linux: shared memory interface - link with librt
[supercollider.git] / HelpSource / Classes / Function.schelp
blob87bf8d1f532583f64bdf9d9e1ae2082090a85740
1 class::Function
2 summary::Implements a function
3 categories::Core>Kernel
5 description::
6 A Function is a reference to a FunctionDef and its defining context Frame. When a FunctionDef is encountered in your code it is pushed on the stack as a Function. A Function can be evaluated by using the 'value' method. See the Functions help file for a basic introduction.
8 Because it inherits from AbstractFunction, Functions respond to math operations by creating a new Function.
10 code::
11 // example
13 var a, b, c;
14 a = { [100, 200, 300].choose }; // a Function
15 b = { 10.rand + 1 };    // another Function
16 c = a + b;      // c is a Function.
17 c.value.postln; // evaluate c and print the result
21 See AbstractFunction for function composition examples.
23 Because Functions are such an important concept, here some examples from related programming languages with functions as first class objects:
25 code::
26 // returning the first argument itself:
27 { |x| x }.value(1) // SuperCollider
28 [:x | x ] value: 1 // Smalltalk
29 ((lambda (x) x) 1) // Lisp
32 classMethods::
34 private::new
36 instancemethods::
38 subsection::Access
40 method::def
42 Get the definition ( FunctionDef ) of the Function.
44 method::isClosed
46 returns true if the function is closed, i.e. has no external references and can thus be converted to a compile string safely.
48 subsection::Evaluation
50 method::value
52 Evaluates the FunctionDef referred to by the Function. The Function is passed the args given.
54 code::
55 { |a, b| (a * b).postln }.value(3, 10);
56 { arg a, b; (a * b).postln }.value(3, 10); // different way of expressing the same
59 method::valueArray
61 Evaluates the FunctionDef referred to by the Function. If the last argument is an Array or List, then it is unpacked and appended to the other arguments (if any) to the Function. If the last argument is not an Array or List then this is the same as the 'value' method.
63 code::
64 { |a, b, c| ((a * b) + c).postln }.valueArray([3, 10, 7]);
66 { |a, b, c, d| [a, b, c, d].postln }.valueArray([1, 2, 3]);
68 { |a, b, c, d| [a, b, c, d].postln }.valueArray(9, [1, 2, 3]);
70 { |a, b, c, d| [a, b, c, d].postln }.valueArray(9, 10, [1, 2, 3]);
73 A common syntactic shortcut:
75 code::
76 { |a, b, c| ((a * b) + c).postln }.value(*[3, 10, 7]);
79 method::valueEnvir
81 As value above. Unsupplied argument names are looked up in the current Environment.
83 code::
85 Environment.use({
86 ~a = 3;
87 ~b = 10;
88 { |a, b| (a * b).postln }.valueEnvir;
89 });
93 method::valueArrayEnvir
95 Evaluates the FunctionDef referred to by the Function. If the last argument is an Array or List, then it is unpacked and appended to the other arguments (if any) to the Function. If the last argument is not an Array or List then this is the same as the 'value' method. Unsupplied argument names are looked up in the current Environment.
98 method::valueWithEnvir
100 Evaluate the function, using arguments from the supplied environment
101 This is slightly faster than valueEnvir and does not require replacing the currentEnvironment
103 code::
105 e = Environment.make({ ~a = 3; ~b = 10 });
106 { |a, b| (a * b) }.valueWithEnvir(e);
110 method::functionPerformList
112 For Function, this behaves the same as valueArray(arglist). It is used  where Functions and other objects should behave differently to value, such as in the objecr prototyping implementation of Environment.
