src/ltj-direction.lua

   1 --
   2 -- src/ltj-direction.lua
   3 --
   4
   5 luatexja.load_module('base');      local ltjb = luatexja.base
   6 luatexja.load_module('stack');     local ltjs = luatexja.stack
   7 luatexja.direction = {}
   8
   9 local attr_dir = luatexbase.attributes['ltj@dir']
  10 local attr_icflag = luatexbase.attributes['ltj@icflag']
  11
  12 local cat_lp = luatexbase.catcodetables['latex-package']
  13 local to_node = node.direct.tonode
  14 local to_direct = node.direct.todirect
  15 local has_attr = node.direct.has_attribute
  16 local set_attr = node.direct.set_attribute
  17 local insert_before = node.direct.insert_before
  18 local insert_after = node.direct.insert_after
  19 local getid = node.direct.getid
  20 local getsubtype = node.direct.getsubtype
  21 local getlist = node.direct.getlist
  22 local setfield = node.direct.setfield
  23 local getfield = node.direct.getfield
  24 local node_new = node.direct.new
  25 local node_tail = node.direct.tail
  26 local node_free = node.direct.free
  27 local node_remove = node.direct.remove
  28 local node_next = node.direct.getnext
  29 local traverse = node.direct.traverse
  30 local traverse_id = node.direct.traverse_id
  31 local start_time_measure, stop_time_measure
  32    = ltjb.start_time_measure, ltjb.stop_time_measure
  33 local abs = math.abs
  34
  35 local id_kern = node.id('kern')
  36 local id_hlist = node.id('hlist')
  37 local id_vlist = node.id('vlist')
  38 local id_whatsit = node.id('whatsit')
  39 local sid_save = node.subtype('pdf_save')
  40 local sid_restore = node.subtype('pdf_restore')
  41 local sid_matrix = node.subtype('pdf_setmatrix')
  42 local sid_user = node.subtype('user_defined')
  43
  44 local tex_nest = tex.nest
  45 local tex_getcount = tex.getcount
  46 local ensure_tex_attr = ltjb.ensure_tex_attr
  47 local PROCESSED    = luatexja.icflag_table.PROCESSED
  48 local PROCESSED_BEGIN_FLAG = luatexja.icflag_table.PROCESSED_BEGIN_FLAG
  49 local PACKED       = luatexja.icflag_table.PACKED
  50 local DIR  = luatexja.userid_table.DIR
  51 local dir_tate = luatexja.dir_table.dir_tate
  52 local dir_yoko = luatexja.dir_table.dir_yoko
  53 local dir_dtou = luatexja.dir_table.dir_dtou
  54 local dir_utod = luatexja.dir_table.dir_utod
  55 local dir_math_mod    = luatexja.dir_table.dir_math_mod
  56 local dir_node_auto   = luatexja.dir_table.dir_node_auto
  57 local dir_node_manual = luatexja.dir_table.dir_node_manual
  58 local function get_attr_icflag(p)
  59    return (has_attr(p, attr_icflag) or 0) % PROCESSED_BEGIN_FLAG
  60 end
  61
  62 local page_direction
  63 --
  64 local dir_pool
  65 do
  66    local node_copy = node.direct.copy
  67    dir_pool = {}
  68    for _,i in pairs({dir_tate, dir_yoko, dir_dtou, dir_utod}) do
  69       local w = node_new(id_whatsit, sid_user)
  70       set_attr(w, attr_dir, i)
  71       setfield(w, 'user_id', DIR)
  72       setfield(w, 'type', 110)
  73       setfield(w, 'next', nil)
  74       dir_pool[i] = function () return node_copy(w) end
  75    end
  76 end
  77
  78 --
  79 local function adjust_badness(hd)
  80    if not node_next(hd) and getid(hd)==id_whatsit and getsubtype(hd)==sid_user
  81    and getfield(hd, 'user_id')==DIR then
  82       -- avoid double whatsit
  83       luatexja.global_temp=tex.globaldefs; tex.globaldefs=0
  84       luatexja.hbadness_temp=tex.hbadness; tex.hbadness=10000
  85       luatexja.vbadness_temp=tex.vbadness; tex.vbadness=10000
  86    else
  87       luatexja.global_temp = nil
  88       luatexja.hbadness_temp=nil
  89       luatexja.vbadness_temp=nil
  90    end
  91 end
  92
  93 local get_dir_count, get_adjust_dir_count
  94 do
  95    local function get_dir_count_inner(h)
  96       if h then
  97          if h.id==id_whatsit and h.subtype==sid_user and h.user_id==DIR then
  98                local ic = node.has_attribute(h, attr_icflag) or 0
  99                return (ic<PROCESSED_BEGIN_FLAG)
 100                   and (node.has_attribute(h,attr_dir)%dir_node_auto) or 0
 101          else
 102             return 0
 103          end
 104       else
 105          return 0
 106       end
 107    end
 108    function get_dir_count()
 109        for i=tex_nest.ptr, 1, -1 do
 110            local h = tex_nest[i].head.next
 111            if h then
 112                local t = get_dir_count_inner(h)
 113                if t~=0 then return t end
 114            end
 115        end
 116        return page_direction
 117    end
 118    function get_adjust_dir_count()
 119       for i=tex_nest.ptr, 1, -1 do
 120          local v = tex_nest[i]
 121          local h, m = v.head.next, v.mode
 122          if abs(m)== ltjs.vmode and h then
 123             local t = get_dir_count_inner(h)
 124             if t~=0 then return t end
 125          end
 126       end
 127       return page_direction
 128    end
 129    luatexja.direction.get_dir_count = get_dir_count
 130    luatexja.direction.get_adjust_dir_count = get_adjust_dir_count
 131 end
 132
 133
 134 -- \tate, \yoko，\dtou, \utod
 135 do
 136    local node_next = node.next
 137    local node_set_attr = node.set_attribute
 138    local node_traverse = node.traverse
 139    local STCK = luatexja.userid_table.STCK
 140    local IHB = luatexja.userid_table.IHB
 141    local id_local = node.id('local_par')
