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[lilypond.git] / Documentation / contributor / programming-work.itexi
1 @c -*- coding: us-ascii; mode: texinfo; -*-
2 @node Programming work
3 @chapter Programming work
4
5 @menu
6 * Overview of LilyPond architecture::
7 * LilyPond programming languages::
8 * Programming without compiling::
9 * Finding functions::
10 * Code style::
11 * Debugging LilyPond::
12 * Adding or modifying features::
13 * Iterator tutorial::
14 * Engraver tutorial::
15 * Callback tutorial::
16 * LilyPond scoping::
17 * LilyPond miscellany::
18 @end menu
19
20 @node Overview of LilyPond architecture
21 @section Overview of LilyPond architecture
22
23 LilyPond processes the input file into graphical and musical output in a
24 number of stages.  This process, along with the types of routines that
25 accomplish the various stages of the process, is described in this section.  A
26 more complete description of the LilyPond architecture and internal program
27 execution is found in Erik Sandberg's
28 @uref{http://lilypond.org/web/images/thesis-erik-sandberg.pdf, master's
29 thesis}.
30
31 The first stage of LilyPond processing is @emph{parsing}.  In the parsing
32 process, music expressions in LilyPond input format are converted to music
33 expressions in Scheme format.  In Scheme format, a music expression is a list
34 in tree form, with nodes that indicate the relationships between various music
35 events.  The LilyPond parser is written in Bison.
36
37 The second stage of LilyPond processing is @emph{iterating}.  Iterating
38 assigns each music event to a context, which is the environment in which the
39 music will be finally engraved.  The context is responsible for all further
40 processing of the music.  It is during the iteration stage that contexts are
41 created as necessary to ensure that every note has a Voice type context (e.g.
42 Voice, TabVoice, DrumVoice, CueVoice, MensuralVoice, VaticanaVoice,
43 GregorianTranscriptionVoice), that the Voice type contexts exist in
44 appropriate Staff type contexts, and that parallel Staff type contexts exist
45 in StaffGroup type contexts.  In addition, during the iteration stage each
46 music event is assigned a moment, or a time in the music when the event
47 begins.
48
49 Each type of music event has an associated iterator.  Iterators are defined in
50 *-iterator.cc. During iteration, an
51 event's iterator is called to deliver that music event to the appropriate
52 context(s).
53
54 The final stage of LilyPond processing is @emph{translation}.  During
55 translation, music events are prepared for graphical or midi output.  The
56 translation step is accomplished by the polymorphic base class Translator
57 through its two derived classes: Engraver (for graphical output) and
58 Performer (for midi output).
59
60 Translators are defined in C++ files named *-engraver.cc and *-performer.cc.
61 Much of the work of translating is handled by Scheme functions,
62 which is one of the keys to LilyPond's exceptional flexibility.
63
64 @sourceimage{architecture-diagram,,,png}
65
66
67 @node LilyPond programming languages
68 @section LilyPond programming languages
69
70 Programming in LilyPond is done in a variety of programming languages.  Each
71 language is used for a specific purpose or purposes.  This section describes
72 the languages used and provides links to reference manuals and tutorials for
73 the relevant language.
74
75 @subsection C++
76
77 The core functionality of LilyPond is implemented in C++.
78
79 C++ is so ubiquitous that it is difficult to identify either a reference
80 manual or a tutorial.  Programmers unfamiliar with C++ will need to spend some
81 time to learn the language before attempting to modify the C++ code.
82
83 The C++ code calls Scheme/GUILE through the GUILE interface, which is
84 documented in the
85 @uref{http://www.gnu.org/software/guile/manual/html_node/index.html, GUILE
86   Reference Manual}.
87
88 @subsection Flex
89
90 The LilyPond lexer is implemented in Flex, an implementation of the Unix lex
91 lexical analyser generator.  Resources for Flex can be found
92 @uref{http://flex.sourceforge.net/, here}.
93
94 @subsection GNU Bison
95
96 The LilyPond parser is implemented in Bison, a GNU parser generator.  The
97 Bison homepage is found at @uref{http://www.gnu.org/software/bison/,
98 gnu.org}.  The manual (which includes both a reference and tutorial) is
99 @uref{http://www.gnu.org/software/bison/manual/index.html, available} in a
100 variety of formats.
101
102 @subsection GNU Make
103
104 GNU Make is used to control the compiling process and to build the
105 documentation and the website.  GNU Make documentation is available at
106 @uref{http://www.gnu.org/software/make/manual/, the GNU website}.
107
108 @subsection GUILE or Scheme
109
110 GUILE is the dialect of Scheme that is used as LilyPond's extension language.
111 Many extensions to LilyPond are written entirely in GUILE.  The
112 @uref{http://www.gnu.org/software/guile/manual/html_node/index.html,
113 GUILE Reference Manual} is available online.
114
115 @uref{http://mitpress.mit.edu/sicp/full-text/book/book.html, Structure and
116 Interpretation of Computer Programs}, a popular textbook used to teach
117 programming in Scheme is available in its entirety online.
118
119 An introduction to Guile/Scheme as used in LilyPond can be found in the
120 Learning Manual, see @rlearning{Scheme tutorial}.
121
122 @subsection MetaFont
123
124 MetaFont is used to create the music fonts used by LilyPond.  A MetaFont
125 tutorial is available at @uref{http://metafont.tutorial.free.fr/, the
126 METAFONT tutorial page}.
127
128 @subsection PostScript
129
130 PostScript is used to generate graphical output.  A brief PostScript tutorial
131 is @uref{http://local.wasp.uwa.edu.au/~pbourke/dataformats/postscript/,
132 available online}.  The
133 @uref{http://www.adobe.com/devnet/postscript/pdfs/PLRM.pdf, PostScript Lanugage
134 Reference} is available online in PDF format.
135
136 @subsection Python
137
138 Python is used for XML2ly and is used for buillding the documentation and the
139 website.
140
141 Python documentation is available at @uref{http://www.python.org/doc/,
142 python.org}.
143
144 @node Programming without compiling
145 @section Programming without compiling
146
147 Much of the development work in LilyPond takes place by changing *.ly or
148 *.scm files.  These changes can be made without compiling LilyPond.  Such
149 changes are described in this section.
150
151
152 @subsection Modifying distribution files
153
154 Much of LilyPond is written in Scheme or LilyPond input files.  These
155 files are interpreted when the program is run, rather than being compiled
156 when the program is built, and are present in all LilyPond distributions.
157 You will find .ly files in the ly/ directory and the Scheme files in the
158 scm/ directory.  Both Scheme files and .ly files can be modified and
159 saved with any text editor.  It's probably wise to make a backup copy of
160 your files before you modify them, although you can reinstall if the
161 files become corrupted.