115 method::performWithEnvir
117 code::
118 a = { |a, b, c| postf("% plus % plus % is %\n", a, b, c, a + b + c); "" };
119 a.performWithEnvir(\value, (a: 1, c: 3, d: 4, b: 2));
122 argument::selector
123 A Symbol representing a method selector.
124 argument::envir
125 The remaining arguments derived from the environment and passed as arguments to the method named by the selector.
127 method::performKeyValuePairs
129 code::
130 a = { |a, b, c| postf("% plus % plus % is %\n", a, b, c, a + b + c); "" };
131 a.performKeyValuePairs(\value, [\a, 1, \b, 2, \c, 3, \d, 4]);
134 argument::selector
135 A Symbol representing a method selector.
136 argument::pairs
137 Array or List with key-value pairs.
140 method::loop
142 Repeat this function. Useful with Task and Clocks.
144 code::
145 t = Task({ { "I'm loopy".postln; 1.wait;}.loop });
146 t.start;
147 t.stop;
150 method::defer
152 Delay the evaluation of this Function by delta in seconds. Uses AppClock.
154 code::
155 { "2 seconds have passed.".postln; }.defer(2);
158 method::dup
160 Return an Array consisting of the results of n evaluations of this Function.
162 code::
163 x = { 4.rand; }.dup(4);
164 x.postln;
167 method::!
169 equivalent to dup(n)
171 code::
172 x = { 4.rand } ! 4;
173 x.postln;
176 method::sum
178 return the sum of n values produced.
180 code::
181 { 4.rand }.sum(8);
184 method::choose
186 evaluates the function. This makes it polymorphic to SequenceableCollection, Bag and Set.
188 code::
189 [{ 100.rand }, [20, 30, 40]].collect(_.choose);
192 method::bench
194 Returns the amount of time this function takes to evaluate. print is a boolean indicating whether the result is posted. The default is true.
196 code::
197 { 1000000.do({ 1.0.rand }); }.bench;
200 method::fork
202 Returns a Routine using the receiver as it's function, and plays it in a TempoClock.
204 code::
205 { 4.do({ "Threadin...".postln; 1.wait;}) }.fork;
208 method::forkIfNeeded
210 If needed, creates a new Routine to evaluate the function in, if the message is called within a routine already, it simply evaluates it.
212 code::
213 f = { 4.do({ "Threadin...".postln; 1.wait;}) };
214 f.forkIfNeeded;
215 { "we are now in a routine".postln; 1.wait; f.forkIfNeeded }.fork;
218 method::block
220 Break from a loop. Calls the receiver with an argument which is a function that returns from the method block. To exit the loop, call .value on the function passed in. You can pass a value to this function and that value will be returned from the block method.
222 code::
223 block {|break|
224         100.do {|i|
225                 i.postln;
226                 if (i == 7) { break.value(999) }
227         };
231 method::thunk
233 Return a Thunk, which is an unevaluated value that can be used in calculations
235 code::
236 x = thunk { 4.rand };
237 x.value;
238 x.value;
241 method::flop
243 Return a function that, when evaluated with nested arguments, does multichannel expansion by evaluting the receiver function for each channel. A flopped function responds like the "map" function in languages like Lisp.
245 code::
246 f = { |a, b| if(a > 0) { a + b } { -inf } }.flop;
247 f.value([-1, 2, 1, -3.0], [10, 1000]);
248 f.value(2, 3);
252 method::envirFlop
254 like flop, but implements an environment argument passing (valueEnvir).
255 Less efficient in generation than flop, but not a big difference in evaluation.
257 code::
258 f = { |a| if(a > 0) { a + 1 } { -inf } }.envirFlop;
259 e = (a: [20, 40]);
260 e.use { f.value }
264 method::inEnvir
266 returns an "environment-safe" function. See Environment for more details.
268 code::
269 // prints nil because ~a is read from topEnvironment, not e
270 e = (a: "got it", f: { { ~a.postln }.defer(0.5) });
271 e.use { e.f };
273 // prints "got it" because { ~a.postln } is now bound to the e environment
274 e = (a: "got it", f: { { ~a.postln }.inEnvir.defer(0.5) });
275 e.use { e.f };
279 method::case
281 Function implements a case method which allows for conditional evaluation with multiple cases. Since the receiver represents the first case this can be simply written as pairs of test functions and corresponding functions to be evaluated if true. Unlike Object-switch, this is inlined and is therefore just as efficient as nested if statements.
