]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/grob.cc
* flower
[lilypond.git] / lily / grob.cc
index 8e64b58098e3a353a6be9d88cce91c47f1360647..0594582d79ad343231f0307163a0b1a58081f8d8 100644 (file)
 
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
 
-  (c)  1997--2002 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+  (c) 1997--2005 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
 */
 
+#include "grob.hh"
 
-#include <string.h>
+#include <cstring>
 #include <math.h>
 
 #include "main.hh"
 #include "input-smob.hh"
-
+#include "warn.hh"
 #include "group-interface.hh"
 #include "misc.hh"
 #include "paper-score.hh"
-#include "paper-def.hh"
-#include "molecule.hh"
-#include "grob.hh"
-#include "debug.hh"
-#include "spanner.hh"
+#include "stencil.hh"
+#include "warn.hh"
 #include "system.hh"
 #include "item.hh"
-#include "paper-column.hh"
-#include "molecule.hh"
+#include "stencil.hh"
 #include "misc.hh"
-#include "paper-outputter.hh"
 #include "music.hh"
 #include "item.hh"
 
 #include "ly-smobs.icc"
 
-/*
-TODO:
+Grob *
+Grob::clone (int count) const
+{
+  return new Grob (*this, count);
+}
 
-remove dynamic_cast<Spanner,Item> and put this code into respective
-  subclass.
-*/
+/* TODO:
 
+- remove dynamic_cast<Spanner, Item> and put this code into respective
+subclass.  */
 
+#define HASH_SIZE 3
 #define INFINITY_MSG "Infinity or NaN encountered"
 
-Grob::Grob (SCM basicprops)
+Grob::Grob (SCM basicprops,
+           Object_key const *key)
 {
-  /*
-    fixme: default should be no callback.
-   */
-
-  pscore_l_=0;
-  status_c_ = 0;
-  original_l_ = 0;
-  immutable_property_alist_ =  basicprops;
+  key_ = key;
+  /* FIXME: default should be no callback.  */
+  self_scm_ = SCM_EOL;
+  pscore_ = 0;
+  status_ = 0;
+  original_ = 0;
+  immutable_property_alist_ = basicprops;
   mutable_property_alist_ = SCM_EOL;
 
+  /* We do smobify_self () as the first step.  Since the object lives
+     on the heap, none of its SCM variables are protected from
+     GC. After smobify_self (), they are.  */
   smobify_self ();
 
-
-  SCM meta = get_grob_property ("meta");
-  if (gh_pair_p (meta))
+  /*
+    We always get a new key object for a new grob.
+  */
+  scm_gc_unprotect_object (key_->self_scm ());
+  SCM meta = get_property ("meta");
+  if (scm_is_pair (meta))
     {
       SCM ifs = scm_assoc (ly_symbol2scm ("interfaces"), meta);
 
-      /*
-       do it directly to bypass interface checks.
-       */
-      mutable_property_alist_ = gh_cons (gh_cons (ly_symbol2scm ("interfaces"),
-                                                 gh_cdr (ifs)),
-                                        mutable_property_alist_);
+      /* Switch off interface checks for the moment.  */
+      bool itc = do_internal_type_checking_global;
+      do_internal_type_checking_global = false;
+      internal_set_property (ly_symbol2scm ("interfaces"), scm_cdr (ifs));
+      do_internal_type_checking_global = itc;
     }
-  
-  /*
-    TODO:
-
-    destill this into a function, so we can re-init the immutable
-    properties with a new BASICPROPS value after creation. Convenient
-    eg. when using \override with StaffSymbol.  */
-  
-  char const*onames[] = {"X-offset-callbacks", "Y-offset-callbacks"};
-  char const*enames[] = {"X-extent-callback", "Y-extent-callback"};
-  
+
+  /* TODO:
+
+  - destill this into a function, so we can re-init the immutable
+  properties with a new BASICPROPS value after
+  creation. Convenient eg. when using \override with
+  StaffSymbol.  */
+
+  char const *onames[] = {"X-offset-callbacks", "Y-offset-callbacks"};
+  char const *xnames[] = {"X-extent", "Y-extent"};
+  char const *enames[] = {"X-extent-callback", "Y-extent-callback"};
+
   for (int a = X_AXIS; a <= Y_AXIS; a++)
     {
-      SCM l = get_grob_property (onames[a]);
+      SCM l = get_property (onames[a]);
 
-      if (scm_ilength (l) >=0)
+      if (scm_ilength (l) >= 0)
        {
          dim_cache_[a].offset_callbacks_ = l;
          dim_cache_[a].offsets_left_ = scm_ilength (l);
        }
       else
+       programming_error ("[XY]-offset-callbacks must be a list");
+
+      SCM cb = get_property (enames[a]);
+      if (cb == SCM_BOOL_F)
        {
-         programming_error ("[XY]-offset-callbacks must be a list");
+         dim_cache_[a].dimension_ = SCM_BOOL_F;
        }
 
-      SCM cb = get_grob_property (enames[a]);
-
-      /*
-       Should change default to be empty? 
-      */
-      if (cb != SCM_BOOL_F
-         && !gh_procedure_p (cb) && !gh_pair_p (cb)
-         && gh_procedure_p (get_grob_property ("molecule-callback"))
-         )
-       cb = molecule_extent_proc;
-    
-      dim_cache_[a].dimension_ = cb;
+      SCM xt = get_property (xnames[a]);
+      if (is_number_pair (xt))
+       {
+         dim_cache_[a].dimension_ = xt;
+       }
+      else if (ly_c_procedure_p (cb))
+       {
+         dim_cache_[a].dimension_callback_ = cb;
+       }
+      else if (cb == SCM_EOL
+              && ly_c_procedure_p (get_property ("print-function")))
+       dim_cache_[a].dimension_callback_ = stencil_extent_proc;
     }
-
 }
 