162
163 Once you've modified the files, you can test the changes just by running
164 LilyPond on some input file.  It's a good idea to create a file that
165 demonstrates the feature you're trying to add.  This file will eventually
166 become a regression test and will be part of the LilyPond distribution.
167
168 @subsection Desired file formatting
169
170 Files that are part of the LilyPond distribution have Unix-style line
171 endings (LF), rather than DOS (CR+LF) or MacOS 9 and earlier (CR).  Make
172 sure you use the necessary tools to ensure that Unix-style line endings are
173 preserved in the patches you create.
174
175 Tab characters should not be included in files for distribution.  All
176 indentation should be done with spaces.  Most editors have settings to
177 allow the setting of tab stops and ensuring that no tab characters are
178 included in the file.
179
180 Scheme files and LilyPond files should be written according to standard
181 style guidelines.  Scheme file guidelines can be found at
182 @uref{http://community.schemewiki.org/?scheme-style}.  Following these
183 guidelines will make your code easier to read.  Both you and others that
184 work on your code will be glad you followed these guidelines.
185
186 For LilyPond files, you should follow the guidelines for LilyPond snippets
187 in the documentation.  You can find these guidelines at
188 @ref{Texinfo introduction and usage policy}.
189
190 @node Finding functions
191 @section Finding functions
192
193 When making changes or fixing bugs in LilyPond, one of the initial
194 challenges is finding out where in the code tree the functions to
195 be modified live.  With nearly 3000 files in the source tree,
196 trial-and-error searching is generally ineffective. This section
197 describes a process for finding interesting code.
198
199 @subsection Using the ROADMAP
200
201 The file ROADMAP is located in the main directory of the lilypond source.
202 ROADMAP lists all of the directories in the LilPond source tree, along
203 with a brief description of the kind of files found in each directory.
204 This can be a very helpful tool for deciding which directories to search
205 when looking for a function.
206
207
208 @subsection Using grep to search
209
210 Having identified a likely subdirectory to search, the grep utility can
211 be used to search for a function name.  The format of the grep command is
212
213 @example
214 grep -i functionName subdirectory/*
215 @end example
216
217 This command will search all the contents of the directory subdirectory/
218 and display every line in any of the files that contains
219 functionName.  The @code{-i} option makes @command{grep} ignore
220 case -- this can be very useful if you are not yet familiar with
221 our capitalization conventions.
222
223 The most likely directories to grep for function names are scm/ for
224 scheme files, ly/ for lilypond input (*.ly) files, and lily/ for C++
225 files.
226
227
228 @subsection Using git grep to search
229
230 If you have used git to obtain the source, you have access to a
231 powerful tool to search for functions.  The command:
232
233 @example
234 git grep functionName
235 @end example
236
237 will search through all of the files that are present in the git
238 repository looking for functionName.  It also presents the results
239 of the search using @code{less}, so the results are displayed one page
240 at a time.
241
242 @subsection Searching on the git repository at Savannah
243
244 You can also use the equivalent of git grep on the Savannah server.
245
246 @itemize
247
248 @item
249 Go to http://git.sv.gnu.org/gitweb/?p=lilypond.git
250
251 @item
252 In the pulldown box that says commit, select grep.
253
254 @item
255 Type functionName in the search box, and hit enter/return
256
257 @end itemize
258
259 This will initiate a search of the remote git repository.
260
261
262 @node Code style
263 @section Code style
264
265 @menu
266 @end menu
267
268 @subsection Handling errors
269
270 As a general rule, you should always try to continue computations,
271 even if there is some kind of error.  When the program stops, it
272 is often very hard for a user to pinpoint what part of the input
273 causes an error.  Finding the culprit is much easier if there is
274 some viewable output.
275
276 So functions and methods do not return errorcodes, they never
277 crash, but report a programming_error and try to carry on.
278
279 @subsection Languages
280
281 C++ and Python are preferred.  Python code should use PEP 8.
282
283 @subsection Filenames
284
285 Definitions of classes that are only accessed via pointers (*) or
286 references (&) shall not be included as include files.
287
288 @verbatim
289    filenames
290
291         ".hh"   Include files
292              ".cc"      Implementation files
293              ".icc"     Inline definition files
294              ".tcc"     non inline Template defs
295
296    in emacs:
297
298              (setq auto-mode-alist
299                    (append '(("\\.make$" . makefile-mode)
300                         ("\\.cc$" . c++-mode)
301                         ("\\.icc$" . c++-mode)
302                         ("\\.tcc$" . c++-mode)
303                         ("\\.hh$" . c++-mode)
304                         ("\\.pod$" . text-mode)
305                         )
306                       auto-mode-alist))
307 @end verbatim
308
309 The class Class_name is coded in @q{class-name.*}
310
311 @subsection Indentation
312
313 Standard GNU coding style is used. In emacs:
314
315 @verbatim
316              (add-hook 'c++-mode-hook
317                   '(lambda() (c-set-style "gnu")
318                      ))
319 @end verbatim
320
321 If you like using font-lock, you can also add this to your
322 @q{.emacs}:
323
324 @verbatim
325              (setq font-lock-maximum-decoration t)
326              (setq c++-font-lock-keywords-3
327                    (append
328                     c++-font-lock-keywords-3
329                     '(("\\b\\(a-zA-Z_?+_\\)\\b" 1 font-lock-variable-name-face) ("\\b\\(A-Z?+a-z_?+\\)\\b" 1 font-lock-type-face))
330                     ))
331 @end verbatim
332
333 Some source files may not currently have proper indenting.  If this
334 is the case, it is desirable to fix the improper indenting when the
335 file is modified, with the hope of continually improving the code.
336
337 @subsection Indenting files with emacs in script mode
338
339 @c email to wl@gnu.org when I get here.
340
341 @warning{this is pending some confirmation on -devel.  July 2009 -gp}
342
343 Command-line script to format stuff with emacs:
344
345 @example
346 #!/bin/sh
347 emacs $1 -batch --eval '(indent-region (point-min) (point-max) nil)' -f save-buffer
348 @end example
349
350 (that's all on one line)
351
352 Save it as a shell script, then run on the file(s) you modified.
353
354 @subsection Indenting with vim
355
356 Although emacs indentation is the LilyPond standard, acceptable
357 indentation can usually be accomplished with vim.  Some hints for
358 vim are as follows:
359
360 A workable .vimrc:
361
362 @verbatim
363 set cindent
364 set smartindent
365 set autoindent
366 set expandtab
367 set softtabstop=2
368 set shiftwidth=2
369 filetype plugin indent on
370 set incsearch
371 set ignorecase smartcase
372 set hlsearch
373 set confirm
374 set statusline=%F%m%r%h%w\ %{&ff}\ %Y\ [ASCII=\%03.3b]\ [HEX=\%02.2B]\ %04l,%04v\ %p%%\ [LEN=%L]
375 set laststatus=2
376 set number
377 " Remove trailing whitespace on write
378 autocmd BufWritePre * :%s/\s\+$//e
379 @end verbatim
380
381 With this .vimrc, files can be reindented automatically by highlihting
382 the lines to be indented in visual mode (use V to enter visual mode)
383 and pressing =.
