]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blob - Documentation/extending/programming-interface.itely
Docs: run convert-ly for 2.14.0.
[lilypond.git] / Documentation / extending / programming-interface.itely
1 @c -*- coding: utf-8; mode: texinfo; -*-
2
3 @ignore
4     Translation of GIT committish: FILL-IN-HEAD-COMMITTISH
5
6     When revising a translation, copy the HEAD committish of the
7     version that you are working on.  For details, see the Contributors'
8     Guide, node Updating translation committishes..
9 @end ignore
10
11 @c \version "2.14.0"
12
13 @node Interfaces for programmers
14 @chapter Interfaces for programmers
15
16 Advanced tweaks may be performed by using Scheme.  If you are
17 not familiar with Scheme, you may wish to read our
18 @ref{Scheme tutorial}.
19
20 @menu
21 * Music functions::
22 * Markup functions::
23 * Contexts for programmers::
24 * Callback functions::
25 * Inline Scheme code::
26 * Difficult tweaks::
27 @end menu
28
29
30 @node Music functions
31 @section Music functions
32
33 @emph{Music functions} are scheme procedures that can create music
34 expressions automatically, and can be used to greatly simplify the
35 input file.
36
37 @menu
38 * Music function syntax::
39 * Simple substitution functions::
40 * Intermediate substitution functions::
41 * Mathematics in functions::
42 * Functions without arguments::
43 * Void functions::
44 @end menu
45
46
47 @node Music function syntax
48 @subsection Music function syntax
49
50 The general form for music functions is:
51
52 @example
53 function =
54 #(define-music-function
55      (parser location @var{arg1} @var{arg2} @dots{})
56      (@var{type1?} @var{type2?} @dots{})
57    @var{music})
58 @end example
59
60 @noindent
61 where
62
63 @multitable @columnfractions .33 .66
64 @item @code{@var{argN}}
65 @tab @var{n}th argument
66
67 @item @code{@var{typeN?}}
68 @tab a scheme @emph{type predicate} for which @code{@var{argN}}
69 must return @code{#t}.
70
71 @item @code{@var{music}}
72 @tab A music expression, optionally written in scheme, with any
73 LilyPond code enclosed in hashed braces
74 (@tie{}@w{@code{#@{@dots{}#@}}}@tie{}).  Within LilyPond code
75 blocks, use @code{$} to reference function arguments (eg.,
76 @samp{$arg1}) or to start an inline scheme expression containing
77 function arguments (eg., @w{@samp{$(cons arg1 arg2)}}).
78
79 @end multitable
80
81 @noindent
82 For a list of available type predicates, see
83 @ruser{Predefined type predicates}.  User-defined type predicates
84 are also allowed.
85
86
87 @seealso
88
89 Notation Reference:
90 @ruser{Predefined type predicates}.
91
92 Installed Files:
93 @file{lily/music-scheme.cc},
94 @file{scm/c++.scm},
95 @file{scm/lily.scm}.
96
97
98 @node Simple substitution functions
99 @subsection Simple substitution functions
100
101 Simple substitution functions are music functions whose output
102 music expression is written in LilyPond format and contains
103 function arguments in the output expression.  They are described
104 in @ruser{Substitution function examples}.
105
106
107 @node Intermediate substitution functions
108 @subsection Intermediate substitution functions
109
110 Intermediate substitution functions involve a mix of Scheme code
111 and LilyPond code in the music expression to be returned.
112
113 Some @code{\override} commands require an argument consisting of
114 a pair of numbers (called a @emph{cons cell} in Scheme).
115
116 The pair can be directly passed into the music function,
117 using a @code{pair?} variable:
118
119 @example
120 manualBeam =
121 #(define-music-function
122      (parser location beg-end)
123      (pair?)
124    #@{
125      \once \override Beam #'positions = $beg-end
126    #@})
127
128 \relative c' @{
129   \manualBeam #'(3 . 6) c8 d e f
130 @}
131 @end example
132
133 Alternatively, the numbers making up the pair can be
134 passed as separate arguments, and the Scheme code
135 used to create the pair can be included in the
136 music expression:
137
138 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
139 manualBeam =
140 #(define-music-function
141      (parser location beg end)
142      (number? number?)
