]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - Documentation/user/programming-interface.itely
Merge branch 'jneeman' of git+ssh://jneem@git.sv.gnu.org/srv/git/lilypond into jneeman
[lilypond.git] / Documentation / user / programming-interface.itely
index ccdfd7bccf3c40905c8f4d209e81e3b0cc8cfa26..9a62200bbabba423e9f2f34d9c7609a9e1d8af4b 100644 (file)
@@ -12,7 +12,7 @@ not familiar with Scheme, you may wish to read our
 * Building complicated functions::  
 * Markup programmer interface::  
 * Contexts for programmers::    
-* OLD STUFF::                   
+* Scheme procedures as properties::  
 @end menu
 
 
@@ -24,15 +24,16 @@ This section discusses how to create music functions within LilyPond.
 @menu
 * Overview of music functions::  
 * Simple substitution functions::  
-* Paired substition functions::  
+* Paired substitution functions::  
 * Mathematics in functions::    
 * Void functions::              
+* Overview of available music functions::  
 @end menu
 
 @node Overview of music functions
-@subsection Overview of music functions 
+@subsection Overview of music functions
 
-Making a funcion which substitutes a variable into LilyPond
+Making a function which substitutes a variable into LilyPond
 code is easy.  The general form of these functions is
 
 @example
@@ -95,7 +96,7 @@ padText = #(define-music-function (parser location padding) (number?)
   c4^"piu mosso" d e f
   \padText #2.6
   c4^"piu mosso" fis a g
-} 
+}
 @end lilypond
 
 Music expressions may be substituted as well,
@@ -103,12 +104,12 @@ Music expressions may be substituted as well,
 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
 custosNote = #(define-music-function (parser location note)
                                      (ly:music?)
-  #{ 
-    \once \override Voice.NoteHead #'stencil = 
+  #{
+    \once \override Voice.NoteHead #'stencil =
       #ly:text-interface::print
-    \once \override Voice.NoteHead #'text = 
+    \once \override Voice.NoteHead #'text =
       \markup \musicglyph #"custodes.mensural.u0"
-    \once \override Voice.Stem #'stencil = ##f 
+    \once \override Voice.Stem #'stencil = ##f
     $note
   #})
 
@@ -119,7 +120,7 @@ Multiple variables may be used,
 
 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
 tempoMark = #(define-music-function (parser location padding marktext)
-                                    (number? string?) 
+                                    (number? string?)
 #{
   \once \override Score . RehearsalMark #'padding = $padding
   \once \override Score . RehearsalMark #'no-spacing-rods = ##t
@@ -134,8 +135,8 @@ g c
 @end lilypond
 
 
-@node Paired substition functions
-@subsection Paired substition functions
+@node Paired substitution functions
+@subsection Paired substitution functions
 
 Some @code{\override} commands require a pair of numbers
 (called a @code{cons cell} in Scheme).  To pass these numbers
@@ -166,12 +167,12 @@ manualBeam =
                         (number? number?)
 #{
   \once \override Beam #'positions = #(cons $beg $end)
-#}) 
+#})
 
 \relative {
   \manualBeam #3 #6 c8 d e f
 }
-@end lilypond  
+@end lilypond
 
 
 @node Mathematics in functions
@@ -181,14 +182,14 @@ Music functions can involve Scheme programming in
 addition to simple substitution,
 
 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
-AltOn = #(define-music-function (parser location mag) (number?) 
+AltOn = #(define-music-function (parser location mag) (number?)
   #{ \override Stem #'length = #$(* 7.0 mag)
-     \override NoteHead #'font-size = 
+     \override NoteHead #'font-size =
        #$(inexact->exact (* (/ 6.0 (log 2.0)) (log mag))) #})
 
 AltOff = {
   \revert Stem #'length
-  \revert NoteHead #'font-size 
+  \revert NoteHead #'font-size
 }
 
