src/gromacs/commandline/pargs.cpp

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
   5  * Copyright (c) 2001-2004, The GROMACS development team.
   6  * Copyright (c) 2013,2014, by the GROMACS development team, led by
   7  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   8  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   9  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  10  *
  11  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  13  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  14  * of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with GROMACS; if not, see
  23  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  24  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  25  *
  26  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  27  * consider that scientific software is very special. Version
  28  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  29  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  30  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  31  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  32  * official version at http://www.gromacs.org.
  33  *
  34  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  35  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  36  */
  37 /* This file is completely threadsafe - keep it that way! */
  38 #include "gromacs/commandline/pargs.h"
  39
  40 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  41 #include <config.h>
  42 #endif
  43
  44 #include <cstdlib>
  45 #include <cstring>
  46
  47 #include <algorithm>
  48 #include <list>
  49
  50 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  51 #include <unistd.h>
  52 #endif
  53
  54 #include "thread_mpi/threads.h"
  55
  56 #include "gromacs/commandline/cmdlinehelpcontext.h"
  57 #include "gromacs/commandline/cmdlinehelpwriter.h"
  58 #include "gromacs/commandline/cmdlineparser.h"
  59 #include "gromacs/fileio/timecontrol.h"
  60 #include "gromacs/options/basicoptions.h"
  61 #include "gromacs/options/filenameoption.h"
  62 #include "gromacs/options/filenameoptionmanager.h"
  63 #include "gromacs/options/options.h"
  64 #include "gromacs/options/timeunitmanager.h"
  65 #include "gromacs/utility/arrayref.h"
  66 #include "gromacs/utility/common.h"
  67 #include "gromacs/utility/cstringutil.h"
  68 #include "gromacs/utility/exceptions.h"
  69 #include "gromacs/utility/fatalerror.h"
  70 #include "gromacs/utility/gmxassert.h"
  71 #include "gromacs/utility/programcontext.h"
  72 #include "gromacs/utility/smalloc.h"
  73 #include "gromacs/utility/stringutil.h"
  74
  75 /* The source code in this file should be thread-safe.
  76       Please keep it that way. */
  77
  78 int nenum(const char *const enumc[])
  79 {
  80     int i;
  81
  82     i = 1;
  83     /* we *can* compare pointers directly here! */
  84     while (enumc[i] && enumc[0] != enumc[i])
  85     {
  86         i++;
  87     }
  88
  89     return i;
  90 }
  91
  92 int opt2parg_int(const char *option, int nparg, t_pargs pa[])
  93 {
  94     int i;
  95
  96     for (i = 0; (i < nparg); i++)
  97     {
  98         if (strcmp(pa[i].option, option) == 0)
  99         {
 100             return *pa[i].u.i;
 101         }
 102     }
 103
 104     gmx_fatal(FARGS, "No integer option %s in pargs", option);
 105
 106     return 0;
 107 }
 108
 109 gmx_bool opt2parg_bool(const char *option, int nparg, t_pargs pa[])
 110 {
 111     int i;
 112
 113     for (i = 0; (i < nparg); i++)
 114     {
 115         if (strcmp(pa[i].option, option) == 0)
 116         {
 117             return *pa[i].u.b;
 118         }
 119     }
 120
 121     gmx_fatal(FARGS, "No boolean option %s in pargs", option);
 122
 123     return FALSE;
 124 }
 125
 126 real opt2parg_real(const char *option, int nparg, t_pargs pa[])
 127 {
 128     int i;
 129
 130     for (i = 0; (i < nparg); i++)
 131     {
 132         if (strcmp(pa[i].option, option) == 0)
 133         {
 134             return *pa[i].u.r;
 135         }
 136     }
 137
 138     gmx_fatal(FARGS, "No real option %s in pargs", option);
 139
 140     return 0.0;
 141 }
 142
 143 const char *opt2parg_str(const char *option, int nparg, t_pargs pa[])
 144 {
 145     int i;
 146
 147     for (i = 0; (i < nparg); i++)
 148     {
 149         if (strcmp(pa[i].option, option) == 0)
 150         {
 151             return *(pa[i].u.c);
 152         }
 153     }
 154
 155     gmx_fatal(FARGS, "No string option %s in pargs", option);
 156
 157     return NULL;
 158 }
 159
 160 gmx_bool opt2parg_bSet(const char *option, int nparg, t_pargs pa[])
 161 {
 162     int i;
 163
 164     for (i = 0; (i < nparg); i++)
 165     {
 166         if (strcmp(pa[i].option, option) == 0)
 167         {
 168             return pa[i].bSet;
 169         }
 170     }
 171
 172     gmx_fatal(FARGS, "No such option %s in pargs", option);
 173
 174     return FALSE; /* Too make some compilers happy */
 175 }
 176
 177 const char *opt2parg_enum(const char *option, int nparg, t_pargs pa[])
 178 {
 179     int i;
 180
 181     for (i = 0; (i < nparg); i++)
 182     {
 183         if (strcmp(pa[i].option, option) == 0)
 184         {
 185             return pa[i].u.c[0];
 186         }
 187     }
 188
 189     gmx_fatal(FARGS, "No such option %s in pargs", option);
 190
 191     return NULL;
 192 }
 193
 194 /********************************************************************
 195  * parse_common_args()
 196  */
 197
 198 namespace gmx
 199 {
 200
 201 namespace
 202 {
 203
 204 /*! \brief
 205  * Returns the index of the default xvg format.