143    #{
144      \once \override Beam #'positions = $(cons beg end)
145    #})
146
147 \relative c' {
148   \manualBeam #3 #6 c8 d e f
149 }
150 @end lilypond
151
152
153 @node Mathematics in functions
154 @subsection Mathematics in functions
155
156 Music functions can involve Scheme programming in
157 addition to simple substitution,
158
159 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
160 AltOn =
161 #(define-music-function
162      (parser location mag)
163      (number?)
164    #{
165      \override Stem #'length = $(* 7.0 mag)
166      \override NoteHead #'font-size =
167        $(inexact->exact (* (/ 6.0 (log 2.0)) (log mag)))
168    #})
169
170 AltOff = {
171   \revert Stem #'length
172   \revert NoteHead #'font-size
173 }
174
175 \relative c' {
176   c2 \AltOn #0.5 c4 c
177   \AltOn #1.5 c c \AltOff c2
178 }
179 @end lilypond
180
181 @noindent
182 This example may be rewritten to pass in music expressions,
183
184 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
185 withAlt =
186 #(define-music-function
187      (parser location mag music)
188      (number? ly:music?)
189    #{
190      \override Stem #'length = $(* 7.0 mag)
191      \override NoteHead #'font-size =
192        $(inexact->exact (* (/ 6.0 (log 2.0)) (log mag)))
193      $music
194      \revert Stem #'length
195      \revert NoteHead #'font-size
196    #})
197
198 \relative c' {
199   c2 \withAlt #0.5 { c4 c }
200   \withAlt #1.5 { c c } c2
201 }
202 @end lilypond
203
204
205 @node Functions without arguments
206 @subsection Functions without arguments
207
208 In most cases a function without arguments should be written
209 with a variable,
210
211 @example
212 dolce = \markup@{ \italic \bold dolce @}
213 @end example
214
215 However, in rare cases it may be useful to create a music function
216 without arguments,
217
218 @example
219 displayBarNum =
220 #(define-music-function
221      (parser location)
222      ()
223    (if (eq? #t (ly:get-option 'display-bar-numbers))
224        #@{ \once \override Score.BarNumber #'break-visibility = ##f #@}
225        #@{#@}))
226 @end example
227
228 To actually display bar numbers where this function is called,
229 invoke @command{lilypond} with
230
231 @example
232 lilypond -d display-bar-numbers FILENAME.ly
233 @end example
234
235
236 @node Void functions
237 @subsection Void functions
238
239 A music function must return a music expression, but sometimes we
240 may want to have a function that does not involve music (such as
241 turning off Point and Click).  To do this, we return a @code{void}
242 music expression.
243
244 That is why the form that is returned is the
245 @w{@code{(make-music @dots{})}}.  With the @code{'void} property
246 set to @code{#t}, the parser is told to actually disregard this
247 returned music expression.  Thus the important part of the void
248 music function is the processing done by the function, not the
249 music expression that is returned.
250
251 @example
252 noPointAndClick =
253 #(define-music-function
254      (parser location)
255      ()
256    (ly:set-option 'point-and-click #f)
257    (make-music 'SequentialMusic 'void #t))
258 ...
259 \noPointAndClick   % disable point and click
260 @end example
261
262
263 @node Markup functions
264 @section Markup functions
265
266 Markups are implemented as special Scheme functions which produce a
267 @code{Stencil} object given a number of arguments.
268
269 @menu
270 * Markup construction in Scheme::
271 * How markups work internally::
272 * New markup command definition::
273 * New markup list command definition::
274 @end menu
275
276
277 @node Markup construction in Scheme
278 @subsection Markup construction in Scheme
279
280 @cindex defining markup commands
281
282 The @code{markup} macro builds markup expressions in Scheme while
283 providing a LilyPond-like syntax.  For example,
284 @example
285 (markup #:column (#:line (#:bold #:italic "hello" #:raise 0.4 "world")
286                   #:larger #:line ("foo" "bar" "baz")))
287 @end example
288
289 @noindent
290 is equivalent to:
