint32_t and uint64_t as some non-GCC platforms lack
+        them, an issue when this code is used in Gnulib.  */
+      bitset_word_t bits0 = 0x00000000;
+      bitset_word_t bits1 = 0x03ff0000;
+      bitset_word_t bits2 = 0x87fffffe;
+      bitset_word_t bits3 = 0x07fffffe;
+      if (BITSET_WORD_BITS == 64)
+       {
+         /* Pacify gcc -Woverflow on 32-bit platformns.  */
+         dfa->word_char[0] = bits1 << 31 << 1 | bits0;
+         dfa->word_char[1] = bits3 << 31 << 1 | bits2;
+         i = 2;
+       }
+      else if (BITSET_WORD_BITS == 32)
+       {
+         dfa->word_char[0] = bits0;
+         dfa->word_char[1] = bits1;
+         dfa->word_char[2] = bits2;
+         dfa->word_char[3] = bits3;
+         i = 4;
+       }
+      else
+        goto general_case;
+      ch = 128;
+
+      if (BE (dfa->is_utf8, 1))
+       {
+         memset (&dfa->word_char[i], '\0', (SBC_MAX - ch) / 8);
+         return;
+       }
+    }
+
+ general_case:
+  for (; i < BITSET_WORDS; ++i)
+    for (j = 0; j < BITSET_WORD_BITS; ++j, ++ch)
       if (isalnum (ch) || ch == '_')
-       dfa->word_char[i] |= 1 << j;
-  return REG_NOERROR;
+       dfa->word_char[i] |= (bitset_word_t) 1 << j;
 }
 
 /* Free the work area which are only used while compiling.  */
 
 static void
-free_workarea_compile (preg)
-     regex_t *preg;
+free_workarea_compile (regex_t *preg)
 {
-  re_dfa_t *dfa = (re_dfa_t *) preg->buffer;
-  free_bin_tree (dfa->str_tree);
+  re_dfa_t *dfa = preg->buffer;
+  bin_tree_storage_t *storage, *next;
+  for (storage = dfa->str_tree_storage; storage; storage = next)
+    {
+      next = storage->next;
+      re_free (storage);
+    }
+  dfa->str_tree_storage = NULL;
+  dfa->str_tree_storage_idx = BIN_TREE_STORAGE_SIZE;
   dfa->str_tree = NULL;
   re_free (dfa->org_indices);
   dfa->org_indices = NULL;
@@ -827,16 +1008,15 @@ free_workarea_compile (preg)
 /* Create initial states for all contexts.  */
 
 static reg_errcode_t
-create_initial_state (dfa)
-     re_dfa_t *dfa;
+create_initial_state (re_dfa_t *dfa)
 {
-  int first, i;
+  Idx first, i;
   reg_errcode_t err;
   re_node_set init_nodes;
 
   /* Initial states have the epsilon closure of the node which is
      the first node of the regular expression.  */
-  first = dfa->str_tree->first;
+  first = dfa->str_tree->first->node_idx;
   dfa->init_node = first;
   err = re_node_set_init_copy (&init_nodes, dfa->eclosures + first);
   if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
@@ -849,10 +1029,10 @@ create_initial_state (dfa)
   if (dfa->nbackref > 0)
     for (i = 0; i < init_nodes.nelem; ++i)
       {
-       int node_idx = init_nodes.elems[i];
+       Idx node_idx = init_nodes.elems[i];
        re_token_type_t type = dfa->nodes[node_idx].type;
 
-       int clexp_idx;
+       Idx clexp_idx;
        if (type != OP_BACK_REF)
          continue;
        for (clexp_idx = 0; clexp_idx < init_nodes.nelem; ++clexp_idx)
@@ -860,7 +1040,7 @@ create_initial_state (dfa)
            re_token_t *clexp_node;
            clexp_node = dfa->nodes + init_nodes.elems[clexp_idx];
            if (clexp_node->type == OP_CLOSE_SUBEXP
-               && clexp_node->opr.idx + 1 == dfa->nodes[node_idx].opr.idx)
+               && clexp_node->opr.idx == dfa->nodes[node_idx].opr.idx)
              break;
          }
        if (clexp_idx == init_nodes.nelem)
@@ -868,10 +1048,13 @@ create_initial_state (dfa)
 
        if (type == OP_BACK_REF)
          {
-           int dest_idx = dfa->edests[node_idx].elems[0];
+           Idx dest_idx = dfa->edests[node_idx].elems[0];
            if (!re_node_set_contains (&init_nodes, dest_idx))
              {
-               re_node_set_merge (&init_nodes, dfa->eclosures + dest_idx);
+               reg_errcode_t merge_err
+                  = re_node_set_merge (&init_nodes, dfa->eclosures + dest_idx);
+               if (merge_err != REG_NOERROR)
+                 return merge_err;
                i = 0;
              }
          }
@@ -904,246 +1087,408 @@ create_initial_state (dfa)
   return REG_NOERROR;
 }
 \f
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+/* If it is possible to do searching in single byte encoding instead of UTF-8
+   to speed things up, set dfa->mb_cur_max to 1, clear is_utf8 and change
+   DFA nodes where needed.  */
+
+static void
+optimize_utf8 (re_dfa_t *dfa)
+{
+  Idx node;
+  int i;
+  bool mb_chars = false;
+  bool has_period = false;
+
+  for (node = 0; node < dfa->nodes_len; ++node)
+    switch (dfa->nodes[node].type)
+      {
+      case CHARACTER:
+       if (dfa->nodes[node].opr.c >= ASCII_CHARS)
+         mb_chars = true;
+       break;
+      case ANCHOR:
+       switch (dfa->nodes[node].opr.ctx_type)
+         {
+         case LINE_FIRST:
+         case LINE_LAST:
+         case BUF_FIRST:
+         case BUF_LAST:
+           break;
+         default:
+           /* Word anchors etc. cannot be handled.  It's okay to test
+              opr.ctx_type since constraints (for all DFA nodes) are
+              created by ORing one or more opr.ctx_type values.  */
+           return;
+         }
+       break;
+      case OP_PERIOD:
+       has_period = true;
+       break;
+      case OP_BACK_REF:
+      case OP_ALT:
+      case END_OF_RE:
+      case OP_DUP_ASTERISK:
+      case OP_OPEN_SUBEXP:
+      case OP_CLOSE_SUBEXP:
+       break;
+      case COMPLEX_BRACKET:
+       return;
+      case SIMPLE_BRACKET:
+       /* Just double check.  */
+       {
+         int rshift = (ASCII_CHARS % BITSET_WORD_BITS == 0
+                       ? 0
+                       : BITSET_WORD_BITS - ASCII_CHARS % BITSET_WORD_BITS);
+         for (i = ASCII_CHARS / BITSET_WORD_BITS; i < BITSET_WORDS; ++i)
+           {
+             if (dfa->nodes[node].opr.sbcset[i] >> rshift != 0)
+               return;
+             rshift = 0;
+           }
+       }
+       break;
+      default:
+       abort ();
+      }
+
+  if (mb_chars || has_period)
+    for (node = 0; node < dfa->nodes_len; ++node)
+      {
+       if (dfa->nodes[node].type == CHARACTER
+           && dfa->nodes[node].opr.c >= ASCII_CHARS)
+         dfa->nodes[node].mb_partial = 0;
+       else if (dfa->nodes[node].type == OP_PERIOD)
+         dfa->nodes[node].type = OP_UTF8_PERIOD;
+      }
+
+  /* The search can be in single byte locale.  */
+  dfa->mb_cur_max = 1;
+  dfa->is_utf8 = 0;
+  dfa->has_mb_node = dfa->nbackref > 0 || has_period;
+}
+#endif
+\f
 /* Analyze the structure tree, and calculate "first", "next", "edest",
    "eclosure", and "inveclosure".  */
 
 static reg_errcode_t
-analyze (dfa)
-     re_dfa_t *dfa;
+analyze (regex_t *preg)
 {
-  int i;
+  re_dfa_t *dfa = preg->buffer;
   reg_errcode_t ret;
 
   /* Allocate arrays.  */
-  dfa->nexts = re_malloc (int, dfa->nodes_alloc);
-  dfa->org_indices = re_malloc (int, dfa->nodes_alloc);
+  dfa->nexts = re_malloc (Idx, dfa->nodes_alloc);
+  dfa->org_indices = re_malloc (Idx, dfa->nodes_alloc);
   dfa->edests = re_malloc (re_node_set, dfa->nodes_alloc);
   dfa->eclosures = re_malloc (re_node_set, dfa->nodes_alloc);
-  dfa->inveclosures = re_malloc (re_node_set, dfa->nodes_alloc);
   if (BE (dfa->nexts == NULL || dfa->org_indices == NULL || dfa->edests == NULL
-         || dfa->eclosures == NULL || dfa->inveclosures == NULL, 0))
+         || dfa->eclosures == NULL, 0))
     return REG_ESPACE;
-  /* Initialize them.  */
-  for (i = 0; i < dfa->nodes_len; ++i)
+
+  dfa->subexp_map = re_malloc (Idx, preg->re_nsub);
+  if (dfa->subexp_map != NULL)
     {
-      dfa->nexts[i] = -1;
-      re_node_set_init_empty (dfa->edests + i);
-      re_node_set_init_empty (dfa->eclosures + i);
-      re_node_set_init_empty (dfa->inveclosures + i);
+      Idx i;
+      for (i = 0; i < preg->re_nsub; i++)
+       dfa->subexp_map[i] = i;
+      preorder (dfa->str_tree, optimize_subexps, dfa);
+      for (i = 0; i < preg->re_nsub; i++)
+       if (dfa->subexp_map[i] != i)
+         break;
+      if (i == preg->re_nsub)
+       {
+         re_free (dfa->subexp_map);
+         dfa->subexp_map = NULL;
+       }
     }
 
-  ret = analyze_tree (dfa, dfa->str_tree);
-  if (BE (ret == REG_NOERROR, 1))
+  ret = postorder (dfa->str_tree, lower_subexps, preg);
+  if (BE (ret != REG_NOERROR, 0))
+    return ret;
+  ret = postorder (dfa->str_tree, calc_first, dfa);
+  if (BE (ret != REG_NOERROR, 0))
+    return ret;
+  preorder (dfa->str_tree, calc_next, dfa);
+  ret = preorder (dfa->str_tree, link_nfa_nodes, dfa);
+  if (BE (ret != REG_NOERROR, 0))
+    return ret;
+  ret = calc_eclosure (dfa);
+  if (BE (ret != REG_NOERROR, 0))
+    return ret;
+
+  /* We only need this during the prune_impossible_nodes pass in regexec.c;
+     skip it if p_i_n will not run, as calc_inveclosure can be quadratic.  */
+  if ((!preg->no_sub && preg->re_nsub > 0 && dfa->has_plural_match)
+      || dfa->nbackref)
     {
-      ret = calc_eclosure (dfa);
-      if (ret == REG_NOERROR)
-       calc_inveclosure (dfa);
+      dfa->inveclosures = re_malloc (re_node_set, dfa->nodes_len);
+      if (BE (dfa->inveclosures == NULL, 0))
+       return REG_ESPACE;
+      ret = calc_inveclosure (dfa);
     }
+
   return ret;
 }
 
-/* Helper functions for analyze.
-   This function calculate "first", "next", and "edest" for the subtree
-   whose root is NODE.  */
+/* Our parse trees are very unbalanced, so we cannot use a stack to
+   implement parse tree visits.  Instead, we use parent pointers and
+   some hairy code in these two functions.  */
+static reg_errcode_t
+postorder (bin_tree_t *root, reg_errcode_t (fn (void *, bin_tree_t *)),
+          void *extra)
+{
+  bin_tree_t *node, *prev;
+
+  for (node = root; ; )
+    {
+      /* Descend down the tree, preferably to the left (or to the right
+        if that's the only child).  */
+      while (node->left || node->right)
+       if (node->left)
+         node = node->left;
+       else
+         node = node->right;
+
+      do
+       {
+         reg_errcode_t err = fn (extra, node);
+         if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
+           return err;
+         if (node->parent == NULL)
+           return REG_NOERROR;
+         prev = node;
+         node = node->parent;
+       }
+      /* Go up while we have a node that is reached from the right.  */
+      while (node->right == prev || node->right == NULL);
+      node = node->right;
+    }
+}
 
 static reg_errcode_t
-analyze_tree (dfa, node)
-     re_dfa_t *dfa;
-     bin_tree_t *node;
+preorder (bin_tree_t *root, reg_errcode_t (fn (void *, bin_tree_t *)),
+         void *extra)
 {
-  reg_errcode_t ret;
-  if (node->first == -1)
-    calc_first (dfa, node);
-  if (node->next == -1)
-    calc_next (dfa, node);
-  if (node->eclosure.nelem == 0)
-    calc_epsdest (dfa, node);
-  /* Calculate "first" etc. for the left child.  */
-  if (node->left != NULL)
-    {
-      ret = analyze_tree (dfa, node->left);
-      if (BE (ret != REG_NOERROR, 0))
-       return ret;
+  bin_tree_t *node;
+
+  for (node = root; ; )
+    {
+      reg_errcode_t err = fn (extra, node);
+      if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
+       return err;
+
+      /* Go to the left node, or up and to the right.  */
+      if (node->left)
+       node = node->left;
+      else
+       {
+         bin_tree_t *prev = NULL;
+         while (node->right == prev || node->right == NULL)
+           {
+             prev = node;
+             node = node->parent;
+             if (!node)
+               return REG_NOERROR;
+           }
+         node = node->right;
+       }
+    }
+}
+
+/* Optimization pass: if a SUBEXP is entirely contained, strip it and tell
+   re_search_internal to map the inner one's opr.idx to this one's.  Adjust
+   backreferences as well.  Requires a preorder visit.  */
+static reg_errcode_t
+optimize_subexps (void *extra, bin_tree_t *node)
+{
+  re_dfa_t *dfa = (re_dfa_t *) extra;
+
+  if (node->token.type == OP_BACK_REF && dfa->subexp_map)
+    {
+      int idx = node->token.opr.idx;
+      node->token.opr.idx = dfa->subexp_map[idx];
+      dfa->used_bkref_map |= 1 << node->token.opr.idx;
     }
-  /* Calculate "first" etc. for the right child.  */
-  if (node->right != NULL)
+
+  else if (node->token.type == SUBEXP
+          && node->left && node->left->token.type == SUBEXP)
     {
-      ret = analyze_tree (dfa, node->right);
-      if (BE (ret != REG_NOERROR, 0))
-       return ret;
+      Idx other_idx = node->left->token.opr.idx;
+
+      node->left = node->left->left;
+      if (node->left)
+       node->left->parent = node;
+
+      dfa->subexp_map[other_idx] = dfa->subexp_map[node->token.opr.idx];
+      if (other_idx < BITSET_WORD_BITS)
+       dfa->used_bkref_map &= ~((bitset_word_t) 1 << other_idx);
     }
+
   return REG_NOERROR;
 }
 
-/* Calculate "first" for the node NODE.  */
-static void
-calc_first (dfa, node)
-     re_dfa_t *dfa;
-     bin_tree_t *node;
+/* Lowering pass: Turn each SUBEXP node into the appropriate concatenation
+   of OP_OPEN_SUBEXP, the body of the SUBEXP (if any) and OP_CLOSE_SUBEXP.  */
+static reg_errcode_t
+lower_subexps (void *extra, bin_tree_t *node)
 {
-  int idx, type;
-  idx = node->node_idx;
-  type = (node->type == 0) ? dfa->nodes[idx].type : node->type;
+  regex_t *preg = (regex_t *) extra;
+  reg_errcode_t err = REG_NOERROR;
 
-  switch (type)
+  if (node->left && node->left->token.type == SUBEXP)
     {
-#ifdef DEBUG
-    case OP_OPEN_BRACKET:
-    case OP_CLOSE_BRACKET:
-    case OP_OPEN_DUP_NUM:
-    case OP_CLOSE_DUP_NUM:
-    case OP_NON_MATCH_LIST:
-    case OP_OPEN_COLL_ELEM:
-    case OP_CLOSE_COLL_ELEM:
-    case OP_OPEN_EQUIV_CLASS:
-    case OP_CLOSE_EQUIV_CLASS:
-    case OP_OPEN_CHAR_CLASS:
-    case OP_CLOSE_CHAR_CLASS:
-      /* These must not be appeared here.  */
-      assert (0);
-#endif
-    case END_OF_RE:
-    case CHARACTER:
-    case OP_PERIOD:
-    case OP_DUP_ASTERISK:
-    case OP_DUP_QUESTION:
-#ifdef RE_ENABLE_I18N
-    case COMPLEX_BRACKET:
-#endif /* RE_ENABLE_I18N */
-    case SIMPLE_BRACKET:
-    case OP_BACK_REF:
-    case ANCHOR:
-    case OP_OPEN_SUBEXP:
-    case OP_CLOSE_SUBEXP:
-      node->first = idx;
-      break;
-    case OP_DUP_PLUS:
-#ifdef DEBUG
-      assert (node->left != NULL);
-#endif
-      if (node->left->first == -1)
-       calc_first (dfa, node->left);
-      node->first = node->left->first;
-      break;
-    case OP_ALT:
-      node->first = idx;
-      break;
-      /* else fall through */
-    default:
-#ifdef DEBUG
-      assert (node->left != NULL);
-#endif
-      if (node->left->first == -1)
-       calc_first (dfa, node->left);
-      node->first = node->left->first;
-      break;
+      node->left = lower_subexp (&err, preg, node->left);
+      if (node->left)
+       node->left->parent = node;
+    }
+  if (node->right && node->right->token.type == SUBEXP)
+    {
+      node->right = lower_subexp (&err, preg, node->right);
+      if (node->right)
+       node->right->parent = node;
     }
-}
 