 206  *
 207  * \ingroup module_commandline
 208  */
 209 int getDefaultXvgFormat(gmx::ConstArrayRef<const char *> xvgFormats)
 210 {
 211     const char *const select = getenv("GMX_VIEW_XVG");
 212     if (select != NULL)
 213     {
 214         ConstArrayRef<const char *>::const_iterator i =
 215             std::find(xvgFormats.begin(), xvgFormats.end(), std::string(select));
 216         if (i != xvgFormats.end())
 217         {
 218             return i - xvgFormats.begin();
 219         }
 220         else
 221         {
 222             return exvgNONE - 1;
 223         }
 224     }
 225     /* The default is the first option */
 226     return 0;
 227 }
 228
 229 /*! \brief
 230  * Conversion helper between t_pargs/t_filenm and Options.
 231  *
 232  * This class holds the necessary mapping between the old C structures and
 233  * the new C++ options to allow copying values back after parsing for cases
 234  * where the C++ options do not directly provide the type of value required for
 235  * the C structures.
 236  *
 237  * \ingroup module_commandline
 238  */
 239 class OptionsAdapter
 240 {
 241     public:
 242         /*! \brief
 243          * Initializes the adapter to convert from a specified command line.
 244          *
 245          * The command line is required, because t_pargs wants to return
 246          * strings by reference to the original command line.
 247          * OptionsAdapter creates a copy of the `argv` array (but not the
 248          * strings) to make this possible, even if the parser removes
 249          * options it has recognized.
 250          */
 251         OptionsAdapter(int argc, const char *const argv[])
 252             : argv_(argv, argv + argc)
 253         {
 254         }
 255
 256         /*! \brief
 257          * Converts a t_filenm option into an Options option.
 258          *
 259          * \param options Options object to add the new option to.
 260          * \param fnm     t_filenm option to convert.
 261          */
 262         void filenmToOptions(Options *options, t_filenm *fnm);
 263         /*! \brief
 264          * Converts a t_pargs option into an Options option.
 265          *
 266          * \param     options Options object to add the new option to.
 267          * \param     pa      t_pargs option to convert.
 268          */
 269         void pargsToOptions(Options *options, t_pargs *pa);
 270
 271         /*! \brief
 272          * Copies values back from options to t_pargs/t_filenm.
 273          */
 274         void copyValues(bool bReadNode);
 275
 276     private:
 277         struct FileNameData
 278         {
 279             //! Creates a conversion helper for a given `t_filenm` struct.
 280             explicit FileNameData(t_filenm *fnm) : fnm(fnm), optionInfo(NULL)
 281             {
 282             }
 283
 284             //! t_filenm structure to receive the final values.
 285             t_filenm                 *fnm;
 286             //! Option info object for the created FileNameOption.
 287             FileNameOptionInfo       *optionInfo;
 288             //! Value storage for the created FileNameOption.
 289             std::vector<std::string>  values;
 290         };
 291         struct ProgramArgData
 292         {
 293             //! Creates a conversion helper for a given `t_pargs` struct.
 294             explicit ProgramArgData(t_pargs *pa)
 295                 : pa(pa), optionInfo(NULL), enumIndex(0), boolValue(false)
 296             {
 297             }
 298
 299             //! t_pargs structure to receive the final values.
 300             t_pargs                 *pa;
 301             //! Option info object for the created option.
 302             OptionInfo              *optionInfo;
 303             //! Value storage for a non-enum StringOption (unused for other types).
 304             std::string              stringValue;
 305             //! Value storage for an enum option (unused for other types).