291 @example
292 \markup \column @{ \line @{ \bold \italic "hello" \raise #0.4 "world" @}
293                   \larger \line @{ foo bar baz @} @}
294 @end example
295
296 @noindent
297 This example demonstrates the main translation rules between regular
298 LilyPond markup syntax and Scheme markup syntax.
299
300 @quotation
301 @multitable @columnfractions .3 .3
302 @item @b{LilyPond} @tab @b{Scheme}
303 @item @code{\markup markup1} @tab @code{(markup markup1)}
304 @item @code{\markup @{ markup1 markup2 ... @}} @tab
305         @code{(markup markup1 markup2 ... )}
306 @item @code{\markup-command} @tab @code{#:markup-command}
307 @item @code{\variable} @tab @code{variable}
308 @item @code{\center-column @{ ... @}} @tab @code{#:center-column ( ... )}
309 @item @code{string} @tab @code{"string"}
310 @item @code{#scheme-arg} @tab @code{scheme-arg}
311 @end multitable
312 @end quotation
313
314 The whole Scheme language is accessible inside the
315 @code{markup} macro.  For example, You may use function calls inside
316 @code{markup} in order to manipulate character strings.  This is
317 useful when defining new markup commands (see
318 @ref{New markup command definition}).
319
320
321 @knownissues
322
323 The markup-list argument of commands such as @code{#:line},
324 @code{#:center}, and @code{#:column} cannot be a variable or
325 the result of a function call.
326
327 @lisp
328 (markup #:line (function-that-returns-markups))
329 @end lisp
330
331 @noindent
332 is invalid.  One should use the @code{make-line-markup},
333 @code{make-center-markup}, or @code{make-column-markup} functions
334 instead,
335
336 @lisp
337 (markup (make-line-markup (function-that-returns-markups)))
338 @end lisp
339
340
341 @node How markups work internally
342 @subsection How markups work internally
343
344 In a markup like
345
346 @example
347 \raise #0.5 "text example"
348 @end example
349
350 @noindent
351 @code{\raise} is actually represented by the @code{raise-markup}
352 function.  The markup expression is stored as
353
354 @example
355 (list raise-markup 0.5 (list simple-markup "text example"))
356 @end example
357
358 When the markup is converted to printable objects (Stencils), the
359 @code{raise-markup} function is called as
360
361 @example
362 (apply raise-markup
363        @var{\layout object}
364        @var{list of property alists}
365        0.5
366        @var{the "text example" markup})
367 @end example
368
369 The @code{raise-markup} function first creates the stencil for the
370 @code{text example} string, and then it raises that Stencil by 0.5
371 staff space.  This is a rather simple example; more complex examples
372 are in the rest
373 of this section, and in @file{scm/define-markup-commands.scm}.
374
375
376 @node New markup command definition
377 @subsection New markup command definition
378
379 This section discusses the definition of new markup commands.
380
381 @menu
382 * Markup command definition syntax::
383 * On properties::
384 * A complete example::
385 * Adapting builtin commands::
386 @end menu
387
388 @node Markup command definition syntax
389 @unnumberedsubsubsec Markup command definition syntax
390
391 New markup commands can be defined using the
392 @code{define-markup-command} Scheme macro, at top-level.
393
394 @lisp
395 (define-markup-command (@var{command-name} @var{layout} @var{props} @var{arg1} @var{arg2} ...)
396     (@var{arg1-type?} @var{arg2-type?} ...)
397     [ #:properties ((@var{property1} @var{default-value1})
398                     ...) ]
399   ..command body..)
400 @end lisp
401
402 The arguments are
403
404 @table @code
405 @item @var{command-name}
406 the markup command name
407 @item layout
408 the @q{layout} definition.
409 @item props
410 a list of associative lists, containing all active properties.
411 @item @var{argi}
412 @var{i}th command argument
413 @item @var{argi-type?}
414 a type predicate for the i@var{th} argument
415 @end table
416
417 If the command uses properties from the @code{props} arguments,
418 the @code{#:properties} keyword can be used to specify which
419 properties are used along with their default values.
420
421 Arguments are distinguished according to their type:
422 @itemize
423 @item a markup, corresponding to type predicate @code{markup?};
424 @item a list of markups, corresponding to type predicate
425 @code{markup-list?};
426 @item any other scheme object, corresponding to type predicates such as
427 @code{list?}, @code{number?}, @code{boolean?}, etc.