 142
 143    local function test_list(h, lv)
 144       if not h then
 145          return 2 -- need to create dir_whatsit
 146       else
 147          local flag = 2 -- need to create dir_whatsit
 148          local w
 149          for p in node_traverse(h) do
 150             if p.id==id_whatsit then
 151                local ps = p.subtype
 152                if ps==sid_user then
 153                   local uid= p.user_id
 154                   if uid==DIR then
 155                      flag = 1; w = w or p -- found
 156                   elseif not(uid==IHB or uid==STCK) then
 157                      flag = 0; break -- error
 158                   end
 159                end
 160             elseif p.id~=id_local then
 161                flag = 0; break
 162             end
 163          end
 164          if flag==1 then -- dir_whatsit already exists
 165             return 1,w
 166          else
 167             return flag
 168          end
 169       end
 170    end
 171    local node_next_node, node_tail_node = node.next, node.tail
 172    local insert_after_node = node.insert_after
 173    function luatexja.direction.set_list_direction_hook(v)
 174       local lv = tex_nest.ptr -- must be >= 1
 175       if not v then
 176          v = get_dir_count()
 177          if abs(tex_nest[lv-1].mode) == ltjs.mmode and v == dir_tate then
 178             v = dir_utod
 179          end
 180       elseif v=='adj' then
 181          v = get_adjust_dir_count()
 182       end
 183       local h = tex_nest[lv].head
 184       local hn = node.next(h)
 185       hn = (hn and hn.id==id_local) and hn or h
 186       local w = to_node(dir_pool[v]())
 187       insert_after_node(h, hn, w)
 188       tex_nest[lv].tail = node_tail_node(w)
 189       ensure_tex_attr(attr_icflag, 0)
 190       ensure_tex_attr(attr_dir, 0)
 191    end
 192
 193    local function set_list_direction(v, name)
 194       local lv = tex_nest.ptr
 195       if not v then
 196          v,name  = get_dir_count(), nil
 197          if lv>=1 and abs(tex_nest[lv-1].mode) == ltjs.mmode and v == dir_tate then
 198             v = dir_utod
 199          end
 200       elseif v=='adj' then
 201          v,name = get_adjust_dir_count(), nil
 202       end
 203       local current_nest = tex_nest[lv]
 204       if tex.currentgrouptype==6 then
 205          ltjb.package_error(
 206                  'luatexja',
 207                  "You can't use `\\" .. name .. "' in an align",
 208                  "To change the direction in an align, \n"
 209                  .. "you shold use \\hbox or \\vbox.")
 210       elseif current_nest.mode == ltjs.hmode or abs(current_nest.mode) == ltjs.mmode then
 211          ltjb.package_error(
 212                  'luatexja',
 213                  "Improper `\\" .. name .. "'",
 214                  'You cannot change the direction in unrestricted horizontal mode \n'
 215                  .. 'nor math modes.')
 216       else
 217          local h = (lv==0) and tex.lists.page_head or current_nest.head.next
 218          local flag,w = test_list(h,lv)
 219          if flag==0 then
 220             if lv==0 and not page_direction then
 221                page_direction = v -- for first call of \yoko (in luatexja-core.sty)
 222             else
 223               ltjb.package_error(
 224                  'luatexja',
 225                  "Use `\\" .. tostring(name) .. "' at top of list",
 226                  'Direction change command by LuaTeX-ja is available\n'
 227                     .. 'only when the current list is null.')
 228             end
 229          elseif flag==1 then
 230             node_set_attr(w, attr_dir, v)
 231             if lv==0 then page_direction = v end
 232          elseif lv==0 then
 233             page_direction = v
 234          else -- flag == 2: need to create dir whatsit.
 235             local h = current_nest.head
 236             local hn = node.next(h)
 237             hn = (hn and hn.id==id_local) and hn or h
 238             local w = to_node(dir_pool[v]())
 239             insert_after_node(h,hn,w)
 240             current_nest.tail = node_tail_node(w)
 241          end
 242          ensure_tex_attr(attr_icflag, 0)
 243       end
 244       ensure_tex_attr(attr_dir, 0)
 245    end
 246    luatexja.direction.set_list_direction = set_list_direction
 247 end
 248
 249 -- ボックスに dir whatsit を追加
 250 local function create_dir_whatsit(hd, gc, new_dir)
 251    if getid(hd)==id_whatsit and
 252             getsubtype(hd)==sid_user and getfield(hd, 'user_id')==DIR then
 253       set_attr(hd, attr_icflag,
 254                get_attr_icflag(hd) + PROCESSED_BEGIN_FLAG)
 255       local n =node_next(hd)
 256       if n then
 257          set_attr(n, attr_icflag,
 258                   get_attr_icflag(n) + PROCESSED_BEGIN_FLAG)
 259       end
 260       ensure_tex_attr(attr_icflag, 0)
 261       return hd
 262    else
 263       local w = dir_pool[new_dir]()
 264       setfield(w, 'next', hd)
 265       set_attr(w, attr_icflag, PROCESSED_BEGIN_FLAG)
 266       set_attr(hd, attr_icflag,
 267                get_attr_icflag(hd) + PROCESSED_BEGIN_FLAG)
 268       ensure_tex_attr(attr_icflag, 0)
 269       ensure_tex_attr(attr_dir, 0)
 270       return w
 271    end
 272 end
 273
 274 -- hpack_filter, vpack_filter, post_line_break_filter
