<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="yes"?><rss version="2.0" xmlns:atom="http://www.w3.org/2005/Atom" xmlns:content="http://purl.org/rss/1.0/modules/content/" xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"><channel><title>Automata on Opensource internals</title><link>https://articles.9j.nz/tags/automata/</link><description>Posts filed under Automata on Opensource internals.</description><generator>Hugo</generator><language>en-US</language><managingEditor>Jay Hubbert</managingEditor><lastBuildDate>Wed, 21 Oct 2026 04:16:00 +0000</lastBuildDate><atom:link href="https://articles.9j.nz/tags/automata/index.xml" rel="self" type="application/rss+xml"/><item><title>Go's regexp: OnePass, Backtrack and the NFA Fallback</title><link>https://articles.9j.nz/posts/how-go-regexp-picks-an-engine/</link><pubDate>Wed, 21 Oct 2026 04:16:00 +0000</pubDate><dc:creator>Jay Hubbert</dc:creator><guid isPermaLink="true">https://articles.9j.nz/posts/how-go-regexp-picks-an-engine/</guid><category>go</category><category>internals</category><category>regexp</category><category>automata</category><category>performance</category><description>Go's regexp package compiles every pattern once and then picks one of three engines at match time: a one-pass engine for anchored unambiguous patterns, a bit-state backtracker for small inputs, and a general NFA for everything else.</description><content:encoded>&lt;blockquote&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;TL;DR:&lt;/strong&gt; Go&amp;rsquo;s &lt;code&gt;regexp&lt;/code&gt; is not one engine, it is three. A pattern that is&#10;anchored and has unambiguous alternations runs on a &lt;strong&gt;one-pass&lt;/strong&gt; engine&#10;that never backtracks. A small input runs on a &lt;strong&gt;bit-state backtracker&lt;/strong&gt;&#10;with a visited bitmap. Everything else runs on a &lt;strong&gt;parallel NFA&lt;/strong&gt; with&#10;sparse queues. The package doc&amp;rsquo;s promise — linear time in the size of the&#10;input — holds for all three, because none of them ever explore the same&#10;(position, instruction) pair twice.&lt;/p&gt;&#10;&lt;/blockquote&gt;&#10;&lt;p&gt;Regular expressions are where language runtimes usually lose their minds.&#10;Backtracking engines give you the &amp;ldquo;leftmost-first&amp;rdquo; semantics that Perl and&#10;Python users expect, and then give you catastrophic backtracking, a denial&#10;of service in a regular expression.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;Go&amp;rsquo;s answer was to throw away backtracking entirely and simulate an NFA.&#10;That is the theoretically right answer and it makes some things slower.&#10;What is genuinely interesting is the layer of &lt;em&gt;adaptive&lt;/em&gt; strategy Go puts&#10;on top: the same pattern, compiled once, runs on a different engine&#10;depending on the shape of the pattern and the size of the input.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;This is a walk through how it all works, based on reading the Go source tree&#10;(Go 1.28 development tree).&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="the-promise"&gt;The promise&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;The package doc leads with it:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/regexp.go:13&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// The regexp implementation provided by this package is&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// guaranteed to run in time linear in the size of the input.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// (This is a property not guaranteed by most open source&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// implementations of regular expressions.) For more information&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// about this property, see https://swtch.com/~rsc/regexp/regexp1.html&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// or any book about automata theory.&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;That guarantee is what allows Go programs to accept a regex from a user and&#10;run it over untrusted input without a timeout. Everything below is in&#10;service of it.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="compile-one-program-three-engines-worth-of-metadata"&gt;Compile: one program, three engines&amp;rsquo; worth of metadata&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;regexp.Compile&lt;/code&gt; parses, simplifies and compiles the pattern, then decides&#10;what it is going to do with it:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/regexp.go:166&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;compile&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;expr&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;string&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;mode&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Flags&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;longest&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;error&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;err&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Parse&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;expr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;mode&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;err&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;err&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;maxCap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;MaxCap&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;capNames&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;CapNames&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Simplify&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;err&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Compile&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;err&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;err&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchcap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;NumCap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchcap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchcap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;2&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;expr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;expr&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;onepass&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;compileOnePass&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;numSubexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;maxCap&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;subexpNames&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;capNames&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cond&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;StartCond&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(),&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;longest&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;longest&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchcap&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchcap&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;minInputLen&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;minInputLen&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;),&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;onepass&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefixComplete&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;maxBitStateLen&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;maxBitStateLen&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefixComplete&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefixEnd&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;onePassPrefix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// TODO(rsc): Remove this allocation by adding&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// IndexString to package bytes.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefixBytes&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;byte&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefixRune&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;_&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;utf8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;DecodeRuneInString&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchSize&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchSize&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;++&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;mpool&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Four things happen here that matter later:&lt;/p&gt;&#10;&lt;ol&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;compileOnePass(prog)&lt;/code&gt; is attempted. If it succeeds, the regexp has a&#10;one-pass program and will use that engine.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;If there is no one-pass program, the &lt;em&gt;literal prefix&lt;/em&gt; is extracted&#10;(&lt;code&gt;prog.Prefix()&lt;/code&gt;) and &lt;code&gt;maxBitStateLen&lt;/code&gt; is computed — that is the input&#10;size below which the backtracker is allowed to run.