428 @end itemize
429
430 There is no limitation on the order of arguments (after the
431 standard @code{layout} and @code{props} arguments).  However,
432 markup functions taking a markup as their last argument are
433 somewhat special as you can apply them to a markup list, and the
434 result is a markup list where the markup function (with the
435 specified leading arguments) has been applied to every element of
436 the original markup list.
437
438 Since replicating the leading arguments for applying a markup
439 function to a markup list is cheap mostly for Scheme arguments,
440 you avoid performance pitfalls by just using Scheme arguments for
441 the leading arguments of markup functions that take a markup as
442 their last argument.
443
444 @node On properties
445 @unnumberedsubsubsec On properties
446
447 The @code{layout} and @code{props} arguments of markup commands bring a
448 context for the markup interpretation: font size, line width, etc.
449
450 The @code{layout} argument allows access to properties defined in
451 @code{paper} blocks, using the @code{ly:output-def-lookup} function.
452 For instance, the line width (the same as the one used in scores) is
453 read using:
454
455 @example
456 (ly:output-def-lookup layout 'line-width)
457 @end example
458
459 The @code{props} argument makes some properties accessible to markup
460 commands.  For instance, when a book title markup is interpreted, all
461 the variables defined in the @code{\header} block are automatically
462 added to @code{props}, so that the book title markup can access the book
463 title, composer, etc.  It is also a way to configure the behaviour of a
464 markup command: for example, when a command uses font size during
465 processing, the font size is read from @code{props} rather than having a
466 @code{font-size} argument.  The caller of a markup command may change
467 the value of the font size property in order to change the behaviour.
468 Use the @code{#:properties} keyword of @code{define-markup-command} to
469 specify which properties shall be read from the @code{props} arguments.
470
471 The example in next section illustrates how to access and override
472 properties in a markup command.
473
474 @node A complete example
475 @unnumberedsubsubsec A complete example
476
477 The following example defines a markup command to draw a double box
478 around a piece of text.
479
480 Firstly, we need to build an approximative result using markups.
481 Consulting the @ruser{Text markup commands} shows us the @code{\box}
482 command is useful:
483
484 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
485 \markup \box \box HELLO
486 @end lilypond
487
488 Now, we consider that more padding between the text and the boxes is
489 preferable.  According to the @code{\box} documentation, this command
490 uses a @code{box-padding} property, which defaults to 0.2.  The
491 documentation also mentions how to override it:
492
493 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
494 \markup \box \override #'(box-padding . 0.6) \box A
495 @end lilypond
496
497 Then, the padding between the two boxes is considered too small, so we
498 override it too:
499
500 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
501 \markup \override #'(box-padding . 0.4) \box \override #'(box-padding . 0.6) \box A
502 @end lilypond
503
504 Repeating this lengthy markup would be painful.  This is where a markup
505 command is needed.  Thus, we write a @code{double-box} markup command,
506 taking one argument (the text).  This draws the two boxes, with some
507 padding.
508
509 @lisp
510 #(define-markup-command (double-box layout props text) (markup?)
511   "Draw a double box around text."
512   (interpret-markup layout props
513     (markup #:override '(box-padding . 0.4) #:box
514             #:override '(box-padding . 0.6) #:box text)))
515 @end lisp
516
517 @code{text} is the name of the command argument, and @code{markup?} its
518 type: it identifies it as a markup.  The @code{interpret-markup}
519 function is used in most of markup commands: it builds a stencil, using
520 @code{layout}, @code{props}, and a markup.  Here, this markup is built
521 using the @code{markup} scheme macro, see @ref{Markup construction in Scheme}.
522 The transformation from @code{\markup} expression to scheme
523 markup expression is straight-forward.
524
525 The new command can be used as follow:
526
527 @example
528 \markup \double-box A
529 @end example
530
531 It would be nice to make the @code{double-box} command customizable:
532 here, the @code{box-padding} values are hard coded, and cannot be
533 changed by the user.  Also, it would be better to distinguish the
534 padding between the two boxes, from the padding between the inner box
535 and the text.  So we will introduce a new property,
536 @code{inter-box-padding}, for the padding between the two boxes.  The
537 @code{box-padding} will be used for the inner padding.  The new code is
538 now as follows:
539
540 @lisp
541 #(define-markup-command (double-box layout props text) (markup?)
