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Docs: run convert-ly for 2.14.0.
[lilypond.git] / Documentation / extending / programming-interface.itely
index 7d2949ff11c256c795ac45dc97a3f3328f8f5b18..acbff571193f2ae3dda76c6029fb06f61c346c51 100644 (file)
@@ -8,7 +8,7 @@
     Guide, node Updating translation committishes..
 @end ignore
 
-@c \version "2.12.0"
+@c \version "2.14.0"
 
 @node Interfaces for programmers
 @chapter Interfaces for programmers
@@ -30,154 +30,105 @@ not familiar with Scheme, you may wish to read our
 @node Music functions
 @section Music functions
 
-Music functions are scheme functions that are used to
-automatically create music expressions.  They can be used to
-greatly simplify the input file.
+@emph{Music functions} are scheme procedures that can create music
+expressions automatically, and can be used to greatly simplify the
+input file.
 
 @menu
 * Music function syntax::
 * Simple substitution functions::
 * Intermediate substitution functions::
 * Mathematics in functions::
-* Void functions::
 * Functions without arguments::
+* Void functions::
 @end menu
 
+
 @node Music function syntax
 @subsection Music function syntax
 
-The general syntax of a music function is:
+The general form for music functions is:
 
 @example
-myFunction =
-#(define-music-function (parser location @var{var_1} @var{var_2}...@var{var_n})
-                        (@var{var_1-type?} @var{var_2-type?}...@var{var_n-type?})
-    @var{...valid music expression...})
+function =
+#(define-music-function
+     (parser location @var{arg1} @var{arg2} @dots{})
+     (@var{type1?} @var{type2?} @dots{})
+   @var{music})
 @end example
 
 @noindent
 where
 
 @multitable @columnfractions .33 .66
-@item @var{var_i}         @tab @var{i}th variable
-@item @var{var_i-type?}   @tab type of @var{i}th variable
-@item @var{...valid music expression...}  @tab expression that returns
-valid music, generally in the form of a Scheme expression.  There is
-also special syntax that allows LilyPond input code in this music
-expression.
-@end multitable
+@item @code{@var{argN}}
+@tab @var{n}th argument
 
-The variable type checkers are scheme procedures that will return
-@code{#t} if a variable is of a given type.  Some common types
-are shown in the table below.  Other types can be found in the files
-@file{lily/music-scheme.cc} and @file{scm/c++.scm}.
+@item @code{@var{typeN?}}
+@tab a scheme @emph{type predicate} for which @code{@var{argN}}
+must return @code{#t}.
+
+@item @code{@var{music}}
+@tab A music expression, optionally written in scheme, with any
+LilyPond code enclosed in hashed braces
+(@tie{}@w{@code{#@{@dots{}#@}}}@tie{}).  Within LilyPond code
+blocks, use @code{$} to reference function arguments (eg.,
+@samp{$arg1}) or to start an inline scheme expression containing
+function arguments (eg., @w{@samp{$(cons arg1 arg2)}}).
 
-@multitable @columnfractions .33 .66
-@headitem Input type          @tab @var{vari-type?} notation
-@item Integer                 @tab @code{integer?}
-@item Float (decimal number)  @tab @code{number?}
-@item Text string             @tab @code{string?}
-@item Markup                  @tab @code{markup?}
-@item Music expression        @tab @code{ly:music?}
-@item A pair of variables     @tab @code{pair?}
 @end multitable
 
-The @code{parser} and @code{location} arguments are mandatory.
-The @code{parser} argument is used in the body of the function
-to gain access to the value of another LilyPond variable.
-The @code{location} argument is used to set the @q{origin}
-of the music expression that is built by the music function,
-so that in case of a syntax error LilyPond
-can tell the user an appropriate place to look in the input file.
+@noindent
+For a list of available type predicates, see
+@ruser{Predefined type predicates}.  User-defined type predicates
+are also allowed.
 
-@node Simple substitution functions
-@subsection Simple substitution functions
 
-A simple substitution function is a music function whose output music
-expression is written in LilyPond code, but with an input variable
-substituted into the LilyPond code.  The general form of these functions is
+@seealso
 
-@example
-myFunction =
-#(define-music-function (parser location @var{var1})
-                        (@var{var1-type?})
-  #@{
-    @emph{... LilyPond input code with} @code{#$var1} @emph{for substition ...}
-  #@})
-@end example
+Notation Reference:
+@ruser{Predefined type predicates}.
 
