]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/pitch.cc
Run `make grand-replace'.
[lilypond.git] / lily / pitch.cc
index 06c19f5473d3953570ea13d177cd61e8ab7b0ec1..90d50d46e2ff43bafeeb90136f8f81ec55ce1251 100644 (file)
-/*   
-  musical-pitch.cc --  implement Pitch
-  
+/*
+  musical-pitch.cc -- implement Pitch
+
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
-  
-  (c) 1998--2002 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
-  
- */
+
+  (c) 1998--2008 Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
+*/
+
 #include "pitch.hh"
-#include "warn.hh"
+
 #include "main.hh"
-#include "ly-smobs.icc"
+#include "scale.hh"
+#include "string-convert.hh"
+#include "warn.hh"
 
+#include "ly-smobs.icc"
 
 
-Pitch::Pitch (int o, int n, int a)
+Pitch::Pitch (int o, int n, Rational a)
 {
-  notename_i_ = n;
-  alteration_i_ = a;
-  octave_i_ = o;
-
-  if (n < 0 || n >= 7 ||
-      a < -2 || a > 2)
-    {
-      String s = _ ("Pitch arguments out of range");
-      s += ": alteration = " + to_str (a);
-      s += ", notename = " + to_str (n);
-      warning (s);
-    }
-  normalise ();
+  notename_ = n;
+  alteration_ = a;
+  octave_ = o;
+  scale_ = default_global_scale; 
+  normalize_octave ();
 }
 
+/* FIXME: why is octave == 0 and default not middleC ? */
 Pitch::Pitch ()
 {
-  notename_i_ = 0;
-  alteration_i_ = 0;
-  octave_i_ = 0;
+  notename_ = 0;
+  scale_ = default_global_scale; 
+  octave_ = 0;
 }
 
 int
 Pitch::compare (Pitch const &m1, Pitch const &m2)
 {
-  int o=  m1.octave_i_ - m2.octave_i_;
-  int n = m1.notename_i_ - m2.notename_i_;
-  int a = m1.alteration_i_ - m2.alteration_i_;
+  int o = m1.octave_ - m2.octave_;
+  int n = m1.notename_ - m2.notename_;
+  Rational a = m1.alteration_ - m2.alteration_;
 
   if (o)
-       return o;
+    return o;
   if (n)
-       return n;
+    return n;
   if (a)
-       return a;
+    return a;
+  
   return 0;
 }
 
 int
 Pitch::steps () const
 {
-  return  notename_i_ + octave_i_*7;
+  return notename_ + octave_ * scale_->step_count ();
 }
 
-/*
-  should be settable from input?
- */
-static Byte pitch_byte_a[  ] = { 0, 2, 4, 5, 7, 9, 11 };
-
+Rational
+Pitch::tone_pitch () const
+{
+  return scale_->tones_at_step (notename_, octave_) + alteration_;
+}
 
 /* Calculate pitch height in 12th octave steps.  Don't assume
-   normalised pitch as this function is used to normalise the pitch.  */
+   normalized pitch as this function is used to normalize the pitch.  */
 int
-Pitch::semitone_pitch () const
+Pitch::rounded_semitone_pitch () const
 {
-  int o = octave_i_;
-  int n = notename_i_;
-  while (n < 0)
-    {
-      n += 7;
-      o --;
-    }
-  return (o + n / 7) * 12 + pitch_byte_a[n % 7] + alteration_i_;
+  return int (double (tone_pitch () * Rational (2)));
+}
+
+int
+Pitch::rounded_quartertone_pitch () const
+{
+  return int (double (tone_pitch () * Rational (4)));
 }
 