 { c'2 \AltOn #0.5 c'4 c'
@@ -199,9 +200,9 @@ AltOff = {
 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?) 
+withAlt = #(define-music-function (parser location mag music) (number? ly:music?)
   #{ \override Stem #'length = #$(* 7.0 mag)
-     \override NoteHead #'font-size = 
+     \override NoteHead #'font-size =
        #$(inexact->exact (* (/ 6.0 (log 2.0)) (log mag)))
      $music
      \revert Stem #'length
@@ -211,7 +212,6 @@ withAlt = #(define-music-function (parser location mag music) (number? ly:music?
   \withAlt #1.5 {c' c'} c'2 }
 @end lilypond
 
-
 @node Void functions
 @subsection Void functions
 
@@ -237,6 +237,15 @@ noPointAndClick =
 \noPointAndClick   % disable point and click
 @end example
 
+@node Overview of available music functions
+@subsection Overview of available music functions
+
+@c fixme ; this should be move somewhere else?
+The following commands are music functions
+
+@include identifiers.tely
+
+
 
 @node Programmer interfaces
 @section Programmer interfaces
@@ -293,30 +302,42 @@ mixed.  In the following example, a music fragment is stored in the
 variable @code{traLaLa}, and duplicated using Scheme.  The result is
 imported in a @code{\score} block by means of a second variable
 @code{twice}:
-@example
-traLaLa = @{ c'4 d'4 @}
+
+@lilypond[verbatim]
+traLaLa = { c'4 d'4 }
+
+%% dummy action to deal with parser lookahead
+#(display "this needs to be here, sorry!")
 
 #(define newLa (map ly:music-deep-copy
   (list traLaLa traLaLa)))
 #(define twice
   (make-sequential-music newLa))
 
-@{ \twice @}
-@end example
+{ \twice }
+@end lilypond
+
+Due to parser lookahead
 
-In the above example, music expressions can be `exported' from the
+In this example, the assignment happens after parser has verified that
+nothing interesting happens after @code{traLaLa = @{ ... @}}. Without
+the dummy statement in the above example, the @code{newLa} definition
+is executed before @code{traLaLa} is defined, leading to a syntax
+error.
+
+The above example shows how to `export' music expressions from the
 input to the Scheme interpreter.  The opposite is also possible.  By
 wrapping a Scheme value in the function @code{ly:export}, a Scheme
-value is interpreted as if it were entered in LilyPond syntax.  Instead
-of defining @code{\twice}, the example above could also have been
-written as
+value is interpreted as if it were entered in LilyPond syntax.
+Instead of defining @code{\twice}, the example above could also have
+been written as
 @example
 @dots{}
 @{ #(ly:export (make-sequential-music (list newLa))) @}
 @end example
 
 Scheme code is evaluated as soon as the parser encounters it.  To
-define some scheme code in a macro (to be called later), use
+define some Scheme code in a macro (to be called later), use
 @ref{Void functions} or
 
 @example
@@ -357,7 +378,7 @@ available is in the Program reference manual, under
 interfaces, for example, a note is an @code{event}, but it is also a
 @code{note-event}, a @code{rhythmic-event}, and a
 @code{melodic-event}.  All classes of music are listed in the
-Profram reference, under
+Program reference, under
 @internalsref{Music classes}.
 
 @item
@@ -401,8 +422,8 @@ to create complicated music functions.
 @subsection Displaying music expressions
 
 @cindex internal storage
-@cindex @code{\displayMusic}
-@cindex @code{\displayLilyMusic}
+@funindex \displayMusic
+@funindex \displayLilyMusic
 
 When writing a music function it is often instructive to inspect how
 a music expression is stored internally.  This can be done with the
@@ -488,7 +509,7 @@ someNote = c'
 @end example
 
 The @code{display-scheme-music} function is the function used by
-@code{\displayMusic} to display the scheme representation of a music
+@code{\displayMusic} to display the Scheme representation of a music
 expression.
 