 275 -- の結果を組方向を明示するため，先頭に dir_node を設置
 276 local get_box_dir
 277 do
 278    local function create_dir_whatsit_hpack(h, gc)
 279       local hd = to_direct(h)
 280       if gc=='fin_row' then
 281          if hd  then
 282             for p in traverse_id(15, hd) do -- unset
 283                if get_box_dir(p, 0)==0 then
 284                   setfield(p, 'head', create_dir_whatsit(getlist(p), 'fin_row', ltjs.list_dir))
 285                end
 286             end
 287             set_attr(hd, attr_icflag, PROCESSED_BEGIN_FLAG)
 288             ensure_tex_attr(attr_icflag, 0)
 289          end
 290          return h
 291       elseif gc == 'preamble'  then
 292       else
 293          adjust_badness(hd)
 294          return to_node(create_dir_whatsit(hd, gc, ltjs.list_dir))
 295       end
 296    end
 297
 298    ltjb.add_to_callback('hpack_filter',
 299                               create_dir_whatsit_hpack, 'ltj.create_dir_whatsit', 10000)
 300 end
 301
 302 do
 303    local function create_dir_whatsit_parbox(h, gc)
 304       stop_time_measure('tex_linebreak');
 305       -- start 側は ltj-debug.lua に
 306       local new_dir = ltjs.list_dir
 307       for line in traverse_id(id_hlist, to_direct(h)) do
 308          setfield(line, 'head', create_dir_whatsit(getlist(line), gc, new_dir) )
 309       end
 310       ensure_tex_attr(attr_dir, 0)
 311       return h
 312    end
 313    ltjb.add_to_callback('post_linebreak_filter',
 314                               create_dir_whatsit_parbox, 'ltj.create_dir_whatsit', 10000)
 315 end
 316
 317 local create_dir_whatsit_vbox
 318 do
 319    local wh = {}
 320    local id_glue, sid_parskip = node.id('glue'), 3
 321    create_dir_whatsit_vbox = function (hd, gc)
 322       ltjs.list_dir = get_dir_count()
 323       -- remove dir whatsit
 324       for x in traverse_id(id_whatsit, hd) do
 325          if getsubtype(x)==sid_user and getfield(x, 'user_id')==DIR then
 326             wh[#wh+1]=x
 327          end
 328       end
 329       if hd==wh[1] then
 330          ltjs.list_dir =has_attr(hd,attr_dir)
 331          local x = node_next(hd)
 332          if getid(x)==id_glue and getsubtype(x)==sid_parskip then
 333             node_remove(hd,x); node_free(x)
 334          end
 335       end
 336       for i=1,#wh do
 337          hd = node_remove(hd, wh[i]); node_free(wh[i]); wh[i] = nil
 338       end
 339       if gc=='fin_row' then -- gc == 'preamble' case is treated in dir_adjust_vpack
 340          if hd  then
 341             set_attr(hd, attr_icflag, PROCESSED_BEGIN_FLAG)
 342             ensure_tex_attr(attr_icflag, 0)
 343          end
 344          return hd
 345       else
 346          local n =node_next(hd)
 347          if gc=='vtop' then
 348             local w = create_dir_whatsit(hd, gc, ltjs.list_dir)
 349             -- move  dir whatsit after hd
 350             setfield(hd, 'next', w); setfield(w, 'next', n)
 351             return hd
 352          else
 353             hd = create_dir_whatsit(hd, gc, ltjs.list_dir)
 354             return hd
 355          end
 356       end
 357    end
 358 end
 359
 360 -- dir_node に包む方法を書いたテーブル
 361 local dir_node_aux
 362 do
 363    local floor = math.floor
 364    local get_h =function (w,h,d) return h end
 365    local get_d =function (w,h,d) return d end
 366    local get_h_d =function (w,h,d) return h+d end
 367    local get_h_d_neg =function (w,h,d) return -h-d end
 368    local get_d_neg =function (w,h,d) return -d end
 369    local get_w_half =function (w,h,d) return floor(0.5*w) end
 370    local get_w_half_rem =function (w,h,d) return w-floor(0.5*w) end
 371    local get_w_neg =function (w,h,d) return -w end
 372    local get_w =function (w,h,d) return w end
 373    local zero = function() return 0 end
 374    dir_node_aux = {
 375       [dir_yoko] = { -- yoko を
 376          [dir_tate] = { -- tate 中で組む
 377             width  = get_h_d,
 378             height = get_w_half,
 379             depth  = get_w_half_rem,
 380             [id_hlist] = {
 381                { 'whatsit', sid_save },
 382                { 'rotate', '0 1 -1 0' },
 383                { 'kern', function(w,h,d,nw,nh,nd) return -nd end },
 384                { 'box' , get_h},
 385                { 'kern', function(w,h,d,nw,nh,nd) return nd-w end },
 386                { 'whatsit', sid_restore },
 387             },
 388             [id_vlist] = {
 389                { 'whatsit', sid_save },
 390                { 'rotate', '0 1 -1 0' },
 391                { 'kern' , zero },
 392                { 'box' , function(w,h,d,nw,nh,nd) return -nh-nd end },
 393                { 'kern', get_h_d_neg},
 394                { 'whatsit', sid_restore },
 395             },
 396          },
 397          [dir_dtou] = { -- dtou 中で組む
 398             width  = get_h_d,
 399             height = get_w,
 400             depth  = zero,
 401             [id_hlist] = {
 402                { 'whatsit', sid_save },
 403                { 'rotate', '0 -1 1 0' },
 404                { 'kern', function(w,h,d,nw,nh,nd) return -nh end },
 405                { 'box', get_d_neg },
 406                { 'kern', function(w,h,d,nw,nh,nd) return nh-w end },
 407                { 'whatsit', sid_restore },
 408             },
 409             [id_vlist] = {
 410                { 'whatsit', sid_save },