384
385 A scheme.vim file will help improve the indentation.  This one
386 was suggested by Patrick McCarty.  It should be saved in
387 ~/.vim/after/syntax/scheme.vim.
388
389 @verbatim
390 " Additional Guile-specific 'forms'
391 syn keyword schemeSyntax define-public define* define-safe-public
392 syn keyword schemeSyntax use-modules define-module
393 syn keyword schemeSyntax defmacro-public define-macro
394 syn keyword schemeSyntax define-markup-command
395 syn keyword schemeSyntax define-markup-list-command
396 syn keyword schemeSyntax let-keywords* lambda* define*-public
397 syn keyword schemeSyntax defmacro* defmacro*-public
398
399 " All of the above should influence indenting too
400 set lw+=define-public,define*,define-safe-public,use-modules,define-module
401 set lw+=defmacro-public,define-macro
402 set lw+=define-markup-command,define-markup-list-command
403 set lw+=let-keywords*,lambda*,define*-public,defmacro*,defmacro*-public
404
405 " These forms should not influence indenting
406 set lw-=if
407 set lw-=set!
408
409 " Try to highlight all ly: procedures
410 syn match schemeFunc "ly:[^) ]\+"
411 @end verbatim
412
413 @subsection Classes and Types
414
415 @verbatim
416 This_is_a_class
417 @end verbatim
418
419
420 @subsection Members
421
422 Member variable names end with an underscore:
423
424 @verbatim
425 Type Class::member_
426 @end verbatim
427
428
429 @subsection Macros
430
431 Macro names should be written in uppercase completely.
432
433
434 @subsection Broken code
435
436 Do not write broken code.  This includes hardwired dependencies,
437 hardwired constants, slow algorithms and obvious limitations.  If
438 you can not avoid it, mark the place clearly, and add a comment
439 explaining shortcomings of the code.
440
441 We reject broken-in-advance on principle.
442
443 @subsection Naming
444
445 Variable names should be complete words, rather than abbreviations.
446 For example, it is preferred to use @code{thickness} rather than
447 @code{th} or @code{t}.
448
449 Multi-word variable names in C++ should have the words separated
450 by the underscore character (@q{_}).
451
452 Multi-word variable names in Scheme should have the words separated
453 by a hyphen (@q{-}).
454
455 @subsection Comments
456
457 Comments may not be needed if descriptive variable names are used
458 in the code and the logic is straightforward.  However, if the
459 logic is difficult to follow, and particularly if non-obvious
460 code has been included to resolve a bug, a comment describing
461 the logic and/or the need for the non-obvious code should be included.
462
463 There are instances where the current code could be commented better.
464 If significant time is required to understand the code as part of
465 preparing a patch, it would be wise to add comments reflecting your
466 understanding to make future work easier.
467
468 @subsection Messages
469
470 Messages need to follow Localization.
471
472
473 @subsection Localization
474
475 This document provides some guidelines for programmers write user
476 messages.  To help translations, user messages must follow
477 uniform conventions.  Follow these rules when coding for LilyPond.
478 Hopefully, this can be replaced by general GNU guidelines in the
479 future.  Even better would be to have an English (en_BR, en_AM)
480 guide helping programmers writing consistent messages for all GNU
481 programs.
482
483 Non-preferred messages are marked with `+'. By convention,
484 ungrammatical examples are marked with `*'.  However, such ungrammatical
485 examples may still be preferred.
486
487 @itemize
488
489 @item
490 Every message to the user should be localized (and thus be marked
491 for localization). This includes warning and error messages.
492
493 @item
494 Do not localize/gettextify:
495
496 @itemize
497 @item
498 `programming_error ()'s
499
500 @item
501 `programming_warning ()'s
502
503 @item
504 debug strings
505
506 @item
507 output strings (PostScript, TeX, etc.)
508
509 @end itemize
510
511 @item
512 Messages to be localized must be encapsulated in `_ (STRING)' or
513 `_f (FORMAT, ...)'. E.g.:
514
515 @example
516 warning (_ ("need music in a score"));
517 error (_f ("cannot open file: `%s'", file_name));
518 @end example
519
520 In some rare cases you may need to call `gettext ()' by hand. This
521 happens when you pre-define (a list of) string constants for later
522 use. In that case, you'll probably also need to mark these string
523 constants for translation, using `_i (STRING)'. The `_i' macro is
524 a no-op, it only serves as a marker for `xgettext'.
525
526 @example
527 char const* messages[] = @{
528   _i ("enable debugging output"),
529   _i ("ignore lilypond version"),
530   0
531 @};
532
533 void
534 foo (int i)
535 @{
536   puts (gettext (messages i));
537 @}
538 @end example
539
540 See also `flower/getopt-long.cc' and `lily/main.cc'.
541
542 @item
543 Do not use leading or trailing whitespace in messages. If you need
544 whitespace to be printed, prepend or append it to the translated
545 message
546
547 @example
548 message ("Calculating line breaks..." + " ");
549 @end example
550
551 @item
552 Error or warning messages displayed with a file name and line
553 number never start with a capital, eg,
554
555 @example
556 foo.ly: 12: not a duration: 3
557 @end example
558
559 Messages containing a final verb, or a gerund (`-ing'-form) always
560 start with a capital. Other (simpler) messages start with a
561 lowercase letter
562
563 @example
564 Processing foo.ly...
565 `foo': not declared.
566 Not declaring: `foo'.
567 @end example
568
569 @item
570 Avoid abbreviations or short forms, use `cannot' and `do not'
571 rather than `can't' or `don't'
572 To avoid having a number of different messages for the same
573 situation, well will use quoting like this `"message: `%s'"' for all
574 strings. Numbers are not quoted:
575
576 @example
577 _f ("cannot open file: `%s'", name_str)
578 _f ("cannot find character number: %d", i)
579 @end example
580
581 @item
582 Think about translation issues. In a lot of cases, it is better to
583 translate a whole message. The english grammar must not be imposed
584 on the translator. So, instead of
585
586 @example
587 stem at  + moment.str () +  does not fit in beam
588 @end example
589
590 have
591
592 @example
593 _f ("stem at %s does not fit in beam", moment.str ())
594 @end example
595
596 @item
597 Split up multi-sentence messages, whenever possible. Instead of
598
599 @example
600 warning (_f ("out of tune!  Can't find: `%s'", "Key_engraver"));
601 warning (_f ("cannot find font `%s', loading default", font_name));
602 @end example
603
604 rather say:
605
606 @example
607 warning (_ ("out of tune:"));
608 warning (_f ("cannot find: `%s', "Key_engraver"));
609 warning (_f ("cannot find font: `%s', font_name));
610 warning (_f ("Loading default font"));
611 @end example
612
613 @item
614 If you must have multiple-sentence messages, use full punctuation.
615 Use two spaces after end of sentence punctuation. No punctuation
616 (esp. period) is used at the end of simple messages.