 void
-Pitch::normalise ()
+Pitch::normalize_octave ()
 {
-  int pitch = semitone_pitch ();
-  while (notename_i_ >= 7)
-    {
-      notename_i_ -= 7;
-      octave_i_++;
-      alteration_i_ -= semitone_pitch () - pitch;
-    }
-  while (notename_i_ < 0)
-    {
-      notename_i_ += 7;
-      octave_i_--;
-      alteration_i_ -= semitone_pitch () - pitch;
-    }
-  while (alteration_i_ >= 3)
+  int normalized_step = notename_ % scale_->step_count ();
+  if (normalized_step < 0)
+    normalized_step += scale_->step_count ();
+
+  octave_ += (notename_ - normalized_step) / scale_->step_count ();
+  notename_ = normalized_step;
+}
+
+void
+Pitch::normalize_alteration ()
+{
+  while (alteration_ > Rational (1))
     {
-      if (notename_i_ == 6)
-       {
-         notename_i_ = 0;
-         octave_i_++;
-       }
-      else
-       notename_i_++;
-
-      alteration_i_ = 0;
-      alteration_i_ -= semitone_pitch () - pitch;
+      alteration_ -= scale_->step_size (notename_);
+      notename_++;
     }
-  while (alteration_i_ <= -3)
+  while (alteration_ < Rational (-1))
     {
-      if (notename_i_ == 0)
-       {
-         notename_i_ = 6;
-         octave_i_--;
-       }
-      else
-       notename_i_--;
-
-      alteration_i_ = 0;
-      alteration_i_ -= semitone_pitch () - pitch;
+      notename_--;
+      alteration_ += scale_->step_size (notename_);
     }
 }
 
-/* WHugh, wat een intervaas */
+void
+Pitch::normalize ()
+{
+  normalize_alteration ();
+  normalize_octave ();
+}
+
 void
 Pitch::transpose (Pitch delta)
 {
-  int old_semi = semitone_pitch ();
-  int delta_semi = delta.semitone_pitch ();
-  octave_i_ += delta.octave_i_;
-  notename_i_ += delta.notename_i_;
+  Rational new_alter = tone_pitch () + delta.tone_pitch ();
 
-  int new_semi = semitone_pitch ();
-  int delta_acc = new_semi - old_semi - delta_semi;
-  alteration_i_ -= delta_acc;
+  octave_ += delta.octave_;
+  notename_ += delta.notename_;
+  alteration_ += new_alter - tone_pitch ();
 
-  normalise ();
+  normalize_octave ();
 }
 
+Pitch
+pitch_interval (Pitch const &from, Pitch const &to)
+{
+  Rational sound = to.tone_pitch () - from.tone_pitch ();
+  Pitch pt (to.get_octave () - from.get_octave (),
+           to.get_notename () - from.get_notename (),
+
+           to.get_alteration () - from.get_alteration ());
+
+  return pt.transposed (Pitch (0, 0, sound - pt.tone_pitch ()));
+}
 
 /* FIXME
-   Merge with *pitch->text* funcs in chord-name.scm
- */
-char const *accname[] = {"eses", "es", "", "is" , "isis"};
+   Merge with *pitch->text* funcs in chord-name.scm  */
+char const *accname[] = {"eses", "eseh", "es", "eh", "",
+                        "ih", "is", "isih", "isis"};
 
-String
-Pitch::str () const
+string
+Pitch::to_string () const
 {
-  int n = (notename_i_ + 2) % 7;
-  String s = to_str (char (n + 'a'));
-  if (alteration_i_)
-    s += String (accname[alteration_i_ + 2]);
-
-  if (octave_i_ >= 0)
+  int n = (notename_ + 2) % scale_->step_count ();
+  string s = ::to_string (char (n + 'a'));
+  Rational qtones = alteration_ * Rational (4,1);
+  int qt = int (rint (Real (qtones)));
+      
+  s += string (accname[qt + 4]);
+  if (octave_ >= 0)
     {
-      int o = octave_i_ + 1;
+      int o = octave_ + 1;
       while (o--)
        s += "'";
     }
-  else if (octave_i_ < 0)
+  else if (octave_ < 0)
     {
-      int o = (-octave_i_) - 1;
+      int o = (-octave_) - 1;
       while (o--)
-       s += to_str (',');
+       s += ::to_string (',');
     }
 
   return s;
 }
 
-/*
-  change me to relative, counting from last pitch p
-  return copy of resulting pitch
- */
+/* Change me to relative, counting from last pitch p
+   return copy of resulting pitch.  */
 Pitch
-Pitch::to_relative_octave (Pitch p)
+Pitch::to_relative_octave (Pitch p) const
 {
-  int oct_mod = octave_i_  + 1;        // account for c' = octave 1 iso. 0 4
+  /* account for c' = octave 1 iso. 0 4 */
+  int oct_mod = octave_ + 1;
   Pitch up_pitch (p);
   Pitch down_pitch (p);
 