 411                { 'rotate', '0 -1 1 0' },
 412                { 'kern', get_h_d_neg },
 413                { 'box', zero },
 414                { 'whatsit', sid_restore },
 415             },
 416          },
 417       },
 418       [dir_tate] = { -- tate を
 419          [dir_yoko] = { -- yoko 中で組む
 420             width  = get_h_d,
 421             height = get_w,
 422             depth  = zero,
 423             [id_hlist] = {
 424                { 'whatsit', sid_save },
 425                { 'rotate', '0 -1 1 0' },
 426                { 'kern', function (w,h,d,nw,nh,nd) return -nh end },
 427                { 'box' , get_d_neg },
 428                { 'kern', function (w,h,d,nw,nh,nd) return nh-w end },
 429                { 'whatsit', sid_restore },
 430             },
 431             [id_vlist] = {
 432                { 'whatsit', sid_save },
 433                { 'rotate', '0 -1 1 0' },
 434                { 'kern', get_h_d_neg },
 435                { 'box', zero },
 436                { 'whatsit', sid_restore },
 437             },
 438          },
 439          [dir_dtou] = { -- dtou 中で組む
 440             width  = get_w,
 441             height = get_d,
 442             depth  = get_h,
 443             [id_hlist] = {
 444                { 'whatsit', sid_save },
 445                { 'rotate', '-1 0 0 -1' },
 446                { 'kern', get_w_neg },
 447                { 'box',  function (w,h,d,nw,nh,nd) return h-nd end },
 448                { 'whatsit', sid_restore },
 449             },
 450             [id_vlist] = {
 451                { 'whatsit', sid_save },
 452                { 'rotate', '-1 0 0 -1' },
 453                { 'kern', get_h_d_neg },
 454                { 'box', get_w_neg },
 455                { 'whatsit', sid_restore },
 456             },
 457          },
 458       },
 459       [dir_dtou] = { -- dtou を
 460          [dir_yoko] = { -- yoko 中で組む
 461             width  = get_h_d,
 462             height = get_w,
 463             depth  = zero,
 464             [id_hlist] = {
 465                { 'whatsit', sid_save },
 466                { 'rotate', '0 1 -1 0' },
 467                { 'kern', function (w,h,d,nw,nh,nd) return -nd end },
 468                { 'box', get_h },
 469                { 'kern', function (w,h,d,nw,nh,nd) return nd-w end },
 470                { 'whatsit', sid_restore },
 471             },
 472             [id_vlist] = {
 473                { 'kern', zero },
 474                { 'whatsit', sid_save },
 475                { 'rotate', '0 1 -1 0' },
 476                { 'box', function (w,h,d,nw,nh,nd) return -nd-nh end },
 477                { 'kern', get_h_d_neg },
 478                { 'whatsit', sid_restore },
 479             },
 480          },
 481          [dir_tate] = { -- tate 中で組む
 482             width  = get_w,
 483             height = get_d,
 484             depth  = get_h,
 485             [id_hlist] = {
 486                { 'whatsit', sid_save },
 487                { 'rotate', '-1 0 0 -1' },
 488                { 'kern', get_w_neg },
 489                { 'box', function (w,h,d,nw,nh,nd) return h-nd end },
 490                { 'whatsit', sid_restore },
 491             },
 492             [id_vlist] = {
 493                { 'whatsit', sid_save },
 494                { 'rotate', ' -1 0 0 -1' },
 495                { 'kern', function (w,h,d,nw,nh,nd) return -nh-nd end },
 496                { 'box', get_w_neg },
 497                { 'kern', function (w,h,d,nw,nh,nd) return nh+nd-h-d end },
 498                { 'whatsit', sid_restore },
 499             },
 500          },
 501       },
 502    }
 503 end
 504
 505 -- 1st ret val: b の組方向
 506 -- 2nd ret val はその DIR whatsit
 507 function get_box_dir(b, default)
 508    start_time_measure('get_box_dir')
 509    local dir = has_attr(b, attr_dir) or 0
 510    local bh = getfield(b,'head')
 511    -- b は insert node となりうるので getlist() は使えない
 512    local c
 513    if bh~=0 then -- bh != nil
 514       for bh in traverse_id(id_whatsit, bh) do
 515          if getsubtype(bh)==sid_user and getfield(bh, 'user_id')==DIR then
 516             c = bh
 517            dir = (dir==0) and has_attr(bh, attr_dir) or dir
 518          end
 519       end
 520    end
 521    -- for i=1,2 do
 522    --    if bh and getid(bh)==id_whatsit
 523    --    and getsubtype(bh)==sid_user and getfield(bh, 'user_id')==DIR then
 524    --    c = bh
 525    --    dir = (dir==0) and has_attr(bh, attr_dir) or dir
 526    --    end
 527    --    bh = node_next(bh)
 528    -- end
 529    stop_time_measure('get_box_dir')
 530    return (dir==0 and default or dir), c
 531 end
 532
 533 do
 534    local getbox = tex.getbox
 535    local dir_backup
 536    function luatexja.direction.unbox_check_dir(is_copy)
 537       start_time_measure('box_primitive_hook')
 538       local list_dir = get_dir_count()%dir_math_mod
 539       local b = getbox(tex_getcount('ltj@tempcnta'))
 540       if b and getlist(to_direct(b)) then
 541          local box_dir = get_box_dir(to_direct(b), dir_yoko)
 542          if box_dir%dir_math_mod ~= list_dir then
 543             ltjb.package_error(
 544                'luatexja',
 545                "Incompatible direction list can't be unboxed",
 546                'I refuse to unbox a box in differrent direction.')