 @example
@@ -502,7 +523,7 @@ expression.
   (ly:make-pitch 0 0 0))
 @end example
 
-Then the note pitch is accessed thourgh the @code{'pitch} property
+Then the note pitch is accessed through the @code{'pitch} property
 of the @code{NoteEvent} object,
 
 @example
@@ -594,7 +615,7 @@ have two notes to build the sequence), add @code{SlurEvents} to the
 @code{SequentialMusic} with the two @code{EventChords}.
 
 @example
-doubleSlur = #(def-music-function (parser location note) (ly:music?)
+doubleSlur = #(define-music-function (parser location note) (ly:music?)
          "Return: @{ note ( note ) @}.
          `note' is supposed to be an EventChord."
          (let ((note2 (ly:music-deep-copy note)))
@@ -707,7 +728,7 @@ necessary, but just like clear variable names, it is good practice.
 @end example
 
 `@code{let}' is used to declare local variables.  Here we use one local
-variable, named `@code{result-event-chord}', to which we give the value 
+variable, named `@code{result-event-chord}', to which we give the value
 @code{(ly:music-deep-copy event-chord)}.  `@code{ly:music-deep-copy}' is
 a function specific to LilyPond, like all functions prefixed by
 `@code{ly:}'.  It is use to make a copy of a music
@@ -717,8 +738,8 @@ function).  Recall that our purpose is to add a marcato to an
 @code{EventChord} which was given as an argument, because it may be
 used elsewhere.
 
-Now we have a @code{result-event-chord}, which is a 
-@code{oteEventChord} expression and is a copy of @code{event-chord}.  We
+Now we have a @code{result-event-chord}, which is a
+@code{NoteEventChord} expression and is a copy of @code{event-chord}.  We
 add the marcato to its elements list property.
 
 @example
@@ -793,7 +814,7 @@ Stencil object given a number of arguments.
 @node Markup construction in Scheme
 @subsection Markup construction in Scheme
 
-@cindex defining markup commands 
+@cindex defining markup commands
 
 The @code{markup} macro builds markup expressions in Scheme while
 providing a LilyPond-like syntax.  For example,
@@ -817,7 +838,7 @@ LilyPond markup syntax and Scheme markup syntax.
 @multitable @columnfractions .3 .3
 @item @b{LilyPond} @tab @b{Scheme}
 @item @code{\markup markup1} @tab @code{(markup markup1)}
-@item @code{\markup @{ markup1 markup2 ... @}} @tab 
+@item @code{\markup @{ markup1 markup2 ... @}} @tab
         @code{(markup markup1 markup2 ... )}
 @item @code{\command} @tab @code{#:command}
 @item @code{\variable} @tab @code{variable}
@@ -827,7 +848,7 @@ LilyPond markup syntax and Scheme markup syntax.
 @end multitable
 @end quotation
 
-The whole scheme language is accessible inside the
+The whole Scheme language is accessible inside the
 @code{markup} macro.  For example, You may use function calls inside
 @code{markup} in order to manipulate character strings.  This is
 useful when defining new markup commands (see
@@ -893,7 +914,7 @@ of this section, and in @file{scm/@/define@/-markup@/-commands@/.scm}.
 @subsection New markup command definition
 
 New markup commands can be defined
-with the @code{define-markup-command} scheme macro.
+with the @code{define-markup-command} Scheme macro.
 
 @lisp
 (define-markup-command (@var{command-name} @var{layout} @var{props} @var{arg1} @var{arg2} ...)
@@ -911,7 +932,7 @@ a type predicate for the i@var{th} argument
 @item layout
 the `layout' definition
 @item props
-a list of alists, containing all active properties. 
+a list of alists, containing all active properties.
 @end table
 
 As a simple example, we show how to add a @code{\smallcaps} command,
@@ -969,7 +990,7 @@ defined @code{\smallcaps} command:
 #(define-markup-command (character layout props name) (string?)
   "Print the character name in small caps, translated to the left and
   top.  Syntax: \\character #\"name\""
-  (interpret-markup layout props 
+  (interpret-markup layout props
    (markup #:hspace 0 #:translate (cons -3 1) #:smallcaps name)))
 @end example
 