617
618 @example
619 _f ("Non-matching braces in text `%s', adding braces", text)
620 _ ("Debug output disabled.  Compiled with NPRINT.")
621 _f ("Huh?  Not a Request: `%s'.  Ignoring.", request)
622 @end example
623
624 @item
625 Do not modularize too much; words frequently cannot be translated
626 without context. It is probably safe to treat most occurences of
627 words like stem, beam, crescendo as separately translatable words.
628
629 @item
630 When translating, it is preferable to put interesting information
631 at the end of the message, rather than embedded in the middle.
632 This especially applies to frequently used messages, even if this
633 would mean sacrificing a bit of eloquency. This holds for original
634 messages too, of course.
635
636 @example
637 en: cannot open: `foo.ly'
638 +   nl: kan `foo.ly' niet openen (1)
639 kan niet openen: `foo.ly'*   (2)
640 niet te openen: `foo.ly'*    (3)
641 @end example
642
643
644 The first nl message, although grammatically and stylistically
645 correct, is not friendly for parsing by humans (even if they speak
646 dutch). I guess we would prefer something like (2) or (3).
647
648 @item
649 Do not run make po/po-update with GNU gettext < 0.10.35
650
651 @end itemize
652
653
654
655 @node Debugging LilyPond
656 @section Debugging LilyPond
657
658 The most commonly used tool for debugging LilyPond is the GNU debugger
659 gdb.  Use of gdb is described in this section.
660
661 @subsection Debugging overview
662
663 Using a debugger simplifies troubleshooting in at least two ways.
664
665 First, breakpoints can be set to pause execution at any desired point.
666 Then, when execution has paused, debugger commands can be issued to
667 explore the values of various variables or to execute functions.
668
669 Second, the debugger allows the display of a stack trace, which shows
670 the sequence in which functions are called and the arguments to the
671 various function calls.
672
673
674 @subsection Compiling with debugging information
675
676 In order to use a debugger with LilyPond, it is necessary to compile
677 LilyPond with debugging information.  This is accomplished by running
678 the following commands in the main LilyPond source directory.
679
680 @example
681 ./configure  --disable-optimising
682
683 make
684 @end example
685
686 This will create a version of LilyPond that contains the debugging
687 information that will allow the debugger to tie the source code
688 to the compiled code.
689
690 You should not do @var{make install} if you want to use a debugger
691 with LilyPond.  @var{make install} will strip the debugging information
692 from the LilyPond binary.
693
694 To set breakpoints in Scheme functions, put
695
696 @example
697 \include "guile-debugger.ly"
698 @end example
699
700 in your input file after any scheme procedures you have defined in
701 that file.  When your input file is processed, a guile prompt
702 will be displayed.  At the guile prompt, you can set breakpoints with
703 the @code{break!} procedure:
704
705 @example
706 guile> (break! my-scheme-procedure)
707 @end example
708
709 Once you have set the desired breakpoints, you exit the guile repl frame
710 by typing:
711
712 @example
713 guile> (quit)
714 @end example
715
716 When one of the scheme routines for which you have set breakpoints is
717 entered, guile will interrupt execution in a debug frame.  At this point,
718 you will have access to guile debugging commands.  For a listing of these
719 commands, type:
720
721 @example
722 debug> help
723 @end example
724
725 @subsection Typical gdb usage
726
727 @subsection Typical .gdbinit files
728
729 The behavior of gdb can be readily customized through the use of
730 @var{.gdbinit} files.  A @var{.gdbinit} file is a file named
731 @var{.gdbinit} (notice the @qq{.} at the beginning of the file name)
732 that is placed in a user's home directory.
733
734 The @var{.gdbinit} file below is from Han-Wen.  It sets breakpoints
735 for all errors and defines functions for displaying scheme objects
736 (ps), grobs (pgrob), and parsed music expressions (pmusic).
737
738 @example
739 file lily/out/lilypond
740 b programming_error
741 b Grob::programming_error
742
743 define ps
744    print ly_display_scm($arg0)
745 end
746 define pgrob
747   print ly_display_scm($arg0->self_scm_)
748   print ly_display_scm($arg0->mutable_property_alist_)
749   print ly_display_scm($arg0->immutable_property_alist_)
750   print ly_display_scm($arg0->object_alist_)
751 end
752 define pmusic
753   print ly_display_scm($arg0->self_scm_)
754   print ly_display_scm($arg0->mutable_property_alist_)
755   print ly_display_scm($arg0->immutable_property_alist_)
756 end
757 @end example
758
759 @subsection Using Guile interactively with LilyPond
760
761 In order to experiment with Scheme programming in the LilyPond
762 environment, it is convenient to have a Guile interpreter that
763 has all the LilyPond modules loaded.  This requires the following
764 steps.
765
766 First, define a Scheme symbol for the active module
767 in the .ly file:
768
769 @example
770 #(module-define! (resolve-module '(guile-user))
771                  'lilypond-module (current-module))
772 @end example
773
774 Second, place a Scheme function in the .ly file that gives an interactive Guile
775 prompt:
776
777 @example
778 #(top-repl)
779 @end example
780
781 When the .ly file is compiled, this causes the compilation to be interrupted
782 and an interactive guile prompt to appear.  When the guile prompt appears,
783 the LilyPond active module must be set as the current guile module:
784
785 @example
786 guile> (set-current-module lilypond-module)
787 @end example
788
789 Proper operation of these commands can be demonstrated by typing the name
790 of a LilyPond public scheme function to see if it's properly defined:
791
792 @example
793 guile> fret-diagram-verbose-markup
794 #<procedure fret-diagram-verbose-markup (layout props marking-list)>
795 @end example
796
797 If the LilyPond module has not been correctly loaded, an error
798 message will be generated:
799
800 @example
801 guile> fret-diagram-verbose-markup
802 ERROR: Unbound variable: fret-diagram-verbose-markup
803 ABORT: (unbound-variable)
804 @end example
805
806 Once the module is properly loaded, any valid LilyPond Scheme expression
807 can be entered at the interactive prompt.
808
809 After the investigation is complete, the interactive guile interpreter
810 can be exited:
811
812 @example
813 guile> (quit)
814 @end example
815
816 The compilation of the .ly file will then continue.
817
818 @node Adding or modifying features
819 @section Adding or modifying features
820
821 When a new feature is to be added to LilyPond, it is necessary to
822 ensure that the feature is properly integrated to maintain
823 its long-term support.  This section describes the steps necessary
824 for feature addition and modification.
