src/nsfont.m

   1 /* Font back-end driver for the NeXT/Open/GNUstep and MacOSX window system.
   2    See font.h
   3    Copyright (C) 2006-2016 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5 This file is part of GNU Emacs.
   6
   7 GNU Emacs is free software: you can redistribute it and/or modify
   8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9 the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or (at
  10 your option) any later version.
  11
  12 GNU Emacs is distributed in the hope that it will be useful,
  13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15 GNU General Public License for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 along with GNU Emacs.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19
  20 Author: Adrian Robert (arobert@cogsci.ucsd.edu)
  21 */
  22
  23 /* This should be the first include, as it may set up #defines affecting
  24    interpretation of even the system includes. */
  25 #include <config.h>
  26
  27 #include "lisp.h"
  28 #include "dispextern.h"
  29 #include "composite.h"
  30 #include "blockinput.h"
  31 #include "charset.h"
  32 #include "frame.h"
  33 #include "window.h"
  34 #include "fontset.h"
  35 #include "nsterm.h"
  36 #include "character.h"
  37 #include "font.h"
  38 #include "termchar.h"
  39
  40 /* TODO: Drop once we can assume gnustep-gui 0.17.1. */
  41 #ifdef NS_IMPL_GNUSTEP
  42 #import <AppKit/NSFontDescriptor.h>
  43 #endif
  44
  45 #define NSFONT_TRACE 0
  46 #define LCD_SMOOTHING_MARGIN 2
  47
  48 extern float ns_antialias_threshold;
  49
  50
  51 /* font glyph and metrics caching functions, implemented at end */
  52 static void ns_uni_to_glyphs (struct nsfont_info *font_info,
  53                               unsigned char block);
  54 static void ns_glyph_metrics (struct nsfont_info *font_info,
  55                               unsigned char block);
  56
  57 #define INVALID_GLYPH 0xFFFF
  58
  59 /* ==========================================================================
  60
  61     Utilities
  62
  63    ========================================================================== */
  64
  65
  66 /* Replace spaces w/another character so emacs core font parsing routines
  67    aren't thrown off. */
  68 static void
  69 ns_escape_name (char *name)
  70 {
  71   for (; *name; name++)
  72     if (*name == ' ')
  73       *name = '_';
  74 }
  75
  76
  77 /* Reconstruct spaces in a font family name passed through emacs. */
  78 static void
  79 ns_unescape_name (char *name)
  80 {
  81   for (; *name; name++)
  82     if (*name == '_')
  83       *name = ' ';
  84 }
  85
  86
  87 /* Extract family name from a font spec. */
  88 static NSString *
  89 ns_get_family (Lisp_Object font_spec)
  90 {
  91   Lisp_Object tem = AREF (font_spec, FONT_FAMILY_INDEX);
  92   if (NILP (tem))
  93       return nil;
  94   else
  95     {
  96       char *tmp = xlispstrdup (SYMBOL_NAME (tem));
  97       NSString *family;
  98       ns_unescape_name (tmp);
  99       family = [NSString stringWithUTF8String: tmp];
 100       xfree (tmp);
 101       return family;
 102     }
 103 }
 104
 105
 106 /* Return 0 if attr not set, else value (which might also be 0).
 107    On Leopard 0 gets returned even on descriptors where the attribute
 108    was never set, so there's no way to distinguish between unspecified
 109    and set to not have.  Callers should assume 0 means unspecified. */
 110 static float
 111 ns_attribute_fvalue (NSFontDescriptor *fdesc, NSString *trait)
 112 {
 113     NSDictionary *tdict = [fdesc objectForKey: NSFontTraitsAttribute];
 114     NSNumber *val = [tdict objectForKey: trait];
 115     return val == nil ? 0.0F : [val floatValue];
 116 }
 117
 118
 119 /* Converts FONT_WEIGHT, FONT_SLANT, FONT_WIDTH, plus family and script/lang
 120    to NSFont descriptor.  Information under extra only needed for matching. */
 121 #define STYLE_REF 100
 122 static NSFontDescriptor *
 123 ns_spec_to_descriptor (Lisp_Object font_spec)
 124 {
 125     NSFontDescriptor *fdesc;
 126     NSMutableDictionary *fdAttrs = [NSMutableDictionary new];
 127     NSMutableDictionary *tdict = [NSMutableDictionary new];
 128     NSString *family = ns_get_family (font_spec);
 129     float n;
 130
 131     /* add each attr in font_spec to fdAttrs.. */
 132     n = min (FONT_WEIGHT_NUMERIC (font_spec), 200);
 133     if (n != -1 && n != STYLE_REF)
 134         [tdict setObject: [NSNumber numberWithFloat: (n - 100.0F) / 100.0F]
 135                   forKey: NSFontWeightTrait];
 136     n = min (FONT_SLANT_NUMERIC (font_spec), 200);
 137     if (n != -1 && n != STYLE_REF)
 138         [tdict setObject: [NSNumber numberWithFloat: (n - 100.0F) / 100.0F]
 139                   forKey: NSFontSlantTrait];
 140     n = min (FONT_WIDTH_NUMERIC (font_spec), 200);
 141     if (n > -1 && (n > STYLE_REF + 10 || n < STYLE_REF - 10))
 142         [tdict setObject: [NSNumber numberWithFloat: (n - 100.0F) / 100.0F]
 143                   forKey: NSFontWidthTrait];
 144     if ([tdict count] > 0)
 145         [fdAttrs setObject: tdict forKey: NSFontTraitsAttribute];
 146
 147     fdesc = [[[NSFontDescriptor fontDescriptorWithFontAttributes: fdAttrs]
 148                retain] autorelease];
 149
 150     if (family != nil)
 151       {
 152         NSFontDescriptor *fdesc2 = [fdesc fontDescriptorWithFamily: family];
 153         fdesc = [[fdesc2 retain] autorelease];
 154       }
 155
 156     [fdAttrs release];
 157     [tdict release];
 158     return fdesc;
 159 }
 160
 161
 162 /* Converts NSFont descriptor to FONT_WEIGHT, FONT_SLANT, FONT_WIDTH, etc.. */
 163 static Lisp_Object
 164 ns_descriptor_to_entity (NSFontDescriptor *desc,
 165                          Lisp_Object extra,
 166                          const char *style)
 167 {
 168     Lisp_Object font_entity = font_make_entity ();
 169     /*   NSString *psName = [desc postscriptName]; */
 170     NSString *family = [desc objectForKey: NSFontFamilyAttribute];
 171     unsigned int traits = [desc symbolicTraits];
 172     char *escapedFamily;
 173
 174     /* Shouldn't happen, but on Tiger fallback desc gets name but no family. */
 175     if (family == nil)
 176       family = [desc objectForKey: NSFontNameAttribute];
 177     if (family == nil)
 178       family = [[NSFont userFixedPitchFontOfSize: 0] familyName];
 179
 180     escapedFamily = xstrdup ([family UTF8String]);
 181     ns_escape_name (escapedFamily);
 182
 183     ASET (font_entity, FONT_TYPE_INDEX, Qns);
 184     ASET (font_entity, FONT_FOUNDRY_INDEX, Qapple);
 185     ASET (font_entity, FONT_FAMILY_INDEX, intern (escapedFamily));
 186     ASET (font_entity, FONT_ADSTYLE_INDEX, style ? intern (style) : Qnil);
 187     ASET (font_entity, FONT_REGISTRY_INDEX, Qiso10646_1);
 188
 189     FONT_SET_STYLE (font_entity, FONT_WEIGHT_INDEX,
 190                     traits & NSFontBoldTrait ? Qbold : Qmedium);
 191 /*    FONT_SET_STYLE (font_entity, FONT_WEIGHT_INDEX,
 192                     make_number (100 + 100
 193                         * ns_attribute_fvalue (desc, NSFontWeightTrait)));*/
 194     FONT_SET_STYLE (font_entity, FONT_SLANT_INDEX,
 195                     traits & NSFontItalicTrait ? Qitalic : Qnormal);
 196 /*    FONT_SET_STYLE (font_entity, FONT_SLANT_INDEX,