542   #:properties ((inter-box-padding 0.4)
543                 (box-padding 0.6))
544   "Draw a double box around text."
545   (interpret-markup layout props
546     (markup #:override `(box-padding . ,inter-box-padding) #:box
547             #:override `(box-padding . ,box-padding) #:box text)))
548 @end lisp
549
550 Here, the @code{#:properties} keyword is used so that the
551 @code{inter-box-padding} and @code{box-padding} properties are read from
552 the @code{props} argument, and default values are given to them if the
553 properties are not defined.
554
555 Then, these values are used to override the @code{box-padding}
556 properties used by the two @code{\box} commands.  Note the backquote and
557 the comma in the @code{\override} argument: they allow you to introduce
558 a variable value into a literal expression.
559
560 Now, the command can be used in a markup, and the boxes padding be
561 customized:
562
563 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
564 #(define-markup-command (double-box layout props text) (markup?)
565   #:properties ((inter-box-padding 0.4)
566                 (box-padding 0.6))
567   "Draw a double box around text."
568   (interpret-markup layout props
569     (markup #:override `(box-padding . ,inter-box-padding) #:box
570             #:override `(box-padding . ,box-padding) #:box text)))
571
572 \markup \double-box A
573 \markup \override #'(inter-box-padding . 0.8) \double-box A
574 \markup \override #'(box-padding . 1.0) \double-box A
575 @end lilypond
576
577 @node Adapting builtin commands
578 @unnumberedsubsubsec Adapting builtin commands
579
580 A good way to start writing a new markup command, is to take example on
581 a builtin one.  Most of the markup commands provided with LilyPond can be
582 found in file @file{scm/define-markup-commands.scm}.
583
584 For instance, we would like to adapt the @code{\draw-line} command, to
585 draw a double line instead.  The @code{\draw-line} command is defined as
586 follow (documentation stripped):
587
588 @lisp
589 (define-markup-command (draw-line layout props dest)
590   (number-pair?)
591   #:category graphic
592   #:properties ((thickness 1))
593   "..documentation.."
594   (let ((th (* (ly:output-def-lookup layout 'line-thickness)
595                thickness))
596         (x (car dest))
597         (y (cdr dest)))
598     (make-line-stencil th 0 0 x y)))
599 @end lisp
600
601 To define a new command based on an existing one, copy the definition,
602 and change the command name.  The @code{#:category} keyword can be
603 safely removed, as it is only used for generating LilyPond
604 documentation, and is of no use for user-defined markup commands.
605
606 @lisp
607 (define-markup-command (draw-double-line layout props dest)
608   (number-pair?)
609   #:properties ((thickness 1))
610   "..documentation.."
611   (let ((th (* (ly:output-def-lookup layout 'line-thickness)
612                thickness))
613         (x (car dest))
614         (y (cdr dest)))
615     (make-line-stencil th 0 0 x y)))
616 @end lisp
617
618 Then, a property for setting the gap between two lines is added, called
619 @code{line-gap}, defaulting e.g. to 0.6:
620
621 @lisp
622 (define-markup-command (draw-double-line layout props dest)
623   (number-pair?)
624   #:properties ((thickness 1)
625                 (line-gap 0.6))
626   "..documentation.."
627   ...
628 @end lisp
629
630 Finally, the code for drawing two lines is added.  Two calls to
631 @code{make-line-stencil} are used to draw the lines, and the resulting
632 stencils are combined using @code{ly:stencil-add}:
633
634 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
635 #(define-markup-command (my-draw-line layout props dest)
636   (number-pair?)
637   #:properties ((thickness 1)
638                 (line-gap 0.6))
639   "..documentation.."