 547             tex.sprint(cat_lp, '\\@gobbletwo')
 548          else
 549             dir_backup = nil
 550             local bd = to_direct(b)
 551             local hd = getlist(bd)
 552             local nh = hd
 553             while hd do
 554                if getid(hd)==id_whatsit and getsubtype(hd)==sid_user
 555                   and getfield(hd, 'user_id')==DIR then
 556                      local d = hd
 557                      nh, hd = node_remove(nh, hd)
 558                      if is_copy and (not dir_backup) then
 559                         dir_backup = d
 560                         setfield(dir_backup, 'next', nil)
 561                      else
 562                         node_free(d)
 563                      end
 564                else
 565                   hd = node_next(hd)
 566                end
 567             end
 568             setfield(bd, 'head', nh)
 569          end
 570       end
 571       if luatexja.global_temp and tex.globaldefs~=luatexja.global_temp then
 572          tex.globaldefs = luatexja.global_temp
 573       end
 574       stop_time_measure('box_primitive_hook')
 575    end
 576    function luatexja.direction.uncopy_restore_whatsit()
 577       local b = getbox(tex_getcount('ltj@tempcnta'))
 578       if b then
 579          local bd = to_direct(b)
 580          if dir_backup then
 581             setfield(dir_backup, 'next', getlist(bd))
 582             setfield(bd, 'head', dir_backup)
 583             dir_backup = nil
 584          end
 585       end
 586    end
 587 end
 588
 589 -- dir_node に包まれている「本来の中身」を取り出し，
 590 -- dir_node を全部消去
 591 local function unwrap_dir_node(b, head, box_dir)
 592    -- b: dir_node, head: the head of list, box_dir:
 593    -- return values are (new head), (next of b), (contents), (dir of contents)
 594    local bh = getlist(b)
 595    local nh, nb
 596    if head then
 597       nh = insert_before(head, b, bh)
 598       nh, nb = node_remove(nh, b)
 599       setfield(b, 'next', nil)
 600       node_free(b)
 601    end
 602    local shift_old, b_dir, wh = nil, get_box_dir(bh, 0)
 603    if wh then
 604       node.direct.flush_list(getfield(wh, 'value'))
 605       setfield(wh, 'value', nil)
 606    end
 607    return nh, nb, bh, b_dir
 608 end
 609
 610 -- is_manual: 寸法変更に伴うものか？
 611 local function create_dir_node(b, b_dir, new_dir, is_manual)
 612    local info = dir_node_aux[b_dir%dir_math_mod][new_dir%dir_math_mod]
 613    local w = getfield(b, 'width')
 614    local h = getfield(b, 'height')
 615    local d = getfield(b, 'depth')
 616    local db = node_new(getid(b)) -- dir_node
 617    set_attr(db, attr_dir,
 618             new_dir + (is_manual and dir_node_manual or dir_node_auto))
 619    set_attr(db, attr_icflag, PROCESSED)
 620    set_attr(b, attr_icflag, PROCESSED)
 621    ensure_tex_attr(attr_dir, 0)
 622    ensure_tex_attr(attr_icflag, 0)
 623    setfield(db, 'dir', getfield(b, 'dir'))
 624    setfield(db, 'shift', 0)
 625    setfield(db, 'width',  info.width(w,h,d))
 626    setfield(db, 'height', info.height(w,h,d))
 627    setfield(db, 'depth',  info.depth(w,h,d))
 628    return db
 629 end
 630
 631 -- 異方向のボックスの処理
 632 local make_dir_whatsit, process_dir_node
 633 do
 634    make_dir_whatsit = function (head, b, new_dir, origin)
 635       new_dir = new_dir%dir_math_mod
 636       -- head: list head, b: box
 637       -- origin: コール元 (for debug)
 638       -- return value: (new head), (next of b), (new b), (is_b_dir_node)
 639       -- (new b): b か dir_node に被せられた b
 640       local bh = getlist(b)
 641       local box_dir, dn =  get_box_dir(b, ltjs.list_dir)
 642       -- 既に b の中身にあるwhatsit
 643
 644       if box_dir%dir_math_mod==new_dir then
 645          if box_dir>=dir_node_auto then
 646             -- dir_node としてカプセル化されている
 647             local _, dnc = get_box_dir(b, 0)
 648             if dnc then -- free all other dir_node
 649                node.direct.flush_list(getfield(dnc, 'value'))
 650                setfield(dnc, 'value', nil)
 651             end
 652             set_attr(b, attr_dir, box_dir%dir_math_mod + dir_node_auto)
 653             return head, node_next(b), b, true
 654          else
 655             -- 組方向が一緒 (up to math dir) のボックスなので，何もしなくて良い
 656             return head, node_next(b), b, false
 657          end
 658       else
 659          -- 組方向を合わせる必要あり
 660          local nh, nb, ret, flag
 661          if box_dir>= dir_node_auto then -- unwrap
 662             local b_dir
 663             head, nb, b, b_dir = unwrap_dir_node(b, head, box_dir)
 664             bh = getlist(b)
 665             if b_dir%dir_math_mod==new_dir then
 666                -- dir_node の中身が周囲の組方向とあっている
 667                return head, nb, b, false
 668             else box_dir = b_dir end
 669          end
 670          box_dir = box_dir%dir_math_mod
 671          local db
 672          local dnh = getfield(dn, 'value')
 673          for x in traverse(dnh) do
 674             if has_attr(x, attr_dir)%dir_math_mod == new_dir then
 675                setfield(dn, 'value', to_node(node_remove(dnh, x)))
 676                db=x; break
 677             end
 678          end
 679          node.direct.flush_list(getfield(dn, 'value'))
 680          setfield(dn, 'value', nil)
 681          db = db or create_dir_node(b, box_dir, new_dir, false)
 682          local w = getfield(b, 'width')
 683          local h = getfield(b, 'height')
 684          local d = getfield(b, 'depth')
 685          local dn_w = getfield(db, 'width')
 686          local dn_h = getfield(db, 'height')
 687          local dn_d = getfield(db, 'depth')
 688          nh, nb =  insert_before(head, b, db), nil
 689          nh, nb = node_remove(nh, b)
 690          setfield(b, 'next', nil); setfield(db, 'head', b)
 691          ret, flag = db, true
 692          return nh, nb, ret, flag
 693       end
 694    end
 695    process_dir_node = function (hd, gc)
 696       local x, new_dir = hd, ltjs.list_dir or dir_yoko
 697       while x do
 698          local xid = getid(x)
 699          if (xid==id_hlist and get_attr_icflag(x)~=PACKED)
 700          or xid==id_vlist then
 701             hd, x = make_dir_whatsit(hd, x, new_dir, 'process_dir_node:' .. gc)
 702          else
 703             x = node_next(x)
 704          end
 705       end
 706       return hd
 707    end
 708
 709    -- lastbox
 710    local node_prev = (node.direct~=node) and node.direct.getprev or node.prev
 711    local id_glue = node.id('glue')
 712    local function lastbox_hook()
 713       start_time_measure('box_primitive_hook')
 714       local bn = tex_nest[tex_nest.ptr].tail
 715       if bn then
 716          local b, head = to_direct(bn), to_direct(tex_nest[tex_nest.ptr].head)
 717          local bid = getid(b)
 718          if bid==id_hlist or bid==id_vlist then
 719             local p = getlist(b)
 720             -- alignment の各行の中身が入ったボックス
 721             if p and getid(p)==id_glue and getsubtype(p)==12 then -- tabskip
 722                local np = node_next(p); local npid = getid(np)
 723                if npid==id_hlist or npid==id_vlist then
 724                   setfield(b, 'head', create_dir_whatsit(p, 'align', get_box_dir(np, 0)))
 725                end
 726             end
 727             local box_dir =  get_box_dir(b, 0)
 728             if box_dir>= dir_node_auto then -- unwrap dir_node
 729                local p = node_prev(b)
 730                local dummy1, dummy2, nb = unwrap_dir_node(b, nil, box_dir)
 731                setfield(p, 'next', nb);  tex_nest[tex_nest.ptr].tail = to_node(nb)
 732                setfield(b, 'next', nil); setfield(b, 'head', nil)
 733                node_free(b); b = nb
 734             end
 735             local _, wh =  get_box_dir(b, 0) -- clean dir_node attached to the box
 736             if wh then
 737                node.direct.flush_list(getfield('value', wh))
 738                setfield(wh, 'value', nil)
 739             end
 740          end
 741       end
 742       stop_time_measure('box_primitive_hook')
 743    end
 744
 745    luatexja.direction.make_dir_whatsit = make_dir_whatsit
 746    luatexja.direction.lastbox_hook = lastbox_hook
 747 end
 748
 749 -- \wd, \ht, \dp の代わり
 750 do
 751    local getbox, setdimen = tex.getbox, tex.setdimen
 752    local function get_box_dim_common(key, s, l_dir)
 753       -- s: not dir_node.
