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[lilypond.git] / lily / spanner.cc
index bc168836be631be71ffaa050d6c3ba003f50d650..3887797d9098fcae8675319b058999cc7ac2e36c 100644 (file)
 /*
-  spanner.cc -- implement Spanner
+  This file is part of LilyPond, the GNU music typesetter.
 
-  source file of the GNU LilyPond music typesetter
+  Copyright (C) 1996--2011 Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
 
-  (c) 1996, 1997--1999 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+  LilyPond is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  LilyPond is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with LilyPond.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
-#include "dimension-cache.hh"
-#include "debug.hh"
-#include "spanner.hh"
+
+#include "libc-extension.hh"
+#include "moment.hh"
 #include "paper-column.hh"
 #include "paper-score.hh"
-#include "molecule.hh"
-#include "paper-outputter.hh"
-#include "score-column.hh"
-#include "line-of-score.hh"
+#include "pointer-group-interface.hh"
+#include "stencil.hh"
+#include "system.hh"
+#include "warn.hh"
 
-void
-Spanner::do_print() const
+Grob *
+Spanner::clone () const
 {
-#ifndef NPRINT
-  DOUT << "Between " << classname (spanned_drul_[LEFT])
-       << " and " << classname (spanned_drul_[RIGHT]) << '\n';
-
-  if (broken_b ())
-    DOUT << "Broken in " << to_str (broken_into_l_arr_.size ()) << " pieces";
-#endif
+  return new Spanner (*this);
 }
 
 void
-Spanner::break_into_pieces ()
+Spanner::do_break_processing ()
 {
-  if (broken_b ())
-    return; 
-        
-  Item * left = spanned_drul_[LEFT];
-  Item * right = spanned_drul_[RIGHT];
+  //break_into_pieces
+  Item *left = spanned_drul_[LEFT];
+  Item *right = spanned_drul_[RIGHT];
 
-  if  (left == right)
-    {
-      warning (_ ("Left spanpoint is right spanpoint"));
-      return;
-    }
-  
-  Link_array<Item> break_points = pscore_l_->broken_col_range (left,right);
+  if (!left || !right)
+    return;
 
-  break_points.insert (left,0);
-  break_points.push (right);
 
-  for (int i=1; i < break_points.size(); i++) 
+  if (get_system () || is_broken ())
+    return;
+
+  if (left == right)
     {
-      Drul_array<Item*> bounds;
-      bounds[LEFT] = break_points[i-1];
-      bounds[RIGHT] = break_points[i];
+      /*
+       If we have a spanner spanning one column, we must break it
+       anyway because it might provide a parent for another item.  */
       Direction d = LEFT;
       do
        {
-         Item *&pc_l = bounds[d] ;
-         if (!pc_l->line_l())
-           pc_l =  pc_l->find_broken_piece(- d);
-         
-         assert (pc_l);
+         Item *bound = left->find_prebroken_piece (d);
+         if (!bound)
+           programming_error ("no broken bound");
+         else if (bound->get_system ())
+           {
+             Spanner *span = dynamic_cast<Spanner *> (clone ());
+             span->set_bound (LEFT, bound);
+             span->set_bound (RIGHT, bound);
+
+             assert (span->get_system ());
+             span->get_system ()->typeset_grob (span);
+             broken_intos_.push_back (span);
+           }
        }
-      while ((flip(&d))!= LEFT);
+      while ((flip (&d)) != LEFT);
+    }
+  else
+    {
+      System *root  = get_root_system (this);
+      vector<Item*> break_points = root->broken_col_range (left, right);
 
-      Spanner *span_p = dynamic_cast<Spanner*>(clone ());
-      span_p->set_bounds(LEFT,bounds[LEFT]);
-      span_p->set_bounds(RIGHT,bounds[RIGHT]);
+      break_points.insert (break_points.begin () + 0, left);
+      break_points.push_back (right);
+
+      Slice parent_rank_slice;
+      parent_rank_slice.set_full ();
       