640   (let* ((th (* (ly:output-def-lookup layout 'line-thickness)
641                 thickness))
642          (dx (car dest))
643          (dy (cdr dest))
644          (w (/ line-gap 2.0))
645          (x (cond ((= dx 0) w)
646                   ((= dy 0) 0)
647                   (else (/ w (sqrt (+ 1 (* (/ dx dy) (/ dx dy))))))))
648          (y (* (if (< (* dx dy) 0) 1 -1)
649                (cond ((= dy 0) w)
650                      ((= dx 0) 0)
651                      (else (/ w (sqrt (+ 1 (* (/ dy dx) (/ dy dx))))))))))
652      (ly:stencil-add (make-line-stencil th x y (+ dx x) (+ dy y))
653                      (make-line-stencil th (- x) (- y) (- dx x) (- dy y)))))
654
655 \markup \my-draw-line #'(4 . 3)
656 \markup \override #'(line-gap . 1.2) \my-draw-line #'(4 . 3)
657 @end lilypond
658
659
660 @node New markup list command definition
661 @subsection New markup list command definition
662 Markup list commands are defined with the
663 @code{define-markup-list-command} Scheme macro, which is similar to the
664 @code{define-markup-command} macro described in
665 @ref{New markup command definition}, except that where the latter returns
666 a single stencil, the former returns a list of stencils.
667
668 In the following example, a @code{\paragraph} markup list command is
669 defined, which returns a list of justified lines, the first one being
670 indented.  The indent width is taken from the @code{props} argument.
671 @example
672 #(define-markup-list-command (paragraph layout props args) (markup-list?)
673    #:properties ((par-indent 2))
674    (interpret-markup-list layout props
675      (make-justified-lines-markup-list (cons (make-hspace-markup par-indent)
676                                              args))))
677 @end example
678
679 Besides the usual @code{layout} and @code{props} arguments, the
680 @code{paragraph} markup list command takes a markup list argument, named
681 @code{args}.  The predicate for markup lists is @code{markup-list?}.
682
683 First, the function gets the indent width, a property here named
684 @code{par-indent}, from the property list @code{props}.  If the
685 property is not found, the default value is @code{2}.  Then, a
686 list of justified lines is made using the
687 @code{make-justified-lines-markup-list} function, which is related
688 to the @code{\justified-lines} built-in markup list command.  A
689 horizontal space is added at the beginning using the
690 @code{make-hspace-markup} function.  Finally, the markup list is
691 interpreted using the @code{interpret-markup-list} function.
692
693 This new markup list command can be used as follows:
694 @example
695 \markuplines @{
696   \paragraph @{
697     The art of music typography is called \italic @{(plate) engraving.@}
698     The term derives from the traditional process of music printing.
699     Just a few decades ago, sheet music was made by cutting and stamping
700     the music into a zinc or pewter plate in mirror image.
701   @}
702   \override-lines #'(par-indent . 4) \paragraph @{
703     The plate would be inked, the depressions caused by the cutting
704     and stamping would hold ink.  An image was formed by pressing paper
705     to the plate.  The stamping and cutting was completely done by
706     hand.
707   @}
708 @}
709 @end example
710
711 @node Contexts for programmers
712 @section Contexts for programmers
713
714 @menu
715 * Context evaluation::
716 * Running a function on all layout objects::
717 @end menu
718
719 @node Context evaluation
720 @subsection Context evaluation
721
722 @cindex calling code during interpreting
723 @funindex \applyContext
724
725 Contexts can be modified during interpretation with Scheme code.  The
726 syntax for this is
727 @example
728 \applyContext @var{function}
729 @end example
730
731 @code{@var{function}} should be a Scheme function that takes a
732 single argument: the context in which the @code{\applyContext}
733 command is being called.  The following code will print the
734 current bar number on the standard output during the compile:
735
736 @example
737 \applyContext
738   #(lambda (x)
739     (format #t "\nWe were called in barnumber ~a.\n"
740      (ly:context-property x 'currentBarNumber)))
741 @end example
742
743
744
745 @node Running a function on all layout objects
746 @subsection Running a function on all layout objects
747
748
749 @cindex calling code on layout objects
750 @funindex \applyOutput
751
752
753 The most versatile way of tuning an object is @code{\applyOutput} which
754 works by inserting an event into the specified context
755 (@rinternals{ApplyOutputEvent}).  Its syntax is
756 @example
757 \applyOutput @var{context} @var{proc}
758 @end example
759
760 @noindent
761 where @code{@var{proc}} is a Scheme function, taking three arguments.
762
763 When interpreted, the function @code{@var{proc}} is called for
764 every layout object found in the context @code{@var{context}} at
765 the current time step, with the following arguments:
766 @itemize
767 @item the layout object itself,
768 @item the context where the layout object was created, and
769 @item the context where @code{\applyOutput} is processed.