 306             int                      enumIndex;
 307             //! Value storage for a BooleanOption (unused for other types).
 308             bool                     boolValue;
 309         };
 310
 311         std::vector<const char *>    argv_;
 312         // These are lists instead of vectors to avoid relocating existing
 313         // objects in case the container is reallocated (the Options object
 314         // contains pointes to members of the objects, which would get
 315         // invalidated).
 316         std::list<FileNameData>      fileNameOptions_;
 317         std::list<ProgramArgData>    programArgs_;
 318
 319         GMX_DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(OptionsAdapter);
 320 };
 321
 322 void OptionsAdapter::filenmToOptions(Options *options, t_filenm *fnm)
 323 {
 324     if (fnm->opt == NULL)
 325     {
 326         // Existing code may use opt2fn() instead of ftp2fn() for
 327         // options that use the default option name, so we need to
 328         // keep the old behavior instead of fixing opt2fn().
 329         // TODO: Check that this is not the case, remove this, and make
 330         // opt2*() work even if fnm->opt is NULL for some options.
 331         fnm->opt = ftp2defopt(fnm->ftp);
 332     }
 333     const bool        bRead     = ((fnm->flag & ffREAD)  != 0);
 334     const bool        bWrite    = ((fnm->flag & ffWRITE) != 0);
 335     const bool        bOptional = ((fnm->flag & ffOPT)   != 0);
 336     const bool        bLibrary  = ((fnm->flag & ffLIB)   != 0);
 337     const bool        bMultiple = ((fnm->flag & ffMULT)  != 0);
 338     const char *const name      = &fnm->opt[1];
 339     const char *      defName   = fnm->fn;
 340     if (defName == NULL)
 341     {
 342         defName = ftp2defnm(fnm->ftp);
 343     }
 344     fileNameOptions_.push_back(FileNameData(fnm));
 345     FileNameData &data = fileNameOptions_.back();
 346     data.optionInfo = options->addOption(
 347                 FileNameOption(name).storeVector(&data.values)
 348                     .defaultBasename(defName).legacyType(fnm->ftp)
 349                     .legacyOptionalBehavior()
 350                     .readWriteFlags(bRead, bWrite).required(!bOptional)
 351                     .libraryFile(bLibrary).multiValue(bMultiple)
 352                     .description(ftp2desc(fnm->ftp)));
 353 }
 354
 355 void OptionsAdapter::pargsToOptions(Options *options, t_pargs *pa)
 356 {
 357     const bool        bHidden = startsWith(pa->desc, "HIDDEN");
 358     const char *const name    = &pa->option[1];
 359     const char *const desc    = (bHidden ? &pa->desc[6] : pa->desc);
 360     programArgs_.push_back(ProgramArgData(pa));
 361     ProgramArgData   &data = programArgs_.back();
 362     switch (pa->type)
 363     {
 364         case etINT:
 365             data.optionInfo = options->addOption(
 366                         IntegerOption(name).store(pa->u.i)
 367                             .description(desc).hidden(bHidden));
 368             return;
 369         case etINT64:
 370             data.optionInfo = options->addOption(
 371                         Int64Option(name).store(pa->u.is)
 372                             .description(desc).hidden(bHidden));
 373             return;
 374         case etREAL:
 375             data.optionInfo = options->addOption(
 376                         RealOption(name).store(pa->u.r)
 377                             .description(desc).hidden(bHidden));
 378             return;
 379         case etTIME:
 380             data.optionInfo = options->addOption(
 381                         RealOption(name).store(pa->u.r).timeValue()
 382                             .description(desc).hidden(bHidden));
 383             return;
 384         case etSTR:
 385         {
 386             const char *const defValue = (*pa->u.c != NULL ? *pa->u.c : "");
 387             data.optionInfo = options->addOption(
 388                         StringOption(name).store(&data.stringValue)
 389                             .defaultValue(defValue)
 390                             .description(desc).hidden(bHidden));
 391             return;
 392         }
 393         case etBOOL:
 394             data.optionInfo = options->addOption(
 395                         BooleanOption(name).store(&data.boolValue)
 396                             .defaultValue(*pa->u.b)
 397                             .description(desc).hidden(bHidden));
 398             return;
 399         case etRVEC:
 400             data.optionInfo = options->addOption(
 401                         RealOption(name).store(*pa->u.rv).vector()
 402                             .description(desc).hidden(bHidden));
 403             return;
 404         case etENUM:
 405         {
 406             const int defaultIndex = (pa->u.c[0] != NULL ? nenum(pa->u.c) - 1 : 0);
 407             data.optionInfo = options->addOption(
 408                         StringOption(name).storeEnumIndex(&data.enumIndex)
 409                             .defaultEnumIndex(defaultIndex)
 410                             .enumValueFromNullTerminatedArray(pa->u.c + 1)
 411                             .description(desc).hidden(bHidden));
 412             return;
 413         }
 414     }
 415     GMX_THROW(NotImplementedError("Argument type not implemented"));
 416 }
 417
 418 void OptionsAdapter::copyValues(bool bReadNode)
 419 {
 420     std::list<FileNameData>::const_iterator file;
 421     for (file = fileNameOptions_.begin(); file != fileNameOptions_.end(); ++file)
 422     {
 423         if (!bReadNode && (file->fnm->flag & ffREAD))
 424         {
 425             continue;
 426         }
 427         if (file->optionInfo->isSet())
 428         {
 429             file->fnm->flag |= ffSET;
 430         }
 431         file->fnm->nfiles = file->values.size();
 432         snew(file->fnm->fns, file->fnm->nfiles);
 433         for (int i = 0; i < file->fnm->nfiles; ++i)
 434         {
 435             // TODO: Check for out-of-memory.