 197                     make_number (100 + 100
 198                          * ns_attribute_fvalue (desc, NSFontSlantTrait)));*/
 199     FONT_SET_STYLE (font_entity, FONT_WIDTH_INDEX,
 200                     traits & NSFontCondensedTrait ? Qcondensed :
 201                     traits & NSFontExpandedTrait ? Qexpanded : Qnormal);
 202 /*    FONT_SET_STYLE (font_entity, FONT_WIDTH_INDEX,
 203                     make_number (100 + 100
 204                          * ns_attribute_fvalue (desc, NSFontWidthTrait)));*/
 205
 206     ASET (font_entity, FONT_SIZE_INDEX, make_number (0));
 207     ASET (font_entity, FONT_AVGWIDTH_INDEX, make_number (0));
 208     ASET (font_entity, FONT_SPACING_INDEX,
 209           make_number([desc symbolicTraits] & NSFontMonoSpaceTrait
 210               ? FONT_SPACING_MONO : FONT_SPACING_PROPORTIONAL));
 211
 212     ASET (font_entity, FONT_EXTRA_INDEX, extra);
 213     ASET (font_entity, FONT_OBJLIST_INDEX, Qnil);
 214
 215     if (NSFONT_TRACE)
 216       {
 217         fprintf (stderr, "created font_entity:\n    ");
 218         debug_print (font_entity);
 219       }
 220
 221     xfree (escapedFamily);
 222     return font_entity;
 223 }
 224
 225
 226 /* Default font entity. */
 227 static Lisp_Object
 228 ns_fallback_entity (void)
 229 {
 230   return ns_descriptor_to_entity ([[NSFont userFixedPitchFontOfSize: 0]
 231       fontDescriptor], Qnil, NULL);
 232 }
 233
 234
 235 /* Utility: get width of a char c in screen font SFONT */
 236 static CGFloat
 237 ns_char_width (NSFont *sfont, int c)
 238 {
 239   CGFloat w = -1.0;
 240   NSString *cstr = [NSString stringWithFormat: @"%c", c];
 241
 242 #ifdef NS_IMPL_COCOA
 243   NSGlyph glyph = [sfont glyphWithName: cstr];
 244   if (glyph)
 245     w = [sfont advancementForGlyph: glyph].width;
 246 #endif
 247
 248   if (w < 0.0)
 249     {
 250       NSDictionary *attrsDictionary =
 251         [NSDictionary dictionaryWithObject: sfont forKey: NSFontAttributeName];
 252       w = [cstr sizeWithAttributes: attrsDictionary].width;
 253     }
 254
 255   return max (w, 1.0);
 256 }
 257
 258 /* Return average width over ASCII printable characters for SFONT.  */
 259
 260 static NSString *ascii_printable;
 261
 262 static int
 263 ns_ascii_average_width (NSFont *sfont)
 264 {
 265   CGFloat w = -1.0;
 266
 267   if (!ascii_printable)
 268     {
 269       char chars[96];
 270       int ch;
 271       for (ch = 0; ch < 95; ch++)
 272         chars[ch] = ' ' + ch;
 273       chars[95] = '\0';
 274
 275       ascii_printable = [[NSString alloc] initWithFormat: @"%s", chars];
 276     }
 277
 278 #ifdef NS_IMPL_COCOA
 279   NSGlyph glyph = [sfont glyphWithName: ascii_printable];
 280   if (glyph)
 281     w = [sfont advancementForGlyph: glyph].width;
 282 #endif
 283
 284   if (w < (CGFloat) 0.0)
 285     {
 286       NSDictionary *attrsDictionary =
 287         [NSDictionary dictionaryWithObject: sfont forKey: NSFontAttributeName];
 288       w = [ascii_printable sizeWithAttributes: attrsDictionary].width;
 289     }
 290
 291   return lrint (w / (CGFloat) 95.0);
 292 }
 293
 294
 295 /* Return whether set1 covers set2 to a reasonable extent given by pct.
 296    We check, out of each 16 Unicode char range containing chars in set2,
 297    whether at least one character is present in set1.
 298    This must be true for pct of the pairs to consider it covering. */
 299 static BOOL
 300 ns_charset_covers(NSCharacterSet *set1, NSCharacterSet *set2, float pct)
 301 {
 302     const unsigned short *bytes1 = [[set1 bitmapRepresentation] bytes];
 303     const unsigned short *bytes2 = [[set2 bitmapRepresentation] bytes];
 304     int i, off = 0, tot = 0;
 305
 306     /* Work around what appears to be a GNUstep bug.
 307        See <http://bugs.gnu.org/11853>.  */
 308     if (! (bytes1 && bytes2))
 309       return NO;
 310
 311     for (i=0; i<4096; i++, bytes1++, bytes2++)
 312         if (*bytes2)
 313           {
 314             tot++;
 315             if (*bytes1 == 0)  // *bytes1 & *bytes2 != *bytes2
 316                 off++;
 317           }
 318 //fprintf(stderr, "off = %d\ttot = %d\n", off,tot);
 319     return (float)off / tot < 1.0F - pct;
 320 }
 321
 322
 323 /* Convert :lang property to a script.  Use of :lang property by font backend
 324    seems to be limited for now (2009/05) to ja, zh, and ko. */
 325 static NSString
 326 *ns_lang_to_script (Lisp_Object lang)
 327 {
 328     if (!strcmp (SSDATA (SYMBOL_NAME (lang)), "ja"))
 329         return @"han";
 330     /* NOTE: ja given for any hanzi that's also a kanji, but Chinese fonts
 331              have more characters. */
 332     else if (!strcmp (SSDATA (SYMBOL_NAME (lang)), "zh"))
 333         return @"han";
 334     else if (!strcmp (SSDATA (SYMBOL_NAME (lang)), "ko"))
 335         return @"hangul";
 336     else
 337         return @"";
 338 }
 339
 340
 341 /* Convert OTF 4-letter script code to emacs script name.  (Why can't
 342    everyone just use some standard Unicode names for these?) */
 343 static NSString
 344 *ns_otf_to_script (Lisp_Object otf)
 345 {
 346     Lisp_Object script = assq_no_quit (XCAR (otf), Votf_script_alist);
 347     return CONSP (script)
 348         ? [NSString stringWithUTF8String: SSDATA (SYMBOL_NAME (XCDR ((script))))]
 349         : @"";
 350 }
 351
 352
 353 /* Convert a font registry, such as  */
 354 static NSString
 355 *ns_registry_to_script (char *reg)
 356 {
 357     Lisp_Object script, r, rts = Vns_reg_to_script;
 358     while (CONSP (rts))
 359       {
 360         r = XCAR (XCAR (rts));
 361         if (!strncmp (SSDATA (r), reg, SBYTES (r)))
 362           {
 363             script = XCDR (XCAR (rts));
 364             return [NSString stringWithUTF8String: SSDATA (SYMBOL_NAME (script))];
 365           }
 366         rts = XCDR (rts);
 367       }
 368     return  @"";
 369 }
 370
 371
 372 /* Searches the :script, :lang, and :otf extra-bundle properties of the spec,
 373    plus registry regular property, for something that can be mapped to a
 374    Unicode script.  Empty string returned if no script spec found. */
 375 static NSString
 376 *ns_get_req_script (Lisp_Object font_spec)
 377 {
 378     Lisp_Object reg = AREF (font_spec, FONT_REGISTRY_INDEX);
 379     Lisp_Object extra = AREF (font_spec, FONT_EXTRA_INDEX);
 380
 381     /* The extra-bundle properties have priority. */
 382     for ( ; CONSP (extra); extra = XCDR (extra))
 383       {
 384         Lisp_Object tmp = XCAR (extra);
 385         if (CONSP (tmp))
 386           {
 387             Lisp_Object key = XCAR (tmp), val = XCDR (tmp);
 388             if (EQ (key, QCscript) && SYMBOLP (val))
 389                 return [NSString stringWithUTF8String:
 390                             SSDATA (SYMBOL_NAME (val))];
 391             if (EQ (key, QClang) && SYMBOLP (val))
 392                 return ns_lang_to_script (val);
 393             if (EQ (key, QCotf) && CONSP (val) && SYMBOLP (XCAR (val)))
 394                 return ns_otf_to_script (val);
 395           }
 396       }
 397
 398     /* If we get here, check the charset portion of the registry. */
 399     if (! NILP (reg))
 400       {
 401         /* XXX: iso10646 is passed in for non-ascii latin-1 characters