-Grob::Grob (Grob const&s)
-   : dim_cache_ (s.dim_cache_)
+Grob::Grob (Grob const &s, int copy_index)
+  : dim_cache_ (s.dim_cache_)
 {
-  original_l_ = (Grob*) &s;
+  key_ = new Copied_key (s.key_, copy_index);
+  original_ = (Grob *) &s;
+  self_scm_ = SCM_EOL;
+
   immutable_property_alist_ = s.immutable_property_alist_;
   mutable_property_alist_ = SCM_EOL;
-  
-  status_c_ = s.status_c_;
-  pscore_l_ = s.pscore_l_;
+
+  /* No properties are copied.  That is the job of
+     handle_broken_dependencies.  */
+  status_ = s.status_;
+  pscore_ = 0;
 
   smobify_self ();
+  scm_gc_unprotect_object (key_->self_scm ());
 }
 
 Grob::~Grob ()
 {
-  /*
-    do nothing scm-ish and no unprotecting here.
-   */
-}
-
-
-
-extern void check_interfaces_for_property (Grob const *me, SCM sym);
-
-void
-Grob::internal_set_grob_property (SCM s, SCM v)
-{
-#ifndef NDEBUG
-  if (internal_type_checking_global_b)
-    {
-      assert (type_check_assignment (s, v, ly_symbol2scm ("backend-type?")));
-      check_interfaces_for_property(this, s);
-    }
-#endif
-
-  
-  mutable_property_alist_ = scm_assq_set_x (mutable_property_alist_, s, v);
 }
 
-
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Grob, stencil_extent, 2);
 SCM
-Grob::internal_get_grob_property (SCM sym) const
-{
-  SCM s = scm_sloppy_assq (sym, mutable_property_alist_);
-  if (s != SCM_BOOL_F)
-    return ly_cdr (s);
-
-  s = scm_sloppy_assq (sym, immutable_property_alist_);
-  
-#ifndef NDEBUG
-  if (internal_type_checking_global_b && gh_pair_p (s))
-    {
-      assert (type_check_assignment (sym, gh_cdr (s), ly_symbol2scm ("backend-type?")));
-      check_interfaces_for_property(this, sym);
-    }
-#endif
-
-  return (s == SCM_BOOL_F) ? SCM_EOL : ly_cdr (s); 
-}
-
-/*
-  Remove the value associated with KEY, and return it. The result is
-  that a next call will yield SCM_EOL (and not the underlying
-  `basic' property.
-*/
-SCM
-Grob::remove_grob_property (const char* key)
-{
-  SCM val = get_grob_property (key);
-  if (val != SCM_EOL)
-    set_grob_property (key, SCM_EOL);
-  return val;
-}
-
-
-
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Grob,molecule_extent,2);
-SCM
-Grob::molecule_extent (SCM element_smob, SCM scm_axis)
+Grob::stencil_extent (SCM element_smob, SCM scm_axis)
 {
   Grob *s = unsmob_grob (element_smob);
-  Axis a = (Axis) gh_scm2int (scm_axis);
+  Axis a = (Axis) scm_to_int (scm_axis);
 
-  Molecule *m = s->get_molecule ();
-  Interval e ;
+  Stencil *m = s->get_stencil ();
+  Interval e;
   if (m)
     e = m->extent (a);
   return ly_interval2scm (e);
 }
 
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Grob,preset_extent,2);
-
-SCM
-Grob::preset_extent (SCM element_smob, SCM scm_axis)
+Interval
+robust_relative_extent (Grob *me, Grob *refp, Axis a)
 {
-  Grob *s = unsmob_grob (element_smob);
-  Axis a = (Axis) gh_scm2int (scm_axis);
-
-  SCM ext = s->get_grob_property ((a == X_AXIS)
-                                ? "extent-X"
-                                : "extent-Y");
-  
-  if (gh_pair_p (ext))
+  Interval ext = me->extent (refp, a);
+  if (ext.is_empty ())
     {
-      Real l = gh_scm2double (ly_car (ext));
-      Real r = gh_scm2double (ly_cdr (ext));
-      return ly_interval2scm (Interval (l, r));
+      ext.add_point (me->relative_coordinate (refp, a));
     }
-  
-  return ly_interval2scm (Interval ());
-}
-
 
+  return ext;
+}
 
-Paper_def*
-Grob::paper_l ()  const
+Output_def *
+Grob::get_layout () const
 {
return pscore_l_ ? pscore_l_->paper_l_ : 0;
 return pscore_ ? pscore_->layout_ : 0;
 }
 
+/* Recursively track all dependencies of this Grob.  The status_ field
+   is used as a mark-field.  It is marked with BUSY during execution
+   of this function, and marked with FINAL when finished.
+
+   FUNCPTR is the function to call to update this element.  */
 void
 Grob::calculate_dependencies (int final, int busy, SCM funcname)
 {
-  if (status_c_ >= final)
+  if (status_ >= final)
     return;
 
-  if (status_c_== busy)
+  if (status_ == busy)
     {
       programming_error ("Element is busy, come back later");
       return;
     }
-  
-  status_c_= busy;
 
-  for (SCM d = get_grob_property ("dependencies"); gh_pair_p (d);
-       d = ly_cdr (d))
-    {
-      unsmob_grob (ly_car (d))
-       ->calculate_dependencies (final, busy, funcname);
-    }
+  status_ = busy;
+
+  for (SCM d = get_property ("dependencies"); scm_is_pair (d);
+       d = scm_cdr (d))
+    unsmob_grob (scm_car (d))->calculate_dependencies (final, busy, funcname);
 
-  
-  SCM proc = internal_get_grob_property (funcname);
-  if (gh_procedure_p (proc))
-    gh_call1 (proc, this->self_scm ());
-  status_c_= final;
+  SCM proc = internal_get_property (funcname);
+  if (ly_c_procedure_p (proc))
+    scm_call_1 (proc, this->self_scm ());
+
+  status_ = final;
 }
 