-Note that the special characters @code{#@{} and @code{#@}} surround the
-LilyPond music.
+Installed Files:
+@file{lily/music-scheme.cc},
+@file{scm/c++.scm},
+@file{scm/lily.scm}.
 
-@multitable @columnfractions .33 .66
-@item @var{vari}         @tab @var{i}th variable
-@item @var{vari-type?}   @tab type of @var{i}th variable
-@item @var{...music...}  @tab normal LilyPond input, using
- variables as @code{#$var1}, etc.
-@end multitable
 
-For example, a function can be defined that simplifies
-setting the padding of a TextScript:
+@node Simple substitution functions
+@subsection Simple substitution functions
 
-@lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
-padText = #(define-music-function (parser location padding) (number?)
-  #{
-    \once \override TextScript #'padding = #$padding
-  #})
-
-\relative c''' {
-  c4^"piu mosso" b a b
-  \padText #1.8
-  c4^"piu mosso" d e f
-  \padText #2.6
-  c4^"piu mosso" fis a g
-}
-@end lilypond
+Simple substitution functions are music functions whose output
+music expression is written in LilyPond format and contains
+function arguments in the output expression.  They are described
+in @ruser{Substitution function examples}.
 
-In addition to numbers, we can use music expressions such
-as notes for arguments to music functions:
-
-@lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
-custosNote = #(define-music-function (parser location note)
-                                     (ly:music?)
-  #{
-    \once \override Voice.NoteHead #'stencil =
-      #ly:text-interface::print
-    \once \override Voice.NoteHead #'text =
-      \markup \musicglyph #"custodes.mensural.u0"
-    \once \override Voice.Stem #'stencil = ##f
-    $note
-  #})
-@end lilypond
 
 @node Intermediate substitution functions
 @subsection Intermediate substitution functions
 
-Slightly more complicated than simple substitution function,
-intermediate substitution functions involve a mix of Scheme code and
-LilyPond code in the music expression to be
-returned.
+Intermediate substitution functions involve a mix of Scheme code
+and LilyPond code in the music expression to be returned.
 
 Some @code{\override} commands require an argument consisting of
-a pair of numbers (called a @code{cons cell} in Scheme).
+a pair of numbers (called a @emph{cons cell} in Scheme).
 
 The pair can be directly passed into the music function,
 using a @code{pair?} variable:
 
-@quotation
 @example
 manualBeam =
-#(define-music-function (parser location beg-end)
-                        (pair?)
-#@{
-  \once \override Beam #'positions = #$beg-end
-#@})
-
-\relative @{
+#(define-music-function
+     (parser location beg-end)
+     (pair?)
+   #@{
+     \once \override Beam #'positions = $beg-end
+   #@})
+
+\relative c' @{
   \manualBeam #'(3 . 6) c8 d e f
 @}
 @end example
-@end quotation
 
 Alternatively, the numbers making up the pair can be
 passed as separate arguments, and the Scheme code
@@ -186,13 +137,14 @@ music expression:
 
 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
 manualBeam =
-#(define-music-function (parser location beg end)
-                        (number? number?)
-#{
-  \once \override Beam #'positions = #(cons $beg $end)
-#})
-
-\relative {
+#(define-music-function
+     (parser location beg end)
+     (number? number?)
+   #{
+     \once \override Beam #'positions = $(cons beg end)
+   #})
+
+\relative c' {
   \manualBeam #3 #6 c8 d e f
 }
 @end lilypond
@@ -205,61 +157,50 @@ Music functions can involve Scheme programming in
 addition to simple substitution,
 
 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
-AltOn = #(define-music-function (parser location mag) (number?)
-  #{ \override Stem #'length = #$(* 7.0 mag)
+AltOn =
+#(define-music-function
+     (parser location mag)
+     (number?)
+   #{
+     \override Stem #'length = $(* 7.0 mag)
      \override NoteHead #'font-size =
-       #$(inexact->exact (* (/ 6.0 (log 2.0)) (log mag))) #})
+       $(inexact->exact (* (/ 6.0 (log 2.0)) (log mag)))
+   #})
 