 402            (which causes box rendering if we don't treat it like iso8858-1)
 403            but also for ascii (which causes unnecessary font substitution). */
 404 #if 0
 405         if (EQ (reg, Qiso10646_1))
 406           reg = Qiso8859_1;
 407 #endif
 408         return ns_registry_to_script (SSDATA (SYMBOL_NAME (reg)));
 409       }
 410
 411     return @"";
 412 }
 413
 414
 415 /* This small function is static in fontset.c.  If it can be made public for
 416    all ports, remove this, but otherwise it doesn't seem worth the ifdefs. */
 417 static void
 418 accumulate_script_ranges (Lisp_Object arg, Lisp_Object range, Lisp_Object val)
 419 {
 420     if (EQ (XCAR (arg), val))
 421       {
 422         if (CONSP (range))
 423           XSETCDR (arg, Fcons (Fcons (XCAR (range), XCDR (range)), XCDR (arg)));
 424         else
 425           XSETCDR (arg, Fcons (Fcons (range, range), XCDR (arg)));
 426       }
 427 }
 428
 429
 430 /* Use the Unicode range information in Vchar_script_table to convert a script
 431    name into an NSCharacterSet. */
 432 static NSCharacterSet
 433 *ns_script_to_charset (NSString *scriptName)
 434 {
 435     NSMutableCharacterSet *charset = [NSMutableCharacterSet new];
 436     Lisp_Object script = intern ([scriptName UTF8String]);
 437     Lisp_Object script_list = XCHAR_TABLE (Vchar_script_table)->extras[0];
 438
 439     if (! NILP (Fmemq (script, script_list)))
 440       {
 441         Lisp_Object ranges, range_list;
 442
 443         ranges = list1 (script);
 444         map_char_table (accumulate_script_ranges, Qnil, Vchar_script_table,
 445                         ranges);
 446         range_list = Fnreverse (XCDR (ranges));
 447         if (! NILP (range_list))
 448           {
 449             for (; CONSP (range_list); range_list = XCDR (range_list))
 450               {
 451                 int start = XINT (XCAR (XCAR (range_list)));
 452                 int end = XINT (XCDR (XCAR (range_list)));
 453                 if (NSFONT_TRACE)
 454                     debug_print (XCAR (range_list));
 455                 if (end < 0x10000)
 456                     [charset addCharactersInRange:
 457                         NSMakeRange (start, end-start)];
 458               }
 459           }
 460       }
 461     return charset;
 462 }
 463
 464
 465 /* Return an array of font families containing characters for the given
 466    script, for the given coverage criterion, including at least LastResort.
 467    Results are cached by script for faster access.
 468    If none are found, we reduce the percentage and try again, until 5%.
 469    This provides a font with at least some characters if such can be found.
 470    We don't use isSupersetOfSet: because (a) it doesn't work on Tiger, and
 471    (b) need approximate match as fonts covering full Unicode ranges are rare. */
 472 static NSSet
 473 *ns_get_covering_families (NSString *script, float pct)
 474 {
 475     static NSMutableDictionary *scriptToFamilies = nil;
 476     NSMutableSet *families;
 477
 478     if (NSFONT_TRACE)
 479         NSLog(@"Request covering families for script: '%@'", script);
 480
 481     if (scriptToFamilies == nil)
 482         scriptToFamilies = [[NSMutableDictionary alloc] init];
 483
 484     if ((families = [scriptToFamilies objectForKey: script]) == nil)
 485       {
 486         NSFontManager *fontMgr = [NSFontManager sharedFontManager];
 487         NSArray *allFamilies = [fontMgr availableFontFamilies];
 488
 489         if ([script length] == 0)
 490             families = [NSMutableSet setWithArray: allFamilies];
 491         else
 492           {
 493             NSCharacterSet *charset = ns_script_to_charset (script);
 494             NSString *family;
 495             families = [NSMutableSet setWithCapacity: 10];
 496             while (1)
 497               {
 498                 NSEnumerator *allFamiliesEnum = [allFamilies objectEnumerator];
 499                 while ((family = [allFamiliesEnum nextObject]))
 500                   {
 501                     NSCharacterSet *fset = [[fontMgr fontWithFamily: family
 502                         traits: 0 weight: 5 size: 12.0] coveredCharacterSet];
 503                     /* Some fonts on OS X, maybe many on GNUstep, return nil. */
 504                     if (fset == nil)
 505                       fset = [NSCharacterSet characterSetWithRange:
 506                                                NSMakeRange (0, 127)];
 507                     if (ns_charset_covers(fset, charset, pct))
 508                         [families addObject: family];
 509                   }
 510                 pct -= 0.2F;
 511                 if ([families count] > 0 || pct < 0.05F)
 512                     break;
 513               }
 514             [charset release];
 515           }
 516 #ifdef NS_IMPL_COCOA
 517         if ([families count] == 0)
 518             [families addObject: @"LastResort"];
 519 #endif
 520         [scriptToFamilies setObject: families forKey: script];
 521       }
 522
 523     if (NSFONT_TRACE)
 524       NSLog(@"    returning %lu families", (unsigned long)[families count]);
 525     return families;
 526 }
 527
 528
 529 /* Implementation for list() and match().  List() can return nil, match()
 530 must return something.  Strategy is to drop family name from attribute
 531 matching set for match. */
 532 static Lisp_Object
 533 ns_findfonts (Lisp_Object font_spec, BOOL isMatch)
 534 {
 535     Lisp_Object tem, list = Qnil;
 536     NSFontDescriptor *fdesc, *desc;
 537     NSMutableSet *fkeys;
 538     NSArray *matchingDescs;
 539     NSEnumerator *dEnum;
 540     NSString *family;
 541     NSSet *cFamilies;
 542     BOOL foundItal = NO;
 543
 544     block_input ();
 545     if (NSFONT_TRACE)
 546       {
 547         fprintf (stderr, "nsfont: %s for fontspec:\n    ",
 548                  (isMatch ? "match" : "list"));
 549         debug_print (font_spec);
 550       }
 551
 552     cFamilies = ns_get_covering_families (ns_get_req_script (font_spec), 0.90);
 553
 554     fdesc = ns_spec_to_descriptor (font_spec);
 555     fkeys = [NSMutableSet setWithArray: [[fdesc fontAttributes] allKeys]];
 556     if (isMatch)
 557         [fkeys removeObject: NSFontFamilyAttribute];
 558
 559     matchingDescs = [fdesc matchingFontDescriptorsWithMandatoryKeys: fkeys];
 560
 561     if (NSFONT_TRACE)
 562         NSLog(@"Got desc %@ and found %lu matching fonts from it: ", fdesc,
 563               (unsigned long)[matchingDescs count]);
 564
 565     for (dEnum = [matchingDescs objectEnumerator]; (desc = [dEnum nextObject]);)
 566       {
 567         if (![cFamilies containsObject:
 568                  [desc objectForKey: NSFontFamilyAttribute]])
 569             continue;
 570         tem = ns_descriptor_to_entity (desc,
 571                                          AREF (font_spec, FONT_EXTRA_INDEX),
 572                                        NULL);
 573         if (isMatch)
 574           return tem;
 575         list = Fcons (tem, list);
 576         if (fabs (ns_attribute_fvalue (desc, NSFontSlantTrait)) > 0.05)
 577             foundItal = YES;
 578       }
 579
 580     /* Add synthItal member if needed. */
 581     family = [fdesc objectForKey: NSFontFamilyAttribute];