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;The prefix is also kept as bytes and its first rune, so the engine can&#10;use &lt;code&gt;strings.Index&lt;/code&gt; to skip ahead.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;The machine pool index is chosen from the program size, so that the NFA&#10;allocates queues of the right size.&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ol&gt;&#10;&lt;p&gt;The &lt;code&gt;Regexp&lt;/code&gt; struct holds the lot:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/regexp.go:79&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;struct&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;expr&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;string&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// as passed to Compile&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Prog&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// compiled program&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;onepass&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;onePassProg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// onepass program or nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;numSubexp&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;maxBitStateLen&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;subexpNames&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;string&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;string&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// required prefix in unanchored matches&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefixBytes&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;byte&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// prefix, as a []byte&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefixRune&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;rune&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// first rune in prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefixEnd&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// pc for last rune in prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;mpool&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// pool for machines&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchcap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// size of recorded match lengths&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefixComplete&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// prefix is the entire regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cond&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;EmptyOp&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// empty-width conditions required at start of match&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;minInputLen&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// minimum length of the input in bytes&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// This field can be modified by the Longest method,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// but it is otherwise read-only.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;longest&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// whether regexp prefers leftmost-longest match&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;h2 id="the-dispatch"&gt;The dispatch&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;This is the whole engine selection, in one function:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/exec.go:517&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// find finds the leftmost match in the input, appends the position&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// of its subexpressions to dstCap and returns dstCap.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;//&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// nil is returned if no matches are found and non-nil if matches are found.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;find&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;r&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;io&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;RuneReader&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;byte&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;s&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;string&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ncap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dstCap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dstCap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Make sure &amp;#39;return dstCap&amp;#39; is non-nil.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dstCap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arrayNoInts&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;r&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;s&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;minInputLen&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; 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&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;put&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dstCap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;append&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dstCap&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchcap&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;...&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;put&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dstCap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Read the order:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;text&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-text" data-lang="text"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; re.find(reader, bytes, str)&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; |&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; v&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; +-----------------------------+&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; | len(input) &amp;lt; minInputLen ? |--yes--&amp;gt; no match (too short)&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; +-----------------------------+&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; |&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; v&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; +-----------------------------+&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; | re.onepass != nil ? |--yes--&amp;gt; ONE-PASS ENGINE&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; | (anchored + unambiguous) | single pc, no state, no alloc&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; +-----------------------------+&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; |&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; v&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; +-----------------------------+&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; | len(input) &amp;lt; maxBitStateLen |--yes--&amp;gt; BACKTRACK ENGINE&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; | ? (and not a RuneReader) | job stack + visited bitmap&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; +-----------------------------+&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; |&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; v&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; NFA MACHINE&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; sparse queues, dedup&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt; by instruction pointer&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;ol&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;Too short to match at all?&lt;/strong&gt; &lt;code&gt;minInputLen&lt;/code&gt; is the minimum number of&#10;bytes any match could consume (computed at compile time by walking the&#10;syntax tree). A three-byte input is rejected before any engine runs.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;One-pass program available?&lt;/strong&gt; Use it. Always, regardless of input&#10;size.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;Input small enough for the backtracker?&lt;/strong&gt; Use the backtracker.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;Otherwise:&lt;/strong&gt; the NFA machine.&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ol&gt;&#10;&lt;p&gt;The &lt;code&gt;r == nil&lt;/code&gt; conditions matter: an &lt;code&gt;io.RuneReader&lt;/code&gt; input has unknown&#10;length, so the size-based heuristics cannot be applied and the NFA is&#10;always used.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="engine-three-the-parallel-nfa"&gt;Engine three: the parallel NFA&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;The general engine is a Thompson NFA simulation with a twist: instead of&#10;keeping one state per thread, it keeps a &lt;em&gt;set&lt;/em&gt; of threads, deduplicated by&#10;instruction pointer. The dedup is what makes it linear.&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/exec.go:13&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// A queue is a &amp;#39;sparse array&amp;#39; holding pending threads of execution.