 754       local s_dir, wh = get_box_dir(s, dir_yoko)
 755       s_dir = s_dir%dir_math_mod
 756       if s_dir ~= l_dir then
 757          local not_found = true
 758          for x in traverse(getfield(wh, 'value')) do
 759             if l_dir == has_attr(x, attr_dir)%dir_node_auto then
 760                setdimen('ltj@tempdima', getfield(x, key))
 761                not_found = false; break
 762             end
 763          end
 764          if not_found then
 765             local w = getfield(s, 'width')
 766             local h = getfield(s, 'height')
 767             local d = getfield(s, 'depth')
 768             setdimen('ltj@tempdima',
 769                          dir_node_aux[s_dir][l_dir][key](w,h,d))
 770          end
 771       else
 772          setdimen('ltj@tempdima', getfield(s, key))
 773       end
 774    end
 775    local function get_box_dim(key, n)
 776       local gt = tex.globaldefs; tex.globaldefs = 0
 777       local s = getbox(n)
 778       if s then
 779          local l_dir = (get_dir_count())%dir_math_mod
 780          s = to_direct(s)
 781          local b_dir = get_box_dir(s,dir_yoko)
 782          if b_dir<dir_node_auto then
 783             get_box_dim_common(key, s, l_dir)
 784          elseif b_dir%dir_math_mod==l_dir then
 785             setdimen('ltj@tempdima', getfield(s, key))
 786          else
 787             get_box_dim_common(key, getlist(s), l_dir)
 788          end
 789       else
 790          setdimen('ltj@tempdima', 0)
 791       end
 792       tex.sprint(cat_lp, '\\ltj@tempdima')
 793       tex.globaldefs = gt
 794    end
 795    luatexja.direction.get_box_dim = get_box_dim
 796
 797    -- return value: (changed dimen of box itself?)
 798    local scan_dimen, scan_int = token.scan_dimen, token.scan_int
 799    local scan_keyword = token.scan_keyword
 800    local function set_box_dim_common(key, s, l_dir)
 801       local s_dir, wh = get_box_dir(s, dir_yoko)
 802       s_dir = s_dir%dir_math_mod
 803       if s_dir ~= l_dir then
 804          if not wh then
 805             wh = create_dir_whatsit(getlist(s), 'set_box_dim', s_dir)
 806             setfield(s, 'head', wh)
 807          end
 808          local db
 809          local dnh = getfield(wh, 'value')
 810          for x in traverse(dnh) do
 811             if has_attr(x, attr_dir)%dir_node_auto==l_dir then
 812                db = x; break
 813             end
 814          end
 815          if not db then
 816             db = create_dir_node(s, s_dir, l_dir, true)
 817             setfield(db, 'next', dnh)
 818             setfield(wh, 'value',to_node(db))
 819          end
 820          setfield(db, key, scan_dimen())
 821          return false
 822       else
 823          setfield(s, key, scan_dimen())
 824          if wh then
 825             -- change dimension of dir_nodes which are created "automatically"
 826                local bw, bh, bd
 827                   = getfield(s,'width'), getfield(s, 'height'), getfield(s, 'depth')
 828             for x in traverse(getfield(wh, 'value')) do
 829                local x_dir = has_attr(x, attr_dir)
 830                if x_dir<dir_node_manual then
 831                   local info = dir_node_aux[s_dir][x_dir%dir_node_auto]
 832                   setfield(x, 'width',  info.width(bw,bh,bd))
 833                   setfield(x, 'height', info.height(bw,bh,bd))
 834                   setfield(x, 'depth',  info.depth(bw,bh,bd))
 835                end
 836             end
 837          end
 838          return true
 839       end
 840    end
 841    local function set_box_dim(key)
 842       local s = getbox(scan_int()); scan_keyword('=')
 843       if s then
 844          local l_dir = (get_dir_count())%dir_math_mod
 845          s = to_direct(s)
 846          local b_dir = get_box_dir(s,dir_yoko)
 847          if b_dir<dir_node_auto then
 848             set_box_dim_common(key, s, l_dir)
 849          elseif b_dir%dir_math_mod == l_dir then
 850             -- s is dir_node
 851             setfield(s, key, scan_dimen())
 852             if b_dir<dir_node_manual then
 853                set_attr(s, attr_dir, b_dir%dir_node_auto + dir_node_manual)
 854             end
 855          else
 856             local sid, b = getid(s), getlist(s)
 857             local info = dir_node_aux[get_box_dir(b,dir_yoko)%dir_math_mod][b_dir%dir_node_auto]
 858             local bw, bh, bd
 859                = getfield(b,'width'), getfield(b, 'height'), getfield(b, 'depth')
 860             local sw, sh, sd
 861                = getfield(s,'width'), getfield(s, 'height'), getfield(s, 'depth')
 862             if set_box_dim_common(key, b, l_dir) and b_dir<dir_node_manual then
 863                -- re-calculate dimension of s, if s is created "automatically"
 864                if b_dir<dir_node_manual then
 865                   setfield(s, 'width',  info.width(bw,bh,bd))
 866                   setfield(s, 'height', info.height(bw,bh,bd))
 867                   setfield(s, 'depth',  info.depth(bw,bh,bd))
 868                end
 869             end
 870          end
 871       end
 872    end
 873    luatexja.direction.set_box_dim = set_box_dim
 874 end
 875
 876 do
 877    local getbox = tex.getbox
 878    local function get_register_dir(n)
 879       local s = getbox(n)
 880       if s then
 881          s = to_direct(s)
 882          local b_dir = get_box_dir(s, dir_yoko)
 883          if b_dir<dir_node_auto then
 884             return b_dir
 885          else
 886             local b_dir = get_box_dir(