 AltOff = {
   \revert Stem #'length
   \revert NoteHead #'font-size
 }
 
-{ c'2 \AltOn #0.5 c'4 c'
-  \AltOn #1.5 c' c' \AltOff c'2 }
+\relative c' {
+  c2 \AltOn #0.5 c4 c
+  \AltOn #1.5 c c \AltOff c2
+}
 @end lilypond
 
 @noindent
 This example may be rewritten to pass in music expressions,
 
 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
-withAlt = #(define-music-function (parser location mag music) (number? ly:music?)
-  #{ \override Stem #'length = #$(* 7.0 mag)
+withAlt =
+#(define-music-function
+     (parser location mag music)
+     (number? ly:music?)
+   #{
+     \override Stem #'length = $(* 7.0 mag)
      \override NoteHead #'font-size =
-       #$(inexact->exact (* (/ 6.0 (log 2.0)) (log mag)))
+       $(inexact->exact (* (/ 6.0 (log 2.0)) (log mag)))
      $music
      \revert Stem #'length
-     \revert NoteHead #'font-size #})
+     \revert NoteHead #'font-size
+   #})
 
-{ c'2 \withAlt #0.5 {c'4 c'}
-  \withAlt #1.5 {c' c'} c'2 }
+\relative c' {
+  c2 \withAlt #0.5 { c4 c }
+  \withAlt #1.5 { c c } c2
+}
 @end lilypond
 
-@node Void functions
-@subsection Void functions
-
-A music function must return a music expression, but sometimes we
-may want to have a function that does not involve music (such as
-turning off Point and Click).  To do this, we return a @code{void}
-music expression.
-
-That is why the form
-that is returned is the @code{(make-music ...)}.  With the
-@code{'void} property set to @code{#t}, the parser is told to
-actually disregard this returned music
-expression.  Thus the important part of the void music function is the
-processing done by the function, not the music expression that is
-returned.
-
-@example
-noPointAndClick =
-#(define-music-function (parser location) ()
-   (ly:set-option 'point-and-click #f)
-   (make-music 'SequentialMusic 'void #t))
-...
-\noPointAndClick   % disable point and click
-@end example
-
 
 @node Functions without arguments
 @subsection Functions without arguments
@@ -276,7 +217,9 @@ without arguments,
 
 @example
 displayBarNum =
-#(define-music-function (parser location) ()
+#(define-music-function
+     (parser location)
+     ()
    (if (eq? #t (ly:get-option 'display-bar-numbers))
        #@{ \once \override Score.BarNumber #'break-visibility = ##f #@}
        #@{#@}))
@@ -290,6 +233,32 @@ lilypond -d display-bar-numbers FILENAME.ly
 @end example
 
 
+@node Void functions
+@subsection Void functions
+
+A music function must return a music expression, but sometimes we
+may want to have a function that does not involve music (such as
+turning off Point and Click).  To do this, we return a @code{void}
+music expression.
+
+That is why the form that is returned is the
+@w{@code{(make-music @dots{})}}.  With the @code{'void} property
+set to @code{#t}, the parser is told to actually disregard this
+returned music expression.  Thus the important part of the void
+music function is the processing done by the function, not the
+music expression that is returned.
+
+@example
+noPointAndClick =
+#(define-music-function
+     (parser location)
+     ()
+   (ly:set-option 'point-and-click #f)
+   (make-music 'SequentialMusic 'void #t))
+...
+\noPointAndClick   % disable point and click
+@end example
+
 
 @node Markup functions
 @section Markup functions
@@ -401,7 +370,7 @@ The @code{raise-markup} function first creates the stencil for the
 @code{text example} string, and then it raises that Stencil by 0.5
 staff space.  This is a rather simple example; more complex examples
 are in the rest
-of this section, and in @file{scm/@/define@/-markup@/-commands@/.scm}.
+of this section, and in @file{scm/define-markup-commands.scm}.
 