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// See https://research.swtch.com/2008/03/using-uninitialized-memory-for-fun-and.html&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;queue&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;struct&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;sparse&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dense&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;entry&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// An entry is an entry on a queue.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// It holds both the instruction pc and the actual thread.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Some queue entries are just place holders so that the machine&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// knows it has considered that pc. Such entries have t == nil.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;entry&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;struct&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;thread&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// A thread is the state of a single path through the machine:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// an instruction and a corresponding capture array.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// See https://swtch.com/~rsc/regexp/regexp2.html&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;thread&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;struct&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// A machine holds all the state during an NFA simulation for p.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;machine&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;struct&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// corresponding Regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Prog&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// compiled program&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;q0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;q1&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;queue&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// two queues for runq, nextq&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pool&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;thread&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// pool of available threads&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matched&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// whether a match was found&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchcap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// capture information for the match&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inputs&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inputs&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;The &lt;code&gt;sparse&lt;/code&gt;/&lt;code&gt;dense&lt;/code&gt; pair is a sparse set: &lt;code&gt;sparse[pc]&lt;/code&gt; is the index into&#10;&lt;code&gt;dense&lt;/code&gt; where instruction &lt;code&gt;pc&lt;/code&gt; lives (or an old index, meaning &amp;ldquo;not&#10;present&amp;rdquo;). Adding a thread for an instruction that is already in the queue&#10;is a no-op:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/exec.go:313&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// add adds an entry to q for pc, unless the q already has such an entry.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// It also recursively adds an entry for all instructions reachable from pc by following&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// empty-width conditions satisfied by cond. pos gives the current position&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// in the input.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;machine&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;add&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;queue&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cond&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;lazyFlag&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;thread&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;thread&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="nx"&gt;Again&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;j&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;sparse&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;];&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;j&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dense&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dense&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;j&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;j&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dense&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dense&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dense&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;j&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dense&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;j&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; 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&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;switch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Op&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;default&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;panic&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;unhandled&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;case&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstFail&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// nothing&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;case&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAlt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAltMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;add&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;q&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cap&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cond&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;goto&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Again&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;case&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstEmptyWidth&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cond&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;match&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;EmptyOp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;goto&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Again&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;case&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstNop&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;goto&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; 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&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;opos&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;goto&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; 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&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstRuneAny&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstRuneAnyNotNL&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;alloc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cap&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cap&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cap&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;copy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cap&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cap&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;d&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;t&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Because a given instruction can only be in the queue once per step, the&#10;queue is bounded by the program size. The main loop advances one rune at a&#10;time and swaps two queues, so the work per input byte is O(program size),&#10;which is O(1) with respect to the input length. &lt;strong&gt;That is where the linear&#10;time guarantee comes from.&lt;/strong&gt;&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;The main loop:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/exec.go:197&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;runq&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;dense&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;startCond&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;EmptyBeginText&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Anchored match, past beginning of text.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;break&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matched&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Have match; finished exploring alternatives.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;break&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;r1&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefixRune&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;canCheckPrefix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Match requires literal prefix; fast search for it.