825
826 @subsection Write the code
827
828 You should probably create a new git branch for writing the code, as that
829 will separate it from the master branch and allow you to continue
830 to work on small projects related to master.
831
832 Please be sure to follow the rules for programming style discussed
833 earlier in this chapter.
834
835 @subsection Write regression tests
836
837 In order to demonstrate that the code works properly, you will
838 need to write one or more regression tests.  These tests are
839 typically .ly files that are found in input/regression.
840
841 Regression tests should be as brief as possible to demonstrate the
842 functionality of the code.
843
844 Regression tests should generally cover one issue per test.  Several
845 short, single-issue regression tests are preferred to a single, long,
846 multiple-issue regression test.
847
848 Use existing regression tests as templates to demonstrate the type of
849 header information that should be included in a regression test.
850
851 @subsection Write convert-ly rule
852
853 If the modification changes the input syntax, a convert-ly rule
854 should be written to automatically update input files from older
855 versions.
856
857 convert-ly rules are found in python/convertrules.py
858
859 If possible, the convert-ly rule should allow automatic updating
860 of the file.  In some cases, this will not be possible, so the
861 rule will simply point out to the user that the feature needs
862 manual correction.
863
864 @subsection Automatically update documentation, snippets, and regtests
865
866 convert-ly should be used to update the documentation, the snippets,
867 and the regression tests.  This not only makes the necessary syntax
868 changes, it also tests the convert-ly rules.
869
870 The automatic updating is a three step process.  First, be sure you
871 are in the top-level source directory.  Then, for the
872 documentation, do:
873
874 @example
875 find Documentation/ -name '*.itely' | xargs convert-ly -e --from @qq{@var{X.Y.Z}}
876 @end example
877
878 @noindent
879 where @var{X.Y.Z} is the version number of the last released development
880 version.
881
882 Next, for the snippets, do:
883
884 @example
885 find Documentation/snippets/ -name '*.ly' | xargs convert-ly -e --from @qq{@var{X.Y.Z}}
886 @end example
887
888 Finally, for the regression tests, do:
889
890 @example
891 find input/regression/ -name '*.ly' | xargs convert-ly -e --from @qq{@var{X.Y.Z}}
892
893 @end example
894
895 @subsection Manually update documentation, snippets, and regtests
896
897 Where the convert-ly rule is not able to automatically update the inline
898 lilypond code in the documentation (i.e. if a NOT_SMART rule is used), the
899 documentation must be manually updated.  The inline snippets that require
900 changing must be changed in the English version of the docs and all
901 translated versions.  If the inline code is not changed in the
902 translated documentation, the old snippets will show up in the
903 English version of the documentation.
904
905 Where the convert-ly rule is not able to automatically update snippets
906 in Documentation/snippets/, those snippets must be manually updated.
907 Those snippets should be copied to Documentation/snippets/new.  The
908 comments at the top of the snippet describing its automatice generation
909 should be removed.  All translated texidoc strings should be removed.
910 The comment @qq{% begin verbatim} should be removed.  The syntax of
911 the snippet should then be manually edited.
912
913 Where snippets in Documentation/snippets are made obsolete, the snippet
914 should be copied to Documentation/snippets/new.  The comments and
915 texidoc strings should be removed as described above.  Then the body
916 of the snippet should be changed to:
917
918 @example
919 \markup @{
920   This snippet is deprecated as of version X.Y.Z and
921   will be removed from the documentation.
922 @}
923 @end example
924
925 @noindent
926 where X.Y.Z is the version number for which the convert-ly rule was
927 written.
928
929 Update the snippet files by running:
930
931 @example
932 scripts/auxiliar/makelsr.py
933 @end example
934
935 Where the convert-ly rule is not able to automatically update regression
936 tests, the regression tests in input/regression should be manually
937 edited.
938
939 Although it is not required, it is helpful if the developer
940 can write relevant material for inclusion in the Notation
941 Reference.  If the developer does not feel qualified to write
942 the documentation, a documentation editor will be able to
943 write it from the regression tests.  The text that is added to
944 or removed from the documentation should be changed only in
945 the English version.
946
947 @subsection Edit changes.tely
948
949 An entry should be added to Documentation/changes.tely to describe
950 the feature changes to be implemented.  This is especially important
951 for changes that change input file syntax.
952
953 Hints for changes.tely entries are given at the top of the file.
954
955 New entries in changes.tely go at the top of the file.
956
957 The changes.tely entry should be written to show how the new change
958 improves LilyPond, if possible.
959
960 @subsection Verify successful build
961
962 When the changes have been made, successful completion must be
963 verified by doing
964
965 @example
966 make all
967 make doc
968 @end example
969
970 When these commands complete without error, the patch is
971 considered to function successfully.
972
973 Developers on Windows who are unable to build LilyPond should
974 get help from a Linux or OSX developer to do the make tests.
975
976 @subsection Verify regression test
977
978 In order to avoid breaking LilyPond, it is important to verify that
979 the regression tests all succeed.  This process is described in
980 @ref{Regression tests}.
981
982 @subsection Post patch for comments
983
984 For any change other than a minor change, a patch set should be
985 posted on @uref{http://codereview.appspot.com/, Rietveld} for comment.
986 This requires the use of an external package, git-cl, and an email
987 account on Google.
988
989 git-cl is installed by:
990
991 @example
992 git clone git://neugierig.org/git-cl.git
993 @end example
994
995 Then, add the git-cl directory to your PATH, or create a
996 symbolic link to the git-cl and upload.py in one of your
997 PATH directories (like usr/bin).  git-cl is then
998 configured by entering the command
999
1000 @example
1001 git cl config
1002 @end example
1003
1004 @noindent
1005 in the LilyPond git directory and answering the questions that
1006 are asked.  If you do not understand the question answer with just
1007 a newline (CR).
1008
1009 The patch set is posted to Rietveld as follows.  Ensure your changes
1010 are committed in a separate branch, which should differ from the
1011 reference branch to be used by just the changes to be uploaded.
1012 If the reference branch is to be origin/master, ensure this is
1013 up-to-date.  If necessary, use git rebase to rebase the branch
1014 containing the changes to the head of origin/master.  Finally,
1015 check out branch with the changes and enter the command:
1016
1017 @example
1018 git cl upload <reference SHA1 ID>
1019 @end example
1020
1021 @noindent
1022 where <reference SHA1 ID> is the SHA1 ID of the commit to be used
1023 as a reference source for the patch.  Generally, this will be the
1024 SHA1 ID of origin/master, and in that case the command
1025
1026 @example
1027 git cl upload origin/master
1028 @end example
1029
1030 @noindent
1031 can be used.
1032
1033 After prompting for your Google email address and password, the
1034 patch set will be posted to Rietveld.