 582     if (family != nil && !foundItal && XINT (Flength (list)) > 0)
 583       {
 584         NSFontDescriptor *s1 = [NSFontDescriptor new];
 585         NSFontDescriptor *sDesc
 586           = [[s1 fontDescriptorWithSymbolicTraits: NSFontItalicTrait]
 587               fontDescriptorWithFamily: family];
 588         list = Fcons (ns_descriptor_to_entity (sDesc,
 589                                          AREF (font_spec, FONT_EXTRA_INDEX),
 590                                          "synthItal"), list);
 591         [s1 release];
 592       }
 593
 594     unblock_input ();
 595
 596     /* Return something if was a match and nothing found. */
 597     if (isMatch)
 598       return ns_fallback_entity ();
 599
 600     if (NSFONT_TRACE)
 601         fprintf (stderr, "    Returning %"pI"d entities.\n",
 602                  XINT (Flength (list)));
 603
 604     return list;
 605 }
 606
 607
 608
 609 /* ==========================================================================
 610
 611     Font driver implementation
 612
 613    ========================================================================== */
 614
 615
 616 static Lisp_Object nsfont_get_cache (struct frame *frame);
 617 static Lisp_Object nsfont_list (struct frame *, Lisp_Object);
 618 static Lisp_Object nsfont_match (struct frame *, Lisp_Object);
 619 static Lisp_Object nsfont_list_family (struct frame *);
 620 static Lisp_Object nsfont_open (struct frame *f, Lisp_Object font_entity,
 621                                  int pixel_size);
 622 static void nsfont_close (struct font *font);
 623 static int nsfont_has_char (Lisp_Object entity, int c);
 624 static unsigned int nsfont_encode_char (struct font *font, int c);
 625 static void nsfont_text_extents (struct font *font, unsigned int *code,
 626                                  int nglyphs, struct font_metrics *metrics);
 627 static int nsfont_draw (struct glyph_string *s, int from, int to, int x, int y,
 628                         bool with_background);
 629
 630 struct font_driver nsfont_driver =
 631   {
 632     0,                          /* Qns */
 633     1,                          /* case sensitive */
 634     nsfont_get_cache,
 635     nsfont_list,
 636     nsfont_match,
 637     nsfont_list_family,
 638     NULL,                       /*free_entity */
 639     nsfont_open,
 640     nsfont_close,
 641     NULL,                       /* prepare_face */
 642     NULL,                       /* done_face */
 643     nsfont_has_char,
 644     nsfont_encode_char,
 645     nsfont_text_extents,
 646     nsfont_draw,
 647     /* excluded: get_bitmap, free_bitmap,
 648                  anchor_point, otf_capability, otf_driver,
 649                  start_for_frame, end_for_frame, shape */
 650   };
 651
 652
 653 /* Return a cache of font-entities on FRAME.  The cache must be a
 654    cons whose cdr part is the actual cache area.  */
 655 static Lisp_Object
 656 nsfont_get_cache (struct frame *frame)
 657 {
 658   Display_Info *dpyinfo = FRAME_DISPLAY_INFO (frame);
 659   return (dpyinfo->name_list_element);
 660 }
 661
 662
 663 /* List fonts exactly matching with FONT_SPEC on FRAME.  The value is a
 664    **list** of font-entities.  This and match () are sole APIs that allocate
 665    font-entities.  Properties to be considered (2009/05/19) are:
 666    regular: foundry, family, adstyle, registry
 667    extended: script, lang, otf
 668   "Extended" properties are not part of the vector but get stored as
 669    lisp properties under FONT_EXTRA_INDEX.
 670
 671    The returned entities should have type set (to 'ns), plus the following:
 672    foundry, family, adstyle, registry,
 673    weight, slant, width, size (0 if scalable),
 674    dpi, spacing, avgwidth (0 if scalable)  */
 675 static Lisp_Object
 676 nsfont_list (struct frame *f, Lisp_Object font_spec)
 677 {
 678   return ns_findfonts (font_spec, NO);
 679 }
 680
 681
 682 /* Return a font entity most closely matching with FONT_SPEC on
 683    FRAME.  The closeness is determined by the font backend, thus
 684    `face-font-selection-order' is ignored here.
 685    Properties to be considered are same as for list(). */
 686 static Lisp_Object
 687 nsfont_match (struct frame *f, Lisp_Object font_spec)
 688 {
 689   return ns_findfonts (font_spec, YES);
 690 }
 691
 692
 693 /* List available families.  The value is a list of family names
 694    (symbols). */
 695 static Lisp_Object
 696 nsfont_list_family (struct frame *f)
 697 {
 698   Lisp_Object list = Qnil;
 699   NSEnumerator *families;
 700   NSString *family;
 701
 702   block_input ();
 703   families = [[[NSFontManager sharedFontManager] availableFontFamilies]
 704                objectEnumerator];
 705   while ((family = [families nextObject]))
 706       list = Fcons (intern ([family UTF8String]), list);
 707   /* FIXME: escape the name? */
 708
 709   if (NSFONT_TRACE)
 710     fprintf (stderr, "nsfont: list families returning %"pI"d entries\n",
 711              XINT (Flength (list)));
 712
 713   unblock_input ();
 714   return list;
 715 }
 716
 717
 718 /* Open a font specified by FONT_ENTITY on frame F.  If the font is
 719    scalable, open it with PIXEL_SIZE.  */
 720 static Lisp_Object
 721 nsfont_open (struct frame *f, Lisp_Object font_entity, int pixel_size)
 722 {
 723   BOOL synthItal;
 724   unsigned int traits = 0;
 725   struct nsfont_info *font_info;
 726   struct font *font;
 727   NSFontDescriptor *fontDesc = ns_spec_to_descriptor (font_entity);
 728   NSFontManager *fontMgr = [NSFontManager sharedFontManager];
 729   NSString *family;
 730   NSFont *nsfont, *sfont;
 731   Lisp_Object tem;
 732   NSRect brect;
 733   Lisp_Object font_object;
 734   int fixLeopardBug;
 735
 736   block_input ();
 737
 738   if (NSFONT_TRACE)
 739     {
 740       fprintf (stderr, "nsfont: open size %d of fontentity:\n    ", pixel_size);
 741       debug_print (font_entity);
 742     }
 743
 744   if (pixel_size <= 0)
 745     {
 746       /* try to get it out of frame params */
 747         Lisp_Object tem = get_frame_param (f, Qfontsize);
 748         pixel_size = NILP (tem) ? 0 : XFASTINT (tem);
 749     }
 750
 751   tem = AREF (font_entity, FONT_ADSTYLE_INDEX);
 752   synthItal = !NILP (tem) && !strncmp ("synthItal", SSDATA (SYMBOL_NAME (tem)),
 753                                        9);
 754   family = ns_get_family (font_entity);
 755   if (family == nil)
 756     family = [[NSFont userFixedPitchFontOfSize: 0] familyName];
 757   /* Should be > 0.23 as some font descriptors (e.g. Terminus) set to that
 758      when setting family in ns_spec_to_descriptor(). */
 759   if (ns_attribute_fvalue (fontDesc, NSFontWeightTrait) > 0.50F)
 760       traits |= NSBoldFontMask;
 761   if (fabs (ns_attribute_fvalue (fontDesc, NSFontSlantTrait) > 0.05F))
 762       traits |= NSItalicFontMask;
 763
 764   /* see http://cocoadev.com/forums/comments.php?DiscussionID=74 */
 765   fixLeopardBug = traits & NSBoldFontMask ? 10 : 5;
 766   nsfont = [fontMgr fontWithFamily: family
 767                             traits: traits weight: fixLeopardBug
 768                               size: pixel_size];
 769   /* if didn't find, try synthetic italic */
 770   if (nsfont == nil && synthItal)
 771     {
 772       nsfont = [fontMgr fontWithFamily: family