@@ -1008,7 +1029,7 @@ The final result is as follows:
 #(define-markup-command (character layout props name) (string?)
   "Print the character name in small caps, translated to the left and
   top.  Syntax: \\character #\"name\""
-  (interpret-markup layout props 
+  (interpret-markup layout props
    (markup #:hspace 0 #:translate (cons -3 1) #:smallcaps name)))
 
 {
@@ -1067,7 +1088,7 @@ be used to set text in small caps.  See
 @subsection Context evaluation
 
 @cindex calling code during interpreting
-@cindex @code{\applyContext}
+@funindex \applyContext
 
 Contexts can be modified during interpretation with Scheme code.  The
 syntax for this is
@@ -1093,20 +1114,21 @@ current bar number on the standard output during the compile:
 
 
 @cindex calling code on layout objects
-@cindex @code{\applyOutput}
+@funindex \applyOutput
 
 
 The most versatile way of tuning an object is @code{\applyOutput}.  Its
 syntax is
 @example
-\applyOutput @var{proc}
+\applyOutput @var{context} @var{proc}
 @end example
 
 @noindent
 where @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, with the following arguments:
+object found in the context @var{context}, with the following
+arguments:
 @itemize @bullet
 @item the layout object itself,
 @item the context where the layout object was created, and
@@ -1132,264 +1154,72 @@ note-heads on the center-line:
 @end example
 
 
-@node OLD STUFF
-@section OLD STUFF
-
-This stuff is slated for deletion or merger into the earlier sections.
-
-@menu
-* Extending music syntax::      
-* Manipulating music expressions::  
-* Using LilyPond syntax inside Scheme::  
-@end menu
-
-
-@node Extending music syntax
-@subsection Extending music syntax
-
-@c TODO: rewrite example.
-@c The use of FUNC as example  argument is rather confusing.
-
-The syntax of composite music expressions, like @code{\repeat},
-@code{\transpose}, and @code{\context} follows the general form of
-
-@example
-\@code{keyword} @var{non-music-arguments} @var{music-arguments}
-@end example
-
-Such syntax can also be defined as user code.  To do this it is
-necessary to create a @emph{music function}.  This is a specially marked
-Scheme function.  For example, the music function @code{\applyMusic} applies
-a user-defined function to a music expression.  Its syntax is
-
-@example
-\applyMusic #@var{func} @var{music}
-@end example
-
-A music function is created with @code{ly:make-music-function},
-
-@example
-(ly:make-music-function
-@end example
-
-@code{\applyMusic} takes a Scheme function and a Music expression as
-arguments.  This is encoded in its parameter list,
-
-@example
-(list procedure? ly:music?)
-@end example
-
-The function itself takes another argument: an Input location
-object.  That object is used to provide error messages with file names
-and line numbers.  The definition is the second argument of
-@code{ly:make-music-function}.  The body simply calls the function
-
-@example
-(lambda (where func music)
- (func music))
-@end example
-
-The above Scheme code only defines the functionality.  The tag
-@code{\applyMusic} is selected by defining
-
-@example
-applyMusic = #(ly:make-music-function
-                (list procedure? ly:music?)
-                (lambda (parser location func music)
-                  (func music)))
-@end example
+@node Scheme procedures as properties
+@section Scheme procedures as properties
 
-A @code{define-music-function} macro is introduced on top of
-@code{ly:make-music-function} to ease the definition of music
-functions:
+Properties (like thickness, direction, etc.) can be set at fixed values
+with \override, e.g.
 