-/* Calculate "next" for the node NODE.  */
+  return err;
+}
 
-static void
-calc_next (dfa, node)
-     re_dfa_t *dfa;
-     bin_tree_t *node;
+static bin_tree_t *
+lower_subexp (reg_errcode_t *err, regex_t *preg, bin_tree_t *node)
 {
-  int idx, type;
-  bin_tree_t *parent = node->parent;
-  if (parent == NULL)
+  re_dfa_t *dfa = preg->buffer;
+  bin_tree_t *body = node->left;
+  bin_tree_t *op, *cls, *tree1, *tree;
+
+  if (preg->no_sub
+      /* We do not optimize empty subexpressions, because otherwise we may
+        have bad CONCAT nodes with NULL children.  This is obviously not
+        very common, so we do not lose much.  An example that triggers
+        this case is the sed "script" /\(\)/x.  */
+      && node->left != NULL
+      && (node->token.opr.idx >= BITSET_WORD_BITS
+         || !(dfa->used_bkref_map
+              & ((bitset_word_t) 1 << node->token.opr.idx))))
+    return node->left;
+
+  /* Convert the SUBEXP node to the concatenation of an
+     OP_OPEN_SUBEXP, the contents, and an OP_CLOSE_SUBEXP.  */
+  op = create_tree (dfa, NULL, NULL, OP_OPEN_SUBEXP);
+  cls = create_tree (dfa, NULL, NULL, OP_CLOSE_SUBEXP);
+  tree1 = body ? create_tree (dfa, body, cls, CONCAT) : cls;
+  tree = create_tree (dfa, op, tree1, CONCAT);
+  if (BE (tree == NULL || tree1 == NULL || op == NULL || cls == NULL, 0))
     {
-      node->next = -1;
-      idx = node->node_idx;
-      if (node->type == 0)
-       dfa->nexts[idx] = node->next;
-      return;
+      *err = REG_ESPACE;
+      return NULL;
     }
 
-  idx = parent->node_idx;
-  type = (parent->type == 0) ? dfa->nodes[idx].type : parent->type;
+  op->token.opr.idx = cls->token.opr.idx = node->token.opr.idx;
+  op->token.opt_subexp = cls->token.opt_subexp = node->token.opt_subexp;
+  return tree;
+}
 
-  switch (type)
+/* Pass 1 in building the NFA: compute FIRST and create unlinked automaton
+   nodes.  Requires a postorder visit.  */
+static reg_errcode_t
+calc_first (void *extra, bin_tree_t *node)
+{
+  re_dfa_t *dfa = (re_dfa_t *) extra;
+  if (node->token.type == CONCAT)
+    {
+      node->first = node->left->first;
+      node->node_idx = node->left->node_idx;
+    }
+  else
+    {
+      node->first = node;
+      node->node_idx = re_dfa_add_node (dfa, node->token);
+      if (BE (node->node_idx == -1, 0))
+       return REG_ESPACE;
+      if (node->token.type == ANCHOR)
+       dfa->nodes[node->node_idx].constraint = node->token.opr.ctx_type;
+    }
+  return REG_NOERROR;
+}
+
+/* Pass 2: compute NEXT on the tree.  Preorder visit.  */
+static reg_errcode_t
+calc_next (void *extra, bin_tree_t *node)
+{
+  switch (node->token.type)
     {
     case OP_DUP_ASTERISK:
-    case OP_DUP_PLUS:
-      node->next = idx;
+      node->left->next = node;
       break;
     case CONCAT:
-      if (parent->left == node)
-       {
-         if (parent->right->first == -1)
-           calc_first (dfa, parent->right);
-         node->next = parent->right->first;
-         break;
-       }
-      /* else fall through */
+      node->left->next = node->right->first;
+      node->right->next = node->next;
+      break;
     default:
-      if (parent->next == -1)
-       calc_next (dfa, parent);
-      node->next = parent->next;
+      if (node->left)
+       node->left->next = node->next;
+      if (node->right)
+       node->right->next = node->next;
       break;
     }
-  idx = node->node_idx;
-  if (node->type == 0)
-    dfa->nexts[idx] = node->next;
+  return REG_NOERROR;
 }
 
-/* Calculate "edest" for the node NODE.  */
-
-static void
-calc_epsdest (dfa, node)
-     re_dfa_t *dfa;
-     bin_tree_t *node;
+/* Pass 3: link all DFA nodes to their NEXT node (any order will do).  */
+static reg_errcode_t
+link_nfa_nodes (void *extra, bin_tree_t *node)
 {
-  int idx;
-  idx = node->node_idx;
-  if (node->type == 0)
+  re_dfa_t *dfa = (re_dfa_t *) extra;
+  Idx idx = node->node_idx;
+  reg_errcode_t err = REG_NOERROR;
+
+  switch (node->token.type)
     {
-      if (dfa->nodes[idx].type == OP_DUP_ASTERISK
-         || dfa->nodes[idx].type == OP_DUP_PLUS
-         || dfa->nodes[idx].type == OP_DUP_QUESTION)
-       {
-         if (node->left->first == -1)
-           calc_first (dfa, node->left);
-         if (node->next == -1)
-           calc_next (dfa, node);
-         re_node_set_init_2 (dfa->edests + idx, node->left->first,
-                             node->next);
-       }
-      else if (dfa->nodes[idx].type == OP_ALT)
-       {
-         int left, right;
-         if (node->left != NULL)
-           {
-             if (node->left->first == -1)
-               calc_first (dfa, node->left);
-             left = node->left->first;
-           }
-         else
-           {
-             if (node->next == -1)
-               calc_next (dfa, node);
-             left = node->next;
-           }
-         if (node->right != NULL)
-           {
-             if (node->right->first == -1)
-               calc_first (dfa, node->right);
-             right = node->right->first;
-           }
-         else
-           {
-             if (node->next == -1)
-               calc_next (dfa, node);
-             right = node->next;
-           }
-         re_node_set_init_2 (dfa->edests + idx, left, right);
-       }
-      else if (dfa->nodes[idx].type == ANCHOR
-              || dfa->nodes[idx].type == OP_OPEN_SUBEXP
-              || dfa->nodes[idx].type == OP_CLOSE_SUBEXP
-              || dfa->nodes[idx].type == OP_BACK_REF)
-       re_node_set_init_1 (dfa->edests + idx, node->next);
+    case CONCAT:
+      break;
+
+    case END_OF_RE:
+      assert (node->next == NULL);
+      break;
+
+    case OP_DUP_ASTERISK:
+    case OP_ALT:
+      {
+       Idx left, right;
+       dfa->has_plural_match = 1;
+       if (node->left != NULL)
+         left = node->left->first->node_idx;
+       else
+         left = node->next->node_idx;
+       if (node->right != NULL)
+         right = node->right->first->node_idx;
+       else
+         right = node->next->node_idx;
+       assert (left > -1);
+       assert (right > -1);
+       err = re_node_set_init_2 (dfa->edests + idx, left, right);
+      }
+      break;
+
+    case ANCHOR:
+    case OP_OPEN_SUBEXP:
+    case OP_CLOSE_SUBEXP:
+      err = re_node_set_init_1 (dfa->edests + idx, node->next->node_idx);
+      break;
+
+    case OP_BACK_REF:
+      dfa->nexts[idx] = node->next->node_idx;
+      if (node->token.type == OP_BACK_REF)
+       err = re_node_set_init_1 (dfa->edests + idx, dfa->nexts[idx]);
+      break;
+
+    default:
+      assert (!IS_EPSILON_NODE (node->token.type));
+      dfa->nexts[idx] = node->next->node_idx;
+      break;
     }
+
+  return err;
 }
 
 /* Duplicate the epsilon closure of the node ROOT_NODE.
@@ -1151,18 +1496,15 @@ calc_epsdest (dfa, node)
    to their own constraint.  */
 
 static reg_errcode_t
-duplicate_node_closure (dfa, top_org_node, top_clone_node, root_node,
-                       init_constraint)
-     re_dfa_t *dfa;
-     int top_org_node, top_clone_node, root_node;
-     unsigned int init_constraint;
+duplicate_node_closure (re_dfa_t *dfa, Idx top_org_node, Idx top_clone_node,
+                       Idx root_node, unsigned int init_constraint)
 {
-  reg_errcode_t err;
-  int org_node, clone_node, ret;
+  Idx org_node, clone_node;
+  bool ok;
   unsigned int constraint = init_constraint;
   for (org_node = top_org_node, clone_node = top_clone_node;;)
     {
-      int org_dest, clone_dest;
+      Idx org_dest, clone_dest;
       if (dfa->nodes[org_node].type == OP_BACK_REF)
        {
          /* If the back reference epsilon-transit, its destination must
@@ -1171,12 +1513,12 @@ duplicate_node_closure (dfa, top_org_node, top_clone_node, root_node,
             edests of the back reference.  */
          org_dest = dfa->nexts[org_node];
          re_node_set_empty (dfa->edests + clone_node);
-         err = duplicate_node (&clone_dest, dfa, org_dest, constraint);
-         if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
-           return err;
+         clone_dest = duplicate_node (dfa, org_dest, constraint);
+         if (BE (clone_dest == -1, 0))
+           return REG_ESPACE;
          dfa->nexts[clone_node] = dfa->nexts[org_node];
-         ret = re_node_set_insert (dfa->edests + clone_node, clone_dest);
-         if (BE (ret < 0, 0))
+         ok = re_node_set_insert (dfa->edests + clone_node, clone_dest);
+         if (BE (! ok, 0))
            return REG_ESPACE;
        }
       else if (dfa->edests[org_node].nelem == 0)
@@ -1193,45 +1535,41 @@ duplicate_node_closure (dfa, top_org_node, top_clone_node, root_node,
             destination.  */
          org_dest = dfa->edests[org_node].elems[0];
          re_node_set_empty (dfa->edests + clone_node);
-         if (dfa->nodes[org_node].type == ANCHOR)
+         /* If the node is root_node itself, it means the epsilon closure
+            has a loop.  Then tie it to the destination of the root_node.  */
+         if (org_node == root_node && clone_node != org_node)
            {
-             /* In case of the node has another constraint, append it.  */
-             if (org_node == root_node && clone_node != org_node)
-               {
-                 /* ...but if the node is root_node itself, it means the
-                    epsilon closure have a loop, then tie it to the
-                    destination of the root_node.  */
-                 ret = re_node_set_insert (dfa->edests + clone_node,
-                                           org_dest);
-                 if (BE (ret < 0, 0))
-                   return REG_ESPACE;
-                 break;
-               }
-             constraint |= dfa->nodes[org_node].opr.ctx_type;
+             ok = re_node_set_insert (dfa->edests + clone_node, org_dest);
+             if (BE (! ok, 0))
+               return REG_ESPACE;
+             break;
            }
-         err = duplicate_node (&clone_dest, dfa, org_dest, constraint);
-         if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
-           return err;
-         ret = re_node_set_insert (dfa->edests + clone_node, clone_dest);
-         if (BE (ret < 0, 0))
+         /* In case the node has another constraint, append it.  */
+         constraint |= dfa->nodes[org_node].constraint;
+         clone_dest = duplicate_node (dfa, org_dest, constraint);
+         if (BE (clone_dest == -1, 0))
+           return REG_ESPACE;
+         ok = re_node_set_insert (dfa->edests + clone_node, clone_dest);
+         if (BE (! ok, 0))
            return REG_ESPACE;
        }
       else /* dfa->edests[org_node].nelem == 2 */
        {
          /* In case of the node can epsilon-transit, and it has two
-            destinations. E.g. '|', '*', '+', '?'.   */
+            destinations. In the bin_tree_t and DFA, that's '|' and '*'.   */
          org_dest = dfa->edests[org_node].elems[0];
          re_node_set_empty (dfa->edests + clone_node);
          /* Search for a duplicated node which satisfies the constraint.  */
          clone_dest = search_duplicated_node (dfa, org_dest, constraint);
          if (clone_dest == -1)
            {
-             /* There are no such a duplicated node, create a new one.  */
-             err = duplicate_node (&clone_dest, dfa, org_dest, constraint);
-             if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
-               return err;
-             ret = re_node_set_insert (dfa->edests + clone_node, clone_dest);
-             if (BE (ret < 0, 0))
+             /* There is no such duplicated node, create a new one.  */
+             reg_errcode_t err;
+             clone_dest = duplicate_node (dfa, org_dest, constraint);
+             if (BE (clone_dest == -1, 0))
+               return REG_ESPACE;
+             ok = re_node_set_insert (dfa->edests + clone_node, clone_dest);
+             if (BE (! ok, 0))
                return REG_ESPACE;
              err = duplicate_node_closure (dfa, org_dest, clone_dest,
                                            root_node, constraint);
@@ -1240,19 +1578,19 @@ duplicate_node_closure (dfa, top_org_node, top_clone_node, root_node,
            }
          else
            {
-             /* There are a duplicated node which satisfy the constraint,
+             /* There is a duplicated node which satisfies the constraint,
                 use it to avoid infinite loop.  */
-             ret = re_node_set_insert (dfa->edests + clone_node, clone_dest);
-             if (BE (ret < 0, 0))
+             ok = re_node_set_insert (dfa->edests + clone_node, clone_dest);
+             if (BE (! ok, 0))
                return REG_ESPACE;
            }
 
          org_dest = dfa->edests[org_node].elems[1];
-         err = duplicate_node (&clone_dest, dfa, org_dest, constraint);
-         if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
-           return err;
-         ret = re_node_set_insert (dfa->edests + clone_node, clone_dest);
-         if (BE (ret < 0, 0))
+         clone_dest = duplicate_node (dfa, org_dest, constraint);
+         if (BE (clone_dest == -1, 0))
+           return REG_ESPACE;
+         ok = re_node_set_insert (dfa->edests + clone_node, clone_dest);
+         if (BE (! ok, 0))
            return REG_ESPACE;
        }
       org_node = org_dest;
@@ -1264,13 +1602,11 @@ duplicate_node_closure (dfa, top_org_node, top_clone_node, root_node,
 /* Search for a node which is duplicated from the node ORG_NODE, and
    satisfies the constraint CONSTRAINT.  */
 
-static int
-search_duplicated_node (dfa, org_node, constraint)
-     re_dfa_t *dfa;
-     int org_node;
-     unsigned int constraint;
+static Idx
+search_duplicated_node (const re_dfa_t *dfa, Idx org_node,
+                       unsigned int constraint)
 {
-  int idx;
+  Idx idx;
   for (idx = dfa->nodes_len - 1; dfa->nodes[idx].duplicated && idx > 0; --idx)
     {
       if (org_node == dfa->org_indices[idx]
@@ -1281,62 +1617,58 @@ search_duplicated_node (dfa, org_node, constraint)
 }
 
 /* Duplicate the node whose index is ORG_IDX and set the constraint CONSTRAINT.
-   The new index will be stored in NEW_IDX and return REG_NOERROR if succeeded,
-   otherwise return the error code.  */
+   Return the index of the new node, or -1 if insufficient storage is
+   available.  */
 
-static reg_errcode_t
-duplicate_node (new_idx, dfa, org_idx, constraint)
-     re_dfa_t *dfa;
-     int *new_idx, org_idx;
-     unsigned int constraint;
+static Idx
+duplicate_node (re_dfa_t *dfa, Idx org_idx, unsigned int constraint)
 {
-  re_token_t dup;
-  int dup_idx;
+  Idx dup_idx = re_dfa_add_node (dfa, dfa->nodes[org_idx]);
+  if (BE (dup_idx != -1, 1))
+    {
+      dfa->nodes[dup_idx].constraint = constraint;
+      dfa->nodes[dup_idx].constraint |= dfa->nodes[org_idx].constraint;
+      dfa->nodes[dup_idx].duplicated = 1;
 
-  dup = dfa->nodes[org_idx];
-  dup_idx = re_dfa_add_node (dfa, dup, 1);
-  if (BE (dup_idx == -1, 0))
-    return REG_ESPACE;
-  dfa->nodes[dup_idx].constraint = constraint;
-  if (dfa->nodes[org_idx].type == ANCHOR)
-    dfa->nodes[dup_idx].constraint |= dfa->nodes[org_idx].opr.ctx_type;
-  dfa->nodes[dup_idx].duplicated = 1;
-  re_node_set_init_empty (dfa->edests + dup_idx);
-  re_node_set_init_empty (dfa->eclosures + dup_idx);
-  re_node_set_init_empty (dfa->inveclosures + dup_idx);
-
-  /* Store the index of the original node.  */
-  dfa->org_indices[dup_idx] = org_idx;
-  *new_idx = dup_idx;
-  return REG_NOERROR;
+      /* Store the index of the original node.  */
+      dfa->org_indices[dup_idx] = org_idx;
+    }
+  return dup_idx;
 }
 
-static void
-calc_inveclosure (dfa)
-     re_dfa_t *dfa;
+static reg_errcode_t
+calc_inveclosure (re_dfa_t *dfa)
 {
-  int src, idx, dest;
+  Idx src, idx;
+  bool ok;
+  for (idx = 0; idx < dfa->nodes_len; ++idx)
+    re_node_set_init_empty (dfa->inveclosures + idx);
+
   for (src = 0; src < dfa->nodes_len; ++src)
     {
+      Idx *elems = dfa->eclosures[src].elems;
       for (idx = 0; idx < dfa->eclosures[src].nelem; ++idx)
        {
-         dest = dfa->eclosures[src].elems[idx];
-         re_node_set_insert (dfa->inveclosures + dest, src);
+         ok = re_node_set_insert_last (dfa->inveclosures + elems[idx], src);
+         if (BE (! ok, 0))
+           return REG_ESPACE;
        }
     }
+
+  return REG_NOERROR;
 }
 