-      pscore_l_->typeset_element (span_p);
-      span_p->handle_broken_dependencies();
+      /*
+       Check if our parent in X-direction spans equally wide
+       or wider than we do.
+      */
+      for (int a = X_AXIS; a < NO_AXES; a++)
+       {
+         if (Spanner *parent = dynamic_cast<Spanner *> (get_parent ((Axis)a)))
+           parent_rank_slice.intersect (parent->spanned_rank_interval ());
+       }
+  
+      for (vsize i = 1; i < break_points.size (); i++)
+       {
+         Drul_array<Item *> bounds;
+         bounds[LEFT] = break_points[i - 1];
+         bounds[RIGHT] = break_points[i];
+         Direction d = LEFT;
+         do
+           {
+             if (!bounds[d]->get_system ())
+               bounds[d] = bounds[d]->find_prebroken_piece (- d);
+           }
+         while ((flip (&d)) != LEFT);
+
+         if (!bounds[LEFT] || ! bounds[RIGHT])
+           {
+             programming_error ("bounds of this piece aren't breakable. ");
+             continue;
+           }
 
-      broken_into_l_arr_.push (span_p);
+         bool ok = parent_rank_slice.contains (bounds[LEFT]->get_column ()->get_rank ());
+         ok = ok && parent_rank_slice.contains (bounds[RIGHT]->get_column ()->get_rank ());
+         
+         if (!ok)
+           {
+             programming_error (to_string ("Spanner `%s' is not fully contained in parent spanner. Ignoring orphaned part",
+                                           name ().c_str ()));
+             continue;
+           }
+           
+         
+         Spanner *span = dynamic_cast<Spanner *> (clone ());
+         span->set_bound (LEFT, bounds[LEFT]);
+         span->set_bound (RIGHT, bounds[RIGHT]);
+
+         if (!bounds[LEFT]->get_system ()
+             || !bounds[RIGHT]->get_system ()
+             || bounds[LEFT]->get_system () != bounds[RIGHT]->get_system ())
+           {
+             programming_error ("bounds of spanner are invalid");
+             span->suicide ();
+           }
+         else
+           {
+             bounds[LEFT]->get_system ()->typeset_grob (span);
+             broken_intos_.push_back (span);
+           }
+       }
     }
+  vector_sort (broken_intos_, Spanner::less);
+  for (vsize i = broken_intos_.size (); i--;)
+    broken_intos_[i]->break_index_ = i;
+}
 
-  broken_into_l_arr_.sort (Spanner::compare);
+vsize
+Spanner::get_break_index () const
+{
+  return break_index_;
 }
 
 void
-Spanner::set_my_columns()
+Spanner::set_my_columns ()
 {
-  Direction i = (Direction)1;
-  do 
+  Direction i = (Direction) LEFT;
+  do
     {
-      if (!spanned_drul_[i]->line_l())
-       set_bounds(i,spanned_drul_[i]->find_broken_piece((Direction)-i));
-    } 
-  while (flip(&i) != 1);
-}       
+      if (!spanned_drul_[i]->get_system ())
+       set_bound (i, spanned_drul_[i]->find_prebroken_piece ((Direction) -i));
+    }
+  while (flip (&i) != LEFT);
+}
 
+Interval_t<int>
+Spanner::spanned_rank_interval () const
+{
+  Interval_t<int> iv (0, 0);
+
+  if (spanned_drul_[LEFT] && spanned_drul_[LEFT]->get_column ())
+    iv[LEFT] = spanned_drul_[LEFT]->get_column ()->get_rank ();
+  if (spanned_drul_[RIGHT] && spanned_drul_[RIGHT]->get_column ())
+    iv[RIGHT] = spanned_drul_[RIGHT]->get_column ()->get_rank ();
+  return iv;
+}
+
+Interval_t<Moment>
+Spanner::spanned_time () const
+{
+  return spanned_time_interval (spanned_drul_[LEFT],
+                               spanned_drul_[RIGHT]);
+}
+
+
+Item *
+Spanner::get_bound (Direction d) const
+{
+  return spanned_drul_[d];
+}
+
+/*
+  Set the items that this spanner spans. If D == LEFT, we also set the
+  X-axis parent of THIS to S.
+*/
 void
-Spanner::set_bounds(Direction d, Item*i)
+Spanner::set_bound (Direction d, Grob *s)
 {
-  spanned_drul_[d] =i;
-  if (i)
+  Item *i = dynamic_cast<Item *> (s);
+  if (!i)
     {
-      i->used_b_ = true;
+      programming_error ("must have Item for spanner bound of " + name());
+      return;
     }
 