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;advance&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;index&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;advance&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;break&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;advance&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;r&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;width&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;step&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;r1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;width1&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;step&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;width&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;That block is the &lt;strong&gt;literal prefix optimisation&lt;/strong&gt;. If the pattern requires&#10;a fixed literal at the start of a match — &lt;code&gt;foo[0-9]+&lt;/code&gt; requires &lt;code&gt;foo&lt;/code&gt; — the&#10;engine does not walk the input one rune at a time looking for it. It uses&#10;&lt;code&gt;strings.Index&lt;/code&gt; (which, as we saw in the previous article, is SIMD&#10;assembly) to jump straight to the next place the literal could occur. For a&#10;pattern like &lt;code&gt;^\d{6}-\d{6}&lt;/code&gt; searching a 10 MB log file, this is the&#10;difference between scanning 10 MB and scanning 10 MB with a vectorised&#10;&lt;code&gt;memchr&lt;/code&gt;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;i.canCheckPrefix()&lt;/code&gt; is false for &lt;code&gt;io.RuneReader&lt;/code&gt; inputs, and &lt;code&gt;i.index&lt;/code&gt;&#10;returns -1 when the literal is not found, ending the search.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;Zero-width conditions (&lt;code&gt;^&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;$&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;\b&lt;/code&gt;) are handled lazily:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/exec.go:117&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// A lazyFlag is a lazily-evaluated syntax.EmptyOp,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// for checking zero-width flags like ^ $ \A \z \B \b.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// It records the pair of relevant runes and does not&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// determine the implied flags until absolutely necessary&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// (most of the time, that means never).&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;lazyFlag&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;uint64&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;newLazyFlag&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;r1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;r2&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;rune&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;lazyFlag&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;lazyFlag&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;uint64&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;r1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;32&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;|&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;uint64&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;r2&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)))&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Instead of computing a bitmask of which assertions hold at every position,&#10;it stores the two runes around the position and evaluates the assertion&#10;only if some instruction actually asks. For most patterns, &lt;code&gt;\b&lt;/code&gt; and friends&#10;are never asked about.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="engine-one-the-one-pass-engine"&gt;Engine one: the one-pass engine&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;The one-pass engine exists for patterns where the engine can always tell&#10;which way to go — no backtracking, no state to save, one instruction&#10;pointer.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;The gate is in &lt;code&gt;compileOnePass&lt;/code&gt;:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/onepass.go:455&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// compileOnePass returns a new *syntax.Prog suitable for onePass execution if the original Prog&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// can be recharacterized as a one-pass regexp program, or syntax.nil if the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Prog cannot be converted. For a one pass prog, the fundamental condition that must&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// be true is: at any InstAlt, there must be no ambiguity about what branch to take.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;compileOnePass&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;onePassProg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Start&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// onepass regexp is anchored&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Start&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Op&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstEmptyWidth&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;||&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;EmptyOp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Start&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;EmptyBeginText&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;EmptyBeginText&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;hasAlt&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;_&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;range&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Op&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAlt&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;||&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Op&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAltMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;hasAlt&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;true&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;break&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// If we have alternates, every instruction leading to InstMatch must be EmptyEndText.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Also, any match on empty text must be $.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;_&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;range&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;opOut&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Op&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;switch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Op&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;default&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;opOut&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;hasAlt&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;case&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAlt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAltMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;opOut&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;||&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Op&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;case&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstEmptyWidth&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;opOut&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;EmptyOp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;EmptyEndText&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;EmptyEndText&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;continue&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Creates a slightly optimized copy of the original Prog&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// that cleans up some Prog idioms that block valid onepass programs&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;onePassCopy&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// checkAmbiguity on InstAlts, build onepass Prog if possible&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;makeOnePass&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;cleanupOnePass&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Three requirements, all of them necessary:&lt;/p&gt;&#10;&lt;ol&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;The program must be anchored&lt;/strong&gt; (&lt;code&gt;\A&lt;/code&gt;, i.e. &lt;code&gt;^&lt;/code&gt; in non-multiline&#10;mode). An unanchored pattern has to be tried at every position in the&#10;input, so it is not &amp;ldquo;one pass&amp;rdquo; over the input at all.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;No alternation may lead directly to a match&lt;/strong&gt;, because then the&#10;engine would have to try one branch and, on failure, go back.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;No ambiguity at any alternation&lt;/strong&gt;: the runes accepted by the two&#10;branches must be disjoint.