 887                node_next(node_next(node_next(getlist(s)))), dir_yoko)
 888             return b_dir
 889          end
 890       else
 891          return 0
 892       end
 893    end
 894    luatexja.direction.get_register_dir = get_register_dir
 895 end
 896
 897 do
 898    local getbox, setbox, copy_list = tex.getbox, tex.setbox, node.direct.copy_list
 899    -- raise, lower
 900    function luatexja.direction.raise_box()
 901       start_time_measure('box_primitive_hook')
 902       local list_dir = get_dir_count()
 903       local s = getbox('ltj@afbox')
 904       if s then
 905          local sd = to_direct(s)
 906          local box_dir = get_box_dir(sd, dir_yoko)
 907          if box_dir%dir_math_mod ~= list_dir then
 908             setbox(
 909                'ltj@afbox',
 910                to_node(copy_list(make_dir_whatsit(sd, sd, list_dir, 'box_move')))
 911                -- copy_list しないとリストの整合性が崩れる……？
 912             )
 913          end
 914       end
 915       stop_time_measure('box_primitive_hook')
 916    end
 917 end
 918
 919 -- PACKED の hbox から文字を取り出す
 920 -- luatexja.jfmglue.check_box などで使用
 921 do
 922    local function glyph_from_packed(h)
 923       local b = getlist(h)
 924       return (getid(b)==id_kern or (getid(b)==id_whatsit and getsubtype(b)==sid_save) )
 925          and node_next(node_next(node_next(b))) or b
 926    end
 927    luatexja.direction.glyph_from_packed = glyph_from_packed
 928 end
 929
 930 -- adjust
 931 do
 932    local id_adjust = node.id('adjust')
 933    function luatexja.direction.check_adjust_direction()
 934       start_time_measure('box_primitive_hook')
 935       local list_dir = get_adjust_dir_count()
 936       local a = tex_nest[tex_nest.ptr].tail
 937       local ad = to_direct(a)
 938       if a and getid(ad)==id_adjust then
 939          local adj_dir = get_box_dir(ad)
 940          if list_dir~=adj_dir then
 941             ltjb.package_error(
 942                'luatexja',
 943                'Direction Incompatible',
 944                "\\vadjust's argument and outer vlist must have same direction.")
 945             node.direct.last_node()
 946          end
 947       end
 948       stop_time_measure('box_primitive_hook')
 949    end
 950 end
 951
 952 -- insert
 953 do
 954    local id_ins = node.id('ins')
 955    local id_rule = node.id('rule')
 956    function luatexja.direction.populate_insertion_dir_whatsit()
 957       start_time_measure('box_primitive_hook')
 958       local list_dir = get_dir_count()
 959       local a = tex_nest[tex_nest.ptr].tail
 960       local ad = to_direct(a)
 961       if (not a) or getid(ad)~=id_ins then
 962           a = node.tail(tex.lists.page_head); ad = to_direct(a)
 963       end
 964       if a and getid(ad)==id_ins then
 965          local h = getfield(ad, 'head')
 966          if getid(h)==id_whatsit and
 967             getsubtype(h)==sid_user and getfield(h, 'user_id')==DIR then
 968                local n = h; h = node_remove(h,h)
 969                node_free(n)
 970          end
 971          for box_rule in traverse(h) do
 972             if getid(box_rule)<id_rule then
 973                h = insert_before(h, box_rule, dir_pool[list_dir]())
 974             end
 975          end
 976          ensure_tex_attr(attr_dir, 0)
 977          setfield(ad, 'head', h)
 978       end
 979       stop_time_measure('box_primitive_hook')
 980    end
 981 end
 982
 983 -- vsplit
 984 do
 985    local split_dir_whatsit, split_dir_head
 986    local cat_lp = luatexbase.catcodetables['latex-package']
 987    local sprint, scan_int, tex_getbox = tex.sprint, token.scan_int, tex.getbox
 988    function luatexja.direction.vsplit()
 989       local n = scan_int();
 990       local p = to_direct(tex_getbox(n))
 991       split_dir_head = nil
 992       if p then
 993          local bh = getlist(p)
 994          if getid(bh)==id_whatsit and getsubtype(bh)==sid_user and getfield(bh, 'user_id')==DIR
 995             and node_next(bh) then
 996             ltjs.list_dir = has_attr(bh, attr_dir)
 997             local q = node_next(p)
 998             setfield(p, 'head', node_remove(bh,bh,bh))
 999             split_dir_head = bh
1000          end
1001       end
1002       sprint(cat_lp, '\\ltj@@orig@vsplit' .. tostring(n))
1003    end
1004    local function dir_adjust_vpack(h, gc)
1005       start_time_measure('direction_vpack')
1006       local hd = to_direct(h)
1007       if gc=='split_keep' then
1008          -- supply dir_whatsit
1009          hd = create_dir_whatsit_vbox(hd, gc)
1010          split_dir_whatsit = hd
1011       elseif gc=='split_off'  then
1012          if split_dir_head then
1013             list_dir = has_attr(split_dir_head, attr_dir)
1014             hd = insert_before(hd, hd, split_dir_head)
1015             split_dir_head=nil
1016          end
1017          if split_dir_whatsit then
1018             -- adjust direction of 'split_keep'
1019             set_attr(split_dir_whatsit, attr_dir, ltjs.list_dir)
1020          end
1021          split_dir_whatsit=nil
1022       elseif gc=='preamble' then
1023          split_dir_whatsit=nil
1024       else
1025          adjust_badness(hd)
1026          -- hd = process_dir_node(create_dir_whatsit_vbox(hd, gc), gc)
1027          -- done in append_to_vpack callback
1028          hd = create_dir_whatsit_vbox(hd, gc)
1029          split_dir_whatsit=nil
1030       end
1031       stop_time_measure('direction_vpack')
1032       return to_node(hd)
1033    end
1034    ltjb.add_to_callback('vpack_filter',
1035                               dir_adjust_vpack,