+  spanned_drul_[d] = i;
+
   /**
-     Prevent the column -> line_of_score -> column -> line_of_score -> etc situation
-  */
-  if (d== LEFT && !dynamic_cast<Line_of_score*> (this))
-    {
-      set_parent (i, X_AXIS);
-    }
-  
-  if  (spanned_drul_[Direction(-d)] == spanned_drul_[d]
-       && i)
-    warning (_f ("Spanner `%s' has equal left and right spanpoints", classname (this)));
-}
+     We check for System to prevent the column -> line_of_score
+     -> column -> line_of_score -> etc situation */
+  if (d == LEFT && !dynamic_cast<System *> (this))
+    set_parent (i, X_AXIS);
 
-void
-Spanner::do_break_processing()
-{
-  if (!line_l())
-    break_into_pieces ();
-  else 
-    handle_broken_dependencies();
+  /*
+    Signal that this column needs to be kept alive. They need to be
+    kept alive to have meaningful position and linebreaking.
+
+    [maybe we should try keeping all columns alive?, and perhaps
+    inherit position from their (non-)musical brother]
+  */
+  if (dynamic_cast<Paper_column *> (i))
+    Pointer_group_interface::add_grob (i, ly_symbol2scm ("bounded-by-me"), this);
 }
 
-Spanner::Spanner ()
+Spanner::Spanner (SCM s)
+  : Grob (s)
 {
-  spanned_drul_[LEFT]=0;
-  spanned_drul_[RIGHT]=0;
+  break_index_ = 0;
+  spanned_drul_.set (0, 0);
 }
 
 Spanner::Spanner (Spanner const &s)
-  : Score_element (s)
+  : Grob (s)
 {
-  spanned_drul_[LEFT] = spanned_drul_[RIGHT] =0;
+  spanned_drul_.set (0, 0);
 }
 
-
-Interval
-Spanner::do_width() const
-{  
+Real
+Spanner::spanner_length () const
+{
   Real l = spanned_drul_[LEFT]->relative_coordinate (0, X_AXIS);
   Real r = spanned_drul_[RIGHT]->relative_coordinate (0, X_AXIS);
 
-  if (r< l)
-    warning (_ ("spanner with negative length"));
-       
-  return Interval (0, r-l);
+  if (r < l)
+    programming_error ("spanner with negative length");
+
+  return r - l;
 }
 
-Line_of_score *
-Spanner::line_l() const
+System *
+Spanner::get_system () const
 {
   if (!spanned_drul_[LEFT] || !spanned_drul_[RIGHT])
     return 0;
-  if (spanned_drul_[LEFT]->line_l () != spanned_drul_[RIGHT]->line_l ())
+  if (spanned_drul_[LEFT]->get_system () != spanned_drul_[RIGHT]->get_system ())
     return 0;
-  return spanned_drul_[LEFT]->line_l();
+  return spanned_drul_[LEFT]->get_system ();
 }
 
+Grob *
+Spanner::find_broken_piece (System *l) const
+{
+  vsize idx = binary_search (broken_intos_, (Spanner *) l, Spanner::less);
+  if (idx != VPOS)
+    return broken_intos_ [idx];
+  return 0;
+}
 
-Score_element*
-Spanner::find_broken_piece (Line_of_score*l) const
+Spanner *
+Spanner::broken_neighbor (Direction d) const
 {
-  int idx = binsearch_link_array (broken_into_l_arr_,  (Spanner*)l, Spanner::compare);
-  if (idx < 0)
+  if (!original_)
     return 0;
-  else
-    return broken_into_l_arr_ [idx];
-}
 
-/*
-  for (int i=0; i < broken_into_l_arr_.size (); i++)
-    {
-      if (broken_into_l_arr_[i]->line_l () == l)
-       return broken_into_l_arr_[i];
-    }
-  return 0;
-*/
+  vsize k = broken_spanner_index (this);
+  Spanner *orig = dynamic_cast<Spanner*> (original_);
+  int j = int (k) + d;
+  if (j < 0 || vsize (j) >= orig->broken_intos_.size ())
+    return 0;
 