&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ol&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;makeOnePass&lt;/code&gt; is where the disjointness is actually proven. It walks the&#10;program and, at every &lt;code&gt;InstAlt&lt;/code&gt;, merges the rune sets of the two branches:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/onepass.go:288&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// makeOnePass creates a onepass Prog, if possible. It is possible if at any alt,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// the match engine can always tell which branch to take. The routine may modify&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// p if it is turned into a onepass Prog. If it isn&amp;#39;t possible for this to be a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// onepass Prog, the Prog nil is returned. makeOnePass is recursive&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// to the size of the Prog.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;makeOnePass&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;onePassProg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;onePassProg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// If the machine is very long, it&amp;#39;s not worth the time to check if we can use one pass.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1000&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/onepass.go:316&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;case&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAlt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAltMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ok&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;check&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;check&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// check no-input paths to InstMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchOut&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchArg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchOut&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchArg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ok&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;break&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Match on empty goes in inst.Out&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchArg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchOut&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchArg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchArg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchOut&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchOut&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;m&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;true&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Op&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAltMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// build a dispatch operator from the two legs of the alt.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;onePassRunes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Next&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;mergeRuneSets&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;onePassRunes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;onePassRunes&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;],&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Next&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Next&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;mergeFailed&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ok&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;break&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;code&gt;mergeRuneSets&lt;/code&gt; merges two sorted, non-overlapping rune-pair lists and&#10;builds a parallel array of target program counters. If the two lists&#10;overlap, it returns &lt;code&gt;mergeFailed&lt;/code&gt; and the pattern is rejected:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/onepass.go:146&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// mergeRuneSets merges two non-intersecting runesets, and returns the merged result,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// and a NextIp array. The idea is that if a rune matches the OnePassRunes at index&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// i, NextIp[i/2] is the target. If the input sets intersect, an empty runeset and a&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// NextIp array with the single element mergeFailed is returned.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// The code assumes that both inputs contain ordered and non-intersecting rune pairs.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;const&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;mergeFailed&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mh"&gt;0xffffffff&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;The result is a dispatch table. At run time the engine peeks at the next&#10;rune and jumps:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/onepass.go:71&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// onePassNext selects the next actionable state of the prog, based on the input character.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// It should only be called when i.Op == InstAlt or InstAltMatch, and from the one-pass machine.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// One of the alternates may ultimately lead without input to end of line. If the instruction&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// is InstAltMatch the path to the InstMatch is in i.Out, the normal node in i.Next.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;onePassNext&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;onePassInst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;r&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;rune&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;next&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;MatchRunePos&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;r&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;next&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Next&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;next&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Op&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAltMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;and the engine loop is a plain &lt;code&gt;for&lt;/code&gt; with a switch — no queues, no&#10;backtracking, no saved state:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/exec.go:471&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// peek at the input rune to see which branch of the Alt to take&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;case&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAlt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAltMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;onePassNext&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;r&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;continue&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;The one-pass engine is by far the fastest of the three. It has no&#10;allocation, no thread pool, no queue — just an instruction pointer walking&#10;a program and a capture array.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;Note also that the one-pass engine gets its &lt;em&gt;own&lt;/em&gt; literal prefix handling&#10;(&lt;code&gt;onePassPrefix&lt;/code&gt;), including the &lt;code&gt;prefixEnd&lt;/code&gt; program counter so it can skip&#10;the prefix bytes entirely.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="engine-two-the-bit-state-backtracker"&gt;Engine two: the bit-state backtracker&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;The backtracker is a genuine backtracking search — it keeps a stack of&#10;jobs — but it is not allowed to revisit a state. That is what keeps it&#10;linear.&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/backtrack.go:5&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// backtrack is a regular expression search with submatch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// tracking for small regular expressions and texts. It allocates&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// a bit vector with (length of input) * (length of prog) bits,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// to make sure it never explores the same (character position, instruction)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// state multiple times. This limits the search to run in time linear in&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// the length of the test.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;//&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// backtrack is a fast replacement for the NFA code on small&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// regexps when onepass cannot be used.&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;The state is a bitmap:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/backtrack.go:30&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;const&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visitedBits&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;32&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;maxBacktrackProg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;500&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// len(prog.Inst) &amp;lt;= max&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;maxBacktrackVector&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;256&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1024&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// bit vector size &amp;lt;= max (bits)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// bitState holds state for the backtracker.