-Molecule *
-Grob::get_molecule ()  const
+Stencil *
+Grob::get_stencil () const
 {
-  if (immutable_property_alist_ == SCM_EOL)
+  if (!is_live ())
+    return 0;
+
+  SCM stil = get_property ("stencil");
+  if (unsmob_stencil (stil))
+    return unsmob_stencil (stil);
+
+  stil = get_uncached_stencil ();
+  if (is_live ())
     {
-      return 0;
-      
+      Grob *me = (Grob *) this;
+      me->set_property ("stencil", stil);
     }
-  
-  SCM mol = get_grob_property ("molecule");
-  if (unsmob_molecule (mol))
-    return unsmob_molecule (mol);
-
-  mol =  get_uncached_molecule ();
-  
-  Grob *me = (Grob*)this;
-  me->set_grob_property ("molecule", mol);
-  
-  return unsmob_molecule (mol);  
+
+  return unsmob_stencil (stil);
 }
+
 SCM
-Grob::get_uncached_molecule ()const
+Grob::get_uncached_stencil () const
 {
-  SCM proc = get_grob_property ("molecule-callback");
+  SCM proc = get_property ("print-function");
 
-  SCM  mol = SCM_EOL;
-  if (gh_procedure_p (proc)) 
-    mol = gh_apply (proc, scm_list_n (this->self_scm (), SCM_UNDEFINED));
+  SCM stil = SCM_EOL;
+  if (ly_c_procedure_p (proc))
+    stil = scm_apply_0 (proc, scm_list_n (this->self_scm (), SCM_UNDEFINED));
 
-  
-  Molecule *m = unsmob_molecule (mol);
-  
-  if (unsmob_molecule (mol))
+  if (Stencil *m = unsmob_stencil (stil))
     {
-      SCM origin = ly_symbol2scm ("no-origin");
-      
-      if (store_locations_global_b){
-       SCM cause = get_grob_property ("cause");
-       if (Music*m = unsmob_music (cause))
-         {
-           SCM music_origin = m->get_mus_property ("origin");
-           if (unsmob_input (music_origin))
-             origin = music_origin;
-         }
-      }
+      if (to_boolean (get_property ("transparent")))
+       stil = Stencil (m->extent_box (), SCM_EOL).smobbed_copy ();
+      else
+       {
+         SCM expr = scm_list_3 (ly_symbol2scm ("grob-cause"), self_scm (),
+                                m->expr ());
+         stil = Stencil (m->extent_box (), expr). smobbed_copy ();
+       }
 
-      // ugr.
-      
-      mol = Molecule (m->extent_box (),
-                     scm_list_n (origin, m->get_expr (), SCM_UNDEFINED)
-                     ). smobbed_copy ();
+      /* color support... see interpret_stencil_expression() for more... */
+      SCM color = get_property ("color");
+      if (color != SCM_EOL)
+       {
+         m = unsmob_stencil (stil);
+         SCM expr = scm_list_3 (ly_symbol2scm ("color"),
+                                color,
+                                m->expr ());
 
-      m = unsmob_molecule (mol);
+         stil = Stencil (m->extent_box (), expr).smobbed_copy ();
+       }
     }
-  
-  /*
-    transparent retains dimensions of element.
-   */
-  if (m && to_boolean (get_grob_property ("transparent")))
-    mol = Molecule (m->extent_box (), SCM_EOL).smobbed_copy ();
 
-  return mol;
+  return stil;
 }
 
 /*
-  
   VIRTUAL STUBS
-
- */
+*/
 void
 Grob::do_break_processing ()
 {
 }
 
-
-
-
-
-
 System *
-Grob::line_l () const
+Grob::get_system () const
 {
   return 0;
 }
 
 void
-Grob::add_dependency (Grob*e)
+Grob::add_dependency (Grob *e)
 {
   if (e)
-    {
-      Pointer_group_interface::add_grob (this, ly_symbol2scm ("dependencies"),e);
-    }
+    Pointer_group_interface::add_grob (this, ly_symbol2scm ("dependencies"),
+                                      e);
   else
     programming_error ("Null dependency added");
 }
 
-
-
-
-/**
-      Do break substitution in S, using CRITERION. Return new value.
-      CRITERION is either a SMOB pointer to the desired line, or a number
-      representing the break direction. Do not modify SRC.
-
-      It is rather tightly coded, since it takes a lot of time; it is
-      one of the top functions in the profile.
-
-*/
-SCM
-Grob::handle_broken_grobs (SCM src, SCM criterion)
-{
- again:
-  Grob *sc = unsmob_grob (src);
-  if (sc)
-    {
-      if (SCM_INUMP (criterion))
-       {
-         Item * i = dynamic_cast<Item*> (sc);
-         Direction d = to_dir (criterion);
-         if (i && i->break_status_dir () != d)
-           {
-             Item *br = i->find_prebroken_piece (d);
-             return (br) ? br->self_scm () : SCM_UNDEFINED;
-           }
-       }
-      else
-       {
-         System * line
-           = dynamic_cast<System*> (unsmob_grob (criterion));
-         if (sc->line_l () != line)
-           {
-             sc = sc->find_broken_piece (line);
-
-           }
-
-         /* now: !sc || (sc && sc->line_l () == line) */
-         if (!sc)
-           return SCM_UNDEFINED;
-
-         /* now: sc && sc->line_l () == line */
-         if (!line)
-           return sc->self_scm();
-         /*
-           This was introduced in 1.3.49 as a measure to prevent
-           programming errors. It looks expensive (?).
-
-           TODO:
-               
-           benchmark , document when (what kind of programming
-           errors) this happens.
-         */
-         if (sc->common_refpoint (line, X_AXIS)
-              && sc->common_refpoint (line, Y_AXIS))
-           {
-             return sc->self_scm ();
-           }
-         return SCM_UNDEFINED;
-       }
-    }
-  else if (ly_pair_p (src)) // SCM_CONSP (src))  // huh?
-    {
-      SCM oldcar =ly_car (src);
-      /*
-       UGH! breaks on circular lists.
-      */
-      SCM newcar = handle_broken_grobs (oldcar, criterion);
-      SCM oldcdr = ly_cdr (src);
-      
-      if (newcar == SCM_UNDEFINED
-         && (gh_pair_p (oldcdr) || oldcdr == SCM_EOL))
-       {
-         /*
-           This is tail-recursion, ie. 
-           
-           return handle_broken_grobs (cdr, criterion);
-
-           We don't want to rely on the compiler to do this.  Without
-           tail-recursion, this easily crashes with a stack overflow.  */
-         src =  oldcdr;
-         goto again;
-       }
-
-      SCM newcdr = handle_broken_grobs (oldcdr, criterion);
-      return scm_cons (newcar, newcdr);
-    }
-  else
-    return src;
-
-  return src;
-}
-
 void
 Grob::handle_broken_dependencies ()
 {
-  Spanner * s= dynamic_cast<Spanner*> (this);
-  if (original_l_ && s)
+  Spanner *sp = dynamic_cast<Spanner *> (this);
+  if (original_ && sp)
     return;
 