+  return orig->broken_intos_[j];
+}
 
 int
-Spanner::compare (Spanner * const &p1, Spanner * const &p2)
+Spanner::compare (Spanner *const &p1, Spanner *const &p2)
 {
-  return p1->line_l ()->rank_i_ - p2->line_l ()->rank_i_;
+  return p1->get_system ()->get_rank () - p2->get_system ()->get_rank ();
 }
 
 bool
-Spanner::broken_b() const
+Spanner::less (Spanner *const &a, Spanner *const &b)
 {
-  return broken_into_l_arr_.size();
+  return a->get_system ()->get_rank () < b->get_system ()->get_rank ();
 }
 
-Array<Rod>
-Spanner::get_rods () const
+bool
+Spanner::is_broken () const
 {
-  Array<Rod> r;
-  return r;
+  return broken_intos_.size ();
 }
 
-Array<Spring>
-Spanner::get_springs () const
+/*
+  If this is a broken spanner, return the amount the left end is to be
+  shifted horizontally so that the spanner starts after the initial
+  clef and key on the staves. This is necessary for ties, slurs,
+  crescendo and decrescendo signs, for example.
+*/
+Real
+Spanner::get_broken_left_end_align () const
 {
-  Array<Spring> s;
-  return s;    
-}
+  Paper_column *sc = dynamic_cast<Paper_column *> (spanned_drul_[LEFT]->get_column ());
 
-void
-Spanner::do_space_processing ()
-{
-  Array<Rod> rs (get_rods ());
-  for (int i=0; i < rs.size (); i++)
+  // Relevant only if left span point is first column in line
+  if (sc != NULL
+      && sc->break_status_dir () == RIGHT)
     {
-      rs[i].add_to_cols ();
+      /*
+       We used to do a full search for the Break_align_item.
+       But that doesn't make a difference, since the Paper_column
+       is likely to contain only a Break_align_item.
+      */
+      return sc->extent (sc, X_AXIS)[RIGHT];
     }
 
-  Array<Spring> ss (get_springs ());
-  for (int i=0; i < ss.size (); i++)
-    {
-      ss[i].add_to_cols ();
-    }
+  return 0.0;
 }
 
-/*
-  UGH.
- */
 void
-Spanner::handle_broken_dependents ()
+Spanner::derived_mark () const
 {
-  Spanner *unbrok = dynamic_cast<Spanner*> (original_l_);
-  if (!unbrok || parent_l(Y_AXIS))
-    return;
-  
-  Spanner *refpoint = dynamic_cast<Spanner*> (unbrok->parent_l (Y_AXIS));
-  
-  if (refpoint)
-    {
-      Score_element * broken_refpoint = refpoint->find_broken_piece (line_l ());
-      if (broken_refpoint)
-       set_parent (broken_refpoint,Y_AXIS);
-      else
-       programming_error ("Spanner y -refpoint lost.");
-    }
+  Direction d = LEFT;
+  do
+    if (spanned_drul_[d])
+      scm_gc_mark (spanned_drul_[d]->self_scm ());
+  while (flip (&d) != LEFT)
+    ;
+
+  for (vsize i = broken_intos_.size (); i--;)
+    scm_gc_mark (broken_intos_[i]->self_scm ());
 }
 
 /*
-  If this is a broken spanner, return the amount the left end is to be
-  shifted horizontally so that the spanner starts after the initial
-  clef and key on the staves. This is necessary for ties, slurs,
-  crescendo and decrescendo signs, for example.
+  Set left or right bound to IT.
+
+  Warning: caller should ensure that subsequent calls put in ITems
+  that are left-to-right ordered.
 */
-Real
-Spanner::get_broken_left_end_align () const
+void
+add_bound_item (Spanner *sp, Grob *it)
 {
-  int i;
-
-  Score_column *sc = dynamic_cast<Score_column*> (spanned_drul_[LEFT]->column_l());
+  if (!sp->get_bound (LEFT))
+    sp->set_bound (LEFT, it);
+  else
+    sp->set_bound (RIGHT, it);
+}
 