 773                                 traits: traits & ~NSItalicFontMask
 774                                 weight: fixLeopardBug size: pixel_size];
 775     }
 776 #ifdef NS_IMPL_COCOA
 777   /* LastResort not really a family */
 778   if (nsfont == nil && [@"LastResort" isEqualToString: family])
 779       nsfont = [NSFont fontWithName: @"LastResort" size: pixel_size];
 780 #endif
 781
 782   if (nsfont == nil)
 783     {
 784       message_with_string ("*** Warning: font in family `%s' not found",
 785                           build_string ([family UTF8String]), 1);
 786       nsfont = [NSFont userFixedPitchFontOfSize: pixel_size];
 787     }
 788
 789   if (NSFONT_TRACE)
 790     NSLog (@"%@\n", nsfont);
 791
 792   font_object = font_make_object (VECSIZE (struct nsfont_info),
 793                                   font_entity, pixel_size);
 794   ASET (font_object, FONT_TYPE_INDEX, nsfont_driver.type);
 795   font_info = (struct nsfont_info *) XFONT_OBJECT (font_object);
 796   font = (struct font *) font_info;
 797   if (!font)
 798     {
 799       unblock_input ();
 800       return Qnil; /* FIXME: other terms do, but return Qnil causes segfault */
 801     }
 802
 803   font_info->glyphs = xzalloc (0x100 * sizeof *font_info->glyphs);
 804   font_info->metrics = xzalloc (0x100 * sizeof *font_info->metrics);
 805
 806   /* for metrics */
 807 #ifdef NS_IMPL_COCOA
 808   sfont = [nsfont screenFontWithRenderingMode:
 809                     NSFontAntialiasedIntegerAdvancementsRenderingMode];
 810 #else
 811   sfont = [nsfont screenFont];
 812 #endif
 813
 814   if (sfont == nil)
 815     sfont = nsfont;
 816
 817   /* non-metric backend font struct fields */
 818   font = (struct font *) font_info;
 819   font->pixel_size = [sfont pointSize];
 820   font->driver = &nsfont_driver;
 821   font->encoding_charset = -1;
 822   font->repertory_charset = -1;
 823   font->default_ascent = 0;
 824   font->vertical_centering = 0;
 825   font->baseline_offset = 0;
 826   font->relative_compose = 0;
 827
 828   {
 829     const char *fontName = [[nsfont fontName] UTF8String];
 830
 831     /* The values specified by fonts are not always exact. For
 832      * example, a 6x8 font could specify that the descender is
 833      * -2.00000405... (represented by 0xc000000220000000).  Without
 834      * adjustment, the code below would round the descender to -3,
 835      * resulting in a font that would be one pixel higher than
 836      * intended. */
 837     CGFloat adjusted_descender = [sfont descender] + 0.0001;
 838
 839 #ifdef NS_IMPL_GNUSTEP
 840     font_info->nsfont = sfont;
 841 #else
 842     font_info->nsfont = nsfont;
 843 #endif
 844     [font_info->nsfont retain];
 845
 846     /* set up ns_font (defined in nsgui.h) */
 847     font_info->name = xstrdup (fontName);
 848     font_info->bold = [fontMgr traitsOfFont: nsfont] & NSBoldFontMask;
 849     font_info->ital =
 850       synthItal || ([fontMgr traitsOfFont: nsfont] & NSItalicFontMask);
 851
 852     /* Metrics etc.; some fonts return an unusually large max advance, so we
 853        only use it for fonts that have wide characters. */
 854     font_info->width = ([sfont numberOfGlyphs] > 2000) ?
 855       [sfont maximumAdvancement].width : ns_char_width (sfont, '0');
 856
 857     brect =  [sfont boundingRectForFont];
 858
 859     font_info->underpos = [sfont underlinePosition];
 860     font_info->underwidth = [sfont underlineThickness];
 861     font_info->size = font->pixel_size;
 862
 863     /* max bounds */
 864     font->ascent = font_info->max_bounds.ascent = lrint ([sfont ascender]);
 865     /* Descender is usually negative.  Use floor to avoid
 866        clipping descenders. */
 867     font->descent =
 868       font_info->max_bounds.descent = -lrint (floor(adjusted_descender));
 869     font_info->height =
 870       font_info->max_bounds.ascent + font_info->max_bounds.descent;
 871     font_info->max_bounds.width = lrint (font_info->width);
 872     font_info->max_bounds.lbearing = lrint (brect.origin.x);
 873     font_info->max_bounds.rbearing =
 874       lrint (brect.size.width - (CGFloat) font_info->width);
 875
 876 #ifdef NS_IMPL_COCOA
 877     /* set up synthItal and the CG font */
 878     font_info->synthItal = synthItal;
 879     {
 880       ATSFontRef atsFont = ATSFontFindFromPostScriptName
 881         ((CFStringRef)[nsfont fontName], kATSOptionFlagsDefault);
 882
 883       if (atsFont == kATSFontRefUnspecified)
 884         {
 885           /* see if we can get it by dropping italic (then synthesizing) */
 886           atsFont = ATSFontFindFromPostScriptName ((CFStringRef)
 887               [[fontMgr convertFont: nsfont toNotHaveTrait: NSItalicFontMask]
 888                 fontName], kATSOptionFlagsDefault);
 889           if (atsFont != kATSFontRefUnspecified)
 890               font_info->synthItal = YES;
 891           else
 892             {
 893               /* last resort fallback */
 894               atsFont = ATSFontFindFromPostScriptName
 895                 ((CFStringRef)@"Monaco", kATSOptionFlagsDefault);
 896             }
 897         }
 898       font_info->cgfont = CGFontCreateWithPlatformFont ((void*)&atsFont);
 899     }
 900 #endif
 901
 902     /* set up metrics portion of font struct */
 903     font->ascent = lrint([sfont ascender]);
 904     font->descent = -lrint(floor(adjusted_descender));
 905     font->space_width = lrint (ns_char_width (sfont, ' '));
 906     font->max_width = lrint (font_info->max_bounds.width);
 907     font->min_width = font->space_width;  /* Approximate.  */
 908     font->average_width = ns_ascii_average_width (sfont);
 909
 910     font->height = lrint (font_info->height);
 911     font->underline_position = lrint (font_info->underpos);
 912     font->underline_thickness = lrint (font_info->underwidth);
 913
 914     font->props[FONT_NAME_INDEX] = Ffont_xlfd_name (font_object, Qnil);
 915     font->props[FONT_FULLNAME_INDEX] = build_unibyte_string (font_info->name);
 916   }
 917   unblock_input ();
 918
 919   return font_object;
 920 }
 921
 922
 923 /* Close FONT. */
 924 static void
 925 nsfont_close (struct font *font)
 926 {
 927   struct nsfont_info *font_info = (struct nsfont_info *) font;
 928
 929   /* FIXME: font_info may be NULL due to same failure to detect
 930      same font that causes need for cache in nsfont_open.  */
 931   if (font_info && font_info->name)
 932     {
 933       int i;
 934
 935       for (i = 0; i < 0x100; i++)
 936         {
 937           xfree (font_info->glyphs[i]);
 938           xfree (font_info->metrics[i]);
 939         }
 940       xfree (font_info->glyphs);
 941       xfree (font_info->metrics);
 942       [font_info->nsfont release];
 943 #ifdef NS_IMPL_COCOA
 944       CGFontRelease (font_info->cgfont);
 945 #endif
 946       xfree (font_info->name);
 947       font_info->name = NULL;
 948     }
 949 }
 950
 951
 952 /* If FONT_ENTITY has a glyph for character C (Unicode code point),
 953    return 1.  If not, return 0.  If a font must be opened to check
 954    it, return -1. */
 955 static int
 956 nsfont_has_char (Lisp_Object entity, int c)
 957 {
 958   return -1;
 959 }
 960
 961
 962 /* Return a glyph code of FONT for character C (Unicode code point).