 @example
-applyMusic = #(define-music-function (parser location func music)
-                (procedure? ly:music?)
-                (func music))
+\override Stem #'thickness = #2.0
 @end example
 
-Examples of the use of @code{\applyMusic} are in the next section.
+Properties can also be set to a Scheme procedure,
 
-@seealso
-@file{ly/@/music@/-functions@/-init@/.ly}.
-
-
-@node Manipulating music expressions
-@subsection Manipulating music expressions
-
-Music objects and their properties can be accessed and manipulated
-directly through the @code{\applyMusic} mechanism.
-The syntax for @code{\applyMusic} is
-
-@example
-\applyMusic #@var{func} @var{music}
-@end example
-
-@noindent
-This means that the Scheme function @var{func} is called with
-@var{music} as its argument.  The return value of @var{func} is the
-result of the entire expression.  @var{func} may read and write music
-properties using the functions @code{ly:music-property} and
-@code{ly:music-set-property!}.
-
-An example is a function that reverses the order of elements in
-its argument,
-@lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
-#(define (rev-music-1 m)
-  (ly:music-set-property! m 'elements 
-    (reverse (ly:music-property m 'elements)))
-  m)
-
-\applyMusic #rev-music-1 { c'4 d'4 } 
+@lilypond[fragment,verbatim,quote,relative=2]
+\override Stem #'thickness = #(lambda (grob)
+    (if (= UP (ly:grob-property grob 'direction))
+        2.0
+        7.0))
+c b a g b a g b
 @end lilypond
 
-The use of such a function is very limited.  The effect of this
-function is void when applied to an argument that does not have
-multiple children.  The following function application has no effect
-
-@example
-\applyMusic #rev-music-1 \grace @{ c4 d4 @}
-@end example
-
 @noindent
-In this case, @code{\grace} is stored as @internalsref{GraceMusic}, which
-has no @code{elements}, only a single @code{element}.  Every generally
-applicable function for @code{\applyMusic} must -- like music expressions
-themselves -- be recursive.
-
-The following example is such a recursive function: It first extracts
-the @code{elements} of an expression, reverses them and puts them
-back.  Then it recurses, both on @code{elements} and @code{element}
-children.
-
-@example
-#(define (reverse-music music)
-  (let* ((elements (ly:music-property music 'elements))
-         (child (ly:music-property music 'element))
-         (reversed (reverse elements)))
-
-    ; set children
-    (ly:music-set-property! music 'elements reversed)
-
-    ; recurse
-    (if (ly:music? child) (reverse-music child))
-    (map reverse-music reversed)
+In this case, the procedure is executed as soon as the value of the
+property is requested during the formatting process.
+
+Most of the typesetting engine is driven by such callbacks.
+Properties that typically use callbacks include  
+
+@table @code
+@item stencil
+  The printing routine, that constructs a drawing for the symbol
+@item X-offset
+  The routine that sets the horizontal position
+@item X-extent
+  The routine that computes the width of an object
+@end table
 
-    music))
-@end example
+The procedure always takes a single argument, being the grob.
 
-A slightly more elaborate example is in
-@inputfileref{input/@/test,reverse@/-music@/.ly}.
+If routines with multiple arguments must be called, the current grob
+can be inserted with a grob closure.  Here is a setting from
+@code{AccidentalSuggestion},
 
-Some of the input syntax is also implemented as recursive music
-functions.  For example, the syntax for polyphony
 @example
-<<a \\ b>>
+(X-offset .
+  ,(ly:make-simple-closure
+    `(,+
+        ,(ly:make-simple-closure
+           (list ly:self-alignment-interface::centered-on-x-parent))
+      ,(ly:make-simple-closure
+           (list ly:self-alignment-interface::x-aligned-on-self)))))
 @end example
 