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;bitState&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;struct&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;end&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;cap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;matchcap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;jobs&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;job&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visited&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inputs&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inputs&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;and the check is one bit test:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/backtrack.go:116&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// shouldVisit reports whether the combination of (pc, pos) has not&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// been visited yet.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;bitState&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;shouldVisit&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;uint&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;end&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visited&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visitedBits&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visitedBits&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)))&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visited&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visitedBits&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;|=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;lt;&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;n&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visitedBits&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;true&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;The index &lt;code&gt;pc*(end+1) + pos&lt;/code&gt; packs the (instruction, position) pair into a&#10;single integer, and the bit is set when visited. If the pair has been seen&#10;before, the search abandons that branch — which is exactly what turns&#10;catastrophic backtracking into &amp;ldquo;we already know this fails&amp;rdquo;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;The size limits follow from the bitmap size:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/backtrack.go:62&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// maxBitStateLen returns the maximum length of a string to search with&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// the backtracker using prog.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;maxBitStateLen&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;!&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;shouldBacktrack&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;maxBacktrackVector&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// shouldBacktrack reports whether the program is too&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// long for the backtracker to run.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;shouldBacktrack&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;lt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;maxBacktrackProg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;The bitmap needs &lt;code&gt;len(prog.Inst) * (end+1)&lt;/code&gt; bits, and the budget is&#10;&lt;code&gt;256 * 1024&lt;/code&gt; bits (32 KiB). So the maximum searchable input length is&#10;&lt;code&gt;256*1024 / len(prog.Inst)&lt;/code&gt;. A ten-instruction program can backtrack over&#10;26 000 bytes; a 500-instruction program can only manage 524 bytes. &lt;strong&gt;The&#10;budget is the product of the two&lt;/strong&gt;, and that is the entire reason there is&#10;a size check at all.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;The bitmap is allocated once and reused, with the pool keeping it warm:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/backtrack.go:77&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// reset resets the state of the backtracker.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// end is the end position in the input.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// ncap is the number of captures.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;bitState&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;reset&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;end&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;ncap&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;end&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;end&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;cap&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;jobs&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;jobs&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;make&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([]&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;job&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;256&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;jobs&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;jobs&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visitedSize&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;end&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visitedBits&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visitedBits&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;cap&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visited&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visitedSize&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visited&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;make&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;([]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visitedSize&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;maxBacktrackVector&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;/&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visitedBits&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visited&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visited&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visitedSize&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;clear&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;visited&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// set to 0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;The search itself is a job stack. &lt;code&gt;tryBacktrack&lt;/code&gt; pops a job, executes one&#10;instruction, and pushes the continuations:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/backtrack.go:137&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// tryBacktrack runs a backtracking search starting at pos.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Regexp&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;tryBacktrack&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;bitState&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;input&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;int&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;longest&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;longest&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;push&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;jobs&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;l&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;jobs&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Pop job off the stack.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;jobs&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;l&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;jobs&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;l&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;jobs&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;l&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;].&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;jobs&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;jobs&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[:&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;l&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;and the &lt;code&gt;arg&lt;/code&gt; flag is a neat trick for handling alternation without&#10;pushing two jobs:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/backtrack.go:171&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;case&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;syntax&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAlt&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;:&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Cannot just&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// b.push(inst.Out, pos, false)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// b.push(inst.Arg, pos, false)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// If during the processing of inst.Out, we encounter&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// inst.Arg via another path, we want to process it then.