770 @end itemize
771
772
773 In addition, the cause of the layout object, i.e., the music
774 expression or object that was responsible for creating it, is in the
775 object property @code{cause}.  For example, for a note head, this is a
776 @rinternals{NoteHead} event, and for a stem object,
777 this is a @rinternals{Stem} object.
778
779 Here is a function to use for @code{\applyOutput}; it blanks
780 note-heads on the center-line and next to it:
781
782 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
783 #(define (blanker grob grob-origin context)
784    (if (and (memq 'note-head-interface (ly:grob-interfaces grob))
785             (< (abs (ly:grob-property grob 'staff-position)) 2))
786        (set! (ly:grob-property grob 'transparent) #t)))
787
788 \relative c' {
789   a'4 e8 <<\applyOutput #'Voice #blanker a c d>> b2
790 }
791 @end lilypond
792
793
794 @node Callback functions
795 @section Callback functions
796
797 Properties (like @code{thickness}, @code{direction}, etc.) can be
798 set at fixed values with @code{\override}, e.g.
799
800 @example
801 \override Stem #'thickness = #2.0
802 @end example
803
804 Properties can also be set to a Scheme procedure,
805
806 @lilypond[fragment,verbatim,quote,relative=2]
807 \override Stem #'thickness = #(lambda (grob)
808     (if (= UP (ly:grob-property grob 'direction))
809         2.0
810         7.0))
811 c b a g b a g b
812 @end lilypond
813
814 @noindent
815 In this case, the procedure is executed as soon as the value of the
816 property is requested during the formatting process.
817
818 Most of the typesetting engine is driven by such callbacks.
819 Properties that typically use callbacks include
820
821 @table @code
822 @item stencil
823   The printing routine, that constructs a drawing for the symbol
824 @item X-offset
825   The routine that sets the horizontal position
826 @item X-extent
827   The routine that computes the width of an object
828 @end table
829
830 The procedure always takes a single argument, being the grob.
831
832 If routines with multiple arguments must be called, the current grob
833 can be inserted with a grob closure.  Here is a setting from
834 @code{AccidentalSuggestion},
835
836 @example
837 `(X-offset .
838   ,(ly:make-simple-closure
839     `(,+
840         ,(ly:make-simple-closure
841            (list ly:self-alignment-interface::centered-on-x-parent))
842       ,(ly:make-simple-closure
843            (list ly:self-alignment-interface::x-aligned-on-self)))))
844 @end example
845
846 @noindent
847 In this example, both @code{ly:self-alignment-interface::x-aligned-on-self} and
848 @code{ly:self-alignment-interface::centered-on-x-parent} are called
849 with the grob as argument.  The results are added with the @code{+}
850 function.  To ensure that this addition is properly executed, the whole
851 thing is enclosed in @code{ly:make-simple-closure}.
852
853 In fact, using a single procedure as property value is equivalent to
854
855 @example
856 (ly:make-simple-closure (ly:make-simple-closure (list @var{proc})))
857 @end example
858
859 @noindent
860 The inner @code{ly:make-simple-closure} supplies the grob as argument
861 to @var{proc}, the outer ensures that result of the function is
862 returned, rather than the @code{simple-closure} object.
863
864 From within a callback, the easiest method for evaluating a markup is
865 to use grob-interpret-markup.  For example:
866
867 @example
868 my-callback = #(lambda (grob)
869                  (grob-interpret-markup grob (markup "foo")))
870 @end example
871
872 @node Inline Scheme code
873 @section Inline Scheme code
874
875 The main disadvantage of @code{\tweak} is its syntactical
876 inflexibility.  For example, the following produces a syntax error.
877
878 @example
879 F = \tweak #'font-size #-3 -\flageolet
880
881 \relative c'' @{
882   c4^\F c4_\F
883 @}
884 @end example
885
886 @noindent
887 In other words, @code{\tweak} doesn't behave like an articulation
888 regarding the syntax; in particular, it can't be attached with
889 @code{^} and @code{_}.
890
891 Using Scheme, this problem can be avoided.  The route to the
892 result is given in @ref{Adding articulation to notes (example)},
893 especially how to use @code{\displayMusic} as a helping guide.