1035
1036 You should then announce the patch by sending
1037 an email to lilypond-devel, with a subject line
1038 starting with PATCH:, asking for comments on the patch.
1039
1040 As revisions are made in response to comments, successive patch sets
1041 for the same issue can be uploaded by reissuing the git-cl command
1042 with the modified branch checked out.
1043
1044 @subsection Push patch
1045
1046 Once all the comments have been addressed, the patch can be pushed.
1047
1048 If the author has push privileges, the author will push the patch.
1049 Otherwise, a developer with push privileges will push the patch.
1050
1051 @subsection Closing the issues
1052
1053 Once the patch has been pushed, all the relevant issues should be
1054 closed.
1055
1056 On Rietveld, the author should log in an close the issue either by
1057 using the @q{Edit Issue} link, or by clicking the circled x icon
1058 to the left of the issue name.
1059
1060 If the changes were in response to a feature request on the Google
1061 issue tracker for LilyPond, the author should change the status to
1062 Fixed and a tag @q{fixed_x_y_z} should be added, where the patch was
1063 fixed in version x.y.z.  If
1064 the author does not have privileges to change the status, an email
1065 should be sent to bug-lilypond requesting the BugMeister to change
1066 the status.
1067
1068 @node Iterator tutorial
1069 @section Iterator tutorial
1070
1071 FIXME -- this is a placeholder for a tutorial on iterators
1072
1073 Iterators are routines written in C++ that process music expressions
1074 and sent the music events to the appropriate engravers and/or
1075 performers.
1076
1077 @node Engraver tutorial
1078 @section Engraver tutorial
1079
1080 FIXME -- This is a placeholder for a tutorial on how engravers work.
1081
1082 Engravers are C++ classes that catch music events and
1083 create the appropriate grobs for display on the page.  Though the
1084 majority of engravers are responsible for the creation of a single grob,
1085 in some cases (e.g. @code{New_fingering_engraver}), several different grobs
1086 may be created.
1087
1088 @subsection Useful methods for information processing
1089
1090 An engraver inherits the following public methods from the Translator
1091 base class, which can be used to process listened events and acknowledged
1092 grobs:
1093
1094 @itemize
1095 @item @code{virtual void initialize ()}
1096 @item @code{void start_translation_timestep ()}
1097 @item @code{void process_music ()}
1098 @item @code{void process_acknowledged ()}
1099 @item @code{void stop_translation_timestep ()}
1100 @item @code{virtual void finalize ()}
1101 @end itemize
1102
1103 These methods are listed in order of translation time, with
1104 @code{initialize ()} and @code{finalize ()} bookending the whole
1105 process.  @code{initialize ()} can be used for one-time initialization
1106 of context properties before translation starts, whereas
1107 @code{finalize ()} is often used to tie up loose ends at the end of
1108 translation: for example, an unterminated spanner might be completed
1109 automatically or reported with a warning message.
1110
1111 @subsection Translation process
1112
1113 At each timestep in the music, translation proceeds by calling the
1114 following methods in turn:
1115
1116 @code{start_translation_timestep ()} is called before any user information enters
1117 the translators, i.e., no property operations (\set, \override, etc.) or events
1118 have been processed yet.
1119
1120 @code{process_music ()} and @code{process_acknowledged ()} are called after events
1121 have been heard, or grobs have been acknowledged.  The latter tends to be used
1122 exclusively with engravers which only acknowledge grobs, whereas the former is
1123 the default method for main processing within engravers.
1124
1125 @code{stop_translation_timestep ()} is called after all user information has been
1126 processed prior to beginning the translation for the next timestep.
1127
1128 @subsection Preventing garbage collection for SCM member variables
1129
1130 In certain cases, an engraver might need to ensure private Scheme variables
1131 (with type SCM) do not get swept away by Guile's garbage collector: for example,
1132 a cache of the previous key signature which must persist persist between timesteps.
1133 The method @code{virtual derived_mark () const} can be used in such cases to mark
1134 such objects as follows:
1135
1136 @example
1137 Engraver_name::derived_mark ()
1138 @{
1139   scm_gc_mark (private_scm_member_)
1140 @}
1141 @end example
1142
1143
1144 @subsection Listening to music events
1145
1146 External interfaces to to the engraver are implemented by protected
1147 macros including one or more of the following:
1148
1149 @itemize
1150 @item @code{DECLARE_TRANSLATOR_LISTENER (event_name)}
1151 @item @code{IMPLEMENT_TRANSLATOR_LISTENER (Engraver_name, event_name)}
1152 @end itemize
1153
1154 @noindent
1155 where @var{event_name} is the type of event required to provide the
1156 input the engraver needs and @var{Engraver_name} is the name of the
1157 engraver.
1158
1159 Following declaration of a listener, the method is implemented as follows:
1160
1161 @example
1162 IMPLEMENT_TRANSLATOR_LISTENER (Engraver_name, event_name)
1163 void
1164 Engraver_name::listen_event_name (Stream event *event)
1165 @{
1166   ...body of listener method...
1167 @}
1168 @end example
1169
1170 @subsection Acknowledging grobs
1171
1172 Some engravers also need information from grobs as they are created
1173 and as they terminate.  The mechanism and methods to obtain this
1174 information are set up by the macros:
1175
1176 @itemize
1177 @item @code{DECLARE_ACKNOWLEDGER (grob_interface)}
1178 @item @code{DECLARE_END_ACKNOWLEDGER (grob_interface)}
1179 @end itemize
1180
1181 where @var{grob_interface} is an interface supported by the
1182 grob(s) which should be acknowledged.  For example, the following
1183 code would declare acknowledgers for a @code{NoteHead} grob (via the
1184 @code{note-head-interface}) and any grobs which support the
1185 @code{side-position-interface}:
1186
1187 @example
1188 @code{DECLARE_ACKNOWLEDGER (note_head)}
1189 @code{DECLARE_ACKNOWLEDGER (side_position)}
1190 @end example
1191
1192 The @code{DECLARE_END_ACKNOWLEDGER ()} macro sets up a spanner-specific
1193 acknowledger which will be called whenever a spanner ends.
1194
1195 Following declaration of an acknowledger, the method is coded as follows:
1196
1197 @example
1198 void
1199 Engraver_name::acknowledge_interface_name (Grob_info info)
1200 @{
1201   ...body of acknowledger method...
1202 @}
1203 @end example
1204
1205 @subsection Engraver declaration/documentation
1206
1207 An engraver must have a public macro
1208
1209 @itemize
1210 @item @code{TRANSLATOR_DECLARATIONS (Engraver_name)}
1211 @end itemize
1212
1213 @noindent
1214 where @code{Engraver_name} is the name of the engraver.  This
1215 defines the common variables and methods used by every engraver.