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Pushing it here will inhibit that. Instead, re-push&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// inst with arg==true as a reminder to push inst.Arg out&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// later.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Finished inst.Out; try inst.Arg.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;arg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;false&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;goto&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;CheckAndLoop&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;push&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;true&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pc&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;inst&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;goto&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;CheckAndLoop&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;The unanchored case has an important comment about why it is not actually&#10;quadratic:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/backtrack.go:328&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;else&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Unanchored search, starting from each possible text position.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Notice that we have to try the empty string at the end of&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// the text, so the loop condition is pos &amp;lt;= end, not pos &amp;lt; end.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// This looks like it&amp;#39;s quadratic in the size of the text,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// but we are not clearing visited between calls to TrySearch,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// so no work is duplicated and it ends up still being linear.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;width&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;-&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;lt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;end&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;width&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;width&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Match requires literal prefix; fast search for it.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;advance&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;index&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;re&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;advance&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;&amp;lt;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;freeBitState&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;b&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;nil&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;pos&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;+=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;advance&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;The &lt;code&gt;visited&lt;/code&gt; bitmap is &lt;em&gt;not&lt;/em&gt; cleared between start positions, so work&#10;done at position 5 is not redone at position 6. That is what keeps the&#10;outer loop linear despite looking like a nested loop.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="the-program"&gt;The program&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;All three engines run the same instruction set, defined in&#10;&lt;code&gt;regexp/syntax&lt;/code&gt;:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/syntax/prog.go:114&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// An Inst is a single instruction in a regular expression program.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;type&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Inst&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;struct&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Op&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstOp&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// all but InstMatch, InstFail&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// InstAlt, InstAltMatch, InstCapture, InstEmptyWidth&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Rune&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[]&lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;rune&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/syntax/prog.go:27&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;const&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAlt&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstOp&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kc"&gt;iota&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstAltMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstCapture&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstEmptyWidth&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstFail&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstNop&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstRune&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstRune1&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstRuneAny&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstRuneAnyNotNL&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;A &lt;code&gt;Prog&lt;/code&gt; is a flat slice of instructions with a &lt;code&gt;Start&lt;/code&gt; index. The &lt;code&gt;Rune&lt;/code&gt;&#10;field holds the character class for a rune-matching instruction, and&#10;&lt;code&gt;InstRune1&lt;/code&gt;/&lt;code&gt;InstRuneAny&lt;/code&gt;/&lt;code&gt;InstRuneAnyNotNL&lt;/code&gt; are the common special cases&#10;that get their own opcodes so the hot loop does not have to look at the&#10;&lt;code&gt;Rune&lt;/code&gt; slice at all.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;The literal prefix comes from the same package:&lt;/p&gt;&#10;&lt;div class="code-block"&gt;&#10; &lt;div class="code-block-head"&gt;&#10; &lt;span class="code-lang"&gt;go&lt;/span&gt;&#10; &lt;button class="code-copy" type="button" data-copy&gt;Copy&lt;/button&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10; &lt;div class="code-block-body"&gt;&#10; &lt;div class="highlight"&gt;&lt;pre tabindex="0" class="chroma"&gt;&lt;code class="language-go" data-lang="go"&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// src/regexp/syntax/prog.go:147&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Prefix returns a literal string that all matches for the&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// regexp must start with. Complete is true if the prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="c1"&gt;// is the entire match.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="kd"&gt;func&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;*&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Prog&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;prefix&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;string&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;complete&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="kt"&gt;bool&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;:=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;skipNop&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;uint32&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Start&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;))&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Avoid allocation of buffer if prefix is empty.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;if&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;op&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstRune&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;||&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Rune&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="s"&gt;&amp;#34;&amp;#34;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;,&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Op&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="c1"&gt;// Have prefix; gather characters.&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="kd"&gt;var&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;buf&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;strings&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Builder&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;for&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;op&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;()&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstRune&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nb"&gt;len&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Rune&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;1&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;Flags&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Arg&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;FoldCase&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;&amp;amp;&amp;amp;&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Rune&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;]&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;!