894
895 @example
896 F = #(let ((m (make-music 'ArticulationEvent
897                           'articulation-type "flageolet")))
898        (set! (ly:music-property m 'tweaks)
899              (acons 'font-size -3
900                     (ly:music-property m 'tweaks)))
901        m)
902
903 \relative c'' @{
904   c4^\F c4_\F
905 @}
906 @end example
907
908 @noindent
909 Here, the @code{tweaks} properties of the flageolet object
910 @code{m} (created with @code{make-music}) are extracted with
911 @code{ly:music-property}, a new key-value pair to change the
912 font size is prepended to the property list with the
913 @code{acons} Scheme function, and the result is finally
914 written back with @code{set!}.  The last element of the
915 @code{let} block is the return value, @code{m} itself.
916
917
918
919 @node Difficult tweaks
920 @section Difficult tweaks
921
922 There are a few classes of difficult adjustments.
923
924 @itemize
925
926
927 @item
928 One type of difficult adjustment involves the appearance of
929 spanner objects, such as slurs and ties.  Usually, only one
930 spanner object is created at a time, and it can be adjusted with
931 the normal mechanism.  However, occasionally a spanner crosses a
932 line break.  When this happens, the object is cloned.  A separate
933 object is created for every system in which the spanner appears.
934 The new objects are clones of the original object and inherit all
935 properties, including @code{\override}s.
936
937
938 In other words, an @code{\override} always affects all pieces of a
939 broken spanner.  To change only one part of a spanner at a line break,
940 it is necessary to hook into the formatting process.  The
941 @code{after-line-breaking} callback contains the Scheme procedure that
942 is called after the line breaks have been determined and layout
943 objects have been split over different systems.
944
945 In the following example, we define a procedure
946 @code{my-callback}.  This procedure
947
948 @itemize
949 @item
950 determines if the spanner has been split across line breaks
951 @item
952 if yes, retrieves all the split objects
953 @item
954 checks if this grob is the last of the split objects
955 @item
956 if yes, it sets @code{extra-offset}.
957 @end itemize
958
959 This procedure is installed into @rinternals{Tie}, so the last part
960 of the broken tie is repositioned.
961
962 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
963 #(define (my-callback grob)
964    (let* (
965           ;; have we been split?
966           (orig (ly:grob-original grob))
967
968           ;; if yes, get the split pieces (our siblings)
969           (siblings (if (ly:grob? orig)
970                         (ly:spanner-broken-into orig)
971                         '())))
972
973      (if (and (>= (length siblings) 2)
974               (eq? (car (last-pair siblings)) grob))
975          (ly:grob-set-property! grob 'extra-offset '(-2 . 5)))))
976
977 \relative c'' {
978   \override Tie #'after-line-breaking =
979   #my-callback
980   c1 ~ \break
981   c2 ~ c
982 }
983 @end lilypond
984
985 @noindent
986 When applying this trick, the new @code{after-line-breaking} callback
987 should also call the old one, if such a default exists.  For example,
988 if using this with @code{Hairpin}, @code{ly:spanner::kill-zero-spanned-time}
989 should also be called.
990
991
992 @item
993 Some objects cannot be changed with @code{\override} for
994 technical reasons.  Examples of those are @code{NonMusicalPaperColumn}
995 and @code{PaperColumn}.  They can be changed with the
996 @code{\overrideProperty} function, which works similar to @code{\once
997 \override}, but uses a different syntax.
998
999 @example
1000 \overrideProperty
1001 #"Score.NonMusicalPaperColumn"  % Grob name
1002 #'line-break-system-details     % Property name
1003 #'((next-padding . 20))         % Value
1004 @end example
1005
1006 Note, however, that @code{\override}, applied to
1007 @code{NonMusicalPaperColumn} and @code{PaperColumn}, still works as
1008 expected within @code{\context} blocks.
1009
1010 @end itemize
1011
1012 @node LilyPond Scheme interfaces
1013 @chapter LilyPond Scheme interfaces
1014
1015 This chapter covers the various tools provided by LilyPond to help
1016 Scheme programmers get information into and out of the music streams.
1017
1018 TODO -- figure out what goes in here and how to organize it
1019