-  if (s)
-    {
-      for (int i = 0;  i< s->broken_into_l_arr_ .size (); i++)
-       {
-         Grob * sc = s->broken_into_l_arr_[i];
-         System * l = sc->line_l ();
-         sc->mutable_property_alist_ =
-           handle_broken_grobs (mutable_property_alist_,
-                                l ? l->self_scm () : SCM_UNDEFINED);
-       }
-    }
-
-
-  System *line = line_l ();
-
-  if (line && common_refpoint (line, X_AXIS) && common_refpoint (line, Y_AXIS))
-    {
-      mutable_property_alist_
-       = handle_broken_grobs (mutable_property_alist_,
-                              line ? line->self_scm () : SCM_UNDEFINED);
-    }
-  else if (dynamic_cast <System*> (this))
-    {
-      mutable_property_alist_ = handle_broken_grobs (mutable_property_alist_,
-                                           SCM_UNDEFINED);
-    }
+  if (sp)
+    /* THIS, SP is the original spanner.  We use a special function
+       because some Spanners have enormously long lists in their
+       properties, and a special function fixes FOO  */
+    for (SCM s = mutable_property_alist_; scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
+      sp->substitute_one_mutable_property (scm_caar (s), scm_cdar (s));
+
+  System *system = get_system ();
+
+  if (is_live ()
+      && system && common_refpoint (system, X_AXIS)
+      && common_refpoint (system, Y_AXIS))
+    substitute_mutable_properties (system
+                                  ? system->self_scm () : SCM_UNDEFINED,
+                                  mutable_property_alist_);
+  else if (dynamic_cast<System *> (this))
+    substitute_mutable_properties (SCM_UNDEFINED, mutable_property_alist_);
   else
-    {
-      /*
-       This element is `invalid'; it has been removed from all
-       dependencies, so let's junk the element itself.
-
-       do not do this for System, since that would remove
-       references to the originals of score-grobs, which get then GC'd
- (a bad thing.)
-      */
-      suicide ();
-    }
+    /* THIS element is `invalid'; it has been removed from all
+       dependencies, so let's junk the element itself.
+
+       Do not do this for System, since that would remove references
+       to the originals of score-grobs, which get then GC'd (a bad
+       thing).  */
+    suicide ();
 }
 
-/*
- Note that we still want references to this element to be
- rearranged, and not silently thrown away, so we keep pointers
- like {broken_into_{drul,array}, original}
+/* Note that we still want references to this element to be
+   rearranged, and not silently thrown away, so we keep pointers like
+   {broken_into_{drul, array}, original}
 */
 void
 Grob::suicide ()
 {
+  if (!is_live ())
+    return;
+
   mutable_property_alist_ = SCM_EOL;
   immutable_property_alist_ = SCM_EOL;
 
   set_extent (SCM_EOL, Y_AXIS);
   set_extent (SCM_EOL, X_AXIS);
 
-  for (int a= X_AXIS; a <= Y_AXIS; a++)
+  set_extent_callback (SCM_EOL, Y_AXIS);
+  set_extent_callback (SCM_EOL, X_AXIS);
+
+  for (int a = X_AXIS; a <= Y_AXIS; a++)
     {
       dim_cache_[a].offset_callbacks_ = SCM_EOL;
       dim_cache_[a].offsets_left_ = 0;
@@ -521,179 +347,178 @@ Grob::suicide ()
 void
 Grob::handle_prebroken_dependencies ()
 {
+  /* Don't do this in the derived method, since we want to keep access to
+     mutable_property_alist_ centralized.  */
+  if (original_)
+    {
+      Item *it = dynamic_cast<Item *> (this);
+      substitute_mutable_properties (scm_int2num (it->break_status_dir ()),
+                                    original_->mutable_property_alist_);
+    }
 }
 
-Grob*
-Grob::find_broken_piece (System*) const
+Grob *
+Grob::find_broken_piece (System *) const
 {
   return 0;
 }
 
+/* Translate in one direction.  */
 void
 Grob::translate_axis (Real y, Axis a)
 {
   if (isinf (y) || isnan (y))
     programming_error (_ (INFINITY_MSG));
   else
-    {
-      dim_cache_[a].offset_ += y;
-    }
-}  
+    dim_cache_[a].offset_ += y;
+}
 
+/* Find the offset relative to D.  If D equals THIS, then it is 0.
+   Otherwise, it recursively defd as
+
+   OFFSET_ + PARENT_L_->relative_coordinate (D) */
 Real
-Grob::relative_coordinate (Grob const*refp, Axis a) const
+Grob::relative_coordinate (Grob const *refp, Axis a) const
 {
   if (refp == this)
     return 0.0;
 