 963    If FONT doesn't have such a glyph, return FONT_INVALID_CODE. */
 964 static unsigned int
 965 nsfont_encode_char (struct font *font, int c)
 966 {
 967   struct nsfont_info *font_info = (struct nsfont_info *)font;
 968   unsigned char high = (c & 0xff00) >> 8, low = c & 0x00ff;
 969   unsigned short g;
 970
 971   if (c > 0xFFFF)
 972     return FONT_INVALID_CODE;
 973
 974   /* did we already cache this block? */
 975   if (!font_info->glyphs[high])
 976     ns_uni_to_glyphs (font_info, high);
 977
 978   g = font_info->glyphs[high][low];
 979   return g == INVALID_GLYPH ? FONT_INVALID_CODE : g;
 980 }
 981
 982
 983 /* Perform the size computation of glyphs of FONT and fill in members
 984    of METRICS.  The glyphs are specified by their glyph codes in
 985    CODE (length NGLYPHS). */
 986 static void
 987 nsfont_text_extents (struct font *font, unsigned int *code,
 988                      int nglyphs, struct font_metrics *metrics)
 989 {
 990   struct nsfont_info *font_info = (struct nsfont_info *)font;
 991   struct font_metrics *pcm;
 992   unsigned char high, low;
 993   int totalWidth = 0;
 994   int i;
 995
 996   memset (metrics, 0, sizeof (struct font_metrics));
 997
 998   for (i = 0; i < nglyphs; i++)
 999     {
1000       /* get metrics for this glyph, filling cache if need be */
1001       /* TODO: get metrics for whole string from an NSLayoutManager
1002                (if not too slow) */
1003       high = (code[i] & 0xFF00) >> 8;
1004       low = code[i] & 0x00FF;
1005       if (!font_info->metrics[high])
1006         ns_glyph_metrics (font_info, high);
1007       pcm = &(font_info->metrics[high][low]);
1008
1009       if (metrics->lbearing > totalWidth + pcm->lbearing)
1010         metrics->lbearing = totalWidth + pcm->lbearing;
1011       if (metrics->rbearing < totalWidth + pcm->rbearing)
1012         metrics->rbearing = totalWidth + pcm->rbearing;
1013       if (metrics->ascent < pcm->ascent)
1014         metrics->ascent = pcm->ascent;
1015       if (metrics->descent < pcm->descent)
1016         metrics->descent = pcm->descent;
1017
1018       totalWidth += pcm->width;
1019     }
1020
1021   metrics->width = totalWidth;
1022 }
1023
1024
1025 /* Draw glyphs between FROM and TO of S->char2b at (X Y) pixel
1026    position of frame F with S->FACE and S->GC.  If WITH_BACKGROUND,
1027    fill the background in advance.  It is assured that WITH_BACKGROUND
1028    is false when (FROM > 0 || TO < S->nchars). */
1029 static int
1030 nsfont_draw (struct glyph_string *s, int from, int to, int x, int y,
1031              bool with_background)
1032 /* NOTE: focus and clip must be set */
1033 {
1034   static unsigned char cbuf[1024];
1035   unsigned char *c = cbuf;
1036 #ifdef NS_IMPL_GNUSTEP
1037 #if GNUSTEP_GUI_MAJOR_VERSION > 0 || GNUSTEP_GUI_MINOR_VERSION > 22
1038   static CGFloat advances[1024];
1039   CGFloat *adv = advances;
1040 #else
1041   static float advances[1024];
1042   float *adv = advances;
1043 #endif
1044 #else
1045   static CGSize advances[1024];
1046   CGSize *adv = advances;
1047 #endif
1048   struct face *face;
1049   NSRect r;
1050   struct nsfont_info *font;
1051   NSColor *col, *bgCol;
1052   unsigned short *t = s->char2b;
1053   int i, len, flags;
1054   char isComposite = s->first_glyph->type == COMPOSITE_GLYPH;
1055
1056   block_input ();
1057
1058   font = (struct nsfont_info *)s->face->font;
1059   if (font == NULL)
1060     font = (struct nsfont_info *)FRAME_FONT (s->f);
1061
1062   /* Select face based on input flags */
1063   flags = s->hl == DRAW_CURSOR ? NS_DUMPGLYPH_CURSOR :
1064     (s->hl == DRAW_MOUSE_FACE ? NS_DUMPGLYPH_MOUSEFACE :
1065      (s->for_overlaps ? NS_DUMPGLYPH_FOREGROUND :
1066       NS_DUMPGLYPH_NORMAL));
1067
1068   switch (flags)
1069     {
1070     case NS_DUMPGLYPH_CURSOR:
1071       face = s->face;
1072       break;
1073     case NS_DUMPGLYPH_MOUSEFACE:
1074       face = FACE_FROM_ID (s->f, MOUSE_HL_INFO (s->f)->mouse_face_face_id);
1075       if (!face)
1076         face = FACE_FROM_ID (s->f, MOUSE_FACE_ID);
1077       break;
1078     default:
1079       face = s->face;
1080     }
1081
1082   r.origin.x = s->x;
1083   if (s->face->box != FACE_NO_BOX && s->first_glyph->left_box_line_p)
1084     r.origin.x += abs (s->face->box_line_width);
1085
1086   r.origin.y = s->y;
1087   r.size.height = FONT_HEIGHT (font);
1088
1089   /* Convert UTF-16 (?) to UTF-8 and determine advances.  Note if we just ask
1090      NS to render the string, it will come out differently from the individual
1091      character widths added up because of layout processing. */
1092   {
1093     int cwidth, twidth = 0;
1094     int hi, lo;
1095     /* FIXME: composition: no vertical displacement is considered. */
1096     t += from; /* advance into composition */
1097     for (i = from; i < to; i++, t++)
1098       {
1099         hi = (*t & 0xFF00) >> 8;
1100         lo = *t & 0x00FF;
1101         if (isComposite)
1102           {
1103             if (!s->first_glyph->u.cmp.automatic)
1104                 cwidth = s->cmp->offsets[i * 2] /* (H offset) */ - twidth;
1105             else
1106               {
1107                 Lisp_Object gstring = composition_gstring_from_id (s->cmp_id);
1108                 Lisp_Object glyph = LGSTRING_GLYPH (gstring, i);
1109                 if (NILP (LGLYPH_ADJUSTMENT (glyph)))
1110                     cwidth = LGLYPH_WIDTH (glyph);
1111                 else
1112                   {
1113                     cwidth = LGLYPH_WADJUST (glyph);
1114 #ifdef NS_IMPL_GNUSTEP
1115                     *(adv-1) += LGLYPH_XOFF (glyph);
1116 #else
1117                     (*(adv-1)).width += LGLYPH_XOFF (glyph);
1118 #endif
1119                   }
1120               }
1121           }
1122         else
1123           {
1124             if (!font->metrics[hi]) /* FIXME: why/how can we need this now? */
1125               ns_glyph_metrics (font, hi);
1126             cwidth = font->metrics[hi][lo].width;
1127           }
1128         twidth += cwidth;
1129 #ifdef NS_IMPL_GNUSTEP
1130         *adv++ = cwidth;
1131         CHAR_STRING_ADVANCE (*t, c); /* this converts the char to UTF-8 */
1132 #else
1133         (*adv++).width = cwidth;
1134 #endif
1135       }
1136     len = adv - advances;
1137     r.size.width = twidth;
1138     *c = 0;
1139   }
1140
1141   /* fill background if requested */
1142   if (with_background && !isComposite)
1143     {
1144       NSRect br = r;