-  up_pitch.alteration_i_ = alteration_i_;
-  down_pitch.alteration_i_ = alteration_i_;
-  
+  up_pitch.alteration_ = alteration_;
+  down_pitch.alteration_ = alteration_;
+
   Pitch n = *this;
-  up_pitch.up_to (notename_i_);
-  down_pitch.down_to (notename_i_);
+  up_pitch.up_to (notename_);
+  down_pitch.down_to (notename_);
 
   int h = p.steps ();
   if (abs (up_pitch.steps () - h) < abs (down_pitch.steps () - h))
     n = up_pitch;
   else
     n = down_pitch;
-  
-  n.octave_i_ += oct_mod;
 
-  *this = n;
-  return *this;
+  n.octave_ += oct_mod;
+  return n;
 }
 
 void
 Pitch::up_to (int notename)
 {
-  if (notename_i_  > notename)
-    {
-      octave_i_ ++;
-    }
-  notename_i_  = notename;
+  if (notename_ > notename)
+    octave_++;
+  notename_ = notename;
 }
 
 void
 Pitch::down_to (int notename)
 {
-  if (notename_i_ < notename)
-    {
-      octave_i_ --;
-    }
-  notename_i_ = notename;
+  if (notename_ < notename)
+    octave_--;
+  notename_ = notename;
 }
-LY_DEFINE(ly_pitch_transpose,
-         "ly-transpose-pitch", 2, 0, 0,
-         (SCM p, SCM delta),
-         "Transpose @var{p} by the amount @var{delta}, where @var{delta} is the
-pitch that central C is transposed to.
-")
-{
-  Pitch* t = unsmob_pitch (p);
-  Pitch *d = unsmob_pitch (delta);
-  SCM_ASSERT_TYPE(t, p, SCM_ARG1, __FUNCTION__, "pitch")  ;
-  SCM_ASSERT_TYPE(d, delta, SCM_ARG1, __FUNCTION__, "pitch")  ;
-
-  Pitch tp =*t;
-  tp.transpose (*d);
-  return tp.smobbed_copy ();
-}
-
-/****************************************************************/
-
-
-IMPLEMENT_TYPE_P (Pitch, "pitch?");
 
+IMPLEMENT_TYPE_P (Pitch, "ly:pitch?");
 SCM
-Pitch::mark_smob (SCM)
+Pitch::mark_smob (SCM x)
 {
-  return SCM_EOL;
+  Pitch *p = (Pitch*) SCM_CELL_WORD_1 (x);
+  return p->scale_->self_scm ();
 }
 
 IMPLEMENT_SIMPLE_SMOBS (Pitch);
 int
 Pitch::print_smob (SCM s, SCM port, scm_print_state *)
 {
-  Pitch  *r = (Pitch *) ly_cdr (s);
-     
+  Pitch *r = (Pitch *) SCM_CELL_WORD_1 (s);
   scm_puts ("#<Pitch ", port);
-  scm_display (ly_str02scm (r->str ().ch_C ()), port);
+  scm_display (ly_string2scm (r->to_string ()), port);
   scm_puts (" >", port);
-  
   return 1;
 }
 
 SCM
-Pitch::equal_p (SCM a , SCM b)
+Pitch::equal_p (SCM a, SCM b)
 {
-  Pitch  *p = (Pitch *) ly_cdr (a);
-  Pitch  *q = (Pitch *) ly_cdr (b);  
+  Pitch *p = (Pitch *) SCM_CELL_WORD_1 (a);
+  Pitch *q = (Pitch *) SCM_CELL_WORD_1 (b);
 
-  bool eq = p->notename_i_ == q->notename_i_
-    && p->octave_i_ == q->octave_i_
-    && p->alteration_i_ == q->alteration_i_;
+  bool eq = p->notename_ == q->notename_
+    && p->octave_ == q->octave_
+    && p->alteration_ == q->alteration_;
 
   return eq ? SCM_BOOL_T : SCM_BOOL_F;
 }
@@ -287,109 +251,39 @@ Pitch::less_p (SCM p1, SCM p2)
     return SCM_BOOL_F;
 }
 
