QPDFObjectHandle::newUnicodeString to uses UTF-16 only when needed

Use the first of ASCII, PDFDocEncoding, or UTF-16 that is capable of
encoding the string.

14 files changed, 1007 insertions, 963 deletions

diff --git a/ChangeLog b/ChangeLog
index 49ae1882..4b0a238a 100644
--- a/ChangeLog
+++ b/ChangeLog
@@ -1,3 +1,15 @@
+2021-01-23  Jay Berkenbilt  <ejb@ql.org>
+
+	* Change behavior of QPDFObjectHandle::newUnicodeString so that it
+	encodes ASCII or PDFDocEncoding if those encodings will support
+	all the characters in the string, resorting to UTF-16 only if the
+	other encodings are insufficient. This is a cleaner implementation
+	of the intention of encoding strings for use outside of contents
+	and results in fewer instances of ASCII strings being needlessly
+	encoded as UTF-16. This change may cause qpdf to generate
+	different output from the same input when form field values are
+	set using methods from QPDFFormFieldObjectHelper.
+
 2021-01-16  Jay Berkenbilt  <ejb@ql.org>
 
 	* Add new constructors for QPDFNameTreeObjectHelper and
diff --git a/examples/qtest/set-form-values/form-out.pdf b/examples/qtest/set-form-values/form-out.pdf
index e40027c5..5e673533 100644
--- a/examples/qtest/set-form-values/form-out.pdf
+++ b/examples/qtest/set-form-values/form-out.pdf
diff --git a/include/qpdf/QPDFObjectHandle.hh b/include/qpdf/QPDFObjectHandle.hh
index 84f71836..b28568ed 100644
--- a/include/qpdf/QPDFObjectHandle.hh
+++ b/include/qpdf/QPDFObjectHandle.hh
@@ -480,10 +480,12 @@ class QPDFObjectHandle
     static QPDFObjectHandle newName(std::string const& name);
     QPDF_DLL
     static QPDFObjectHandle newString(std::string const& str);
-    // Create a string encoded in UTF-16 from the given utf8-encoded
-    // string. Such strings are appropriately encoded to appear in PDF
-    // files outside of content streams, such as in document metadata
-    // form field values, page labels, outlines, and similar locations.
+    // Create a string encoded from the given utf8-encoded string
+    // appropriately encoded to appear in PDF files outside of content
+    // streams, such as in document metadata form field values, page
+    // labels, outlines, and similar locations. We try ASCII first,
+    // then PDFDocEncoding, then UTF-16 as needed to successfully
+    // encode all the characters.
     QPDF_DLL
     static QPDFObjectHandle newUnicodeString(std::string const& utf8_str);
     QPDF_DLL
diff --git a/libqpdf/QPDF_String.cc b/libqpdf/QPDF_String.cc
index 5558979c..8f10b977 100644
--- a/libqpdf/QPDF_String.cc
+++ b/libqpdf/QPDF_String.cc
@@ -31,7 +31,13 @@ QPDF_String::~QPDF_String()
 QPDF_String*
 QPDF_String::new_utf16(std::string const& utf8_val)
 {
-    return new QPDF_String(QUtil::utf8_to_utf16(utf8_val));
+    std::string result;
+    if (! (QUtil::utf8_to_ascii(utf8_val, result, '?') ||
+           QUtil::utf8_to_pdf_doc(utf8_val, result, '?')))
+    {
+        result = QUtil::utf8_to_utf16(utf8_val);
+    }
+    return new QPDF_String(result);
 }
 
 std::string
diff --git a/manual/qpdf-manual.xml b/manual/qpdf-manual.xml
index a969ce32..e2b5a83e 100644
--- a/manual/qpdf-manual.xml
+++ b/manual/qpdf-manual.xml
@@ -4824,6 +4824,26 @@ print "\n";
      <itemizedlist>
       <listitem>
        <para>
+        Behavior Changes
+       </para>
+       <itemizedlist>
+        <listitem>
+         <para>
+          <function>QPDFObjectHandle::newUnicodeString</function> now
+          uses whichever of ASCII, PDFDocEncoding, of UTF-16 is
+          sufficient to encode all the characters in the string. This
+          reduces needless encoding in UTF-16 of strings that can be
+          encoded in ASCII. This change may cause qpdf to generate
+          different output than before when form field values are set
+          using <classname>QPDFFormFieldObjectHelper</classname>.
+         </para>
+        </listitem>
+       </itemizedlist>
+      </listitem>
+     </itemizedlist>
+     <itemizedlist>
+      <listitem>
+       <para>
         Library Enhancements
        </para>
        <itemizedlist>
diff --git a/qpdf/qtest/qpdf/appearances-1.pdf b/qpdf/qtest/qpdf/appearances-1.pdf
index aea7c30a..c73afae5 100644
--- a/qpdf/qtest/qpdf/appearances-1.pdf
+++ b/qpdf/qtest/qpdf/appearances-1.pdf
@@ -280,7 +280,7 @@ endobj
   /Subtype /Widget
   /T (list1)
   /Type /Annot
-  /V <feff0031>
+  /V (1)
 >>
 endobj
 