 /* Calculate "eclosure" for all the node in DFA.  */
 
 static reg_errcode_t
-calc_eclosure (dfa)
-     re_dfa_t *dfa;
+calc_eclosure (re_dfa_t *dfa)
 {
-  int node_idx, incomplete;
+  Idx node_idx;
+  bool incomplete;
 #ifdef DEBUG
   assert (dfa->nodes_len > 0);
 #endif
-  incomplete = 0;
+  incomplete = false;
   /* For each nodes, calculate epsilon closure.  */
   for (node_idx = 0; ; ++node_idx)
     {
@@ -1346,24 +1678,25 @@ calc_eclosure (dfa)
        {
          if (!incomplete)
            break;
-         incomplete = 0;
+         incomplete = false;
          node_idx = 0;
        }
 
 #ifdef DEBUG
       assert (dfa->eclosures[node_idx].nelem != -1);
 #endif
+
       /* If we have already calculated, skip it.  */
       if (dfa->eclosures[node_idx].nelem != 0)
        continue;
-      /* Calculate epsilon closure of `node_idx'.  */
-      err = calc_eclosure_iter (&eclosure_elem, dfa, node_idx, 1);
+      /* Calculate epsilon closure of 'node_idx'.  */
+      err = calc_eclosure_iter (&eclosure_elem, dfa, node_idx, true);
       if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
        return err;
 
       if (dfa->eclosures[node_idx].nelem == 0)
        {
-         incomplete = 1;
+         incomplete = true;
          re_node_set_free (&eclosure_elem);
        }
     }
@@ -1373,16 +1706,13 @@ calc_eclosure (dfa)
 /* Calculate epsilon closure of NODE.  */
 
 static reg_errcode_t
-calc_eclosure_iter (new_set, dfa, node, root)
-     re_node_set *new_set;
-     re_dfa_t *dfa;
-     int node, root;
+calc_eclosure_iter (re_node_set *new_set, re_dfa_t *dfa, Idx node, bool root)
 {
   reg_errcode_t err;
-  unsigned int constraint;
-  int i, incomplete;
+  Idx i;
   re_node_set eclosure;
-  incomplete = 0;
+  bool ok;
+  bool incomplete = false;
   err = re_node_set_alloc (&eclosure, dfa->edests[node].nelem + 1);
   if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
     return err;
@@ -1391,15 +1721,14 @@ calc_eclosure_iter (new_set, dfa, node, root)
      We reference this value to avoid infinite loop.  */
   dfa->eclosures[node].nelem = -1;
 
-  constraint = ((dfa->nodes[node].type == ANCHOR)
-               ? dfa->nodes[node].opr.ctx_type : 0);
-  /* If the current node has constraints, duplicate all nodes.
-     Since they must inherit the constraints.  */
-  if (constraint && !dfa->nodes[dfa->edests[node].elems[0]].duplicated)
+  /* If the current node has constraints, duplicate all nodes
+     since they must inherit the constraints.  */
+  if (dfa->nodes[node].constraint
+      && dfa->edests[node].nelem
+      && !dfa->nodes[dfa->edests[node].elems[0]].duplicated)
     {
-      int org_node, cur_node;
-      org_node = cur_node = node;
-      err = duplicate_node_closure (dfa, node, node, node, constraint);
+      err = duplicate_node_closure (dfa, node, node, node,
+                                   dfa->nodes[node].constraint);
       if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
        return err;
     }
@@ -1409,37 +1738,41 @@ calc_eclosure_iter (new_set, dfa, node, root)
     for (i = 0; i < dfa->edests[node].nelem; ++i)
       {
        re_node_set eclosure_elem;
-       int edest = dfa->edests[node].elems[i];
-       /* If calculating the epsilon closure of `edest' is in progress,
+       Idx edest = dfa->edests[node].elems[i];
+       /* If calculating the epsilon closure of 'edest' is in progress,
           return intermediate result.  */
        if (dfa->eclosures[edest].nelem == -1)
          {
-           incomplete = 1;
+           incomplete = true;
            continue;
          }
-       /* If we haven't calculated the epsilon closure of `edest' yet,
+       /* If we haven't calculated the epsilon closure of 'edest' yet,
           calculate now. Otherwise use calculated epsilon closure.  */
        if (dfa->eclosures[edest].nelem == 0)
          {
-           err = calc_eclosure_iter (&eclosure_elem, dfa, edest, 0);
+           err = calc_eclosure_iter (&eclosure_elem, dfa, edest, false);
            if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
              return err;
          }
        else
          eclosure_elem = dfa->eclosures[edest];
-       /* Merge the epsilon closure of `edest'.  */
-       re_node_set_merge (&eclosure, &eclosure_elem);
-       /* If the epsilon closure of `edest' is incomplete,
+       /* Merge the epsilon closure of 'edest'.  */
+       err = re_node_set_merge (&eclosure, &eclosure_elem);
+       if (BE (err != REG_NOERROR, 0))
+         return err;
+       /* If the epsilon closure of 'edest' is incomplete,
           the epsilon closure of this node is also incomplete.  */
        if (dfa->eclosures[edest].nelem == 0)
          {
-           incomplete = 1;
+           incomplete = true;
            re_node_set_free (&eclosure_elem);
          }
       }
 
-  /* Epsilon closures include itself.  */
-  re_node_set_insert (&eclosure, node);
+  /* An epsilon closure includes itself.  */
+  ok = re_node_set_insert (&eclosure, node);
+  if (BE (! ok, 0))
+    return REG_ESPACE;
   if (incomplete && !root)
     dfa->eclosures[node].nelem = 0;
   else
@@ -1453,26 +1786,17 @@ calc_eclosure_iter (new_set, dfa, node, root)
 /* Fetch a token from INPUT.
    We must not use this function inside bracket expressions.  */
 
-static re_token_t
-fetch_token (input, syntax)
-     re_string_t *input;
-     reg_syntax_t syntax;
+static void
+fetch_token (re_token_t *result, re_string_t *input, reg_syntax_t syntax)
 {
-  re_token_t token;
-  int consumed_byte;
-  consumed_byte = peek_token (&token, input, syntax);
-  re_string_skip_bytes (input, consumed_byte);
-  return token;
+  re_string_skip_bytes (input, peek_token (result, input, syntax));
 }
 
 /* Peek a token from INPUT, and return the length of the token.
    We must not use this function inside bracket expressions.  */
 
 static int
-peek_token (token, input, syntax)
-     re_token_t *token;
-     re_string_t *input;
-     reg_syntax_t syntax;
+peek_token (re_token_t *token, re_string_t *input, reg_syntax_t syntax)
 {
   unsigned char c;
 
@@ -1485,9 +1809,10 @@ peek_token (token, input, syntax)
   c = re_string_peek_byte (input, 0);
   token->opr.c = c;
 
+  token->word_char = 0;
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
   token->mb_partial = 0;
-  if (MB_CUR_MAX > 1 &&
+  if (input->mb_cur_max > 1 &&
       !re_string_first_byte (input, re_string_cur_idx (input)))
     {
       token->type = CHARACTER;
@@ -1507,6 +1832,17 @@ peek_token (token, input, syntax)
       c2 = re_string_peek_byte_case (input, 1);
       token->opr.c = c2;
       token->type = CHARACTER;
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+      if (input->mb_cur_max > 1)
+       {
+         wint_t wc = re_string_wchar_at (input,
+                                         re_string_cur_idx (input) + 1);
+         token->word_char = IS_WIDE_WORD_CHAR (wc) != 0;
+       }
+      else
+#endif
+       token->word_char = IS_WORD_CHAR (c2) != 0;
+
       switch (c2)
        {
        case '|':
@@ -1518,35 +1854,35 @@ peek_token (token, input, syntax)
          if (!(syntax & RE_NO_BK_REFS))
            {
              token->type = OP_BACK_REF;
-             token->opr.idx = c2 - '0';
+             token->opr.idx = c2 - '1';
            }
          break;
        case '<':
          if (!(syntax & RE_NO_GNU_OPS))
            {
              token->type = ANCHOR;
-             token->opr.idx = WORD_FIRST;
+             token->opr.ctx_type = WORD_FIRST;
            }
          break;
        case '>':
          if (!(syntax & RE_NO_GNU_OPS))
            {
              token->type = ANCHOR;
-             token->opr.idx = WORD_LAST;
+             token->opr.ctx_type = WORD_LAST;
            }
          break;
        case 'b':
          if (!(syntax & RE_NO_GNU_OPS))
            {
              token->type = ANCHOR;
-             token->opr.idx = WORD_DELIM;
+             token->opr.ctx_type = WORD_DELIM;
            }
          break;
        case 'B':
          if (!(syntax & RE_NO_GNU_OPS))
            {
              token->type = ANCHOR;
-             token->opr.idx = INSIDE_WORD;
+             token->opr.ctx_type = NOT_WORD_DELIM;
            }
          break;
        case 'w':
@@ -1557,18 +1893,26 @@ peek_token (token, input, syntax)
          if (!(syntax & RE_NO_GNU_OPS))
            token->type = OP_NOTWORD;
          break;
+       case 's':
+         if (!(syntax & RE_NO_GNU_OPS))
+           token->type = OP_SPACE;
+         break;
+       case 'S':
+         if (!(syntax & RE_NO_GNU_OPS))
+           token->type = OP_NOTSPACE;
+         break;
        case '`':
          if (!(syntax & RE_NO_GNU_OPS))
            {
              token->type = ANCHOR;
-             token->opr.idx = BUF_FIRST;
+             token->opr.ctx_type = BUF_FIRST;
            }
          break;
        case '\'':
          if (!(syntax & RE_NO_GNU_OPS))
            {
              token->type = ANCHOR;
-             token->opr.idx = BUF_LAST;
+             token->opr.ctx_type = BUF_LAST;
            }
          break;
        case '(':
@@ -1602,6 +1946,16 @@ peek_token (token, input, syntax)
     }
 
   token->type = CHARACTER;
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+  if (input->mb_cur_max > 1)
+    {
+      wint_t wc = re_string_wchar_at (input, re_string_cur_idx (input));
+      token->word_char = IS_WIDE_WORD_CHAR (wc) != 0;
+    }
+  else
+#endif
+    token->word_char = IS_WORD_CHAR (token->opr.c);
+
   switch (c)
     {
     case '\n':
@@ -1646,16 +2000,15 @@ peek_token (token, input, syntax)
       token->type = OP_PERIOD;
       break;
     case '^':
-      if (!(syntax & RE_CONTEXT_INDEP_ANCHORS) &&
+      if (!(syntax & (RE_CONTEXT_INDEP_ANCHORS | RE_CARET_ANCHORS_HERE)) &&
          re_string_cur_idx (input) != 0)
        {
          char prev = re_string_peek_byte (input, -1);
-         if (prev != '|' && prev != '(' &&
-             (!(syntax & RE_NEWLINE_ALT) || prev != '\n'))
+         if (!(syntax & RE_NEWLINE_ALT) || prev != '\n')
            break;
        }
       token->type = ANCHOR;
-      token->opr.idx = LINE_FIRST;
+      token->opr.ctx_type = LINE_FIRST;
       break;
     case '$':
       if (!(syntax & RE_CONTEXT_INDEP_ANCHORS) &&
@@ -1669,7 +2022,7 @@ peek_token (token, input, syntax)
            break;
        }
       token->type = ANCHOR;
-      token->opr.idx = LINE_LAST;
+      token->opr.ctx_type = LINE_LAST;
       break;
     default:
       break;
@@ -1681,10 +2034,7 @@ peek_token (token, input, syntax)
    We must not use this function out of bracket expressions.  */
 
 static int
-peek_token_bracket (token, input, syntax)
-     re_token_t *token;
-     re_string_t *input;
-     reg_syntax_t syntax;
+peek_token_bracket (re_token_t *token, re_string_t *input, reg_syntax_t syntax)
 {
   unsigned char c;
   if (re_string_eoi (input))
@@ -1696,7 +2046,7 @@ peek_token_bracket (token, input, syntax)
   token->opr.c = c;
 
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
-  if (MB_CUR_MAX > 1 &&
+  if (input->mb_cur_max > 1 &&
       !re_string_first_byte (input, re_string_cur_idx (input)))
     {
       token->type = CHARACTER;
@@ -1704,7 +2054,8 @@ peek_token_bracket (token, input, syntax)
     }
 #endif /* RE_ENABLE_I18N */
 
-  if (c == '\\' && (syntax & RE_BACKSLASH_ESCAPE_IN_LISTS))
+  if (c == '\\' && (syntax & RE_BACKSLASH_ESCAPE_IN_LISTS)
+      && re_string_cur_idx (input) + 1 < re_string_length (input))
     {
       /* In this case, '\' escape a character.  */
       unsigned char c2;
@@ -1718,7 +2069,10 @@ peek_token_bracket (token, input, syntax)
     {
       unsigned char c2;
       int token_len;
-      c2 = re_string_peek_byte (input, 1);
+      if (re_string_cur_idx (input) + 1 < re_string_length (input))
+       c2 = re_string_peek_byte (input, 1);
+      else
+       c2 = 0;
       token->opr.c = c2;
       token_len = 2;
       switch (c2)
@@ -1726,16 +2080,18 @@ peek_token_bracket (token, input, syntax)
        case '.':
          token->type = OP_OPEN_COLL_ELEM;
          break;
+
        case '=':
          token->type = OP_OPEN_EQUIV_CLASS;
          break;
+
        case ':':
          if (syntax & RE_CHAR_CLASSES)
            {
              token->type = OP_OPEN_CHAR_CLASS;
              break;
            }
-         /* else fall through.  */
+         FALLTHROUGH;
        default:
          token->type = CHARACTER;
          token->opr.c = c;
@@ -1765,7 +2121,7 @@ peek_token_bracket (token, input, syntax)
 
 /* Entry point of the parser.
    Parse the regular expression REGEXP and return the structure tree.
-   If an error is occured, ERR is set by error code, and return NULL.
+   If an error occurs, ERR is set by error code, and return NULL.
    This function build the following tree, from regular expression <reg_exp>:
           CAT
           / \
@@ -1776,27 +2132,23 @@ peek_token_bracket (token, input, syntax)
    EOR means end of regular expression.  */
 
 static bin_tree_t *
-parse (regexp, preg, syntax, err)
-     re_string_t *regexp;
-     regex_t *preg;
-     reg_syntax_t syntax;
-     reg_errcode_t *err;
+parse (re_string_t *regexp, regex_t *preg, reg_syntax_t syntax,
+       reg_errcode_t *err)
 {
-  re_dfa_t *dfa = (re_dfa_t *) preg->buffer;
+  re_dfa_t *dfa = preg->buffer;
   bin_tree_t *tree, *eor, *root;
   re_token_t current_token;
-  int new_idx;
-  current_token = fetch_token (regexp, syntax);
+  dfa->syntax = syntax;
+  fetch_token (&current_token, regexp, syntax | RE_CARET_ANCHORS_HERE);
   tree = parse_reg_exp (regexp, preg, &current_token, syntax, 0, err);
   if (BE (*err != REG_NOERROR && tree == NULL, 0))
     return NULL;
-  new_idx = re_dfa_add_node (dfa, current_token, 0);
-  eor = create_tree (NULL, NULL, 0, new_idx);
+  eor = create_tree (dfa, NULL, NULL, END_OF_RE);
   if (tree != NULL)
-    root = create_tree (tree, eor, CONCAT, 0);
+    root = create_tree (dfa, tree, eor, CONCAT);
   else
     root = eor;
-  if (BE (new_idx == -1 || eor == NULL || root == NULL, 0))
+  if (BE (eor == NULL || root == NULL, 0))
     {
       *err = REG_ESPACE;
       return NULL;
@@ -1811,48 +2163,44 @@ parse (regexp, preg, syntax, err)
          /   \
    <branch1> <branch2>
 