-/*
-  should add optional args
- */
-
-LY_DEFINE(make_pitch, "make-pitch", 3, 0, 0, 
-         (SCM o, SCM n, SCM a),
-         "
-@var{octave} is specified by an integer, zero for the octave containing
-middle C.  @var{note} is a number from 0 to 6, with 0 corresponding to C
-and 6 corresponding to B.  The shift is zero for a natural, negative for
-flats, or positive for sharps.
-
-")
-{
-  SCM_ASSERT_TYPE(gh_number_p(o), o, SCM_ARG1, __FUNCTION__, "number");
-  SCM_ASSERT_TYPE(gh_number_p(n), n, SCM_ARG2, __FUNCTION__, "number");
-  SCM_ASSERT_TYPE(gh_number_p(a), a, SCM_ARG3, __FUNCTION__, "number");
-
-  Pitch p (gh_scm2int (o), gh_scm2int (n), gh_scm2int (a));
-  return p.smobbed_copy ();
-}
-
-
-LY_DEFINE(pitch_octave, "pitch-octave", 1, 0, 0, 
-         (SCM pp),
-         "extract the octave from pitch @var{p}.")
-{
-  Pitch *p = unsmob_pitch (pp);
-   SCM_ASSERT_TYPE(p, pp, SCM_ARG1, __FUNCTION__, "Pitch");
-  int q = p->octave_i ();
-
-  return gh_int2scm (q);
-}
-
-LY_DEFINE(pitch_alteration, "pitch-alteration", 1, 0, 0, 
-         (SCM pp),
-         "extract the alteration from pitch  @var{p}.")
-{
-  Pitch *p = unsmob_pitch (pp);
-  SCM_ASSERT_TYPE(p, pp, SCM_ARG1, __FUNCTION__, "Pitch");
-  int     q = p->alteration_i ();
-
-  return gh_int2scm (q);
-}
-
-LY_DEFINE(pitch_notename, "pitch-notename", 1, 0, 0, 
-         (SCM pp),
-         "extract the note name from pitch  @var{pp}.")
-{
-  Pitch *p = unsmob_pitch (pp);
-  SCM_ASSERT_TYPE(p, pp, SCM_ARG1, __FUNCTION__, "Pitch");
-  int q  = p->notename_i ();
-
-  return gh_int2scm (q);
-}
-
-LY_DEFINE(pitch_semitones,  "pitch-semitones", 1, 0, 0, 
-         (SCM pp),
-         "calculate the number of semitones of @var{p} from central C.")
+int
+Pitch::get_octave () const
 {
-  Pitch *p = unsmob_pitch (pp);
-  SCM_ASSERT_TYPE(p, pp, SCM_ARG1, __FUNCTION__, "Pitch");
-  int q = p->semitone_pitch ();
-  
-  // Was :
-  //
-  //int q = p->steps ();
-  //
-  // As the function is called "pitch_semitones", I assume it was a mistake !
-  // Jiba
-
-  return gh_int2scm (q);
+  return octave_;
 }
 
-LY_DEFINE(pitch_less, "pitch<?", 2,0,0, (SCM p1, SCM p2),
-         "Is @var{p1} lower than @var{p2}? This uses lexicographic ordening.")
+int
+Pitch::get_notename () const
 {
-  return Pitch::less_p (ly_car (p1),  ly_car (p2));
+  return notename_;
 }
 
-SCM
-Pitch::smobbed_copy ()const
+Rational
+Pitch::get_alteration () const
 {
-  Pitch *  p = new Pitch (*this);
-  return p->smobbed_self ();
+  return alteration_;
 }
 
-int
-Pitch::octave_i ()const
+Pitch
+Pitch::transposed (Pitch d) const
 {
-  return octave_i_;
+  Pitch p = *this;
+  p.transpose (d);
+  return p;
 }
 
-int
-Pitch::notename_i () const
-{
-  return notename_i_;
-}
+Rational NATURAL_ALTERATION (0);
+Rational FLAT_ALTERATION (-1, 2);
+Rational DOUBLE_FLAT_ALTERATION (-1);
+Rational SHARP_ALTERATION (1, 2);
 
-int
-Pitch::alteration_i () const
+Pitch
+Pitch::negated () const
 {
-  return alteration_i_;
+  return pitch_interval (*this, Pitch ());
 }
-