=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;utf8&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;RuneError&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;{&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;buf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;WriteRune&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Rune&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;[&lt;/span&gt;&lt;span class="mi"&gt;0&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;])&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;=&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;p&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;skipNop&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Out&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;)&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="w"&gt;&#9;&lt;/span&gt;&lt;span class="k"&gt;return&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;buf&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nf"&gt;String&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;(),&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;i&lt;/span&gt;&lt;span class="p"&gt;.&lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;Op&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="o"&gt;==&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt; &lt;/span&gt;&lt;span class="nx"&gt;InstMatch&lt;/span&gt;&lt;span class="w"&gt;&#10;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class="line"&gt;&lt;span class="cl"&gt;&lt;span class="p"&gt;}&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/span&gt;&lt;/code&gt;&lt;/pre&gt;&lt;/div&gt;&#10; &lt;/div&gt;&#10;&lt;/div&gt;&#10;&lt;p&gt;Only &lt;em&gt;single, case-sensitive, non-RuneError&lt;/em&gt; runes count, so &lt;code&gt;(?i)hello&lt;/code&gt;&#10;has no usable prefix — the case folding means the literal in the input&#10;could be &lt;code&gt;HELLO&lt;/code&gt;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="trade-offs"&gt;Trade-offs&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;What the three-engine design buys:&lt;/strong&gt; the common cases are fast. An&#10;anchored literal pattern runs on the one-pass engine with no allocation at&#10;all. A pattern over a small buffer runs on the backtracker, which avoids&#10;the NFA&amp;rsquo;s queue bookkeeping. A pattern over a large buffer runs on the NFA,&#10;which never allocates per match.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;What it costs:&lt;/strong&gt;&lt;/p&gt;&#10;&lt;ul&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;Compiling is expensive.&lt;/strong&gt; &lt;code&gt;syntax.Parse&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;Simplify&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;Compile&lt;/code&gt; and&#10;&lt;code&gt;makeOnePass&lt;/code&gt; all run at &lt;code&gt;regexp.Compile&lt;/code&gt; time. Compiling a regex in a&#10;hot loop is a disaster; compile once, reuse the &lt;code&gt;*Regexp&lt;/code&gt;.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;The one-pass analysis can reject a pattern that looks simple.&lt;/strong&gt;&#10;&lt;code&gt;^(a|ab)c&lt;/code&gt; has overlapping branches and is rejected.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;The one-pass engine only handles anchored patterns.&lt;/strong&gt; &lt;code&gt;^abc&lt;/code&gt; is&#10;one-pass; &lt;code&gt;abc&lt;/code&gt; is not, because an unanchored pattern has to be tried at&#10;every position.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;The backtracker is limited by a 32 KiB bitmap.&lt;/strong&gt; Long programs get a&#10;tiny input budget, and past it you drop to the NFA.&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;strong&gt;The NFA allocates queues sized by the program.&lt;/strong&gt; A 5000-instruction&#10;pattern means big queues, allocated from a pool on first use.&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ul&gt;&#10;&lt;h2 id="caveats"&gt;Caveats&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;&lt;code&gt;Regexp.Longest()&lt;/code&gt; changes the semantics and cannot be called&#10;concurrently.&lt;/strong&gt; It flips the engine from leftmost-first to leftmost-longest&#10;matching, which changes which match you get and disables the &amp;ldquo;cut off&#10;lower-priority threads&amp;rdquo; optimisation in the NFA step.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;&lt;code&gt;regexp&lt;/code&gt; is safe for concurrent use; &lt;code&gt;Regexp.Copy&lt;/code&gt; is deprecated.&lt;/strong&gt; The&#10;copy existed to avoid lock contention in Go 1.11 and earlier; since Go 1.12&#10;the machine pool handles that.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;The &lt;code&gt;m.matchcap&lt;/code&gt; slice is reused between calls.&lt;/strong&gt; If you hold on to the&#10;result of &lt;code&gt;FindStringSubmatchIndex&lt;/code&gt; it is fine — the result is copied out —&#10;but the internal capture array is pooled.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;An &lt;code&gt;io.RuneReader&lt;/code&gt; input always uses the NFA.&lt;/strong&gt; All the size-based&#10;heuristics are disabled, because the length is not known in advance.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;Leftmost-first, not leftmost-longest, unless you ask.&lt;/strong&gt; Go&amp;rsquo;s default&#10;semantics match what Perl and Python do. &lt;code&gt;CompilePOSIX&lt;/code&gt; gives POSIX&#10;leftmost-longest, but as the doc notes, it &amp;ldquo;chooses the one that a&#10;backtracking search would have found first&amp;rdquo; — it is not the full POSIX&#10;rule, which is &amp;ldquo;computationally prohibitive and not even well-defined&amp;rdquo;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;The linear-time guarantee is about the &lt;em&gt;input&lt;/em&gt;, not the pattern.&lt;/strong&gt; A&#10;pattern with 100 000 instructions is still O(n · 100 000). The guarantee&#10;protects you from user-supplied patterns over user-supplied data, which is&#10;the case that matters.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="wrapping-up"&gt;Wrapping up&lt;/h2&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;The one thing to remember:&lt;/strong&gt; &lt;code&gt;regexp.Compile&lt;/code&gt; decides once, at compile&#10;time, which of three engines will run your pattern — one-pass, bit-state&#10;backtracker, or parallel NFA — and the choice is based on the &lt;em&gt;shape of the&#10;pattern&lt;/em&gt; (anchored? unambiguous alternations? literal prefix?) and the&#10;&lt;em&gt;size of the input&lt;/em&gt;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;The part people get wrong:&lt;/strong&gt; assuming Go&amp;rsquo;s &lt;code&gt;regexp&lt;/code&gt; is a backtracking&#10;engine and therefore slow. It is not; it is an NFA with a bit-state&#10;backtracker bolted on for small inputs. The catastrophic backtracking you&#10;get in Python and Ruby does not happen, and the reason is the &lt;code&gt;visited&lt;/code&gt;&#10;bitmap — every &lt;code&gt;(instruction, position)&lt;/code&gt; pair is explored at most once.&lt;/p&gt;&#10;&lt;p&gt;&lt;strong&gt;What to go do about it:&lt;/strong&gt; compile your patterns once at startup and keep&#10;the &lt;code&gt;*Regexp&lt;/code&gt;; anchor patterns with &lt;code&gt;^&lt;/code&gt; where you can, because anchoring&#10;is what unlocks the one-pass engine; and if you are matching a literal&#10;prefix followed by structure, write it so the prefix is extractable —&#10;that is what turns an O(n) scan into an O(n) SIMD &lt;code&gt;memchr&lt;/code&gt;.&lt;/p&gt;&#10;&lt;h2 id="further-reading"&gt;Further reading&lt;/h2&gt;&#10;&lt;ul&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/regexp/regexp.go&lt;/code&gt; — the package doc&amp;rsquo;s linear-time guarantee, &lt;code&gt;compile&lt;/code&gt;, the &lt;code&gt;Regexp&lt;/code&gt; struct&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/regexp/exec.go&lt;/code&gt; — the NFA &lt;code&gt;machine&lt;/code&gt;, its sparse queues, and the &lt;code&gt;find&lt;/code&gt; dispatch&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/regexp/onepass.go&lt;/code&gt; — &lt;code&gt;compileOnePass&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;makeOnePass&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;mergeRuneSets&lt;/code&gt;, &lt;code&gt;onePassNext&lt;/code&gt;&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/regexp/backtrack.go&lt;/code&gt; — the bit-state backtracker, the &lt;code&gt;visited&lt;/code&gt; bitmap, &lt;code&gt;maxBacktrackVector&lt;/code&gt;&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/regexp/syntax/prog.go&lt;/code&gt; — the &lt;code&gt;Prog&lt;/code&gt;, the &lt;code&gt;Inst&lt;/code&gt; instruction set, &lt;code&gt;Prefix&lt;/code&gt;&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/regexp/syntax/parse.go&lt;/code&gt; — the pattern parser&lt;/li&gt;&#10;&lt;li&gt;&lt;code&gt;src/regexp/syntax/simplify.go&lt;/code&gt; — &lt;code&gt;Simplify&lt;/code&gt;, which rewrites the tree before compilation&lt;/li&gt;&#10;&lt;/ul&gt;&#10;</content:encoded></item></channel></rss>