-   ALT means alternative, which represents the operator `|'.  */
+   ALT means alternative, which represents the operator '|'.  */
 
 static bin_tree_t *
-parse_reg_exp (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
-     re_string_t *regexp;
-     regex_t *preg;
-     re_token_t *token;
-     reg_syntax_t syntax;
-     int nest;
-     reg_errcode_t *err;
+parse_reg_exp (re_string_t *regexp, regex_t *preg, re_token_t *token,
+              reg_syntax_t syntax, Idx nest, reg_errcode_t *err)
 {
-  re_dfa_t *dfa = (re_dfa_t *) preg->buffer;
+  re_dfa_t *dfa = preg->buffer;
   bin_tree_t *tree, *branch = NULL;
-  int new_idx;
+  bitset_word_t initial_bkref_map = dfa->completed_bkref_map;
   tree = parse_branch (regexp, preg, token, syntax, nest, err);
   if (BE (*err != REG_NOERROR && tree == NULL, 0))
     return NULL;
 
   while (token->type == OP_ALT)
     {
-      re_token_t alt_token = *token;
-      new_idx = re_dfa_add_node (dfa, alt_token, 0);
-      *token = fetch_token (regexp, syntax);
+      fetch_token (token, regexp, syntax | RE_CARET_ANCHORS_HERE);
       if (token->type != OP_ALT && token->type != END_OF_RE
          && (nest == 0 || token->type != OP_CLOSE_SUBEXP))
        {
+         bitset_word_t accumulated_bkref_map = dfa->completed_bkref_map;
+         dfa->completed_bkref_map = initial_bkref_map;
          branch = parse_branch (regexp, preg, token, syntax, nest, err);
          if (BE (*err != REG_NOERROR && branch == NULL, 0))
            {
-             free_bin_tree (tree);
+             if (tree != NULL)
+               postorder (tree, free_tree, NULL);
              return NULL;
            }
+         dfa->completed_bkref_map |= accumulated_bkref_map;
        }
       else
        branch = NULL;
-      tree = create_tree (tree, branch, 0, new_idx);
-      if (BE (new_idx == -1 || tree == NULL, 0))
+      tree = create_tree (dfa, tree, branch, OP_ALT);
+      if (BE (tree == NULL, 0))
        {
          *err = REG_ESPACE;
          return NULL;
        }
-      dfa->has_plural_match = 1;
     }
   return tree;
 }
@@ -1867,15 +2215,11 @@ parse_reg_exp (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
    CAT means concatenation.  */
 
 static bin_tree_t *
-parse_branch (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
-     re_string_t *regexp;
-     regex_t *preg;
-     re_token_t *token;
-     reg_syntax_t syntax;
-     int nest;
-     reg_errcode_t *err;
+parse_branch (re_string_t *regexp, regex_t *preg, re_token_t *token,
+             reg_syntax_t syntax, Idx nest, reg_errcode_t *err)
 {
-  bin_tree_t *tree, *exp;
+  bin_tree_t *tree, *expr;
+  re_dfa_t *dfa = preg->buffer;
   tree = parse_expression (regexp, preg, token, syntax, nest, err);
   if (BE (*err != REG_NOERROR && tree == NULL, 0))
     return NULL;
@@ -1883,24 +2227,28 @@ parse_branch (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
   while (token->type != OP_ALT && token->type != END_OF_RE
         && (nest == 0 || token->type != OP_CLOSE_SUBEXP))
     {
-      exp = parse_expression (regexp, preg, token, syntax, nest, err);
-      if (BE (*err != REG_NOERROR && exp == NULL, 0))
+      expr = parse_expression (regexp, preg, token, syntax, nest, err);
+      if (BE (*err != REG_NOERROR && expr == NULL, 0))
        {
-         free_bin_tree (tree);
+         if (tree != NULL)
+           postorder (tree, free_tree, NULL);
          return NULL;
        }
-      if (tree != NULL && exp != NULL)
+      if (tree != NULL && expr != NULL)
        {
-         tree = create_tree (tree, exp, CONCAT, 0);
-         if (tree == NULL)
+         bin_tree_t *newtree = create_tree (dfa, tree, expr, CONCAT);
+         if (newtree == NULL)
            {
+             postorder (expr, free_tree, NULL);
+             postorder (tree, free_tree, NULL);
              *err = REG_ESPACE;
              return NULL;
            }
+         tree = newtree;
        }
       else if (tree == NULL)
-       tree = exp;
-      /* Otherwise exp == NULL, we don't need to create new tree.  */
+       tree = expr;
+      /* Otherwise expr == NULL, we don't need to create new tree.  */
     }
   return tree;
 }
@@ -1912,39 +2260,31 @@ parse_branch (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
 */
 
 static bin_tree_t *
-parse_expression (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
-     re_string_t *regexp;
-     regex_t *preg;
-     re_token_t *token;
-     reg_syntax_t syntax;
-     int nest;
-     reg_errcode_t *err;
+parse_expression (re_string_t *regexp, regex_t *preg, re_token_t *token,
+                 reg_syntax_t syntax, Idx nest, reg_errcode_t *err)
 {
-  re_dfa_t *dfa = (re_dfa_t *) preg->buffer;
+  re_dfa_t *dfa = preg->buffer;
   bin_tree_t *tree;
-  int new_idx;
   switch (token->type)
     {
     case CHARACTER:
-      new_idx = re_dfa_add_node (dfa, *token, 0);
-      tree = create_tree (NULL, NULL, 0, new_idx);
-      if (BE (new_idx == -1 || tree == NULL, 0))
+      tree = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, token);
+      if (BE (tree == NULL, 0))
        {
          *err = REG_ESPACE;
          return NULL;
        }
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
-      if (MB_CUR_MAX > 1)
+      if (dfa->mb_cur_max > 1)
        {
          while (!re_string_eoi (regexp)
                 && !re_string_first_byte (regexp, re_string_cur_idx (regexp)))
            {
              bin_tree_t *mbc_remain;
-             *token = fetch_token (regexp, syntax);
-             new_idx = re_dfa_add_node (dfa, *token, 0);
-             mbc_remain = create_tree (NULL, NULL, 0, new_idx);
-             tree = create_tree (tree, mbc_remain, CONCAT, 0);
-             if (BE (new_idx == -1 || mbc_remain == NULL || tree == NULL, 0))
+             fetch_token (token, regexp, syntax);
+             mbc_remain = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, token);
+             tree = create_tree (dfa, tree, mbc_remain, CONCAT);
+             if (BE (mbc_remain == NULL || tree == NULL, 0))
                {
                  *err = REG_ESPACE;
                  return NULL;
@@ -1953,27 +2293,28 @@ parse_expression (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
        }
 #endif
       break;
+
     case OP_OPEN_SUBEXP:
       tree = parse_sub_exp (regexp, preg, token, syntax, nest + 1, err);
       if (BE (*err != REG_NOERROR && tree == NULL, 0))
        return NULL;
       break;
+
     case OP_OPEN_BRACKET:
       tree = parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err);
       if (BE (*err != REG_NOERROR && tree == NULL, 0))
        return NULL;
       break;
+
     case OP_BACK_REF:
-      if (BE (preg->re_nsub < token->opr.idx
-             || dfa->subexps[token->opr.idx - 1].end == -1, 0))
+      if (!BE (dfa->completed_bkref_map & (1 << token->opr.idx), 1))
        {
          *err = REG_ESUBREG;
          return NULL;
        }
-      dfa->used_bkref_map |= 1 << (token->opr.idx - 1);
-      new_idx = re_dfa_add_node (dfa, *token, 0);
-      tree = create_tree (NULL, NULL, 0, new_idx);
-      if (BE (new_idx == -1 || tree == NULL, 0))
+      dfa->used_bkref_map |= 1 << token->opr.idx;
+      tree = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, token);
+      if (BE (tree == NULL, 0))
        {
          *err = REG_ESPACE;
          return NULL;
@@ -1981,10 +2322,17 @@ parse_expression (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
       ++dfa->nbackref;
       dfa->has_mb_node = 1;
       break;
+
+    case OP_OPEN_DUP_NUM:
+      if (syntax & RE_CONTEXT_INVALID_DUP)
+       {
+         *err = REG_BADRPT;
+         return NULL;
+       }
+      FALLTHROUGH;
     case OP_DUP_ASTERISK:
     case OP_DUP_PLUS:
     case OP_DUP_QUESTION:
-    case OP_OPEN_DUP_NUM:
       if (syntax & RE_CONTEXT_INVALID_OPS)
        {
          *err = REG_BADRPT;
@@ -1992,10 +2340,10 @@ parse_expression (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
        }
       else if (syntax & RE_CONTEXT_INDEP_OPS)
        {
-         *token = fetch_token (regexp, syntax);
+         fetch_token (token, regexp, syntax);
          return parse_expression (regexp, preg, token, syntax, nest, err);
        }
-      /* else fall through  */
+      FALLTHROUGH;
     case OP_CLOSE_SUBEXP:
       if ((token->type == OP_CLOSE_SUBEXP) &&
          !(syntax & RE_UNMATCHED_RIGHT_PAREN_ORD))
@@ -2003,43 +2351,46 @@ parse_expression (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
          *err = REG_ERPAREN;
          return NULL;
        }
-      /* else fall through  */
+      FALLTHROUGH;
     case OP_CLOSE_DUP_NUM:
       /* We treat it as a normal character.  */
 
       /* Then we can these characters as normal characters.  */
       token->type = CHARACTER;
-      new_idx = re_dfa_add_node (dfa, *token, 0);
-      tree = create_tree (NULL, NULL, 0, new_idx);
-      if (BE (new_idx == -1 || tree == NULL, 0))
+      /* mb_partial and word_char bits should be initialized already
+        by peek_token.  */
+      tree = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, token);
+      if (BE (tree == NULL, 0))
        {
          *err = REG_ESPACE;
          return NULL;
        }
       break;
+
     case ANCHOR:
-      if (dfa->word_char == NULL)
-       {
-         *err = init_word_char (dfa);
-         if (BE (*err != REG_NOERROR, 0))
-           return NULL;
-       }
-      if (token->opr.ctx_type == WORD_DELIM)
+      if ((token->opr.ctx_type
+          & (WORD_DELIM | NOT_WORD_DELIM | WORD_FIRST | WORD_LAST))
+         && dfa->word_ops_used == 0)
+       init_word_char (dfa);
+      if (token->opr.ctx_type == WORD_DELIM
+         || token->opr.ctx_type == NOT_WORD_DELIM)
        {
          bin_tree_t *tree_first, *tree_last;
-         int idx_first, idx_last;
-         token->opr.ctx_type = WORD_FIRST;
-         idx_first = re_dfa_add_node (dfa, *token, 0);
-         tree_first = create_tree (NULL, NULL, 0, idx_first);
-         token->opr.ctx_type = WORD_LAST;
-         idx_last = re_dfa_add_node (dfa, *token, 0);
-         tree_last = create_tree (NULL, NULL, 0, idx_last);
-         token->type = OP_ALT;
-         new_idx = re_dfa_add_node (dfa, *token, 0);
-         tree = create_tree (tree_first, tree_last, 0, new_idx);
-         if (BE (idx_first == -1 || idx_last == -1 || new_idx == -1
-                 || tree_first == NULL || tree_last == NULL
-                 || tree == NULL, 0))
+         if (token->opr.ctx_type == WORD_DELIM)
+           {
+             token->opr.ctx_type = WORD_FIRST;
+             tree_first = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, token);
+             token->opr.ctx_type = WORD_LAST;
+           }
+         else
+           {
+             token->opr.ctx_type = INSIDE_WORD;
+             tree_first = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, token);
+             token->opr.ctx_type = INSIDE_NOTWORD;
+           }
+         tree_last = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, token);
+         tree = create_tree (dfa, tree_first, tree_last, OP_ALT);
+         if (BE (tree_first == NULL || tree_last == NULL || tree == NULL, 0))
            {
              *err = REG_ESPACE;
              return NULL;
@@ -2047,9 +2398,8 @@ parse_expression (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
        }
       else
        {
-         new_idx = re_dfa_add_node (dfa, *token, 0);
-         tree = create_tree (NULL, NULL, 0, new_idx);
-         if (BE (new_idx == -1 || tree == NULL, 0))
+         tree = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, token);
+         if (BE (tree == NULL, 0))
            {
              *err = REG_ESPACE;
              return NULL;
@@ -2059,35 +2409,48 @@ parse_expression (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
         by repetition operators.
         eg. RE"^*" is invalid or "<ANCHOR(^)><CHAR(*)>",
             it must not be "<ANCHOR(^)><REPEAT(*)>".  */
-      *token = fetch_token (regexp, syntax);
+      fetch_token (token, regexp, syntax);
       return tree;
+
     case OP_PERIOD:
-      new_idx = re_dfa_add_node (dfa, *token, 0);
-      tree = create_tree (NULL, NULL, 0, new_idx);
-      if (BE (new_idx == -1 || tree == NULL, 0))
+      tree = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, token);
+      if (BE (tree == NULL, 0))
        {
          *err = REG_ESPACE;
          return NULL;
        }
-      if (MB_CUR_MAX > 1)
+      if (dfa->mb_cur_max > 1)
        dfa->has_mb_node = 1;
       break;
+
     case OP_WORD:
-      tree = build_word_op (dfa, 0, err);
+    case OP_NOTWORD:
+      tree = build_charclass_op (dfa, regexp->trans,
+                                "alnum",
+                                "_",
+                                token->type == OP_NOTWORD, err);
       if (BE (*err != REG_NOERROR && tree == NULL, 0))
        return NULL;
       break;
-    case OP_NOTWORD:
-      tree = build_word_op (dfa, 1, err);
+
+    case OP_SPACE:
+    case OP_NOTSPACE:
+      tree = build_charclass_op (dfa, regexp->trans,
+                                "space",
+                                "",
+                                token->type == OP_NOTSPACE, err);
       if (BE (*err != REG_NOERROR && tree == NULL, 0))
        return NULL;
       break;
+
     case OP_ALT:
     case END_OF_RE:
       return NULL;
+
     case BACK_SLASH:
       *err = REG_EESCAPE;
       return NULL;
+
     default:
       /* Must not happen?  */
 #ifdef DEBUG
@@ -2095,15 +2458,30 @@ parse_expression (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
 #endif
       return NULL;
     }
-  *token = fetch_token (regexp, syntax);
+  fetch_token (token, regexp, syntax);
 
   while (token->type == OP_DUP_ASTERISK || token->type == OP_DUP_PLUS
         || token->type == OP_DUP_QUESTION || token->type == OP_OPEN_DUP_NUM)
     {
-      tree = parse_dup_op (tree, regexp, dfa, token, syntax, err);
-      if (BE (*err != REG_NOERROR && tree == NULL, 0))
-       return NULL;
-      dfa->has_plural_match = 1;
+      bin_tree_t *dup_tree = parse_dup_op (tree, regexp, dfa, token,
+                                          syntax, err);
+      if (BE (*err != REG_NOERROR && dup_tree == NULL, 0))
+       {
+         if (tree != NULL)
+           postorder (tree, free_tree, NULL);
+         return NULL;
+       }
+      tree = dup_tree;
+      /* In BRE consecutive duplications are not allowed.  */
+      if ((syntax & RE_CONTEXT_INVALID_DUP)
+         && (token->type == OP_DUP_ASTERISK
+             || token->type == OP_OPEN_DUP_NUM))
+       {
+         if (tree != NULL)
+           postorder (tree, free_tree, NULL);
+         *err = REG_BADRPT;
+         return NULL;
+       }
     }
 
   return tree;
@@ -2117,44 +2495,15 @@ parse_expression (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
 */
 
 static bin_tree_t *
-parse_sub_exp (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
-     re_string_t *regexp;
-     regex_t *preg;
-     re_token_t *token;
-     reg_syntax_t syntax;
-     int nest;
-     reg_errcode_t *err;
+parse_sub_exp (re_string_t *regexp, regex_t *preg, re_token_t *token,
+              reg_syntax_t syntax, Idx nest, reg_errcode_t *err)
 {
-  re_dfa_t *dfa = (re_dfa_t *) preg->buffer;
-  bin_tree_t *tree, *left_par, *right_par;
+  re_dfa_t *dfa = preg->buffer;
+  bin_tree_t *tree;
   size_t cur_nsub;
-  int new_idx;
   cur_nsub = preg->re_nsub++;
-  if (dfa->subexps_alloc < preg->re_nsub)
-    {
-      re_subexp_t *new_array;
-      dfa->subexps_alloc *= 2;
-      new_array = re_realloc (dfa->subexps, re_subexp_t, dfa->subexps_alloc);
-      if (BE (new_array == NULL, 0))
-       {
-         dfa->subexps_alloc /= 2;
-         *err = REG_ESPACE;
-         return NULL;
-       }
-      dfa->subexps = new_array;
-    }
-  dfa->subexps[cur_nsub].start = dfa->nodes_len;
-  dfa->subexps[cur_nsub].end = -1;
 
-  new_idx = re_dfa_add_node (dfa, *token, 0);
-  left_par = create_tree (NULL, NULL, 0, new_idx);
-  if (BE (new_idx == -1 || left_par == NULL, 0))
-    {
-      *err = REG_ESPACE;
-      return NULL;
-    }
-  dfa->nodes[new_idx].opr.idx = cur_nsub;
-  *token = fetch_token (regexp, syntax);
+  fetch_token (token, regexp, syntax | RE_CARET_ANCHORS_HERE);
 
   /* The subexpression may be a null string.  */
   if (token->type == OP_CLOSE_SUBEXP)
@@ -2162,52 +2511,43 @@ parse_sub_exp (regexp, preg, token, syntax, nest, err)
   else
     {
       tree = parse_reg_exp (regexp, preg, token, syntax, nest, err);
-      if (BE (*err != REG_NOERROR && tree == NULL, 0))
+      if (BE (*err == REG_NOERROR && token->type != OP_CLOSE_SUBEXP, 0))
+       {
+         if (tree != NULL)
+           postorder (tree, free_tree, NULL);
+         *err = REG_EPAREN;
+       }
+      if (BE (*err != REG_NOERROR, 0))
        return NULL;
     }
-  if (BE (token->type != OP_CLOSE_SUBEXP, 0))
-    {
-      free_bin_tree (tree);
-      *err = REG_BADPAT;
-      return NULL;
-    }
-  new_idx = re_dfa_add_node (dfa, *token, 0);
-  dfa->subexps[cur_nsub].end = dfa->nodes_len;
-  right_par = create_tree (NULL, NULL, 0, new_idx);
-  tree = ((tree == NULL) ? right_par
-         : create_tree (tree, right_par, CONCAT, 0));
-  tree = create_tree (left_par, tree, CONCAT, 0);
-  if (BE (new_idx == -1 || right_par == NULL || tree == NULL, 0))
+
+  if (cur_nsub <= '9' - '1')
+    dfa->completed_bkref_map |= 1 << cur_nsub;
+
+  tree = create_tree (dfa, tree, NULL, SUBEXP);
+  if (BE (tree == NULL, 0))
     {
       *err = REG_ESPACE;
       return NULL;
     }
-  dfa->nodes[new_idx].opr.idx = cur_nsub;
-
+  tree->token.opr.idx = cur_nsub;
   return tree;
 }
 