-  /*
-    We catch PARENT_L_ == nil case with this, but we crash if we did
-    not ask for the absolute coordinate (ie. REFP == nil.)
-    
-   */
-  if (refp == dim_cache_[a].parent_l_)
+  /* We catch PARENT_L_ == nil case with this, but we crash if we did
+     not ask for the absolute coordinate (ie. REFP == nil.)  */
+  if (refp == dim_cache_[a].parent_)
     return get_offset (a);
-  else
-    return get_offset (a) + dim_cache_[a].parent_l_->relative_coordinate (refp, a);
+
+  return get_offset (a) + dim_cache_[a].parent_->relative_coordinate (refp, a);
 }
 
+/* Invoke callbacks to get offset relative to parent.  */
 Real
 Grob::get_offset (Axis a) const
 {
-  Grob *me = (Grob*) this;
+  Grob *me = (Grob *) this;
   while (dim_cache_[a].offsets_left_)
     {
       int l = --me->dim_cache_[a].offsets_left_;
-      SCM cb = scm_list_ref (dim_cache_[a].offset_callbacks_,  gh_int2scm (l));
-      SCM retval = gh_call2 (cb, self_scm (), gh_int2scm (a));
+      SCM cb = scm_list_ref (dim_cache_[a].offset_callbacks_, scm_int2num (l));
+      SCM retval = scm_call_2 (cb, self_scm (), scm_int2num (a));
 
-      Real r =  gh_scm2double (retval);
+      Real r = scm_to_double (retval);
       if (isinf (r) || isnan (r))
        {
          programming_error (INFINITY_MSG);
          r = 0.0;
        }
-      me->dim_cache_[a].offset_ +=r;
+      me->dim_cache_[a].offset_ += r;
     }
   return dim_cache_[a].offset_;
 }
 
-
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Grob,point_dimension_callback,2);
-SCM
-Grob::point_dimension_callback (SCM , SCM)
+bool
+Grob::is_empty (Axis a) const
 {
-  return ly_interval2scm (Interval (0,0));
+  return !(scm_is_pair (dim_cache_[a].dimension_)
+          || ly_c_procedure_p (dim_cache_[a].dimension_callback_));
 }
 
-bool
-Grob::empty_b (Axis a)const
+void
+Grob::flush_extent_cache (Axis axis)
 {
-  return ! (gh_pair_p (dim_cache_[a].dimension_) ||
-           gh_procedure_p (dim_cache_[a].dimension_));
+  Dimension_cache *d = &dim_cache_[axis];
+  if (ly_c_procedure_p (d->dimension_callback_)
+      && scm_is_pair (d->dimension_))
+    {
+      d->dimension_ = SCM_EOL;
+
+      if (get_parent (axis))
+       get_parent (axis)->flush_extent_cache (axis);
+    }
 }
 
 Interval
-Grob::extent (Grob * refp, Axis a) const
+Grob::extent (Grob *refp, Axis a) const
 {
   Real x = relative_coordinate (refp, a);
 
-  
-  Dimension_cache * d = (Dimension_cache *)&dim_cache_[a];
-  Interval ext ;   
-  if (gh_pair_p (d->dimension_))
-    ;
-  else if (gh_procedure_p (d->dimension_))
-    {
-      /*
-       FIXME: add doco on types, and should typecheck maybe? 
-       */
-      d->dimension_= gh_call2 (d->dimension_, self_scm (), gh_int2scm (a));
-    }
+  Dimension_cache *d = (Dimension_cache *) &dim_cache_[a];
+  Interval ext;
+
+  SCM dimpair = d->dimension_;
+  if (scm_is_pair (dimpair));
+  else if (ly_c_procedure_p (d->dimension_callback_)
+          && d->dimension_ == SCM_EOL)
+    d->dimension_ = scm_call_2 (d->dimension_callback_, self_scm (), scm_int2num (a));
   else
     return ext;
 
-  if (!gh_pair_p (d->dimension_))
+  if (!scm_is_pair (d->dimension_))
     return ext;
-  
+
   ext = ly_scm2interval (d->dimension_);
 
-  SCM extra = get_grob_property (a == X_AXIS
-                               ? "extra-extent-X"
-                               : "extra-extent-Y");
+  SCM extra = get_property (a == X_AXIS
+                           ? "extra-X-extent"
+                           : "extra-Y-extent");
 
-  /*
-    signs ?
-   */
-  if (gh_pair_p (extra))
+  /* Signs ?  */
+  if (scm_is_pair (extra))
     {
-      ext[BIGGER] +=  gh_scm2double (ly_cdr (extra));
-      ext[SMALLER] +=   gh_scm2double (ly_car (extra));
-    }
-  
-  extra = get_grob_property (a == X_AXIS
-                               ? "minimum-extent-X"
-                               : "minimum-extent-Y");
-  if (gh_pair_p (extra))
-    {
-      ext.unite (Interval (gh_scm2double (ly_car (extra)),
-                          gh_scm2double (ly_cdr (extra))));
+      ext[BIGGER] += scm_to_double (scm_cdr (extra));
+      ext[SMALLER] += scm_to_double (scm_car (extra));
     }
 
+  extra = get_property (a == X_AXIS
+                       ? "minimum-X-extent"
+                       : "minimum-Y-extent");
+  if (scm_is_pair (extra))
+    ext.unite (Interval (scm_to_double (scm_car (extra)),
+                        scm_to_double (scm_cdr (extra))));
+
   ext.translate (x);
-  
+
   return ext;
 }
 