1145       int fibw = FRAME_INTERNAL_BORDER_WIDTH (s->f);
1146       int mbox_line_width = max (s->face->box_line_width, 0);
1147
1148       if (s->row->full_width_p)
1149         {
1150           if (br.origin.x <= fibw + 1 + mbox_line_width)
1151             {
1152               br.size.width += br.origin.x - mbox_line_width;
1153               br.origin.x = mbox_line_width;
1154             }
1155           if (FRAME_PIXEL_WIDTH (s->f) - (br.origin.x + br.size.width)
1156                 <= fibw+1)
1157             br.size.width += fibw;
1158         }
1159       if (s->face->box == FACE_NO_BOX)
1160         {
1161           /* expand unboxed top row over internal border */
1162           if (br.origin.y <= fibw + 1 + mbox_line_width)
1163             {
1164               br.size.height += br.origin.y;
1165               br.origin.y = 0;
1166             }
1167         }
1168       else
1169         {
1170           int correction = abs (s->face->box_line_width)+1;
1171           br.origin.y += correction;
1172           br.size.height -= 2*correction;
1173           br.origin.x += correction;
1174           br.size.width -= 2*correction;
1175         }
1176
1177       if (!s->face->stipple)
1178         [(NS_FACE_BACKGROUND (face) != 0
1179           ? ns_lookup_indexed_color (NS_FACE_BACKGROUND (face), s->f)
1180           : FRAME_BACKGROUND_COLOR (s->f)) set];
1181       else
1182         {
1183           struct ns_display_info *dpyinfo = FRAME_DISPLAY_INFO (s->f);
1184           [[dpyinfo->bitmaps[face->stipple-1].img stippleMask] set];
1185         }
1186       NSRectFill (br);
1187     }
1188
1189
1190   /* set up for character rendering */
1191   r.origin.y = y;
1192
1193   col = (NS_FACE_FOREGROUND (face) != 0
1194          ? ns_lookup_indexed_color (NS_FACE_FOREGROUND (face), s->f)
1195          : FRAME_FOREGROUND_COLOR (s->f));
1196
1197   bgCol = (flags != NS_DUMPGLYPH_FOREGROUND ? nil
1198            : (NS_FACE_BACKGROUND (face) != 0
1199               ? ns_lookup_indexed_color (NS_FACE_BACKGROUND (face), s->f)
1200               : FRAME_BACKGROUND_COLOR (s->f)));
1201
1202   /* render under GNUstep using DPS */
1203 #ifdef NS_IMPL_GNUSTEP
1204   {
1205     NSGraphicsContext *context = GSCurrentContext ();
1206
1207     DPSgsave (context);
1208     [font->nsfont set];
1209
1210     /* do erase if "foreground" mode */
1211     if (bgCol != nil)
1212       {
1213         [bgCol set];
1214         DPSmoveto (context, r.origin.x, r.origin.y);
1215 /*[context GSSetTextDrawingMode: GSTextFillStroke]; /// not implemented yet */
1216         DPSxshow (context, (const char *) cbuf, advances, len);
1217         DPSstroke (context);
1218         [col set];
1219 /*[context GSSetTextDrawingMode: GSTextFill]; /// not implemented yet */
1220       }
1221
1222     [col set];
1223
1224     /* draw with DPSxshow () */
1225     DPSmoveto (context, r.origin.x, r.origin.y);
1226     DPSxshow (context, (const char *) cbuf, advances, len);
1227     DPSstroke (context);
1228
1229     DPSgrestore (context);
1230   }
1231
1232 #else  /* NS_IMPL_COCOA */
1233   {
1234     CGContextRef gcontext =
1235       [[NSGraphicsContext currentContext] graphicsPort];
1236     static CGAffineTransform fliptf;
1237     static BOOL firstTime = YES;
1238
1239     if (firstTime)
1240       {
1241         firstTime = NO;
1242         fliptf = CGAffineTransformMakeScale (1.0, -1.0);
1243       }
1244
1245     CGContextSaveGState (gcontext);
1246
1247     // Used to be Fix2X (kATSItalicQDSkew), but Fix2X is deprecated
1248     // and kATSItalicQDSkew is 0.25.
1249     fliptf.c =  font->synthItal ? 0.25 : 0.0;
1250
1251     CGContextSetFont (gcontext, font->cgfont);
1252     CGContextSetFontSize (gcontext, font->size);
1253     if (NILP (ns_antialias_text) || font->size <= ns_antialias_threshold)
1254       CGContextSetShouldAntialias (gcontext, 0);
1255     else
1256       CGContextSetShouldAntialias (gcontext, 1);
1257
1258     CGContextSetTextMatrix (gcontext, fliptf);
1259
1260     if (bgCol != nil)
1261       {
1262         /* foreground drawing; erase first to avoid overstrike */
1263         [bgCol set];
1264         CGContextSetTextDrawingMode (gcontext, kCGTextFillStroke);
1265         CGContextSetTextPosition (gcontext, r.origin.x, r.origin.y);
1266         CGContextShowGlyphsWithAdvances (gcontext, s->char2b, advances, len);
1267         CGContextSetTextDrawingMode (gcontext, kCGTextFill);
1268       }
1269
1270     [col set];
1271
1272     CGContextSetTextPosition (gcontext, r.origin.x, r.origin.y);
1273     CGContextShowGlyphsWithAdvances (gcontext, s->char2b + from,
1274                                      advances, len);
1275
1276     if (face->overstrike)
1277       {
1278         CGContextSetTextPosition (gcontext, r.origin.x+0.5, r.origin.y);
1279         CGContextShowGlyphsWithAdvances (gcontext, s->char2b + from,
1280                                          advances, len);
1281       }
1282
1283     CGContextRestoreGState (gcontext);
1284   }
1285 #endif  /* NS_IMPL_COCOA */
1286
1287   unblock_input ();
1288   return to-from;
1289 }
1290
1291
1292
1293 /* ==========================================================================
1294
1295     Font glyph and metrics caching functions
1296
1297    ========================================================================== */
1298
1299 /* Find and cache corresponding glyph codes for unicode values in given
1300    hi-byte block of 256. */
1301 static void
1302 ns_uni_to_glyphs (struct nsfont_info *font_info, unsigned char block)
1303 {
1304 #ifdef NS_IMPL_COCOA
1305   static EmacsGlyphStorage *glyphStorage;
1306   static char firstTime = 1;
1307 #endif
1308   unichar *unichars = xmalloc (0x101 * sizeof (unichar));
1309   unsigned int i, g, idx;
1310   unsigned short *glyphs;
1311
1312   if (NSFONT_TRACE)
1313     fprintf (stderr, "%p\tFinding glyphs for glyphs in block %d\n",
1314             font_info, block);
1315
1316   block_input ();
1317
1318 #ifdef NS_IMPL_COCOA
1319   if (firstTime)
1320     {
1321       firstTime = 0;
1322       glyphStorage = [[EmacsGlyphStorage alloc] initWithCapacity: 0x100];
1323     }
1324 #endif
1325
1326   font_info->glyphs[block] = xmalloc (0x100 * sizeof (unsigned short));
1327   if (!unichars || !(font_info->glyphs[block]))
1328     emacs_abort ();
1329
1330   /* create a string containing all Unicode characters in this block */
1331   for (idx = block<<8, i = 0; i < 0x100; idx++, i++)