1216
1217 At the end of the engraver file, one or both of the following
1218 macros are generally called to document the engraver in the
1219 Internals Reference:
1220
1221 @itemize
1222 @item @code{ADD_ACKNOWLEDGER (Engraver_name, grob_interface)}
1223 @item @code{ADD_TRANSLATOR (Engraver_name, Engraver_doc,
1224     Engraver_creates, Engraver_reads, Engraver_writes)}
1225 @end itemize
1226
1227 @noindent
1228 where @code{Engraver_name} is the name of the engraver, @code{grob_interface}
1229 is the name of the interface that will be acknowledged,
1230 @code{Engraver_doc} is a docstring for the engraver,
1231 @code{Engraver_creates} is the set of grobs created by the engraver,
1232 @code{Engraver_reads} is the set of properties read by the engraver,
1233 and @code{Engraver_writes} is the set of properties written by
1234 the engraver.
1235
1236 @node Callback tutorial
1237 @section Callback tutorial
1238
1239 FIXME -- This is a placeholder for a tutorial on callback functions.
1240
1241 @node LilyPond scoping
1242 @section LilyPond scoping
1243
1244 The Lilypond language has a concept of scoping, ie you can do
1245
1246 @example
1247 foo = 1
1248
1249 #(begin
1250    (display (+ foo 2)))
1251 @end example
1252
1253 @noindent with @code{\paper}, @code{\midi} and @code{\header} being
1254 nested scope inside the @file{.ly} file-level scope.  @w{@code{foo = 1}}
1255 is translated in to a scheme variable definition.
1256
1257 This implemented using modules, with each scope being an anonymous
1258 module that imports its enclosing scope's module.
1259
1260 Lilypond's core, loaded from @file{.scm} files, is usually placed in the
1261 @code{lily} module, outside the @file{.ly} level.  In the case of
1262
1263 @example
1264 lilypond a.ly b.ly
1265 @end example
1266
1267 @noindent
1268 we want to reuse the built-in definitions, without changes effected in
1269 user-level @file{a.ly} leaking into the processing of @file{b.ly}.
1270
1271 The user-accessible definition commands have to take care to avoid
1272 memory leaks that could occur when running multiple files.  All
1273 information belonging to user-defined commands and markups is stored in
1274 a manner that allows it to be garbage-collected when the module is
1275 dispersed, either by being stored module-locally, or in weak hash
1276 tables.
1277
1278 @node LilyPond miscellany
1279 @section LilyPond miscellany
1280
1281 This is a place to dump information that may be of use to developers
1282 but doesn't yet have a proper home.  Ideally, the length of this section
1283 would become zero as items are moved to other homes.
1284
1285 @subsection Info from Han-Wen Email
1286
1287 In 2004, Douglas Linhardt decided to try starting a document that would
1288 explain LilyPond architecture and design principles.  The material below
1289 is extracted from that email, which can be found at
1290 @uref{http://thread.gmane.org/gmane.comp.gnu.lilypond.devel/2992}.
1291 The headings reflect questions from Doug or comments from Han-Wen;
1292 the body text are Han-Wen's answers.
1293
1294 @unnumberedsubsubsec Figuring out how things work.
1295
1296 I must admit that when I want to know how a program works, I use grep
1297 and emacs and dive into the source code. The comments and the code
1298 itself are usually more revealing than technical documents.
1299
1300 @unnumberedsubsubsec What's a grob, and how is one used?
1301
1302 Graphical object - they are created from within engravers, either as
1303 Spanners (derived class) -slurs, beams- or Items (also a derived
1304 class) -notes, clefs, etc.
1305
1306 There are two other derived classes System (derived from Spanner,
1307 contaning a "line of music") and Paper_column (derived from Item, it
1308 contains all items that happen at the same moment). They are separate
1309 classes because they play a special role in the linebreaking process.
1310
1311 @unnumberedsubsubsec What's a smob, and how is one used?
1312
1313 A C(++) object that is encapsulated so it can be used as a Scheme
1314 object.  See GUILE info, "19.3 Defining New Types (Smobs)"
1315
1316 @unnumberedsubsubsec When is each C++ class constructed and used
1317
1318 @itemize
1319
1320 @item
1321 Music classes
1322
1323 In the parser.yy see the macro calls MAKE_MUSIC_BY_NAME().
1324
1325 @item
1326 Contexts
1327
1328 Constructed during "interpreting" phase.
1329
1330 @item
1331 Engravers
1332
1333 Executive branch of Contexts, plugins that create grobs, usually one
1334 engraver per grob type. Created  together with context.
1335
1336 @item
1337 Layout Objects
1338
1339 = grobs
1340
1341 @item
1342 Grob Interfaces
1343
1344 These are not C++ classes per se. The idea of a Grob interface hasn't
1345 crystallized well. ATM, an interface is a symbol, with a bunch of grob
1346 properties. They are not objects that are created or destroyed.
1347
1348 @item
1349 Iterators
1350
1351 Objects that walk through different music classes, and deliver events
1352 in a synchronized way, so that notes that play together are processed
1353 at the same moment and (as a result) end up on the same horizontal position.
1354
1355 Created during interpreting phase.
1356
1357 BTW, the entry point for interpreting is ly:run-translator
1358 (ly_run_translator on the C++ side)
1359
1360 @end itemize
1361
1362 @unnumberedsubsubsec Can you get to Context properties from a Music object?
1363
1364 You can create music object with a Scheme function that reads context
1365 properties (the \applycontext syntax). However, that function is
1366 executed during Interpreting, so you can not really get Context
1367 properties from Music objects, since music objects are not directly
1368 connected to Contexts. That connection is made by the  Music_iterators
1369
1370 @unnumberedsubsubsec Can you get to Music properties from a Context object?
1371
1372 Yes, if you are given the music object within a Context
1373 object. Normally, the music objects enter Contexts in synchronized
1374 fashion, and the synchronization is done by Music_iterators.
1375
1376 @unnumberedsubsubsec What is the relationship between C++ classes and Scheme objects?
1377
1378 Smobs are C++ objects in Scheme. Scheme objects (lists, functions) are
1379 manipulated from C++ as well using the GUILE C function interface
1380 (prefix: scm_)
1381
1382 @unnumberedsubsubsec How do Scheme procedures get called from C++ functions?
1383
1384 scm_call_*, where * is an integer from 0 to 4.
1385 Also scm_c_eval_string (), scm_eval ()
1386
1387 @unnumberedsubsubsec How do C++ functions get called from Scheme procedures?
1388
1389 Export a C++ function to Scheme with LY_DEFINE.
1390
1391 @unnumberedsubsubsec What is the flow of control in the program?
1392
1393 Good question.  Things used to be clear-cut, but we have Scheme
1394 and SMOBs now, which means that interactions do not follow a very
1395 rigid format anymore. See below for an overview, though.
1396
1397 @unnumberedsubsubsec Does the parser make Scheme procedure calls or C++ function calls?