1036                               'ltj.direction', 10000)
1037 end
1038
1039 do
1040    -- supply direction whatsit to the main vertical list "of the next page"
1041    local function dir_adjust_pre_output(h, gc)
1042       return to_node(create_dir_whatsit_vbox(to_direct(h), gc))
1043    end
1044    ltjb.add_to_callback('pre_output_filter',
1045                               dir_adjust_pre_output,
1046                               'ltj.direction', 10000)
1047
1048    function luatexja.direction.remove_end_whatsit()
1049       local h=tex.lists.page_head
1050       if h and (not h.next) and
1051          h.id==id_whatsit and h.subtype==sid_user and
1052          h.user_id == DIR then
1053             tex.lists.page_head = nil
1054             node.free(h)
1055       end
1056    end
1057 end
1058
1059 -- append_to_vlist filter
1060 do
1061    local id_glue = node.id('glue')
1062    local getglue = node.direct.getglue or
1063       function(g)
1064          return getfield(g,'width'), getfield(g,'stretch'), getfield(g,'shrink'),
1065          getfield(g,'stretch_order'), getfield(g,'shrink_order')
1066       end
1067 local setglue = luatexja.setglue
1068    local function copy_glue (new_glue, old_glue, subtype, new_w)
1069       setfield(new_glue, 'subtype', subtype)
1070       local w,st,sp,sto,spo = getglue(to_direct(old_glue))
1071       setglue(new_glue, new_w or w, st, sp, sto, spo)
1072    end
1073    local node_write = node.direct.write
1074    local function dir_adjust_append_vlist(b, loc, prev, mirrored)
1075       local old_b = to_direct(b)
1076       local new_b = loc=='box' and
1077          make_dir_whatsit(old_b, old_b, get_dir_count(), 'append_vlist') or old_b
1078
1079       if prev > -65536000 then
1080          local d = tex.baselineskip.width - prev
1081             - getfield(new_b, mirrored and 'depth' or 'height')
1082          local g = node_new(id_glue)
1083          if d < tex.lineskiplimit then
1084             copy_glue(g, tex.lineskip, 1)
1085          else
1086             copy_glue(g, tex.baselineskip, 2, d);
1087          end
1088          node_write(g)
1089       end
1090       node_write(new_b)
1091       tex.prevdepth = getfield(new_b, mirrored and 'height' or 'depth')
1092       return nil -- do nothing on tex side
1093    end
1094    ltjb.add_to_callback('append_to_vlist_filter',
1095                         dir_adjust_append_vlist,
1096                         'ltj.direction', 10000)
1097 end
1098
1099 -- finalize (executed just before \shipout)
1100 -- we supply correct pdfsavematrix nodes etc. inside dir_node
1101 do
1102    local finalize_inner
1103    local function finalize_dir_node(db,new_dir)
1104       local b = getlist(db)
1105       finalize_inner(b)
1106       local w = getfield(b, 'width')
1107       local h = getfield(b, 'height')
1108       local d = getfield(b, 'depth')
1109       local dn_w = getfield(db, 'width')
1110       local dn_h = getfield(db, 'height')
1111       local dn_d = getfield(db, 'depth')
1112       local db_head, db_tail
1113       for _,v in ipairs(dir_node_aux
1114                         [get_box_dir(b, dir_yoko)%dir_math_mod][new_dir][getid(b)]) do
1115          local cmd, arg, nn = v[1], v[2]
1116          if cmd=='kern' then
1117             nn = node_new(id_kern, 1)
1118             setfield(nn, 'kern', arg(w, h, d, dn_w, dn_h, dn_d))
1119          elseif cmd=='whatsit' then
1120             nn = node_new(id_whatsit, arg)
1121          elseif cmd=='rotate' then
1122             nn = node_new(id_whatsit, sid_matrix)
1123             setfield(nn, 'data', arg)
1124          elseif cmd=='box' then
1125             nn = b; setfield(b, 'next', nil)
1126             setfield(nn, 'shift', arg(w, h, d, dn_w, dn_h, dn_d))
1127          end
1128          if db_head then
1129             insert_after(db_head, db_tail, nn)
1130             db_tail = nn
1131          else
1132             setfield(db, 'head', nn)
1133             db_head, db_tail = nn, nn
1134          end
1135       end
1136    end
1137
1138    tex.setattribute(attr_dir, dir_yoko)
1139    local shipout_temp =  node_new(id_hlist)
1140    tex.setattribute(attr_dir, 0)
1141
1142    finalize_inner = function (box)
1143       for n in traverse(getlist(box)) do
1144          local nid = getid(n)
1145          if (nid==id_hlist or nid==id_vlist) then
1146             local ndir = get_box_dir(n, dir_yoko)
1147             if ndir>=dir_node_auto then -- n is dir_node
1148                finalize_dir_node(n, ndir%dir_math_mod)
1149             else
1150                finalize_inner(n)
1151             end
1152          end
1153       end
1154    end
1155    local getbox = tex.getbox
1156    local setbox, copy = node.direct.setbox, node.direct.copy
1157    local lua_mem_kb = 0
1158    function luatexja.direction.finalize()
1159       local a = to_direct(tex.getbox("AtBeginShipoutBox"))
1160       local a_dir = get_box_dir(a, dir_yoko)
1161       if a_dir~=dir_yoko then
1162          local b = create_dir_node(a, a_dir, dir_yoko, false)
1163          setfield(b, 'head', a); a = b
1164       end
1165       setfield(shipout_temp, 'head', a)
1166       finalize_inner(shipout_temp)
1167       setbox('global', "AtBeginShipoutBox", copy(getlist(shipout_temp)))
1168       setfield(shipout_temp, 'head',nil)
1169       -- garbage collect
1170       --local m = collectgarbage('count')
1171       --if m>lua_mem_kb+20480 then
1172       --   collectgarbage(); lua_mem_kb = collectgarbage('count')
1173       --end
1174       --print('Lua Memory Usage', lua_mem_kb)
1175    end
1176 end