 @noindent
-is actually implemented as a recursive function that replaces the
-above by the internal equivalent of
-@example
-<< \context Voice = "1" @{ \voiceOne a @}
-   \context Voice = "2" @{ \voiceTwo b @} >>
-@end example
-
-Other applications of @code{\applyMusic} are writing out repeats
-automatically (@inputfileref{input/@/test,unfold@/-all@/-repeats@/.ly}),
-saving keystrokes (@inputfileref{input/@/test,music@/-box@/.ly}) and
-exporting LilyPond input to other formats
-@c no @inputfileref{} here 
-(eg. @file{input/@/no@/-notation/@/to@/-xml@/.ly}).
-
-@seealso
+In this example, both @code{ly:self-alignment-interface::x-aligned-on-self} and
+@code{ly:self-alignment-interface::centered-on-x-parent} are called
+with the grob as argument. The results are added with the @code{+}
+function. To ensure that this addition is properly executed, the whole
+thing is enclosed in @code{ly:make-simple-closure}.
 
-@file{scm/@/music@/-functions@/.scm}, @file{scm/@/music@/-types@/.scm},
-@inputfileref{input/@/test,add@/-staccato@/.ly},
-@inputfileref{input/@/test,unfold@/-all@/-repeats@/.ly}, and
-@inputfileref{input/@/test,music@/-box@/.ly}.
-
-
-@node Using LilyPond syntax inside Scheme
-@subsection Using LilyPond syntax inside Scheme
-
-Creating music expressions in Scheme can be tedious, as they are
-heavily nested and the resulting Scheme code is large.  For some
-simple tasks this can be avoided by using common LilyPond syntax inside
-Scheme, with the dedicated @code{#@{ ... #@}} syntax.
-
-The following two expressions give equivalent music expressions:
-@example
-mynotes = @{ \override Stem #'thickness = #4
-            @{ c'8 d' @} @}
-  
-#(define mynotes #@{ \override Stem #'thickness = #4
-                    @{ c'8 d' @} #@})
-@end example
-
-The content of @code{#@{ ... #@}} is enclosed in an implicit @code{@{
-... @}} block, which is parsed.  The resulting music expression, a
-@code{SequentialMusic} music object, is then returned and usable in Scheme.
-
-Arbitrary Scheme forms, including variables, can be used in @code{#@{ ... #@}}
-expressions with the @code{$} character (@code{$$} can be used to
-produce a single @code{$} character).  This makes the creation of simple
-functions straightforward.  In the following example, a function
-setting the TextScript's padding is defined:
-
-@lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
-#(use-modules (ice-9 optargs))
-#(define* (textpad padding #:optional once?)
-  (ly:export   ; this is necessary for using the expression
-               ; directly inside a block
-    (if once?
-        #{ \once \override TextScript #'padding = #$padding #}
-        #{ \override TextScript #'padding = #$padding #})))
-
- {
-   c'^"1"
-   #(textpad 3.0 #t) % only once
-   c'^"2"
-   c'^"3"
-   #(textpad 5.0)
-   c'^"4"
-   c'^"5"
- }
-@end lilypond
-
-Here, the variable @code{padding} is a number; music expression
-variables may also be used in a similar fashion, as in the following
-example:
-
-@lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
-#(define (with-padding padding)
-  (lambda (music)
-   #{ \override TextScript #'padding = #$padding
-      $music
-      \revert TextScript #'padding #}))
-
-{
-  c'^"1"
-  \applyMusic #(with-padding 3) { c'^"2" c'^"3" }
-  c'^"4"
-}
-@end lilypond
-
-The function created by @code{(with-padding 3)} adds @code{\override} and
-@code{\revert} statements around the music given as an argument, and returns
-this new expression.  Thus, this example is equivalent to:
+In fact, using a single procedure as property value is equivalent to
 
 @example
-@{
-  c'^"1"
-  @{ \override TextScript #'padding = #3
-    @{ c'^"2" c'^"3"@}
-    \revert TextScript #'padding
-  @}
-  c'^"4"
-@}
+(ly:make-simple-closure (ly:make-simple-closure (list @var{proc})))
 @end example
 
-
-
+@noindent
+The inner @code{ly:make-simple-closure} supplies the grob as argument
+to @var{proc}, the outer ensures that result of the function is
+returned, rather than the @code{simple-closure} object.