-Grob * 
-Grob::common_refpoint (Grob const* s, Axis a) const
+/* Find the group-element which has both #this# and #s#  */
+Grob *
+Grob::common_refpoint (Grob const *s, Axis a) const
 {
-  /*
-    I don't like the quadratic aspect of this code, but I see no other
-    way. The largest chain of parents might be 10 high or so, so
-    it shouldn't be a real issue. */
-  for (Grob const *c = this; c; c = c->dim_cache_[a].parent_l_)
-    for (Grob const * d = s; d; d = d->dim_cache_[a].parent_l_)
+  /* I don't like the quadratic aspect of this code, but I see no
+     other way.  The largest chain of parents might be 10 high or so,
+     so it shouldn't be a real issue.  */
+  for (Grob const *c = this; c; c = c->dim_cache_[a].parent_)
+    for (Grob const *d = s; d; d = d->dim_cache_[a].parent_)
       if (d == c)
-       return (Grob*)d;
+       return (Grob *) d;
 
   return 0;
 }
 
-
 Grob *
-common_refpoint_of_list (SCM elist, Grob *common, Axis a) 
-{
-  for (; gh_pair_p (elist); elist = ly_cdr (elist))
-    {
-      Grob * s = unsmob_grob (ly_car (elist));
-      if (!s)
-       continue;
-      if (common)
-       common = common->common_refpoint (s, a);
-      else
-       common = s;
-    }
+common_refpoint_of_list (SCM elist, Grob *common, Axis a)
+{
+  for (; scm_is_pair (elist); elist = scm_cdr (elist))
+    if (Grob *s = unsmob_grob (scm_car (elist)))
+      {
+       if (common)
+         common = common->common_refpoint (s, a);
+       else
+         common = s;
+      }
 
   return common;
 }
 
-
-
 Grob *
-common_refpoint_of_array (Link_array<Grob> const &arr, Grob *common, Axis a) 
-{
-  for (int i = arr.size() ; i--; )
-    {
-      Grob * s = arr[i];
-      if (!s)
-       continue;
-
-      if (common)
-       common = common->common_refpoint (s, a);
-      else
-       common = s;
-    }
+common_refpoint_of_array (Link_array<Grob> const &arr, Grob *common, Axis a)
+{
+  for (int i = arr.size (); i--;)
+    if (Grob *s = arr[i])
+      {
+       if (common)
+         common = common->common_refpoint (s, a);
+       else
+         common = s;
+      }
 
   return common;
 }
@@ -701,76 +526,82 @@ common_refpoint_of_array (Link_array<Grob> const &arr, Grob *common, Axis a)
 String
 Grob::name () const
 {
-  SCM meta = get_grob_property ("meta");
+  SCM meta = get_property ("meta");
   SCM nm = scm_assoc (ly_symbol2scm ("name"), meta);
-  nm = (gh_pair_p (nm)) ? ly_cdr (nm) : SCM_EOL;
-  return  gh_symbol_p (nm) ? ly_symbol2string (nm) :  classname (this);  
+  nm = (scm_is_pair (nm)) ? scm_cdr (nm) : SCM_EOL;
+  return scm_is_symbol (nm) ? ly_symbol2string (nm) : classname (this);
 }
 
 void
 Grob::add_offset_callback (SCM cb, Axis a)
 {
-  if (!has_offset_callback_b (cb, a))
-  {
-    dim_cache_[a].offset_callbacks_ = gh_cons (cb, dim_cache_[a].offset_callbacks_);
-    dim_cache_[a].offsets_left_ ++;
-  }
+  if (!has_offset_callback (cb, a))
+    {
+      dim_cache_[a].offset_callbacks_
+       = scm_cons (cb, dim_cache_[a].offset_callbacks_);
+      dim_cache_[a].offsets_left_++;
+    }
 }
 
 bool
-Grob::has_extent_callback_b (SCM cb, Axis a)const
+Grob::has_extent_callback (SCM cb, Axis a) const
 {
-  return scm_equal_p (cb, dim_cache_[a].dimension_) == SCM_BOOL_T;
+  return scm_equal_p (cb, dim_cache_[a].dimension_callback_) == SCM_BOOL_T;
 }
 
-
 bool
-Grob::has_offset_callback_b (SCM cb, Axis a)const
+Grob::has_offset_callback (SCM cb, Axis a) const
 {
-  return scm_memq (cb, dim_cache_[a].offset_callbacks_) != SCM_BOOL_F;
+  return scm_c_memq (cb, dim_cache_[a].offset_callbacks_) != SCM_BOOL_F;
 }
 
 void
 Grob::set_extent (SCM dc, Axis a)
 {
-  dim_cache_[a].dimension_ =dc;
+  dim_cache_[a].dimension_ = dc;
+}
+
+void
+Grob::set_extent_callback (SCM dc, Axis a)
+{
+  dim_cache_[a].dimension_callback_ = dc;
 }
 
 void
 Grob::set_parent (Grob *g, Axis a)
 {
-  dim_cache_[a].parent_l_ = g;
+  dim_cache_[a].parent_ = g;
 }
 
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Grob,fixup_refpoint,1);
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Grob, fixup_refpoint, 1);
 SCM
 Grob::fixup_refpoint (SCM smob)
 {
   Grob *me = unsmob_grob (smob);
-  for (int a = X_AXIS; a < NO_AXES; a ++)
+  for (int a = X_AXIS; a < NO_AXES; a++)
     {
       Axis ax = (Axis)a;
-      Grob * parent = me->get_parent (ax);
+      Grob *parent = me->get_parent (ax);
 
       if (!parent)
        continue;
-      
-      if (parent->line_l () != me->line_l () && me->line_l ())
+
+      if (parent->get_system () != me->get_system () && me->get_system ())
        {
-         Grob * newparent = parent->find_broken_piece (me->line_l ());
+         Grob *newparent = parent->find_broken_piece (me->get_system ());
          me->set_parent (newparent, ax);
        }
 