@@ -3642,195 +3642,195 @@ xref
 0000002269 00000 n 
 0000002400 00000 n 
 0000002758 00000 n 
-0000003313 00000 n 
-0000003789 00000 n 
-0000004210 00000 n 
-0000004681 00000 n 
-0000005106 00000 n 
-0000005245 00000 n 
-0000005395 00000 n 
-0000005485 00000 n 
-0000005729 00000 n 
-0000005749 00000 n 
-0000006115 00000 n 
-0000006479 00000 n 
-0000006845 00000 n 
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-0000007033 00000 n 
-0000007271 00000 n 
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-0000008244 00000 n 
-0000008264 00000 n 
-0000008630 00000 n 
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-0000009632 00000 n 
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-0000010700 00000 n 
-0000010721 00000 n 
-0000011000 00000 n 
-0000011021 00000 n 
-0000011353 00000 n 
-0000011517 00000 n 
-0000016343 00000 n 
-0000016365 00000 n 
-0000017153 00000 n 
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-0000023376 00000 n 
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-0000023961 00000 n 
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-0000027282 00000 n 
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-0000027587 00000 n 
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-0000030637 00000 n 
-0000030757 00000 n 
-0000030854 00000 n 
-0000030951 00000 n 
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-This file has utf-8 encoding errors and should be edited as a binary file. // <feff0054006800690073002000660069006c006500200068006100730020007500740066002d003800200065006e0063006f00640069006e00670020006500720072006f0072007300200061006e0064002000730068006f0075006c0064002000620065002000650064006900740065006400200061007300200061002000620069006e006100720079002000660069006c0065002e>
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 2: invalid codepoint (U+DEAD): �after // <feff0032003a00200069006e00760061006c0069006400200063006f006400650070006f0069006e0074002000280055002b00440045004100440029003a0020fffd00610066007400650072>
-3: not enough bytes for character: �!after (! included) // <feff0033003a0020006e006f007400200065006e006f00750067006800200062007900740065007300200066006f00720020006300680061007200610063007400650072003a0020fffd00210061006600740065007200200028002100200069006e0063006c00750064006500640029>
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 4: not enough bytes left in file � // <feff0034003a0020006e006f007400200065006e006f0075006700680020006200790074006500730020006c00650066007400200069006e002000660069006c00650020fffd>
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@@ -3,3 +3,5 @@ If you wanted to, you could cook some sweet 🥔 π.
 If you think wwwwww is good, you should try ʬʬʬʬʬʬ.
 బంగాళాదుంప సలాడ్
 𝄞 𝄢 𝄪 𝅂
+This can be encoded in ASCII.
+This can be encoded in PDFDocEncoding (€).
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index bedec447..c1901585 100644
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+++ b/qpdf/qtest/qpdf/unicode.out
@@ -3,3 +3,5 @@ If you wanted to, you could cook some sweet 🥔 π. // <feff0049006600200079006
 If you think wwwwww is good, you should try ʬʬʬʬʬʬ. // <feff0049006600200079006f00750020007400680069006e006b002000770077007700770077007700200069007300200067006f006f0064002c00200079006f0075002000730068006f0075006c00640020007400720079002002ac02ac02ac02ac02ac02ac002e>
 బంగాళాదుంప సలాడ్ // <feff0c2c0c020c170c3e0c330c3e0c260c410c020c2a00200c380c320c3e0c210c4d>
 𝄞 𝄢 𝄪 𝅂 // <feffd834dd1e0020d834dd220020d834dd2a0020d834dd42>
+This can be encoded in ASCII. // <546869732063616e20626520656e636f64656420696e2041534349492e>
+This can be encoded in PDFDocEncoding (€). // <546869732063616e20626520656e636f64656420696e20504446446f63456e636f64696e672028a0292e>