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