 
 @node New markup command definition
@@ -432,76 +401,45 @@ New markup commands can be defined using the
 
 The arguments are
 
-@table @var
-@item command-name
+@table @code
+@item @var{command-name}
 the markup command name
 @item layout
 the @q{layout} definition.
 @item props
 a list of associative lists, containing all active properties.
-@item argi
+@item @var{argi}
 @var{i}th command argument
-@item argi-type?
+@item @var{argi-type?}
 a type predicate for the i@var{th} argument
 @end table
 
-If the command uses properties from the @var{props} arguments, the
-@code{#:properties} keyword can be used, to specify which properties are
-used, and their default values.
-
-@knownissues
-There are restrictions on the possible arguments to a markup command.
+If the command uses properties from the @code{props} arguments,
+the @code{#:properties} keyword can be used to specify which
+properties are used along with their default values.
 
-Arguments are distingued according to their type:
+Arguments are distinguished according to their type:
 @itemize
 @item a markup, corresponding to type predicate @code{markup?};
-@item a list of markup, corresponding to type predicate
+@item a list of markups, corresponding to type predicate
 @code{markup-list?};
 @item any other scheme object, corresponding to type predicates such as
 @code{list?}, @code{number?}, @code{boolean?}, etc.
 @end itemize
 
-The available combinations of arguments (after the standard @var{layout}
-and @var{props} arguments) to a markup command defined with
-@code{define-markup-command} are limited as follows.
-
-@table @asis
-@item (no argument)
-@itemx @var{markup-list}
-@itemx @var{markup}
-@itemx @var{markup markup}
-@itemx @var{scheme}
-@itemx @var{scheme markup}
-@itemx @var{scheme scheme}
-@itemx @var{scheme scheme markup}
-@itemx @var{scheme scheme markup markup}
-@itemx @var{scheme markup markup}
-@itemx @var{scheme scheme scheme}
-@end table
+There is no limitation on the order of arguments (after the
+standard @code{layout} and @code{props} arguments).  However,
+markup functions taking a markup as their last argument are
+somewhat special as you can apply them to a markup list, and the
+result is a markup list where the markup function (with the
+specified leading arguments) has been applied to every element of
+the original markup list.
 
-@noindent
-This means that it is not possible to define with e.g. three scheme
-arguments and a markup arguments, like:
-
-@example
-#(define-markup-command (foo layout props
-                         num1    num2    a-list a-markup)
-                        (number? number? list?  markup?)
-  ...)
-@end example
-
-@noindent
-If you apply it as, say,
-
-@example
-\markup \foo #1 #2 #'(bar baz) Blah
-@end example
-
-@cindex Scheme signature
-@cindex signature, Scheme
-@noindent
-@command{lilypond} complains that it cannot parse @code{foo} due to its
-unknown Scheme signature.
+Since replicating the leading arguments for applying a markup
+function to a markup list is cheap mostly for Scheme arguments,
+you avoid performance pitfalls by just using Scheme arguments for
+the leading arguments of markup functions that take a markup as
+their last argument.
 
 @node On properties
 @unnumberedsubsubsec On properties
@@ -594,8 +532,8 @@ It would be nice to make the @code{double-box} command customizable:
 here, the @code{box-padding} values are hard coded, and cannot be
 changed by the user.  Also, it would be better to distinguish the
 padding between the two boxes, from the padding between the inner box
-and the text. So we will introduce a new property,
-@code{inter-box-padding}, for the padding between the two boxes. The
+and the text.  So we will introduce a new property,
+@code{inter-box-padding}, for the padding between the two boxes.  The
 @code{box-padding} will be used for the inner padding.  The new code is
 now as follows:
 
@@ -641,7 +579,7 @@ customized:
 
 A good way to start writing a new markup command, is to take example on
 a builtin one.  Most of the markup commands provided with LilyPond can be
-found in file @file{scm/@/define@/-markup@/-commands@/.scm}.
+found in file @file{scm/define-markup-commands.scm}.
 