1398
1399 Both. And the Scheme calls can call C++ and vice versa. It's nested,
1400 with the SCM datatype as lubrication between the interactions
1401
1402 (I think the word "lubrication" describes the process better than the
1403 traditional word "glue")
1404
1405 @unnumberedsubsubsec How do the front-end and back-end get started?
1406
1407 Front-end: a file is parsed, the rest follows from that. Specifically,
1408
1409 Parsing leads to a Music + Music_output_def object (see parser.yy,
1410 definition of toplevel_expression )
1411
1412 A Music + Music_output_def object leads to a Global_context object (see
1413 ly_run_translator ())
1414
1415 During interpreting, Global_context + Music leads to a bunch of
1416 Contexts. (see Global_translator::run_iterator_on_me () )
1417
1418 After interpreting, Global_context contains a Score_context (which
1419 contains staves, lyrics etc.) as a child. Score_context::get_output ()
1420 spews a Music_output object (either a Paper_score object for notation
1421 or Performance object for MIDI).
1422
1423 The Music_output object is the entry point for the backend. (see
1424 ly_render_output () )
1425
1426 The main steps of the backend itself are in
1427
1428 @itemize
1429
1430 @item
1431 paper-score.cc , Paper_score::process_
1432
1433 @item
1434 system.cc , System::get_lines()
1435
1436 @item
1437 The step, where things go from grobs to output, is in
1438 System::get_line(): each grob delivers a Stencil (a Device
1439 independent output description), which is interpreted by our
1440 outputting backends (scm/output-tex.scm and scm/output-ps.scm)
1441 to produce TeX and PS.
1442
1443 @end itemize
1444
1445 Interactions between grobs and putting things into .tex and .ps files
1446 have gotten a little more complex lately. Jan has implemented
1447 page-breaking, so now the backend also involves Paper_book,
1448 Paper_lines and other things. This area is still heavily in flux, and
1449 perhaps not something you should want to look at.
1450
1451 @unnumberedsubsubsec How do the front-end and back-end communicate?
1452
1453 There is no communication from backend to front-end. From front-end to
1454 backend is simply the program flow: music + definitions gives
1455 contexts, contexts yield output, after processing, output is written
1456 to disk.
1457
1458 @unnumberedsubsubsec Where is the functionality associated with KEYWORDs?
1459
1460 See my-lily-lexer.cc (keywords, there aren't that many) and ly/*.ly
1461 (most of the other backslashed \words are identifiers)
1462
1463 @unnumberedsubsubsec What Contexts/Properties/Music/etc. are available when they are processed?
1464
1465 What do you mean exactly with this question?
1466
1467 See ly/engraver-init.ly for contexts, see scm/define-*.scm for other
1468 objects.
1469
1470 @unnumberedsubsubsec How do you decide if something is a Music, Context, or Grob property?
1471 Why is part-combine-status a Music property when it seems (IMO)
1472 to be related to the Staff context?
1473
1474 The Music_iterators and Context communicate through two channels
1475
1476 Music_iterators can set and read context properties, idem for
1477 Engravers and Contexts
1478
1479 Music_iterators can send "synthetic" music events (which aren't in
1480 the input) to a context. These are caught by Engravers. This is
1481 mostly a one way communication channel.
1482
1483 part-combine-status is part of such a synthetic event, used by
1484 Part_combine_iterator to communicate with Part_combine_engraver.
1485
1486
1487 @unnumberedsubsubsec I'm adding a property to affect how \autochange works.  It seems to
1488 me that it should be a context property, but the Scheme autochange
1489 procecure has a Music argument.  Does this mean I should use
1490 a Music property?
1491
1492 \autochange is one of these extra strange beasts: it requires
1493 look-ahead to decide when to change staves. This is achieved by
1494 running the interpreting step twice (see scm/part-combiner.scm , at
1495 the bottom), and storing the result of the first step (where to switch
1496 staves) in a Music property.  Since you want to influence that
1497 where-to-switch list, your must affect the code in
1498 make-autochange-music (scm/part-combiner.scm). That code is called
1499 directly from the parser and there are no official "parsing
1500 properties" yet, so there is no generic way to tune \autochange. We
1501 would have to invent something new for this, or add a separate
1502 argument,
1503
1504 @example
1505     \autochange #around-central-C ..music..
1506 @end example
1507
1508 @noindent
1509 where around-central-C is some function that is called from
1510 make-autochange-music.
1511
1512 @unnumberedsubsubsec I get lost figuring out what environment the code I'm looking at is in when it executes.
1513 I found both the C++ and Scheme autochange code.  Then I was
1514 trying to figure out where the code got called from.  I finally figured out that
1515 the Scheme procedure was called before the C++ iterator code, but it took me a
1516 while to figure that out, and I still didn't know who did the calling in the
1517 first place.  I only know a little bit about Flex and Bison, so reading those
1518 files helped only a little bit.
1519
1520 @emph{Han-Wen:} GDB can be of help here. Set a breakpoint in C++, and run. When you
1521 hit the breakpoint, do a backtrace. You can inspect Scheme objects
1522 along the way by doing
1523
1524 @example
1525 p ly_display_scm(obj)
1526 @end example
1527
1528 this will display OBJ through GUILE.
1529
1530 @subsection Music functions and GUILE debugging
1531
1532 Ian Hulin was trying to do some debugging in music functions, and
1533 came up with the following question
1534
1535 HI all,
1536 I'm working on the Guile Debugger Stuff, and would like to try
1537 debugging a music function definition such as:
1538
1539 @example
1540 conditionalMark = #(define-music-function (parser location) ()
1541     #@{ \tag #'instrumental-part @{\mark \default@}  #@} )
1542 @end example
1543
1544 It appears conditionalMark does not get set up as an
1545 equivalent of a Scheme
1546
1547 @example
1548 (define conditionalMark = define-music-function(parser location () ...
1549 @end example
1550
1551 @noindent
1552 although something gets defined because Scheme apparently recognizes
1553
1554 @example
1555 #(set-break! conditionalMark)
1556 @end example
1557
1558 @noindent
1559 later on in the file without signalling any Guile errors.
1560
1561 However the breakpoint trap is never encountered as
1562 define-music-function passed things on to ly:make-music-function,
1563 which is really C++ code ly_make_music_function, so Guile never
1564 finds out about the breakpoint.
1565
1566 Han-Wen answered as follows:
1567
1568 You can see the defintion by doing
1569
1570 @example
1571 #(display conditionalMark)
1572 @end example
1573
1574 noindent
1575 inside the .ly file.
1576
1577 The breakpoint failing may have to do with the call sequence.  See
1578 parser.yy, run_music_function().  The function is called directly from
1579 C++, without going through the GUILE evaluator, so I think that is why
1580 there is no debugger trap.