283 code::
285 var i, x, z;
286 z = [0, 1, 1.1, 1.3, 1.5, 2];
287 i = z.choose;
288 x = case
289         { i == 1 }   { \no }
290         { i == 1.1 } { \wrong }
291         { i == 1.3 } { \wrong }
292         { i == 1.5 } { \wrong }
293         { i == 2 }   { \wrong }
294         { i == 0 }   { \true };
295 x.postln;
299 method::matchItem
301 Interface shared with other classes that implements pattern matching. See also: matchItem.
302 Function.matchItem evaluates the function with the item as argument, expecting a Boolean as reply.
304 code::
305 { |x| x > 5 }.matchItem(6); // true
308 performDegreeToKey(scaleDegree, stepsPerOctave = 12, accidental = 0)
310 use a function as a conversion from scale degree to note number. See also SequenceableCollection and Scale
312 code::
313 // a strange mapping
315 var f = {|degree, stepsPerOctave, acc|
316         (1.8 ** (degree % stepsPerOctave) + acc).postln
318 Pbind(
319         \scale, f,
320         \degree, Pseq([0, 1, 2b, 3s, 4s, 6, 14, [0, 2, 4], [1, 3, 6]], inf)
321 ).play
325 subsection::Exception Handling
328 For the following two methods a return ^ inside of the receiver itself cannot be caught. Returns in methods called by the receiver are OK.
331 method::try
333 Executes the receiver. If an exception is thrown the catch function handler is executed with the error as an argument. handler itself can rethrow the error if desired.
335 method::protect
337 Executes the receiver. The cleanup function handler is executed with an error as an argument, or nil if there was no error. The error continues to be in effect.
339 subsection::Audio
341 method::play
343 This is probably the simplest way to get audio in SC3. It wraps the Function in a SynthDef (adding an Out ugen if needed), creates and starts a new Synth with it, and returns the Synth object. A Linen is also added to avoid clicks, which is configured to allow the resulting Synth to have its \gate argument set, or to respond to a release message. Args in the function become args in the resulting def.
345 code::
346 x = { |freq = 440| SinOsc.ar(freq, 0, 0.3) }.play; // this returns a Synth object;
347 x.set(\freq, 880); // note you can set the freq argument
348 x.defName; // the name of the resulting SynthDef (generated automatically in a cycle of 512)
349 x.release(4); // fadeout over 4 seconds
352 Many of the examples make use of the Function.play syntax.
353 Note that reusing such code in a SynthDef requires the addition of an Out ugen.
355 code::
356 // the following two lines produce equivalent results
357 { SinOsc.ar(440, 0, 0.3) }.play(fadeTime: 0.0);
358 SynthDef(\help_FuncPlay, { Out.ar(0, SinOsc.ar(440, 0, 0.3))}).play;
361 Function.play is often more convienent than SynthDef.play, particularly for short examples and quick testing. The latter does have some additional options, such as lagtimes for controls, etc. Where reuse and maximum flexibility are of greater importance, SynthDef and its various methods are usually the better choice.
363 argument::target
364 a Node, Server, or Nil. A Server will be converted to the default group of that server. Nil will be converted to the default group of the default Server.
365 argument::outbus
366 the output bus to play the audio out on. This is equivalent to Out.ar(outbus, theoutput). The default is 0.
367 argument::fadeTime
368 a fadein time. The default is 0.02 seconds, which is just enough to avoid a click. This will also be the fadeout time for a release if you do not specify.
369 argument::addAction
370 see Synth for a list of valid addActions. The default is \addToHead.
372 method::scope
374 As play above, but plays it on the internal Server, and calls Server-scope to open a scope window in which to view the output. Currently only works on OSX.
376 code::
377 { FSinOsc.ar(440, 0, 0.3) }.scope(1)
380 argument::numChannels
381 The number of channels to display in the scope window, starting from outbus. The default is 2.
382 argument::outbus
383 The output bus to play the audio out on. This is equivalent to Out.ar(outbus, theoutput). The default is 0.
384 argument::fadeTime
385 A fadein time. The default is 0.02 seconds, which is just enough to avoid a click.
386 argument::bufsize
387 The size of the buffer for the ScopeView. The default is 4096.
388 argument::zoom
389 A zoom value for the scope's X axis. Larger values show more. The default is 1.
391 method::plot
393 Calculates duration in seconds worth of the output of this function, and plots it in a GUI window. Unlike play and scope it will not work with explicit Out Ugens, so your function should return a UGen or an Array of them. The plot will be calculated in realtime.