-      if (Item * i  = dynamic_cast<Item*> (me))
+      if (Item *i = dynamic_cast<Item *> (me))
        {
-         Item *parenti = dynamic_cast<Item*> (parent);
+         Item *parenti = dynamic_cast<Item *> (parent);
 
          if (parenti && i)
            {
-             Direction  my_dir = i->break_status_dir () ;
+             Direction my_dir = i->break_status_dir ();
              if (my_dir!= parenti->break_status_dir ())
                {
-                 Item *newparent =  parenti->find_prebroken_piece (my_dir);
+                 Item *newparent = parenti->find_prebroken_piece (my_dir);
                  me->set_parent (newparent, ax);
                }
            }
@@ -780,30 +611,28 @@ Grob::fixup_refpoint (SCM smob)
 }
 
 void
-Grob::warning (String s)
+Grob::warning (String s) const
 {
-  SCM cause = self_scm();
-  while (cause != SCM_EOL && !unsmob_music (cause))
-    {
-      Grob * g = unsmob_grob (cause);
-      cause = g->get_grob_property ("cause");
-    }
+  SCM cause = self_scm ();
+  while (Grob *g = unsmob_grob (cause))
+    cause = g->get_property ("cause");
 
   if (Music *m = unsmob_music (cause))
-    {
-      m->origin()->warning (s);
-    }
+    m->origin ()->warning (s);
   else
     ::warning (s);
-      
 }
 
+void
+Grob::programming_error (String s) const
+{
+  s = "Programming error: " + s;
+  warning (s);
+}
 
 /****************************************************
   SMOB funcs
- ****************************************************/
-
-
+****************************************************/
 
 IMPLEMENT_SMOBS (Grob);
 IMPLEMENT_DEFAULT_EQUAL_P (Grob);
@@ -811,149 +640,139 @@ IMPLEMENT_DEFAULT_EQUAL_P (Grob);
 SCM
 Grob::mark_smob (SCM ses)
 {
-  Grob * s = (Grob*) SCM_CELL_WORD_1 (ses);
+  Grob *s = (Grob *) SCM_CELL_WORD_1 (ses);
   scm_gc_mark (s->immutable_property_alist_);
-  scm_gc_mark (s->mutable_property_alist_);
-
-  for (int a =0 ; a < 2; a++)
+  scm_gc_mark (s->key_->self_scm ());
+  for (int a = 0; a < 2; a++)
     {
       scm_gc_mark (s->dim_cache_[a].offset_callbacks_);
       scm_gc_mark (s->dim_cache_[a].dimension_);
-      Grob *p = s->get_parent (Y_AXIS);
-      if (p)
-       scm_gc_mark (p->self_scm ());
+      scm_gc_mark (s->dim_cache_[a].dimension_callback_);
+
+      /* Do not mark the parents.  The pointers in the mutable
+        property list form two tree like structures (one for X
+        relations, one for Y relations).  Marking these can be done
+        in limited stack space.  If we add the parents, we will jump
+        between X and Y in an erratic manner, leading to much more
+        recursion depth (and core dumps if we link to pthreads).  */
     }
-  
-  if (s->original_l_)
-    scm_gc_mark (s->original_l_->self_scm ());
 
-  return s->do_derived_mark ();
+  if (s->original_)
+    scm_gc_mark (s->original_->self_scm ());
+
+  s->do_derived_mark ();
+  return s->mutable_property_alist_;
 }
 
 int
 Grob::print_smob (SCM s, SCM port, scm_print_state *)
 {
-  Grob *sc = (Grob *) ly_cdr (s);
-     
+  Grob *sc = (Grob *) SCM_CELL_WORD_1 (s);
+
   scm_puts ("#<Grob ", port);
-  scm_puts ((char *)sc->name ().ch_C (), port);
+  scm_puts ((char *) sc->name ().to_str0 (), port);
 
-  /*
-    don't try to print properties, that is too much hassle.
-   */
+  /* Do not print properties, that is too much hassle.  */
   scm_puts (" >", port);
   return 1;
 }
 
 SCM
-Grob::do_derived_mark ()
+Grob::do_derived_mark () const
 {
   return SCM_EOL;
 }
 
-LY_DEFINE(ly_set_grob_property,"ly-set-grob-property", 3, 0, 0,
-(SCM grob, SCM sym, SCM val),
-"
-Set @var{sym} in grob @var{grob} to value @var{val}")
-{
-  Grob * sc = unsmob_grob (grob);
-  SCM_ASSERT_TYPE(sc, grob, SCM_ARG1, __FUNCTION__, "grob");
-  SCM_ASSERT_TYPE(gh_symbol_p(sym), sym, SCM_ARG2, __FUNCTION__, "symbol");  
-
-  if (!type_check_assignment (sym, val, ly_symbol2scm ("backend-type?")))
-    error ("typecheck failed");
-      
-  sc->internal_set_grob_property (sym, val);
-  return SCM_UNSPECIFIED;
-}
-
-LY_DEFINE(ly_get_grob_property,
-         "ly-get-grob-property", 2, 0, 0, (SCM grob, SCM sym),
-         "  Get the value of a value in grob @var{g} of property @var{sym}. It
-will return @code{'()} (end-of-list) if @var{g} doesn't have @var{sym} set.
-")
-{
-  Grob * sc = unsmob_grob (grob);
-  SCM_ASSERT_TYPE(sc, grob, SCM_ARG1, __FUNCTION__, "grob");
-  SCM_ASSERT_TYPE(gh_symbol_p(sym), sym, SCM_ARG2, __FUNCTION__, "symbol");  
-
-  return sc->internal_get_grob_property (sym);
-}
-
-
 void
 Grob::discretionary_processing ()
 {
 }
 
-
-LY_DEFINE(spanner_get_bound, "ly-get-spanner-bound", 2 , 0, 0,
-         (SCM slur, SCM dir),
-         "Get one of the bounds of @var{spanner}. @var{dir} may be @code{-1} for
-left, and @code{1} for right.
-")
+bool
+Grob::internal_has_interface (SCM k)
 {
-  Spanner * sl = dynamic_cast<Spanner*> (unsmob_grob (slur));
-  SCM_ASSERT_TYPE(sl, slur, SCM_ARG1, __FUNCTION__, "spanner grob");
-  SCM_ASSERT_TYPE(ly_dir_p (dir), slur, SCM_ARG2, __FUNCTION__, "dir");
-  return sl->get_bound (to_dir (dir))->self_scm ();
+  SCM ifs = get_property ("interfaces");
+
+  return scm_c_memq (k, ifs) != SCM_BOOL_F;
 }
 