 /* This function parse repetition operators like "*", "+", "{1,3}" etc.  */
 
 static bin_tree_t *
-parse_dup_op (dup_elem, regexp, dfa, token, syntax, err)
-     bin_tree_t *dup_elem;
-     re_string_t *regexp;
-     re_dfa_t *dfa;
-     re_token_t *token;
-     reg_syntax_t syntax;
-     reg_errcode_t *err;
+parse_dup_op (bin_tree_t *elem, re_string_t *regexp, re_dfa_t *dfa,
+             re_token_t *token, reg_syntax_t syntax, reg_errcode_t *err)
 {
-  re_token_t dup_token;
-  bin_tree_t *tree = dup_elem, *work_tree;
-  int new_idx, start_idx = re_string_cur_idx (regexp);
+  bin_tree_t *tree = NULL, *old_tree = NULL;
+  Idx i, start, end, start_idx = re_string_cur_idx (regexp);
   re_token_t start_token = *token;
+
   if (token->type == OP_OPEN_DUP_NUM)
     {
-      int i;
-      int end = 0;
-      int start = fetch_number (regexp, token, syntax);
-      bin_tree_t *elem;
+      end = 0;
+      start = fetch_number (regexp, token, syntax);
       if (start == -1)
        {
          if (token->type == CHARACTER && token->opr.c == ',')
@@ -2225,123 +2565,117 @@ parse_dup_op (dup_elem, regexp, dfa, token, syntax, err)
                 : ((token->type == CHARACTER && token->opr.c == ',')
                    ? fetch_number (regexp, token, syntax) : -2));
        }
-      if (BE (start == -2 || end == -2, 0))
+      if (BE (start == -2 || end == -2, 0))
+       {
+         /* Invalid sequence.  */
+         if (BE (!(syntax & RE_INVALID_INTERVAL_ORD), 0))
+           {
+             if (token->type == END_OF_RE)
+               *err = REG_EBRACE;
+             else
+               *err = REG_BADBR;
+
+             return NULL;
+           }
+
+         /* If the syntax bit is set, rollback.  */
+         re_string_set_index (regexp, start_idx);
+         *token = start_token;
+         token->type = CHARACTER;
+         /* mb_partial and word_char bits should be already initialized by
+            peek_token.  */
+         return elem;
+       }
+
+      if (BE ((end != -1 && start > end)
+             || token->type != OP_CLOSE_DUP_NUM, 0))
        {
-         /* Invalid sequence.  */
-         if (token->type == OP_CLOSE_DUP_NUM)
-           goto parse_dup_op_invalid_interval;
-         else
-           goto parse_dup_op_ebrace;
+         /* First number greater than second.  */
+         *err = REG_BADBR;
+         return NULL;
        }
-      if (BE (start == 0 && end == 0, 0))
+
+      if (BE (RE_DUP_MAX < (end == -1 ? start : end), 0))
        {
-         /* We treat "<re>{0}" and "<re>{0,0}" as null string.  */
-         *token = fetch_token (regexp, syntax);
-         free_bin_tree (dup_elem);
+         *err = REG_ESIZE;
          return NULL;
        }
+    }
+  else
+    {
+      start = (token->type == OP_DUP_PLUS) ? 1 : 0;
+      end = (token->type == OP_DUP_QUESTION) ? 1 : -1;
+    }
 
-      /* Extract "<re>{n,m}" to "<re><re>...<re><re>{0,<m-n>}".  */
-      elem = tree;
-      for (i = 0; i < start; ++i)
-       if (i != 0)
-         {
-           work_tree = duplicate_tree (elem, dfa);
-           tree = create_tree (tree, work_tree, CONCAT, 0);
-           if (BE (work_tree == NULL || tree == NULL, 0))
-             goto parse_dup_op_espace;
-         }
+  fetch_token (token, regexp, syntax);
 
-      if (end == -1)
-       {
-         /* We treat "<re>{0,}" as "<re>*".  */
-         dup_token.type = OP_DUP_ASTERISK;
-         if (start > 0)
-           {
-             elem = duplicate_tree (elem, dfa);
-             new_idx = re_dfa_add_node (dfa, dup_token, 0);
-             work_tree = create_tree (elem, NULL, 0, new_idx);
-             tree = create_tree (tree, work_tree, CONCAT, 0);
-             if (BE (elem == NULL || new_idx == -1 || work_tree == NULL
-                     || tree == NULL, 0))
-               goto parse_dup_op_espace;
-           }
-         else
-           {
-             new_idx = re_dfa_add_node (dfa, dup_token, 0);
-             tree = create_tree (elem, NULL, 0, new_idx);
-             if (BE (new_idx == -1 || tree == NULL, 0))
-               goto parse_dup_op_espace;
-           }
-       }
-      else if (end - start > 0)
+  if (BE (elem == NULL, 0))
+    return NULL;
+  if (BE (start == 0 && end == 0, 0))
+    {
+      postorder (elem, free_tree, NULL);
+      return NULL;
+    }
+
+  /* Extract "<re>{n,m}" to "<re><re>...<re><re>{0,<m-n>}".  */
+  if (BE (start > 0, 0))
+    {
+      tree = elem;
+      for (i = 2; i <= start; ++i)
        {
-         /* Then extract "<re>{0,m}" to "<re>?<re>?...<re>?".  */
-         dup_token.type = OP_DUP_QUESTION;
-         if (start > 0)
-           {
-             elem = duplicate_tree (elem, dfa);
-             new_idx = re_dfa_add_node (dfa, dup_token, 0);
-             elem = create_tree (elem, NULL, 0, new_idx);
-             tree = create_tree (tree, elem, CONCAT, 0);
-             if (BE (elem == NULL || new_idx == -1 || tree == NULL, 0))
-               goto parse_dup_op_espace;
-           }
-         else
-           {
-             new_idx = re_dfa_add_node (dfa, dup_token, 0);
-             tree = elem = create_tree (elem, NULL, 0, new_idx);
-             if (BE (new_idx == -1 || tree == NULL, 0))
-               goto parse_dup_op_espace;
-           }
-         for (i = 1; i < end - start; ++i)
-           {
-             work_tree = duplicate_tree (elem, dfa);
-             tree = create_tree (tree, work_tree, CONCAT, 0);
-             if (BE (work_tree == NULL || tree == NULL, 0))
-               {
-                 *err = REG_ESPACE;
-                 return NULL;
-               }
-           }
+         elem = duplicate_tree (elem, dfa);
+         tree = create_tree (dfa, tree, elem, CONCAT);
+         if (BE (elem == NULL || tree == NULL, 0))
+           goto parse_dup_op_espace;
        }
+
+      if (start == end)
+       return tree;
+
+      /* Duplicate ELEM before it is marked optional.  */
+      elem = duplicate_tree (elem, dfa);
+      if (BE (elem == NULL, 0))
+        goto parse_dup_op_espace;
+      old_tree = tree;
     }
   else
+    old_tree = NULL;
+
+  if (elem->token.type == SUBEXP)
     {
-      new_idx = re_dfa_add_node (dfa, *token, 0);
-      tree = create_tree (tree, NULL, 0, new_idx);
-      if (BE (new_idx == -1 || tree == NULL, 0))
-       {
-         *err = REG_ESPACE;
-         return NULL;
-       }
+      uintptr_t subidx = elem->token.opr.idx;
+      postorder (elem, mark_opt_subexp, (void *) subidx);
     }
-  *token = fetch_token (regexp, syntax);
+
+  tree = create_tree (dfa, elem, NULL,
+                     (end == -1 ? OP_DUP_ASTERISK : OP_ALT));
+  if (BE (tree == NULL, 0))
+    goto parse_dup_op_espace;
+
+  /* This loop is actually executed only when end != -1,
+     to rewrite <re>{0,n} as (<re>(<re>...<re>?)?)?...  We have
+     already created the start+1-th copy.  */
+  if (TYPE_SIGNED (Idx) || end != -1)
+    for (i = start + 2; i <= end; ++i)
+      {
+       elem = duplicate_tree (elem, dfa);
+       tree = create_tree (dfa, tree, elem, CONCAT);
+       if (BE (elem == NULL || tree == NULL, 0))
+         goto parse_dup_op_espace;
+
+       tree = create_tree (dfa, tree, NULL, OP_ALT);
+       if (BE (tree == NULL, 0))
+         goto parse_dup_op_espace;
+      }
+
+  if (old_tree)
+    tree = create_tree (dfa, old_tree, tree, CONCAT);
+
   return tree;
 
  parse_dup_op_espace:
-  free_bin_tree (tree);
   *err = REG_ESPACE;
   return NULL;
-
- parse_dup_op_ebrace:
-  if (BE (!(syntax & RE_INVALID_INTERVAL_ORD), 0))
-    {
-      *err = REG_EBRACE;
-      return NULL;
-    }
-  goto parse_dup_op_rollback;
- parse_dup_op_invalid_interval:
-  if (BE (!(syntax & RE_INVALID_INTERVAL_ORD), 0))
-    {
-      *err = REG_BADBR;
-      return NULL;
-    }
- parse_dup_op_rollback:
-  re_string_set_index (regexp, start_idx);
-  *token = start_token;
-  token->type = CHARACTER;
-  return dup_elem;
 }
 
 /* Size of the names for collating symbol/equivalence_class/character_class.
@@ -2349,23 +2683,40 @@ parse_dup_op (dup_elem, regexp, dfa, token, syntax, err)
 #define BRACKET_NAME_BUF_SIZE 32
 
 #ifndef _LIBC
+
+# ifdef RE_ENABLE_I18N
+/* Convert the byte B to the corresponding wide character.  In a
+   unibyte locale, treat B as itself if it is an encoding error.
+   In a multibyte locale, return WEOF if B is an encoding error.  */
+static wint_t
+parse_byte (unsigned char b, re_charset_t *mbcset)
+{
+  wint_t wc = __btowc (b);
+  return wc == WEOF && !mbcset ? b : wc;
+}
+#endif
+
   /* Local function for parse_bracket_exp only used in case of NOT _LIBC.
      Build the range expression which starts from START_ELEM, and ends
      at END_ELEM.  The result are written to MBCSET and SBCSET.
      RANGE_ALLOC is the allocated size of mbcset->range_starts, and
-     mbcset->range_ends, is a pointer argument sinse we may
+     mbcset->range_ends, is a pointer argument since we may
      update it.  */
 
 static reg_errcode_t
 # ifdef RE_ENABLE_I18N
-build_range_exp (sbcset, mbcset, range_alloc, start_elem, end_elem)
-     re_charset_t *mbcset;
-     int *range_alloc;
+build_range_exp (const reg_syntax_t syntax,
+                 bitset_t sbcset,
+                 re_charset_t *mbcset,
+                 Idx *range_alloc,
+                 const bracket_elem_t *start_elem,
+                 const bracket_elem_t *end_elem)
 # else /* not RE_ENABLE_I18N */
-build_range_exp (sbcset, start_elem, end_elem)
+build_range_exp (const reg_syntax_t syntax,
+                 bitset_t sbcset,
+                 const bracket_elem_t *start_elem,
+                 const bracket_elem_t *end_elem)
 # endif /* not RE_ENABLE_I18N */
-     re_bitset_ptr_t sbcset;
-     bracket_elem_t *start_elem, *end_elem;
 {
   unsigned int start_ch, end_ch;
   /* Equivalence Classes and Character Classes can't be a range start/end.  */
@@ -2384,8 +2735,9 @@ build_range_exp (sbcset, start_elem, end_elem)
 
 # ifdef RE_ENABLE_I18N
   {
-    wchar_t wc, start_wc, end_wc;
-    wchar_t cmp_buf[6] = {L'\0', L'\0', L'\0', L'\0', L'\0', L'\0'};
+    wchar_t wc;
+    wint_t start_wc;
+    wint_t end_wc;
 
     start_ch = ((start_elem->type == SB_CHAR) ? start_elem->opr.ch
                : ((start_elem->type == COLL_SYM) ? start_elem->opr.name[0]
@@ -2394,47 +2746,57 @@ build_range_exp (sbcset, start_elem, end_elem)
              : ((end_elem->type == COLL_SYM) ? end_elem->opr.name[0]
                 : 0));
     start_wc = ((start_elem->type == SB_CHAR || start_elem->type == COLL_SYM)
-               ? __btowc (start_ch) : start_elem->opr.wch);
+               ? parse_byte (start_ch, mbcset) : start_elem->opr.wch);
     end_wc = ((end_elem->type == SB_CHAR || end_elem->type == COLL_SYM)
-             ? __btowc (end_ch) : end_elem->opr.wch);
-    cmp_buf[0] = start_wc;
-    cmp_buf[4] = end_wc;
-    if (wcscoll (cmp_buf, cmp_buf + 4) > 0)
+             ? parse_byte (end_ch, mbcset) : end_elem->opr.wch);
+    if (start_wc == WEOF || end_wc == WEOF)
+      return REG_ECOLLATE;
+    else if (BE ((syntax & RE_NO_EMPTY_RANGES) && start_wc > end_wc, 0))
       return REG_ERANGE;
 
-    /* Check the space of the arrays.  */
-    if (*range_alloc == mbcset->nranges)
+    /* Got valid collation sequence values, add them as a new entry.
+       However, for !_LIBC we have no collation elements: if the
+       character set is single byte, the single byte character set
+       that we build below suffices.  parse_bracket_exp passes
+       no MBCSET if dfa->mb_cur_max == 1.  */
+    if (mbcset)
       {
-       /* There are not enough space, need realloc.  */
-       wchar_t *new_array_start, *new_array_end;
-       int new_nranges;
-
-       /* +1 in case of mbcset->nranges is 0.  */
-       new_nranges = 2 * mbcset->nranges + 1;
-       /* Use realloc since mbcset->range_starts and mbcset->range_ends
-          are NULL if *range_alloc == 0.  */
-       new_array_start = re_realloc (mbcset->range_starts, wchar_t,
-                                     new_nranges);
-       new_array_end = re_realloc (mbcset->range_ends, wchar_t,
-                                   new_nranges);
-
-       if (BE (new_array_start == NULL || new_array_end == NULL, 0))
-         return REG_ESPACE;
-
-       mbcset->range_starts = new_array_start;
-       mbcset->range_ends = new_array_end;
-       *range_alloc = new_nranges;
-      }
+       /* Check the space of the arrays.  */
+       if (BE (*range_alloc == mbcset->nranges, 0))
+         {
+           /* There is not enough space, need realloc.  */
+           wchar_t *new_array_start, *new_array_end;
+           Idx new_nranges;
+
+           /* +1 in case of mbcset->nranges is 0.  */
+           new_nranges = 2 * mbcset->nranges + 1;
+           /* Use realloc since mbcset->range_starts and mbcset->range_ends
+              are NULL if *range_alloc == 0.  */
+           new_array_start = re_realloc (mbcset->range_starts, wchar_t,
+                                         new_nranges);
+           new_array_end = re_realloc (mbcset->range_ends, wchar_t,
+                                       new_nranges);
+
+           if (BE (new_array_start == NULL || new_array_end == NULL, 0))
+             {
+               re_free (new_array_start);
+               re_free (new_array_end);
+               return REG_ESPACE;
+             }
 
-    mbcset->range_starts[mbcset->nranges] = start_wc;
-    mbcset->range_ends[mbcset->nranges++] = end_wc;
+           mbcset->range_starts = new_array_start;
+           mbcset->range_ends = new_array_end;
+           *range_alloc = new_nranges;
+         }
+
+       mbcset->range_starts[mbcset->nranges] = start_wc;
+       mbcset->range_ends[mbcset->nranges++] = end_wc;
+      }
 
     /* Build the table for single byte characters.  */
-    for (wc = 0; wc <= SBC_MAX; ++wc)
+    for (wc = 0; wc < SBC_MAX; ++wc)
       {
-       cmp_buf[2] = wc;
-       if (wcscoll (cmp_buf, cmp_buf + 2) <= 0
-           && wcscoll (cmp_buf + 2, cmp_buf + 4) <= 0)
+       if (start_wc <= wc && wc <= end_wc)
          bitset_set (sbcset, wc);
       }
   }
@@ -2450,7 +2812,7 @@ build_range_exp (sbcset, start_elem, end_elem)
     if (start_ch > end_ch)
       return REG_ERANGE;
     /* Build the table for single byte characters.  */
-    for (ch = 0; ch <= SBC_MAX; ++ch)
+    for (ch = 0; ch < SBC_MAX; ++ch)
       if (start_ch <= ch  && ch <= end_ch)
        bitset_set (sbcset, ch);
   }
@@ -2468,14 +2830,11 @@ build_range_exp (sbcset, start_elem, end_elem)
 
 static reg_errcode_t
 # ifdef RE_ENABLE_I18N
-build_collating_symbol (sbcset, mbcset, coll_sym_alloc, name)
-     re_charset_t *mbcset;
-     int *coll_sym_alloc;
+build_collating_symbol (bitset_t sbcset, re_charset_t *mbcset,
+                       Idx *coll_sym_alloc, const unsigned char *name)
 # else /* not RE_ENABLE_I18N */
-build_collating_symbol (sbcset, name)
+build_collating_symbol (bitset_t sbcset, const unsigned char *name)
 # endif /* not RE_ENABLE_I18N */
-     re_bitset_ptr_t sbcset;
-     const unsigned char *name;
 {
   size_t name_len = strlen ((const char *) name);
   if (BE (name_len != 1, 0))
@@ -2492,12 +2851,8 @@ build_collating_symbol (sbcset, name)
    "[[.a-a.]]" etc.  */
 
 static bin_tree_t *
-parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
-     re_string_t *regexp;
-     re_dfa_t *dfa;
-     re_token_t *token;
-     reg_syntax_t syntax;
-     reg_errcode_t *err;
+parse_bracket_exp (re_string_t *regexp, re_dfa_t *dfa, re_token_t *token,
+                  reg_syntax_t syntax, reg_errcode_t *err)
 {
 #ifdef _LIBC
   const unsigned char *collseqmb;
@@ -2507,45 +2862,40 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
   const int32_t *symb_table;
   const unsigned char *extra;
 