 For instance, we would like to adapt the @code{\draw-line} command, to
 draw a double line instead.  The @code{\draw-line} command is defined as
@@ -790,10 +728,10 @@ syntax for this is
 \applyContext @var{function}
 @end example
 
-@var{function} should be a Scheme function that takes a single
-argument: the context in which the @code{\applyContext} command is
-being called.  The following code will print the current bar
-number on the standard output during the compile:
+@code{@var{function}} should be a Scheme function that takes a
+single argument: the context in which the @code{\applyContext}
+command is being called.  The following code will print the
+current bar number on the standard output during the compile:
 
 @example
 \applyContext
@@ -812,18 +750,19 @@ number on the standard output during the compile:
 @funindex \applyOutput
 
 
-The most versatile way of tuning an object is @code{\applyOutput}.  Its
-syntax is
+The most versatile way of tuning an object is @code{\applyOutput} which
+works by inserting an event into the specified context
+(@rinternals{ApplyOutputEvent}).  Its syntax is
 @example
 \applyOutput @var{context} @var{proc}
 @end example
 
 @noindent
-where @var{proc} is a Scheme function, taking three arguments.
+where @code{@var{proc}} is a Scheme function, taking three arguments.
 
-When interpreted, the function @var{proc} is called for every layout
-object found in the context @var{context}, with the following
-arguments:
+When interpreted, the function @code{@var{proc}} is called for
+every layout object found in the context @code{@var{context}} at
+the current time step, with the following arguments:
 @itemize
 @item the layout object itself,
 @item the context where the layout object was created, and
@@ -834,20 +773,20 @@ arguments:
 In addition, the cause of the layout object, i.e., the music
 expression or object that was responsible for creating it, is in the
 object property @code{cause}.  For example, for a note head, this is a
-@rinternals{NoteHead} event, and for a @rinternals{Stem} object,
-this is a @rinternals{NoteHead} object.
+@rinternals{NoteHead} event, and for a stem object,
+this is a @rinternals{Stem} object.
 
 Here is a function to use for @code{\applyOutput}; it blanks
-note-heads on the center-line:
+note-heads on the center-line and next to it:
 
 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
 #(define (blanker grob grob-origin context)
    (if (and (memq 'note-head-interface (ly:grob-interfaces grob))
-            (eq? (ly:grob-property grob 'staff-position) 0))
+            (< (abs (ly:grob-property grob 'staff-position)) 2))
        (set! (ly:grob-property grob 'transparent) #t)))
 
-\relative {
-  e4 g8 \applyOutput #'Voice #blanker b d2
+\relative c' {
+  a'4 e8 <<\applyOutput #'Voice #blanker a c d>> b2
 }
 @end lilypond
 
@@ -1022,33 +961,36 @@ of the broken tie is repositioned.
 
 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
 #(define (my-callback grob)
-  (let* (
-         ; have we been split?
-         (orig (ly:grob-original grob))
+   (let* (
+          ;; have we been split?
+          (orig (ly:grob-original grob))
 
-         ; if yes, get the split pieces (our siblings)
-         (siblings (if (ly:grob? orig)
-                     (ly:spanner-broken-into orig) '() )))
+          ;; if yes, get the split pieces (our siblings)
+          (siblings (if (ly:grob? orig)
+                        (ly:spanner-broken-into orig)
+                        '())))
 
-   (if (and (>= (length siblings) 2)
-             (eq? (car (last-pair siblings)) grob))
-     (ly:grob-set-property! grob 'extra-offset '(-2 . 5)))))
+     (if (and (>= (length siblings) 2)
+              (eq? (car (last-pair siblings)) grob))
+         (ly:grob-set-property! grob 'extra-offset '(-2 . 5)))))
 
 \relative c'' {
   \override Tie #'after-line-breaking =
   #my-callback
-  c1 ~ \break c2 ~ c
+  c1 ~ \break
+  c2 ~ c
 }
 @end lilypond
 
 @noindent
 When applying this trick, the new @code{after-line-breaking} callback
-should also call the old one @code{after-line-breaking}, if there is
-one.  For example, if using this with @code{Hairpin},
-@code{ly:hairpin::after-line-breaking} should also be called.
+should also call the old one, if such a default exists.  For example,
+if using this with @code{Hairpin}, @code{ly:spanner::kill-zero-spanned-time}
+should also be called.
 
 
-@item Some objects cannot be changed with @code{\override} for
+@item
+Some objects cannot be changed with @code{\override} for
 technical reasons.  Examples of those are @code{NonMusicalPaperColumn}
 and @code{PaperColumn}.  They can be changed with the
 @code{\overrideProperty} function, which works similar to @code{\once