395 code::
396 { SinOsc.ar(440) }.plot(0.01, bounds: Window.screenBounds);
398 { {|i| SinOsc.ar(1 + i)}.dup(7) }.plot(1);
402 argument::duration
403 The duration of the function to plot in seconds. The default is 0.01.
404 argument::server
405 The Server on which to calculate the plot. This must be running on your local machine, but does not need to be the internal server. If nil the argument::default server will be used.
406 argument::bounds
407 An instance of Rect or Point indicating the bounds of the plot window.
408 argument::minval
409 the minimum value in the plot. Defaults to -1.0.
410 argument::maxval
411 the maximum value in the plot. Defaults to 1.0.
412 argument::parent
413 a window to place the plot in. If nil, one will be created for you.
415 subsection::Conversion
417 method::asSynthDef
419 Returns a SynthDef based on this Function, adding a Linen and an Out ugen if needed.
421 argument::rates
422 An Array of rates and lagtimes for the function's arguments (see SynthDef for more details).
423 argument::outClass
424 The class of the output ugen as a symbol. The default is \Out.
425 argument::fadeTime
426 a fadein time. The default is 0.
428 method::asDefName
430 Performs asSynthDef (see above), sends the resulting def to the local server and returns the SynthDefs name. This is asynchronous.
432 code::
433 x = { SinOsc.ar(440, 0, 0.3) }.asDefName; // this must complete first
434 y = Synth(x);
437 method::asRoutine
439 Returns a Routine using this as its func argument.
441 method::r
443 Returns a Routine using this as its func argument.
445 code::
446 a = r { 5.do { |i| i.rand.yield } };
447 a.nextN(8);
450 method::p
452 Returns a Prout using this as its func argument.
454 code::
455 a = p { 5.do { |i| i.rand.yield } };
456 x = a.asStream;
457 x.nextN(8);
460 This is useful for using ListComprehensions in Patterns:
462 code::
463 Pbind(\degree, p {:[x, y].postln, x<-(0..10), y<-(0..10), (x + y).isPrime }, \dur, 0.3).play;
466 examples::
468 subsection::Exception Handling
470 code::
471 // no exception handler
472 value { 8.zorg; \didnt_continue.postln; }
474 try { 8.zorg } {|error| error.postln; \cleanup.postln; }; \continued.postln;
476 protect { 8.zorg } {|error| error.postln; }; \didnt_continue.postln;
479 code::
480 try { 123.postln; 456.throw; 789.postln } {|error| [\catch, error].postln };
482 try { 123.postln; 789.postln } {|error| [\catch, error].postln };
484 try { 123.postln; nil.throw; 789.postln } {|error| [\catch, error].postln };
486 protect { 123.postln; 456.throw; 789.postln } {|error| [\onExit, error].postln };
488 protect { 123.postln; 789.postln } {|error| [\onExit, error].postln };
491 try {
492         protect { 123.postln; 456.throw; 789.postln } {|error| [\onExit, error].postln };
493 } {|error| [\catch, error].postln };
496 value { 123.postln; 456.throw; 789.postln }
498 value { 123.postln; Error("what happened?").throw; 789.postln }
501 code::
503 a = [\aaa, \bbb, \ccc, \ddd];
504 a[1].postln;
505 a[\x].postln;
506 a[2].postln;
510 try {
511         a = [\aaa, \bbb, \ccc, \ddd];
512         a[1].postln;
513         a[\x].postln;
514         a[2].postln;
515 } {|error| \caught.postln; error.dump }
519 try {
520         a = [\aaa, \bbb, \ccc, \ddd];
521         a[1].postln;
522         a[\x].postln;
523         a[2].postln;
524 } {|error| \caught.postln; error.dump; error.throw }
528 protect {
529         a = [\aaa, \bbb, \ccc, \ddd];
530         a[1].postln;
531         a[\x].postln;
532         a[2].postln;
533 } {|error| \caught.postln; error.dump }