-  // Relevant only if left span point is first column in line
-  if(sc != NULL && sc->line_l ()->cols_.find_i (sc) == 0)
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Spanner, set_spacing_rods, 1);
+SCM
+Spanner::set_spacing_rods (SCM smob)
+{
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+  SCM num_length = me->get_property ("minimum-length");
+  if (scm_is_number (num_length))
     {
-      // We could possibly return the right edge of the whole Score_column here,
-      // but we do a full search for the Break_align_item.
-      for(i = 0; i < sc->elem_l_arr_.size (); i++)
+      Rod r;
+      Spanner *sp = dynamic_cast<Spanner *> (me);
+      System *root = get_root_system (me);
+      Drul_array<Item*> bounds (sp->get_bound (LEFT),
+                               sp->get_bound (RIGHT));
+      if (!bounds[LEFT] || !bounds[RIGHT])
+       return SCM_UNSPECIFIED;
+      
+      vector<Item*> cols (root->broken_col_range (bounds[LEFT]->get_column (),
+                                                 bounds[RIGHT]->get_column ()));
+
+      if (cols.size ())
        {
-         if(0 == strcmp (classname (sc->elem_l_arr_[i]), "Break_align_item"))
-           {
-             return sc->elem_l_arr_[i]->extent (X_AXIS) [RIGHT];
-           }
+         Rod r ;
+         r.item_drul_[LEFT] = sp->get_bound (LEFT);
+         r.item_drul_[RIGHT] = cols[0]->find_prebroken_piece (LEFT);
+         r.distance_ = robust_scm2double (num_length, 0);
+         r.add_to_cols ();
+         
+         r.item_drul_[LEFT] = cols.back ()->find_prebroken_piece (RIGHT);
+         r.item_drul_[RIGHT] = sp->get_bound (RIGHT);
+         r.add_to_cols ();
        }
+          
+      r.distance_ = robust_scm2double (num_length, 0);
+      r.item_drul_[LEFT] = sp->get_bound (LEFT);
+      r.item_drul_[RIGHT] = sp->get_bound (RIGHT);
+      r.add_to_cols ();
     }
+  
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
 
-  return 0.0;
+/*
+  Return I such that SP == SP->ORIGINAL ()->BROKEN_INTOS_[I].
+*/
+int
+broken_spanner_index (Spanner const *sp)
+{
+  Spanner *parent = dynamic_cast<Spanner *> (sp->original ());
+  /* ugh: casting */
+  return find (parent->broken_intos_, (Spanner*) sp) - parent->broken_intos_.begin ();
+}
+
+Spanner *
+unsmob_spanner (SCM s)
+{
+  return dynamic_cast<Spanner *> (unsmob_grob (s));
 }
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Spanner, bounds_width, 1);
+SCM
+Spanner::bounds_width (SCM grob)
+{
+  Spanner *me = unsmob_spanner (grob);
+
+  Grob *common = me->get_bound (LEFT)->common_refpoint (me->get_bound (RIGHT), X_AXIS);
+
+  Interval w (me->get_bound (LEFT)->relative_coordinate (common, X_AXIS),
+             me->get_bound (RIGHT)->relative_coordinate (common, X_AXIS));
+             
+  w -= me->relative_coordinate (common, X_AXIS);
+
+  return ly_interval2scm (w);
+}
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Spanner, kill_zero_spanned_time, 1);
+SCM
+Spanner::kill_zero_spanned_time (SCM grob)
+{
+  Spanner *me = unsmob_spanner (grob);
+  Interval_t<Moment> moments = me->spanned_time ();
+  /*
+    Remove the line or hairpin at the start of the line.  For
+    piano voice indicators, it makes no sense to have them at
+    the start of the line.
+
+    I'm not sure what the official rules for glissandi are, but
+    usually the 2nd note of the glissando is "exact", so when playing
+    from the start of the line, there is no need to glide.
+
+    From a typographical p.o.v. this makes sense, since the amount of
+    space left of a note at the start of a line is very small.
+
+    --hwn.
+
+  */
+  if (moments.length () == Moment (0, 0))
+    me->suicide ();
+
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
+
+ADD_INTERFACE (Spanner,
+              "Some objects are horizontally spanned between objects.  For"
+              " example, slurs, beams, ties, etc.  These grobs form a subtype"
+              " called @code{Spanner}.  All spanners have two span points"
+              " (these must be @code{Item} objects), one on the left and one"
+              " on the right.  The left bound is also the X@tie{}reference"
+              " point of the spanner.",
+
+              /* properties */
+              "minimum-length "
+              "to-barline "
+              );
+