-  /* Local function for parse_bracket_exp used in _LIBC environement.
-     Seek the collating symbol entry correspondings to NAME.
-     Return the index of the symbol in the SYMB_TABLE.  */
-
-  static inline int32_t
-  seek_collating_symbol_entry (name, name_len)
-        const unsigned char *name;
-        size_t name_len;
-    {
-      int32_t hash = elem_hash ((const char *) name, name_len);
-      int32_t elem = hash % table_size;
-      int32_t second = hash % (table_size - 2);
-      while (symb_table[2 * elem] != 0)
-       {
-         /* First compare the hashing value.  */
-         if (symb_table[2 * elem] == hash
-             /* Compare the length of the name.  */
-             && name_len == extra[symb_table[2 * elem + 1]]
-             /* Compare the name.  */
-             && memcmp (name, &extra[symb_table[2 * elem + 1] + 1],
-                        name_len) == 0)
-           {
-             /* Yep, this is the entry.  */
-             break;
-           }
+  /* Local function for parse_bracket_exp used in _LIBC environment.
+     Seek the collating symbol entry corresponding to NAME.
+     Return the index of the symbol in the SYMB_TABLE,
+     or -1 if not found.  */
 
-         /* Next entry.  */
-         elem += second;
-       }
-      return elem;
+  auto inline int32_t
+  __attribute__ ((always_inline))
+  seek_collating_symbol_entry (const unsigned char *name, size_t name_len)
+    {
+      int32_t elem;
+
+      for (elem = 0; elem < table_size; elem++)
+       if (symb_table[2 * elem] != 0)
+         {
+           int32_t idx = symb_table[2 * elem + 1];
+           /* Skip the name of collating element name.  */
+           idx += 1 + extra[idx];
+           if (/* Compare the length of the name.  */
+               name_len == extra[idx]
+               /* Compare the name.  */
+               && memcmp (name, &extra[idx + 1], name_len) == 0)
+             /* Yep, this is the entry.  */
+             return elem;
+         }
+      return -1;
     }
 
-  /* Local function for parse_bracket_exp used in _LIBC environement.
+  /* Local function for parse_bracket_exp used in _LIBC environment.
      Look up the collation sequence value of BR_ELEM.
      Return the value if succeeded, UINT_MAX otherwise.  */
 
-  static inline unsigned int
-  lookup_collation_sequence_value (br_elem)
-        bracket_elem_t *br_elem;
+  auto inline unsigned int
+  __attribute__ ((always_inline))
+  lookup_collation_sequence_value (bracket_elem_t *br_elem)
     {
       if (br_elem->type == SB_CHAR)
        {
@@ -2557,12 +2907,13 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
          else
            {
              wint_t wc = __btowc (br_elem->opr.ch);
-             return collseq_table_lookup (collseqwc, wc);
+             return __collseq_table_lookup (collseqwc, wc);
            }
        }
       else if (br_elem->type == MB_CHAR)
        {
-         return collseq_table_lookup (collseqwc, br_elem->opr.wch);
+         if (nrules != 0)
+           return __collseq_table_lookup (collseqwc, br_elem->opr.wch);
        }
       else if (br_elem->type == COLL_SYM)
        {
@@ -2572,7 +2923,7 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
              int32_t elem, idx;
              elem = seek_collating_symbol_entry (br_elem->opr.name,
                                                  sym_name_len);
-             if (symb_table[2 * elem] != 0)
+             if (elem != -1)
                {
                  /* We found the entry.  */
                  idx = symb_table[2 * elem + 1];
@@ -2590,7 +2941,7 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
                  /* Return the collation sequence value.  */
                  return *(unsigned int *) (extra + idx);
                }
-             else if (symb_table[2 * elem] == 0 && sym_name_len == 1)
+             else if (sym_name_len == 1)
                {
                  /* No valid character.  Match it as a single byte
                     character.  */
@@ -2603,55 +2954,22 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
       return UINT_MAX;
     }
 
-  /* Local function for parse_bracket_exp used in _LIBC environement.
+  /* Local function for parse_bracket_exp used in _LIBC environment.
      Build the range expression which starts from START_ELEM, and ends
      at END_ELEM.  The result are written to MBCSET and SBCSET.
      RANGE_ALLOC is the allocated size of mbcset->range_starts, and
-     mbcset->range_ends, is a pointer argument sinse we may
+     mbcset->range_ends, is a pointer argument since we may
      update it.  */
 
-  static inline reg_errcode_t
-# ifdef RE_ENABLE_I18N
-  build_range_exp (sbcset, mbcset, range_alloc, start_elem, end_elem)
-        re_charset_t *mbcset;
-        int *range_alloc;
-# else /* not RE_ENABLE_I18N */
-  build_range_exp (sbcset, start_elem, end_elem)
-# endif /* not RE_ENABLE_I18N */
-        re_bitset_ptr_t sbcset;
-        bracket_elem_t *start_elem, *end_elem;
+  auto inline reg_errcode_t
+  __attribute__ ((always_inline))
+  build_range_exp (bitset_t sbcset, re_charset_t *mbcset, int *range_alloc,
+                  bracket_elem_t *start_elem, bracket_elem_t *end_elem)
     {
       unsigned int ch;
       uint32_t start_collseq;
       uint32_t end_collseq;
 
-# ifdef RE_ENABLE_I18N
-      /* Check the space of the arrays.  */
-      if (*range_alloc == mbcset->nranges)
-       {
-         /* There are not enough space, need realloc.  */
-         uint32_t *new_array_start;
-         uint32_t *new_array_end;
-         int new_nranges;
-
-         /* +1 in case of mbcset->nranges is 0.  */
-         new_nranges = 2 * mbcset->nranges + 1;
-         /* Use realloc since mbcset->range_starts and mbcset->range_ends
-            are NULL if *range_alloc == 0.  */
-         new_array_start = re_realloc (mbcset->range_starts, uint32_t,
-                                       new_nranges);
-         new_array_end = re_realloc (mbcset->range_ends, uint32_t,
-                                     new_nranges);
-
-         if (BE (new_array_start == NULL || new_array_end == NULL, 0))
-           return REG_ESPACE;
-
-         mbcset->range_starts = new_array_start;
-         mbcset->range_ends = new_array_end;
-         *range_alloc = new_nranges;
-       }
-# endif /* RE_ENABLE_I18N */
-
       /* Equivalence Classes and Character Classes can't be a range
         start/end.  */
       if (BE (start_elem->type == EQUIV_CLASS || start_elem->type == CHAR_CLASS
@@ -2659,6 +2977,7 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
              0))
        return REG_ERANGE;
 
+      /* FIXME: Implement rational ranges here, too.  */
       start_collseq = lookup_collation_sequence_value (start_elem);
       end_collseq = lookup_collation_sequence_value (end_elem);
       /* Check start/end collation sequence values.  */
@@ -2667,14 +2986,41 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
       if (BE ((syntax & RE_NO_EMPTY_RANGES) && start_collseq > end_collseq, 0))
        return REG_ERANGE;
 
-# ifdef RE_ENABLE_I18N
-      /* Got valid collation sequence values, add them as a new entry.  */
-      mbcset->range_starts[mbcset->nranges] = start_collseq;
-      mbcset->range_ends[mbcset->nranges++] = end_collseq;
-# endif /* RE_ENABLE_I18N */
+      /* Got valid collation sequence values, add them as a new entry.
+        However, if we have no collation elements, and the character set
+        is single byte, the single byte character set that we
+        build below suffices. */
+      if (nrules > 0 || dfa->mb_cur_max > 1)
+       {
+         /* Check the space of the arrays.  */
+         if (BE (*range_alloc == mbcset->nranges, 0))
+           {
+             /* There is not enough space, need realloc.  */
+             uint32_t *new_array_start;
+             uint32_t *new_array_end;
+             Idx new_nranges;
+
+             /* +1 in case of mbcset->nranges is 0.  */
+             new_nranges = 2 * mbcset->nranges + 1;
+             new_array_start = re_realloc (mbcset->range_starts, uint32_t,
+                                           new_nranges);
+             new_array_end = re_realloc (mbcset->range_ends, uint32_t,
+                                         new_nranges);
+
+             if (BE (new_array_start == NULL || new_array_end == NULL, 0))
+               return REG_ESPACE;
+
+             mbcset->range_starts = new_array_start;
+             mbcset->range_ends = new_array_end;
+             *range_alloc = new_nranges;
+           }
+
+         mbcset->range_starts[mbcset->nranges] = start_collseq;
+         mbcset->range_ends[mbcset->nranges++] = end_collseq;
+       }
 
       /* Build the table for single byte characters.  */
-      for (ch = 0; ch <= SBC_MAX; ch++)
+      for (ch = 0; ch < SBC_MAX; ch++)
        {
          uint32_t ch_collseq;
          /*
@@ -2683,43 +3029,37 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
          if (nrules == 0)
            ch_collseq = collseqmb[ch];
          else
-           ch_collseq = collseq_table_lookup (collseqwc, __btowc (ch));
+           ch_collseq = __collseq_table_lookup (collseqwc, __btowc (ch));
          if (start_collseq <= ch_collseq && ch_collseq <= end_collseq)
            bitset_set (sbcset, ch);
        }
       return REG_NOERROR;
     }
 
-  /* Local function for parse_bracket_exp used in _LIBC environement.
+  /* Local function for parse_bracket_exp used in _LIBC environment.
      Build the collating element which is represented by NAME.
      The result are written to MBCSET and SBCSET.
      COLL_SYM_ALLOC is the allocated size of mbcset->coll_sym, is a
-     pointer argument sinse we may update it.  */
+     pointer argument since we may update it.  */
 
-  static inline reg_errcode_t
-# ifdef RE_ENABLE_I18N
-  build_collating_symbol (sbcset, mbcset, coll_sym_alloc, name)
-        re_charset_t *mbcset;
-        int *coll_sym_alloc;
-# else /* not RE_ENABLE_I18N */
-  build_collating_symbol (sbcset, name)
-# endif /* not RE_ENABLE_I18N */
-        re_bitset_ptr_t sbcset;
-        const unsigned char *name;
+  auto inline reg_errcode_t
+  __attribute__ ((always_inline))
+  build_collating_symbol (bitset_t sbcset, re_charset_t *mbcset,
+                         Idx *coll_sym_alloc, const unsigned char *name)
     {
       int32_t elem, idx;
       size_t name_len = strlen ((const char *) name);
       if (nrules != 0)
        {
          elem = seek_collating_symbol_entry (name, name_len);
-         if (symb_table[2 * elem] != 0)
+         if (elem != -1)
            {
              /* We found the entry.  */
              idx = symb_table[2 * elem + 1];
              /* Skip the name of collating element name.  */
              idx += 1 + extra[idx];
            }
-         else if (symb_table[2 * elem] == 0 && name_len == 1)
+         else if (name_len == 1)
            {
              /* No valid character, treat it as a normal
                 character.  */
@@ -2729,23 +3069,23 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
          else
            return REG_ECOLLATE;
 
-# ifdef RE_ENABLE_I18N
          /* Got valid collation sequence, add it as a new entry.  */
          /* Check the space of the arrays.  */
-         if (*coll_sym_alloc == mbcset->ncoll_syms)
+         if (BE (*coll_sym_alloc == mbcset->ncoll_syms, 0))
            {
              /* Not enough, realloc it.  */
              /* +1 in case of mbcset->ncoll_syms is 0.  */
-             *coll_sym_alloc = 2 * mbcset->ncoll_syms + 1;
+             Idx new_coll_sym_alloc = 2 * mbcset->ncoll_syms + 1;
              /* Use realloc since mbcset->coll_syms is NULL
                 if *alloc == 0.  */
-             mbcset->coll_syms = re_realloc (mbcset->coll_syms, int32_t,
-                                             *coll_sym_alloc);
-             if (BE (mbcset->coll_syms == NULL, 0))
+             int32_t *new_coll_syms = re_realloc (mbcset->coll_syms, int32_t,
+                                                  new_coll_sym_alloc);
+             if (BE (new_coll_syms == NULL, 0))
                return REG_ESPACE;
+             mbcset->coll_syms = new_coll_syms;
+             *coll_sym_alloc = new_coll_sym_alloc;
            }
          mbcset->coll_syms[mbcset->ncoll_syms++] = idx;
-# endif /* RE_ENABLE_I18N */
          return REG_NOERROR;
        }
       else
@@ -2765,13 +3105,13 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
   re_bitset_ptr_t sbcset;
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
   re_charset_t *mbcset;
-  int coll_sym_alloc = 0, range_alloc = 0, mbchar_alloc = 0;
-  int equiv_class_alloc = 0, char_class_alloc = 0;
-#else /* not RE_ENABLE_I18N */
-  int non_match = 0;
+  Idx coll_sym_alloc = 0, range_alloc = 0, mbchar_alloc = 0;
+  Idx equiv_class_alloc = 0, char_class_alloc = 0;
 #endif /* not RE_ENABLE_I18N */
+  bool non_match = false;
   bin_tree_t *work_tree;
-  int token_len, new_idx;
+  int token_len;
+  bool first_round = true;
 #ifdef _LIBC
   collseqmb = (const unsigned char *)
     _NL_CURRENT (LC_COLLATE, _NL_COLLATE_COLLSEQMB);
@@ -2781,7 +3121,7 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
       /*
       if (MB_CUR_MAX > 1)
       */
-       collseqwc = _NL_CURRENT (LC_COLLATE, _NL_COLLATE_COLLSEQWC);
+      collseqwc = _NL_CURRENT (LC_COLLATE, _NL_COLLATE_COLLSEQWC);
       table_size = _NL_CURRENT_WORD (LC_COLLATE, _NL_COLLATE_SYMB_HASH_SIZEMB);
       symb_table = (const int32_t *) _NL_CURRENT (LC_COLLATE,
                                                  _NL_COLLATE_SYMB_TABLEMB);
@@ -2789,7 +3129,7 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
                                                   _NL_COLLATE_SYMB_EXTRAMB);
     }
 #endif
-  sbcset = (re_bitset_ptr_t) calloc (sizeof (unsigned int), BITSET_UINTS);
+  sbcset = (re_bitset_ptr_t) calloc (sizeof (bitset_t), 1);
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
   mbcset = (re_charset_t *) calloc (sizeof (re_charset_t), 1);
 #endif /* RE_ENABLE_I18N */
@@ -2799,6 +3139,10 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
   if (BE (sbcset == NULL, 0))
 #endif /* RE_ENABLE_I18N */
     {
+      re_free (sbcset);
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+      re_free (mbcset);
+#endif
       *err = REG_ESPACE;
       return NULL;
     }
@@ -2812,13 +3156,11 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
   if (token->type == OP_NON_MATCH_LIST)
     {
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
-      int i;
       mbcset->non_match = 1;
-#else /* not RE_ENABLE_I18N */
-      non_match = 1;
 #endif /* not RE_ENABLE_I18N */
+      non_match = true;
       if (syntax & RE_HAT_LISTS_NOT_NEWLINE)
-       bitset_set (sbcset, '\0');
+       bitset_set (sbcset, '\n');
       re_string_skip_bytes (regexp, token_len); /* Skip a token.  */
       token_len = peek_token_bracket (token, regexp, syntax);
       if (BE (token->type == END_OF_RE, 0))
@@ -2826,12 +3168,6 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
          *err = REG_BADPAT;
          goto parse_bracket_exp_free_return;
        }
-#ifdef RE_ENABLE_I18N
-      if (MB_CUR_MAX > 1)
-       for (i = 0; i < SBC_MAX; ++i)
-         if (__btowc (i) == WEOF)
-           bitset_set (sbcset, i);
-#endif /* RE_ENABLE_I18N */
     }
 
   /* We treat the first ']' as a normal character.  */
@@ -2844,48 +3180,58 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
       unsigned char start_name_buf[BRACKET_NAME_BUF_SIZE];
       unsigned char end_name_buf[BRACKET_NAME_BUF_SIZE];
       reg_errcode_t ret;
-      int token_len2 = 0, is_range_exp = 0;
+      int token_len2 = 0;
+      bool is_range_exp = false;
       re_token_t token2;
 
       start_elem.opr.name = start_name_buf;
+      start_elem.type = COLL_SYM;
       ret = parse_bracket_element (&start_elem, regexp, token, token_len, dfa,
-                                  syntax);
+                                  syntax, first_round);
       if (BE (ret != REG_NOERROR, 0))
        {
          *err = ret;
          goto parse_bracket_exp_free_return;
        }
+      first_round = false;
 