1332     if (idx < 0xD800 || idx > 0xDFFF)
1333       unichars[i] = idx;
1334     else
1335       unichars[i] = 0xFEFF;
1336   unichars[0x100] = 0;
1337
1338   {
1339 #ifdef NS_IMPL_COCOA
1340     NSString *allChars = [[NSString alloc]
1341                                initWithCharactersNoCopy: unichars
1342                                                  length: 0x100
1343                                            freeWhenDone: NO];
1344     NSGlyphGenerator *glyphGenerator = [NSGlyphGenerator sharedGlyphGenerator];
1345     /*NSCharacterSet *coveredChars = [nsfont coveredCharacterSet]; */
1346     unsigned int numGlyphs = [font_info->nsfont numberOfGlyphs];
1347     NSUInteger gInd = 0, cInd = 0;
1348
1349     [glyphStorage setString: allChars font: font_info->nsfont];
1350     [glyphGenerator generateGlyphsForGlyphStorage: glyphStorage
1351                         desiredNumberOfCharacters: glyphStorage->maxChar
1352                                        glyphIndex: &gInd characterIndex: &cInd];
1353 #endif
1354     glyphs = font_info->glyphs[block];
1355     for (i = 0; i < 0x100; i++, glyphs++)
1356       {
1357 #ifdef NS_IMPL_GNUSTEP
1358         g = unichars[i];
1359 #else
1360         g = glyphStorage->cglyphs[i];
1361         /* TODO: is this a good check?  maybe need to use coveredChars.. */
1362         if (g > numGlyphs || g == NSNullGlyph)
1363           g = INVALID_GLYPH; /* hopefully unused... */
1364 #endif
1365         *glyphs = g;
1366       }
1367
1368 #ifdef NS_IMPL_COCOA
1369     [allChars release];
1370 #endif
1371   }
1372
1373   unblock_input ();
1374   xfree (unichars);
1375 }
1376
1377
1378 /* Determine and cache metrics for corresponding glyph codes in given
1379    hi-byte block of 256. */
1380 static void
1381 ns_glyph_metrics (struct nsfont_info *font_info, unsigned char block)
1382 {
1383   unsigned int i, g;
1384   unsigned int numGlyphs = [font_info->nsfont numberOfGlyphs];
1385   NSFont *sfont;
1386   struct font_metrics *metrics;
1387
1388   if (NSFONT_TRACE)
1389     fprintf (stderr, "%p\tComputing metrics for glyphs in block %d\n",
1390             font_info, block);
1391
1392 #ifdef NS_IMPL_GNUSTEP
1393   /* not implemented yet (as of startup 0.18), so punt */
1394   if (numGlyphs == 0)
1395     numGlyphs = 0x10000;
1396 #endif
1397
1398   block_input ();
1399 #ifdef NS_IMPL_COCOA
1400   sfont = [font_info->nsfont screenFontWithRenderingMode:
1401                       NSFontAntialiasedIntegerAdvancementsRenderingMode];
1402 #else
1403   sfont = [font_info->nsfont screenFont];
1404 #endif
1405
1406   font_info->metrics[block] = xzalloc (0x100 * sizeof (struct font_metrics));
1407   if (!(font_info->metrics[block]))
1408     emacs_abort ();
1409
1410   metrics = font_info->metrics[block];
1411   for (g = block<<8, i =0; i<0x100 && g < numGlyphs; g++, i++, metrics++)
1412     {
1413       CGFloat w, lb, rb;
1414       NSRect r = [sfont boundingRectForGlyph: g];
1415
1416       w = max ([sfont advancementForGlyph: g].width, 2.0);
1417       metrics->width = lrint (w);
1418
1419       lb = r.origin.x;
1420       rb = r.size.width - w;
1421       // Add to bearing for LCD smoothing.  We don't know if it is there.
1422       if (lb < 0)
1423         metrics->lbearing = round (lb - LCD_SMOOTHING_MARGIN);
1424       if (font_info->ital)
1425         rb += (CGFloat) (0.22F * font_info->height);
1426       metrics->rbearing = lrint (w + rb + LCD_SMOOTHING_MARGIN);
1427
1428       metrics->descent = r.origin.y < 0 ? -r.origin.y : 0;
1429  /*lrint (hshrink * [sfont ascender] + expand * hd/2); */
1430       metrics->ascent = r.size.height - metrics->descent;
1431 /*-lrint (hshrink* [sfont descender] - expand * hd/2); */
1432     }
1433   unblock_input ();
1434 }
1435
1436
1437 #ifdef NS_IMPL_COCOA
1438 /* helper for font glyph setup */
1439 @implementation EmacsGlyphStorage
1440
1441 - init
1442 {
1443   return [self initWithCapacity: 1024];
1444 }
1445
1446 - initWithCapacity: (unsigned long) c
1447 {
1448   self = [super init];
1449   maxChar = 0;
1450   maxGlyph = 0;
1451   dict = [NSMutableDictionary new];
1452   cglyphs = xmalloc (c * sizeof (CGGlyph));
1453   return self;
1454 }
1455
1456 - (void) dealloc
1457 {
1458   if (attrStr != nil)
1459     [attrStr release];
1460   [dict release];
1461   xfree (cglyphs);
1462   [super dealloc];
1463 }
1464
1465 - (void) setString: (NSString *)str font: (NSFont *)font
1466 {
1467   [dict setObject: font forKey: NSFontAttributeName];
1468   if (attrStr != nil)
1469     [attrStr release];
1470   attrStr = [[NSAttributedString alloc] initWithString: str attributes: dict];
1471   maxChar = [str length];
1472   maxGlyph = 0;
1473 }
1474
1475 /* NSGlyphStorage protocol */
1476 - (NSUInteger)layoutOptions
1477 {
1478   return 0;
1479 }
1480
1481 - (NSAttributedString *)attributedString
1482 {
1483   return attrStr;
1484 }
1485
1486 - (void)insertGlyphs: (const NSGlyph *)glyphs length: (NSUInteger)length
1487         forStartingGlyphAtIndex: (NSUInteger)glyphIndex
1488         characterIndex: (NSUInteger)charIndex
1489 {
1490   len = glyphIndex+length;
1491   for (i =glyphIndex; i<len; i++)
1492     cglyphs[i] = glyphs[i-glyphIndex];
1493   if (len > maxGlyph)
1494     maxGlyph = len;
1495 }
1496
1497 - (void)setIntAttribute: (NSInteger)attributeTag value: (NSInteger)val
1498         forGlyphAtIndex: (NSUInteger)glyphIndex
1499 {
1500   return;
1501 }
1502
1503 @end
1504 #endif /* NS_IMPL_COCOA */
1505
1506
1507 /* Debugging */
1508 void
1509 ns_dump_glyphstring (struct glyph_string *s)
1510 {
1511   int i;
1512
1513   fprintf (stderr, "Glyph string len = %d at (%d, %d) overhang (%d, %d),"
1514 "overlap = %d, bg_filled = %d:",
1515            s->nchars, s->x, s->y, s->left_overhang, s->right_overhang,
1516            s->row->overlapping_p, s->background_filled_p);
1517   for (i =0; i<s->nchars; i++)
1518     fprintf (stderr, "%c", s->first_glyph[i].u.ch);
1519   fprintf (stderr, "\n");
1520 }
1521
1522
1523 void
1524 syms_of_nsfont (void)
1525 {
1526   nsfont_driver.type = Qns;
1527   register_font_driver (&nsfont_driver, NULL);
1528   DEFSYM (Qcondensed, "condensed");
1529   DEFSYM (Qexpanded, "expanded");
1530   DEFSYM (Qapple, "apple");
1531   DEFSYM (Qmedium, "medium");
1532   DEFVAR_LISP ("ns-reg-to-script", Vns_reg_to_script,
1533                doc: /* Internal use: maps font registry to Unicode script. */);
1534
1535   ascii_printable = NULL;
1536 }