-LY_DEFINE(ly_get_paper_var,"ly-get-paper-variable", 2, 0, 0,
-  (SCM grob, SCM sym),
-  "Get a variable from the \\paper block.")
+Grob *
+Grob::get_parent (Axis a) const
 {
-  Grob * sc = unsmob_grob (grob);
-  SCM_ASSERT_TYPE(sc, grob, SCM_ARG1, __FUNCTION__, "grob");
-  SCM_ASSERT_TYPE(gh_symbol_p(sym), sym, SCM_ARG2, __FUNCTION__, "symbol");  
-
-  return sc->paper_l() ->get_scmvar_scm (sym);
+  return dim_cache_[a].parent_;
 }
 
-
-
-LY_DEFINE(ly_get_extent, "ly-get-extent", 3, 0, 0,
-         (SCM grob, SCM refp, SCM axis),
-         "Get the extent in @var{axis} direction of @var{grob} relative to the
-grob @var{refp}")
+/** Return Array of Grobs in SCM list LST */
+Link_array<Grob>
+ly_scm2grobs (SCM lst)
 {
-  Grob * sc = unsmob_grob (grob);
-  Grob * ref = unsmob_grob (refp);
-  SCM_ASSERT_TYPE(sc, grob, SCM_ARG1, __FUNCTION__, "grob");
-  SCM_ASSERT_TYPE(ref, refp, SCM_ARG2, __FUNCTION__, "grob");
-  
-  SCM_ASSERT_TYPE(ly_axis_p(axis), axis, SCM_ARG3, __FUNCTION__, "axis");
+  Link_array<Grob> arr;
+
+  for (SCM s = lst; scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
+    {
+      SCM e = scm_car (s);
+      arr.push (unsmob_grob (e));
+    }
 
-  return ly_interval2scm ( sc->extent (ref, Axis (gh_scm2int (axis))));
+  arr.reverse ();
+  return arr;
 }
 
-LY_DEFINE (ly_get_parent,   "ly-get-parent", 2, 0, 0, (SCM grob, SCM axis),
-          "Get the parent of @var{grob}.  @var{axis} can be 0 for the X-axis, 1
-for the Y-axis.")
+Object_key const *
+Grob::get_key () const
 {
-  Grob * sc = unsmob_grob (grob);
-  SCM_ASSERT_TYPE(sc, grob, SCM_ARG1, __FUNCTION__, "grob");
-  SCM_ASSERT_TYPE(ly_axis_p(axis), axis, SCM_ARG2, __FUNCTION__, "axis");
-
-  return sc->get_parent (Axis (gh_scm2int (axis)))->self_scm();
+  return key_;
 }
 
-
-bool
-Grob::internal_has_interface (SCM k)
+/** Return SCM list of Grob array A */
+SCM
+ly_grobs2scm (Link_array<Grob> a)
 {
-  SCM ifs = get_grob_property ("interfaces");
+  SCM s = SCM_EOL;
+  for (int i = a.size (); i; i--)
+    s = scm_cons (a[i - 1]->self_scm (), s);
 
-  return scm_memq (k, ifs) != SCM_BOOL_F;
+  return s;
 }
 
-IMPLEMENT_TYPE_P (Grob, "ly-grob?");
+IMPLEMENT_TYPE_P (Grob, "ly:grob?");
 
 ADD_INTERFACE (Grob, "grob-interface",
-  "All grobs support this",
-  "X-offset-callbacks Y-offset-callbacks X-extent-callback molecule cause
-Y-extent-callback molecule-callback extra-offset
-spacing-procedure
-staff-symbol interfaces dependencies extra-extent-X causes meta
-layer before-line-breaking-callback after-line-breaking-callback extra-extent-Y minimum-extent-X minimum-extent-Y transparent");
+              "A grob represents a piece of music notation\n"
+              "\n"
+              "All grobs have an X and Y-position on the page.  These X and Y positions\n"
+              "are stored in a relative format, so they can easily be combined by\n"
+              "stacking them, hanging one grob to the side of another, and coupling\n"
+              "them into a grouping objects.\n"
+              "\n"
+              "Each grob has a reference point (a.k.a.  parent): the position of a grob\n"
+              "is stored relative to that reference point. For example the X-reference\n"
+              "point of a staccato dot usually is the note head that it applies\n"
+              "to. When the note head is moved, the staccato dot moves along\n"
+              "automatically.\n"
+              "\n"
+              "A grob is often associated with a symbol, but some grobs do not print\n"
+              "any symbols. They take care of grouping objects. For example, there is a\n"
+              "separate grob that stacks staves vertically. The @ref{NoteCollision}\n"
+              "is also an abstract grob: it only moves around chords, but doesn't print\n"
+              "anything.\n"
+              "\n"
+              "Grobs have a properties: Scheme variables, that can be read and set. "
+              "They have two types. Immutable variables "
+              "define the default style and behavior.  They are shared between  many objects. "
+              "They can be changed using @code{\\override} and @code{\\revert}. "
+              "\n\n"
+              "Mutable properties are variables that are specific to one grob. Typically, "
+              "lists of other objects, or results from computations are stored in"
+              "mutable properties: every call to set-grob-property (or its C++ equivalent) "
+              "sets a mutable property. ",
+              "X-offset-callbacks Y-offset-callbacks X-extent-callback stencil cause "
+              "Y-extent-callback print-function extra-offset spacing-procedure "
+              "context staff-symbol interfaces dependencies X-extent Y-extent extra-X-extent "
+              "meta layer before-line-breaking-callback "
+              "color "
+              "axis-group-parent-X "
+              "axis-group-parent-Y "
+              "after-line-breaking-callback extra-Y-extent minimum-X-extent "
+              "minimum-Y-extent transparent tweak-count tweak-rank");