+      /* Get information about the next token.  We need it in any case.  */
       token_len = peek_token_bracket (token, regexp, syntax);
-      if (BE (token->type == END_OF_RE, 0))
-       {
-         *err = REG_BADPAT;
-         goto parse_bracket_exp_free_return;
-       }
-      if (token->type == OP_CHARSET_RANGE)
+
+      /* Do not check for ranges if we know they are not allowed.  */
+      if (start_elem.type != CHAR_CLASS && start_elem.type != EQUIV_CLASS)
        {
-         re_string_skip_bytes (regexp, token_len); /* Skip '-'.  */
-         token_len2 = peek_token_bracket (&token2, regexp, syntax);
          if (BE (token->type == END_OF_RE, 0))
            {
-             *err = REG_BADPAT;
+             *err = REG_EBRACK;
              goto parse_bracket_exp_free_return;
            }
-         if (token2.type == OP_CLOSE_BRACKET)
+         if (token->type == OP_CHARSET_RANGE)
            {
-             /* We treat the last '-' as a normal character.  */
-             re_string_skip_bytes (regexp, -token_len);
-             token->type = CHARACTER;
+             re_string_skip_bytes (regexp, token_len); /* Skip '-'.  */
+             token_len2 = peek_token_bracket (&token2, regexp, syntax);
+             if (BE (token2.type == END_OF_RE, 0))
+               {
+                 *err = REG_EBRACK;
+                 goto parse_bracket_exp_free_return;
+               }
+             if (token2.type == OP_CLOSE_BRACKET)
+               {
+                 /* We treat the last '-' as a normal character.  */
+                 re_string_skip_bytes (regexp, -token_len);
+                 token->type = CHARACTER;
+               }
+             else
+               is_range_exp = true;
            }
-         else
-           is_range_exp = 1;
        }
 
-      if (is_range_exp == 1)
+      if (is_range_exp == true)
        {
          end_elem.opr.name = end_name_buf;
+         end_elem.type = COLL_SYM;
          ret = parse_bracket_element (&end_elem, regexp, &token2, token_len2,
-                                      dfa, syntax);
+                                      dfa, syntax, true);
          if (BE (ret != REG_NOERROR, 0))
            {
              *err = ret;
@@ -2893,16 +3239,19 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
            }
 
          token_len = peek_token_bracket (token, regexp, syntax);
-         if (BE (token->type == END_OF_RE, 0))
-           {
-             *err = REG_BADPAT;
-             goto parse_bracket_exp_free_return;
-           }
-         *err = build_range_exp (sbcset,
-#ifdef RE_ENABLE_I18N
-                                 mbcset, &range_alloc,
-#endif /* RE_ENABLE_I18N */
+
+#ifdef _LIBC
+         *err = build_range_exp (sbcset, mbcset, &range_alloc,
                                  &start_elem, &end_elem);
+#else
+# ifdef RE_ENABLE_I18N
+         *err = build_range_exp (syntax, sbcset,
+                                 dfa->mb_cur_max > 1 ? mbcset : NULL,
+                                 &range_alloc, &start_elem, &end_elem);
+# else
+         *err = build_range_exp (syntax, sbcset, &start_elem, &end_elem);
+# endif
+#endif /* RE_ENABLE_I18N */
          if (BE (*err != REG_NOERROR, 0))
            goto parse_bracket_exp_free_return;
        }
@@ -2916,16 +3265,18 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
            case MB_CHAR:
              /* Check whether the array has enough space.  */
-             if (mbchar_alloc == mbcset->nmbchars)
+             if (BE (mbchar_alloc == mbcset->nmbchars, 0))
                {
+                 wchar_t *new_mbchars;
                  /* Not enough, realloc it.  */
                  /* +1 in case of mbcset->nmbchars is 0.  */
                  mbchar_alloc = 2 * mbcset->nmbchars + 1;
                  /* Use realloc since array is NULL if *alloc == 0.  */
-                 mbcset->mbchars = re_realloc (mbcset->mbchars, wchar_t,
-                                               mbchar_alloc);
-                 if (BE (mbcset->mbchars == NULL, 0))
+                 new_mbchars = re_realloc (mbcset->mbchars, wchar_t,
+                                           mbchar_alloc);
+                 if (BE (new_mbchars == NULL, 0))
                    goto parse_bracket_exp_espace;
+                 mbcset->mbchars = new_mbchars;
                }
              mbcset->mbchars[mbcset->nmbchars++] = start_elem.opr.wch;
              break;
@@ -2949,11 +3300,12 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
                goto parse_bracket_exp_free_return;
              break;
            case CHAR_CLASS:
-             *err = build_charclass (sbcset,
+             *err = build_charclass (regexp->trans, sbcset,
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
                                      mbcset, &char_class_alloc,
 #endif /* RE_ENABLE_I18N */
-                                     start_elem.opr.name, syntax);
+                                     (const char *) start_elem.opr.name,
+                                     syntax);
              if (BE (*err != REG_NOERROR, 0))
               goto parse_bracket_exp_free_return;
              break;
@@ -2962,6 +3314,11 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
              break;
            }
        }
+      if (BE (token->type == END_OF_RE, 0))
+       {
+         *err = REG_EBRACK;
+         goto parse_bracket_exp_free_return;
+       }
       if (token->type == OP_CLOSE_BRACKET)
        break;
     }
@@ -2969,52 +3326,66 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
   re_string_skip_bytes (regexp, token_len); /* Skip a token.  */
 
   /* If it is non-matching list.  */
-#ifdef RE_ENABLE_I18N
-  if (mbcset->non_match)
-#else /* not RE_ENABLE_I18N */
   if (non_match)
-#endif /* not RE_ENABLE_I18N */
     bitset_not (sbcset);
 
-  /* Build a tree for simple bracket.  */
-  br_token.type = SIMPLE_BRACKET;
-  br_token.opr.sbcset = sbcset;
-  new_idx = re_dfa_add_node (dfa, br_token, 0);
-  work_tree = create_tree (NULL, NULL, 0, new_idx);
-  if (BE (new_idx == -1 || work_tree == NULL, 0))
-    goto parse_bracket_exp_espace;
-
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
+  /* Ensure only single byte characters are set.  */
+  if (dfa->mb_cur_max > 1)
+    bitset_mask (sbcset, dfa->sb_char);
+
   if (mbcset->nmbchars || mbcset->ncoll_syms || mbcset->nequiv_classes
-      || mbcset->nranges || (MB_CUR_MAX > 1 && (mbcset->nchar_classes
-                                               || mbcset->non_match)))
+      || mbcset->nranges || (dfa->mb_cur_max > 1 && (mbcset->nchar_classes
+                                                    || mbcset->non_match)))
     {
-      re_token_t alt_token;
       bin_tree_t *mbc_tree;
+      int sbc_idx;
       /* Build a tree for complex bracket.  */
+      dfa->has_mb_node = 1;
       br_token.type = COMPLEX_BRACKET;
       br_token.opr.mbcset = mbcset;
-      dfa->has_mb_node = 1;
-      new_idx = re_dfa_add_node (dfa, br_token, 0);
-      mbc_tree = create_tree (NULL, NULL, 0, new_idx);
-      if (BE (new_idx == -1 || mbc_tree == NULL, 0))
+      mbc_tree = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, &br_token);
+      if (BE (mbc_tree == NULL, 0))
        goto parse_bracket_exp_espace;
-      /* Then join them by ALT node.  */
-      dfa->has_plural_match = 1;
-      alt_token.type = OP_ALT;
-      new_idx = re_dfa_add_node (dfa, alt_token, 0);
-      work_tree = create_tree (work_tree, mbc_tree, 0, new_idx);
-      if (BE (new_idx != -1 && mbc_tree != NULL, 1))
-       return work_tree;
+      for (sbc_idx = 0; sbc_idx < BITSET_WORDS; ++sbc_idx)
+       if (sbcset[sbc_idx])
+         break;
+      /* If there are no bits set in sbcset, there is no point
+        of having both SIMPLE_BRACKET and COMPLEX_BRACKET.  */
+      if (sbc_idx < BITSET_WORDS)
+       {
+         /* Build a tree for simple bracket.  */
+         br_token.type = SIMPLE_BRACKET;
+         br_token.opr.sbcset = sbcset;
+         work_tree = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, &br_token);
+         if (BE (work_tree == NULL, 0))
+           goto parse_bracket_exp_espace;
+
+         /* Then join them by ALT node.  */
+         work_tree = create_tree (dfa, work_tree, mbc_tree, OP_ALT);
+         if (BE (work_tree == NULL, 0))
+           goto parse_bracket_exp_espace;
+       }
+      else
+       {
+         re_free (sbcset);
+         work_tree = mbc_tree;
+       }
     }
   else
+#endif /* not RE_ENABLE_I18N */
     {
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
       free_charset (mbcset);
-      return work_tree;
+#endif
+      /* Build a tree for simple bracket.  */
+      br_token.type = SIMPLE_BRACKET;
+      br_token.opr.sbcset = sbcset;
+      work_tree = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, &br_token);
+      if (BE (work_tree == NULL, 0))
+       goto parse_bracket_exp_espace;
     }
-#else /* not RE_ENABLE_I18N */
   return work_tree;
-#endif /* not RE_ENABLE_I18N */
 
  parse_bracket_exp_espace:
   *err = REG_ESPACE;
@@ -3029,13 +3400,9 @@ parse_bracket_exp (regexp, dfa, token, syntax, err)
 /* Parse an element in the bracket expression.  */
 
 static reg_errcode_t
-parse_bracket_element (elem, regexp, token, token_len, dfa, syntax)
-     bracket_elem_t *elem;
-     re_string_t *regexp;
-     re_token_t *token;
-     int token_len;
-     re_dfa_t *dfa;
-     reg_syntax_t syntax;
+parse_bracket_element (bracket_elem_t *elem, re_string_t *regexp,
+                      re_token_t *token, int token_len, re_dfa_t *dfa,
+                      reg_syntax_t syntax, bool accept_hyphen)
 {
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
   int cur_char_size;
@@ -3052,6 +3419,17 @@ parse_bracket_element (elem, regexp, token, token_len, dfa, syntax)
   if (token->type == OP_OPEN_COLL_ELEM || token->type == OP_OPEN_CHAR_CLASS
       || token->type == OP_OPEN_EQUIV_CLASS)
     return parse_bracket_symbol (elem, regexp, token);
+  if (BE (token->type == OP_CHARSET_RANGE, 0) && !accept_hyphen)
+    {
+      /* A '-' must only appear as anything but a range indicator before
+        the closing bracket.  Everything else is an error.  */
+      re_token_t token2;
+      (void) peek_token_bracket (&token2, regexp, syntax);
+      if (token2.type != OP_CLOSE_BRACKET)
+       /* The actual error value is not standardized since this whole
+          case is undefined.  But ERANGE makes good sense.  */
+       return REG_ERANGE;
+    }
   elem->type = SB_CHAR;
   elem->opr.ch = token->opr.c;
   return REG_NOERROR;
@@ -3062,21 +3440,23 @@ parse_bracket_element (elem, regexp, token, token_len, dfa, syntax)
    [=<equivalent_class>=].  */
 
 static reg_errcode_t
-parse_bracket_symbol (elem, regexp, token)
-     bracket_elem_t *elem;
-     re_string_t *regexp;
-     re_token_t *token;
+parse_bracket_symbol (bracket_elem_t *elem, re_string_t *regexp,
+                     re_token_t *token)
 {
   unsigned char ch, delim = token->opr.c;
   int i = 0;
+  if (re_string_eoi(regexp))
+    return REG_EBRACK;
   for (;; ++i)
     {
-      if (re_string_eoi(regexp) || i >= BRACKET_NAME_BUF_SIZE)
+      if (i >= BRACKET_NAME_BUF_SIZE)
        return REG_EBRACK;
       if (token->type == OP_OPEN_CHAR_CLASS)
        ch = re_string_fetch_byte_case (regexp);
       else
        ch = re_string_fetch_byte (regexp);
+      if (re_string_eoi(regexp))
+       return REG_EBRACK;
       if (ch == delim && re_string_peek_byte (regexp, 0) == ']')
        break;
       elem->opr.name[i] = ch;
@@ -3104,20 +3484,17 @@ parse_bracket_symbol (elem, regexp, token)
      Build the equivalence class which is represented by NAME.
      The result are written to MBCSET and SBCSET.
      EQUIV_CLASS_ALLOC is the allocated size of mbcset->equiv_classes,
-     is a pointer argument sinse we may update it.  */
+     is a pointer argument since we may update it.  */
 
 static reg_errcode_t
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
-build_equiv_class (sbcset, mbcset, equiv_class_alloc, name)
-     re_charset_t *mbcset;
-     int *equiv_class_alloc;
+build_equiv_class (bitset_t sbcset, re_charset_t *mbcset,
+                  Idx *equiv_class_alloc, const unsigned char *name)
 #else /* not RE_ENABLE_I18N */
-build_equiv_class (sbcset, name)
+build_equiv_class (bitset_t sbcset, const unsigned char *name)
 #endif /* not RE_ENABLE_I18N */
-     re_bitset_ptr_t sbcset;
-     const unsigned char *name;
 {
-#if defined _LIBC && defined RE_ENABLE_I18N
+#ifdef _LIBC
   uint32_t nrules = _NL_CURRENT_WORD (LC_COLLATE, _NL_COLLATE_NRULES);
   if (nrules != 0)
     {
@@ -3127,8 +3504,6 @@ build_equiv_class (sbcset, name)
       int32_t idx1, idx2;
       unsigned int ch;
       size_t len;
-      /* This #include defines a local function!  */
-# include <locale/weight.h>
       /* Calculate the index for equivalence class.  */
       cp = name;
       table = (const int32_t *) _NL_CURRENT (LC_COLLATE, _NL_COLLATE_TABLEMB);
@@ -3138,52 +3513,50 @@ build_equiv_class (sbcset, name)
                                                   _NL_COLLATE_EXTRAMB);
       indirect = (const int32_t *) _NL_CURRENT (LC_COLLATE,
                                                _NL_COLLATE_INDIRECTMB);
-      idx1 = findidx (&cp);
-      if (BE (idx1 == 0 || cp < name + strlen ((const char *) name), 0))
+      idx1 = findidx (table, indirect, extra, &cp, -1);
+      if (BE (idx1 == 0 || *cp != '\0', 0))
        /* This isn't a valid character.  */
        return REG_ECOLLATE;
 
-      /* Build single byte matcing table for this equivalence class.  */
-      char_buf[1] = (unsigned char) '\0';
-      len = weights[idx1];
+      /* Build single byte matching table for this equivalence class.  */
+      len = weights[idx1 & 0xffffff];
       for (ch = 0; ch < SBC_MAX; ++ch)
        {
          char_buf[0] = ch;
          cp = char_buf;
-         idx2 = findidx (&cp);
+         idx2 = findidx (table, indirect, extra, &cp, 1);
 /*
          idx2 = table[ch];
 */
          if (idx2 == 0)
            /* This isn't a valid character.  */
            continue;
-         if (len == weights[idx2])
-           {
-             int cnt = 0;
-             while (cnt <= len &&
-                    weights[idx1 + 1 + cnt] == weights[idx2 + 1 + cnt])
-               ++cnt;
-
-             if (cnt > len)
-               bitset_set (sbcset, ch);
-           }
+         /* Compare only if the length matches and the collation rule
+            index is the same.  */
+         if (len == weights[idx2 & 0xffffff] && (idx1 >> 24) == (idx2 >> 24)
+             && memcmp (weights + (idx1 & 0xffffff) + 1,
+                        weights + (idx2 & 0xffffff) + 1, len) == 0)
+           bitset_set (sbcset, ch);
        }
       /* Check whether the array has enough space.  */
-      if (*equiv_class_alloc == mbcset->nequiv_classes)
+      if (BE (*equiv_class_alloc == mbcset->nequiv_classes, 0))
        {
          /* Not enough, realloc it.  */
          /* +1 in case of mbcset->nequiv_classes is 0.  */
-         *equiv_class_alloc = 2 * mbcset->nequiv_classes + 1;
+         Idx new_equiv_class_alloc = 2 * mbcset->nequiv_classes + 1;
          /* Use realloc since the array is NULL if *alloc == 0.  */
-         mbcset->equiv_classes = re_realloc (mbcset->equiv_classes, int32_t,
-                                             *equiv_class_alloc);
-         if (BE (mbcset->equiv_classes == NULL, 0))
+         int32_t *new_equiv_classes = re_realloc (mbcset->equiv_classes,
+                                                  int32_t,
+                                                  new_equiv_class_alloc);
+         if (BE (new_equiv_classes == NULL, 0))
            return REG_ESPACE;
+         mbcset->equiv_classes = new_equiv_classes;
+         *equiv_class_alloc = new_equiv_class_alloc;
        }
       mbcset->equiv_classes[mbcset->nequiv_classes++] = idx1;
     }
   else
-#endif /* _LIBC && RE_ENABLE_I18N */
+#endif /* _LIBC */
     {
       if (BE (strlen ((const char *) name) != 1, 0))
        return REG_ECOLLATE;
@@ -3196,22 +3569,20 @@ build_equiv_class (sbcset, name)
      Build the character class which is represented by NAME.
      The result are written to MBCSET and SBCSET.
      CHAR_CLASS_ALLOC is the allocated size of mbcset->char_classes,
-     is a pointer argument sinse we may update it.  */
+     is a pointer argument since we may update it.  */
 
 static reg_errcode_t
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
-build_charclass (sbcset, mbcset, char_class_alloc, class_name, syntax)
-     re_charset_t *mbcset;
-     int *char_class_alloc;
+build_charclass (RE_TRANSLATE_TYPE trans, bitset_t sbcset,
+                re_charset_t *mbcset, Idx *char_class_alloc,
+                const char *class_name, reg_syntax_t syntax)
 #else /* not RE_ENABLE_I18N */
-build_charclass (sbcset, class_name, syntax)
+build_charclass (RE_TRANSLATE_TYPE trans, bitset_t sbcset,
+                const char *class_name, reg_syntax_t syntax)
 #endif /* not RE_ENABLE_I18N */
-     re_bitset_ptr_t sbcset;
-     const unsigned char *class_name;
-     reg_syntax_t syntax;
 {
   int i;
-  const char *name = (const char *) class_name;
+  const char *name = class_name;
 
   /* In case of REG_ICASE "upper" and "lower" match the both of
      upper and lower cases.  */
@@ -3221,51 +3592,62 @@ build_charclass (sbcset, class_name, syntax)
 
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
   /* Check the space of the arrays.  */
-  if (*char_class_alloc == mbcset->nchar_classes)
+  if (BE (*char_class_alloc == mbcset->nchar_classes, 0))
     {
       /* Not enough, realloc it.  */
       /* +1 in case of mbcset->nchar_classes is 0.  */
-      *char_class_alloc = 2 * mbcset->nchar_classes + 1;
+      Idx new_char_class_alloc = 2 * mbcset->nchar_classes + 1;
       /* Use realloc since array is NULL if *alloc == 0.  */
-      mbcset->char_classes = re_realloc (mbcset->char_classes, wctype_t,
-                                        *char_class_alloc);
-      if (BE (mbcset->char_classes == NULL, 0))
+      wctype_t *new_char_classes = re_realloc (mbcset->char_classes, wctype_t,
+                                              new_char_class_alloc);
+      if (BE (new_char_classes == NULL, 0))
        return REG_ESPACE;
+      mbcset->char_classes = new_char_classes;
+      *char_class_alloc = new_char_class_alloc;
     }
   mbcset->char_classes[mbcset->nchar_classes++] = __wctype (name);
 #endif /* RE_ENABLE_I18N */
 
-#define BUILD_CHARCLASS_LOOP(ctype_func)\
-    for (i = 0; i < SBC_MAX; ++i)      \
-      {                                        \
-       if (ctype_func (i))             \
-         bitset_set (sbcset, i);       \
-      }
+#define BUILD_CHARCLASS_LOOP(ctype_func)       \
+  do {                                         \
+    if (BE (trans != NULL, 0))                 \
+      {                                                \
+       for (i = 0; i < SBC_MAX; ++i)           \
+         if (ctype_func (i))                   \
+           bitset_set (sbcset, trans[i]);      \
+      }                                                \
+    else                                       \
+      {                                                \
+       for (i = 0; i < SBC_MAX; ++i)           \
+         if (ctype_func (i))                   \
+           bitset_set (sbcset, i);             \
+      }                                                \
+  } while (0)
 
   if (strcmp (name, "alnum") == 0)
-    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isalnum)
+    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isalnum);
   else if (strcmp (name, "cntrl") == 0)
-    BUILD_CHARCLASS_LOOP (iscntrl)
+    BUILD_CHARCLASS_LOOP (iscntrl);
   else if (strcmp (name, "lower") == 0)
-    BUILD_CHARCLASS_LOOP (islower)
+    BUILD_CHARCLASS_LOOP (islower);
   else if (strcmp (name, "space") == 0)
-    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isspace)
+    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isspace);
   else if (strcmp (name, "alpha") == 0)
-    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isalpha)
+    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isalpha);
   else if (strcmp (name, "digit") == 0)
-    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isdigit)
+    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isdigit);
   else if (strcmp (name, "print") == 0)
-    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isprint)
+    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isprint);
   else if (strcmp (name, "upper") == 0)
-    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isupper)
+    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isupper);
   else if (strcmp (name, "blank") == 0)
-    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isblank)
+    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isblank);
   else if (strcmp (name, "graph") == 0)
-    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isgraph)
+    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isgraph);
   else if (strcmp (name, "punct") == 0)
-    BUILD_CHARCLASS_LOOP (ispunct)
+    BUILD_CHARCLASS_LOOP (ispunct);
   else if (strcmp (name, "xdigit") == 0)
-    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isxdigit)
+    BUILD_CHARCLASS_LOOP (isxdigit);
   else
     return REG_ECTYPE;
 
@@ -3273,62 +3655,43 @@ build_charclass (sbcset, class_name, syntax)
 }
 
 static bin_tree_t *
-build_word_op (dfa, not, err)
-     re_dfa_t *dfa;
-     int not;
-     reg_errcode_t *err;
+build_charclass_op (re_dfa_t *dfa, RE_TRANSLATE_TYPE trans,
+                   const char *class_name,
+                   const char *extra, bool non_match,
+                   reg_errcode_t *err)
 {
   re_bitset_ptr_t sbcset;
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
   re_charset_t *mbcset;
-  int alloc = 0;
-#else /* not RE_ENABLE_I18N */
-  int non_match = 0;
+  Idx alloc = 0;
 #endif /* not RE_ENABLE_I18N */
   reg_errcode_t ret;
   re_token_t br_token;
   bin_tree_t *tree;
-  int new_idx;
-
-  sbcset = (re_bitset_ptr_t) calloc (sizeof (unsigned int), BITSET_UINTS);
-#ifdef RE_ENABLE_I18N
-  mbcset = (re_charset_t *) calloc (sizeof (re_charset_t), 1);
-#endif /* RE_ENABLE_I18N */
 
-#ifdef RE_ENABLE_I18N
-  if (BE (sbcset == NULL || mbcset == NULL, 0))
-#else /* not RE_ENABLE_I18N */
+  sbcset = (re_bitset_ptr_t) calloc (sizeof (bitset_t), 1);
   if (BE (sbcset == NULL, 0))
-#endif /* not RE_ENABLE_I18N */
     {
       *err = REG_ESPACE;
       return NULL;
     }
-
-  if (not)
-    {
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
-      int i;
-      /*
-      if (syntax & RE_HAT_LISTS_NOT_NEWLINE)
-       bitset_set(cset->sbcset, '\0');
-      */
-      mbcset->non_match = 1;
-      if (MB_CUR_MAX > 1)
-       for (i = 0; i < SBC_MAX; ++i)
-         if (__btowc (i) == WEOF)
-           bitset_set (sbcset, i);
-#else /* not RE_ENABLE_I18N */
-      non_match = 1;
-#endif /* not RE_ENABLE_I18N */
+  mbcset = (re_charset_t *) calloc (sizeof (re_charset_t), 1);
+  if (BE (mbcset == NULL, 0))
+    {
+      re_free (sbcset);
+      *err = REG_ESPACE;
+      return NULL;
     }
+  mbcset->non_match = non_match;
+#endif /* RE_ENABLE_I18N */
 
   /* We don't care the syntax in this case.  */
-  ret = build_charclass (sbcset,
+  ret = build_charclass (trans, sbcset,
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
                         mbcset, &alloc,
 #endif /* RE_ENABLE_I18N */
-                        (const unsigned char *) "alpha", 0);
+                        class_name, 0);
 
   if (BE (ret != REG_NOERROR, 0))
     {
@@ -3340,42 +3703,43 @@ build_word_op (dfa, not, err)
       return NULL;
     }
   /* \w match '_' also.  */
-  bitset_set (sbcset, '_');
+  for (; *extra; extra++)
+    bitset_set (sbcset, *extra);
 
   /* If it is non-matching list.  */
-#ifdef RE_ENABLE_I18N
-  if (mbcset->non_match)
-#else /* not RE_ENABLE_I18N */
   if (non_match)
-#endif /* not RE_ENABLE_I18N */
     bitset_not (sbcset);
 
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+  /* Ensure only single byte characters are set.  */
+  if (dfa->mb_cur_max > 1)
+    bitset_mask (sbcset, dfa->sb_char);
+#endif
+
   /* Build a tree for simple bracket.  */
+#if defined GCC_LINT || defined lint
+  memset (&br_token, 0, sizeof br_token);
+#endif
   br_token.type = SIMPLE_BRACKET;
   br_token.opr.sbcset = sbcset;
-  new_idx = re_dfa_add_node (dfa, br_token, 0);
-  tree = create_tree (NULL, NULL, 0, new_idx);
-  if (BE (new_idx == -1 || tree == NULL, 0))
+  tree = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, &br_token);
+  if (BE (tree == NULL, 0))
     goto build_word_op_espace;
 
 #ifdef RE_ENABLE_I18N
-  if (MB_CUR_MAX > 1)
+  if (dfa->mb_cur_max > 1)
     {
-      re_token_t alt_token;
       bin_tree_t *mbc_tree;
       /* Build a tree for complex bracket.  */
       br_token.type = COMPLEX_BRACKET;
       br_token.opr.mbcset = mbcset;
       dfa->has_mb_node = 1;
-      new_idx = re_dfa_add_node (dfa, br_token, 0);
-      mbc_tree = create_tree (NULL, NULL, 0, new_idx);
-      if (BE (new_idx == -1 || mbc_tree == NULL, 0))
+      mbc_tree = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, &br_token);
+      if (BE (mbc_tree == NULL, 0))
        goto build_word_op_espace;
       /* Then join them by ALT node.  */
-      alt_token.type = OP_ALT;
-      new_idx = re_dfa_add_node (dfa, alt_token, 0);
-      tree = create_tree (tree, mbc_tree, 0, new_idx);
-      if (BE (new_idx != -1 && mbc_tree != NULL, 1))
+      tree = create_tree (dfa, tree, mbc_tree, OP_ALT);
+      if (BE (mbc_tree != NULL, 1))
        return tree;
     }
   else
@@ -3397,29 +3761,29 @@ build_word_op (dfa, not, err)
 }
 
 /* This is intended for the expressions like "a{1,3}".
-   Fetch a number from `input', and return the number.
-   Return -1, if the number field is empty like "{,1}".
-   Return -2, If an error is occured.  */
+   Fetch a number from 'input', and return the number.
+   Return -1 if the number field is empty like "{,1}".
+   Return RE_DUP_MAX + 1 if the number field is too large.
+   Return -2 if an error occurred.  */
 
-static int
-fetch_number (input, token, syntax)
-     re_string_t *input;
-     re_token_t *token;
-     reg_syntax_t syntax;
+static Idx
+fetch_number (re_string_t *input, re_token_t *token, reg_syntax_t syntax)
 {
-  int num = -1;
+  Idx num = -1;
   unsigned char c;
   while (1)
     {
-      *token = fetch_token (input, syntax);
+      fetch_token (token, input, syntax);
       c = token->opr.c;
       if (BE (token->type == END_OF_RE, 0))
        return -2;
       if (token->type == OP_CLOSE_DUP_NUM || c == ',')
        break;
       num = ((token->type != CHARACTER || c < '0' || '9' < c || num == -2)
-            ? -2 : ((num == -1) ? c - '0' : num * 10 + c - '0'));
-      num = (num > RE_DUP_MAX) ? -2 : num;
+            ? -2
+            : num == -1
+            ? c - '0'
+            : MIN (RE_DUP_MAX + 1, num * 10 + c - '0'));
     }
   return num;
 }
@@ -3442,32 +3806,46 @@ free_charset (re_charset_t *cset)
 \f
 /* Functions for binary tree operation.  */
 
-/* Create a node of tree.
-   Note: This function automatically free left and right if malloc fails.  */
+/* Create a tree node.  */
+
+static bin_tree_t *
+create_tree (re_dfa_t *dfa, bin_tree_t *left, bin_tree_t *right,
+            re_token_type_t type)
+{
+  re_token_t t;
+#if defined GCC_LINT || defined lint
+  memset (&t, 0, sizeof t);
+#endif
+  t.type = type;
+  return create_token_tree (dfa, left, right, &t);
+}
 
 static bin_tree_t *
-create_tree (left, right, type, index)
-     bin_tree_t *left;
-     bin_tree_t *right;
-     re_token_type_t type;
-     int index;
+create_token_tree (re_dfa_t *dfa, bin_tree_t *left, bin_tree_t *right,
+                  const re_token_t *token)
 {
   bin_tree_t *tree;
-  tree = re_malloc (bin_tree_t, 1);
-  if (BE (tree == NULL, 0))
+  if (BE (dfa->str_tree_storage_idx == BIN_TREE_STORAGE_SIZE, 0))
     {
-      free_bin_tree (left);
-      free_bin_tree (right);
-      return NULL;
+      bin_tree_storage_t *storage = re_malloc (bin_tree_storage_t, 1);
+
+      if (storage == NULL)
+       return NULL;
+      storage->next = dfa->str_tree_storage;
+      dfa->str_tree_storage = storage;
+      dfa->str_tree_storage_idx = 0;
     }
+  tree = &dfa->str_tree_storage->data[dfa->str_tree_storage_idx++];
+
   tree->parent = NULL;
   tree->left = left;
   tree->right = right;
-  tree->type = type;
-  tree->node_idx = index;
-  tree->first = -1;
-  tree->next = -1;
-  re_node_set_init_empty (&tree->eclosure);
+  tree->token = *token;
+  tree->token.duplicated = 0;
+  tree->token.opt_subexp = 0;
+  tree->first = NULL;
+  tree->next = NULL;
+  tree->node_idx = -1;
 
   if (left != NULL)
     left->parent = tree;
@@ -3476,69 +3854,85 @@ create_tree (left, right, type, index)
   return tree;
 }
 
-/* Free the sub tree pointed by TREE.  */
+/* Mark the tree SRC as an optional subexpression.
+   To be called from preorder or postorder.  */
+
+static reg_errcode_t
+mark_opt_subexp (void *extra, bin_tree_t *node)
+{
+  Idx idx = (uintptr_t) extra;
+  if (node->token.type == SUBEXP && node->token.opr.idx == idx)
+    node->token.opt_subexp = 1;
+
+  return REG_NOERROR;
+}
+
+/* Free the allocated memory inside NODE. */
 
 static void
-free_bin_tree (tree)
-     bin_tree_t *tree;
+free_token (re_token_t *node)
+{
+#ifdef RE_ENABLE_I18N
+  if (node->type == COMPLEX_BRACKET && node->duplicated == 0)
+    free_charset (node->opr.mbcset);
+  else
+#endif /* RE_ENABLE_I18N */
+    if (node->type == SIMPLE_BRACKET && node->duplicated == 0)
+      re_free (node->opr.sbcset);
+}
+
+/* Worker function for tree walking.  Free the allocated memory inside NODE
+   and its children. */
+
+static reg_errcode_t
+free_tree (void *extra, bin_tree_t *node)
 {
-  if (tree == NULL)
-    return;
-  /*re_node_set_free (&tree->eclosure);*/
-  free_bin_tree (tree->left);
-  free_bin_tree (tree->right);
-  re_free (tree);
+  free_token (&node->token);
+  return REG_NOERROR;
 }
 
-/* Duplicate the node SRC, and return new node.  */
+
+/* Duplicate the node SRC, and return new node.  This is a preorder
+   visit similar to the one implemented by the generic visitor, but
+   we need more infrastructure to maintain two parallel trees --- so,
+   it's easier to duplicate.  */
 
 static bin_tree_t *
-duplicate_tree (src, dfa)
-     const bin_tree_t *src;
-     re_dfa_t *dfa;
+duplicate_tree (const bin_tree_t *root, re_dfa_t *dfa)
 {
-  bin_tree_t *left = NULL, *right = NULL, *new_tree;
-  int new_node_idx;
-  /* Since node indies must be according to Post-order of the tree,
-     we must duplicate the left at first.  */
-  if (src->left != NULL)
-    {
-      left = duplicate_tree (src->left, dfa);
-      if (left == NULL)
-       return NULL;
-    }
+  const bin_tree_t *node;
+  bin_tree_t *dup_root;
+  bin_tree_t **p_new = &dup_root, *dup_node = root->parent;
 
-  /* Secondaly, duplicate the right.  */
-  if (src->right != NULL)
+  for (node = root; ; )
     {
-      right = duplicate_tree (src->right, dfa);
-      if (right == NULL)
+      /* Create a new tree and link it back to the current parent.  */
+      *p_new = create_token_tree (dfa, NULL, NULL, &node->token);
+      if (*p_new == NULL)
+       return NULL;
+      (*p_new)->parent = dup_node;
+      (*p_new)->token.duplicated = 1;
+      dup_node = *p_new;
+
+      /* Go to the left node, or up and to the right.  */
+      if (node->left)
        {
-         free_bin_tree (left);
-         return NULL;
+         node = node->left;
+         p_new = &dup_node->left;
        }
-    }
-
-  /* At last, duplicate itself.  */
-  if (src->type == NON_TYPE)
-    {
-      new_node_idx = re_dfa_add_node (dfa, dfa->nodes[src->node_idx], 0);
-      dfa->nodes[new_node_idx].duplicated = 1;
-      if (BE (new_node_idx == -1, 0))
+      else
        {
-         free_bin_tree (left);
-         free_bin_tree (right);
-         return NULL;
+         const bin_tree_t *prev = NULL;
+         while (node->right == prev || node->right == NULL)
+           {
+             prev = node;
+             node = node->parent;
+             dup_node = dup_node->parent;
+             if (!node)
+               return dup_root;
+           }
+         node = node->right;
+         p_new = &dup_node->right;
        }
     }
-  else
-    new_node_idx = src->type;
-
-  new_tree = create_tree (left, right, src->type, new_node_idx);
-  if (BE (new_tree == NULL, 0))
-    {
-      free_bin_tree (left);
-      free_bin_tree (right);
-    }
-  return new_tree;
 }