 436             file->fnm->fns[i] = strdup(file->values[i].c_str());
 437         }
 438     }
 439     std::list<ProgramArgData>::const_iterator arg;
 440     for (arg = programArgs_.begin(); arg != programArgs_.end(); ++arg)
 441     {
 442         arg->pa->bSet = arg->optionInfo->isSet();
 443         switch (arg->pa->type)
 444         {
 445             case etSTR:
 446             {
 447                 if (arg->pa->bSet)
 448                 {
 449                     std::vector<const char *>::const_iterator pos =
 450                         std::find(argv_.begin(), argv_.end(), arg->stringValue);
 451                     GMX_RELEASE_ASSERT(pos != argv_.end(),
 452                                        "String argument got a value not in argv");
 453                     *arg->pa->u.c = *pos;
 454                 }
 455                 break;
 456             }
 457             case etBOOL:
 458                 *arg->pa->u.b = arg->boolValue;
 459                 break;
 460             case etENUM:
 461                 *arg->pa->u.c = arg->pa->u.c[arg->enumIndex + 1];
 462                 break;
 463             default:
 464                 // For other types, there is nothing type-specific to do.
 465                 break;
 466         }
 467     }
 468 }
 469
 470 } // namespace
 471
 472 } // namespace gmx
 473
 474 gmx_bool parse_common_args(int *argc, char *argv[], unsigned long Flags,
 475                            int nfile, t_filenm fnm[], int npargs, t_pargs *pa,
 476                            int ndesc, const char **desc,
 477                            int nbugs, const char **bugs,
 478                            output_env_t *oenv)
 479 {
 480     /* This array should match the order of the enum in oenv.h */
 481     const char *const xvg_formats[] = { "xmgrace", "xmgr", "none" };
 482
 483     // Handle the flags argument, which is a bit field
 484     // The FF macro returns whether or not the bit is set
 485 #define FF(arg) ((Flags & arg) == arg)
 486
 487     try
 488     {
 489         int                        nicelevel = 0;
 490         double                     tbegin    = 0.0, tend = 0.0, tdelta = 0.0;
 491         bool                       bView     = false;
 492         int                        xvgFormat = 0;
 493         gmx::TimeUnitManager       timeUnitManager;
 494         gmx::OptionsAdapter        adapter(*argc, argv);
 495         gmx::Options               options(NULL, NULL);
 496         gmx::FileNameOptionManager fileOptManager;
 497
 498         fileOptManager.disableInputOptionChecking(
 499                 FF(PCA_NOT_READ_NODE) || FF(PCA_DISABLE_INPUT_FILE_CHECKING));
 500         options.addManager(&fileOptManager);
 501         options.setDescription(gmx::ConstArrayRef<const char *>(desc, ndesc));
 502
 503         options.addOption(
 504                 gmx::IntegerOption("nice").store(&nicelevel)
 505                     .defaultValue(FF(PCA_BE_NICE) ? 19 : 0)
 506                     .description("Set the nicelevel"));
 507
 508         if (FF(PCA_CAN_SET_DEFFNM))
 509         {
 510             fileOptManager.addDefaultFileNameOption(&options, "deffnm");
 511         }
 512         if (FF(PCA_CAN_BEGIN))
 513         {
 514             options.addOption(
 515                     gmx::DoubleOption("b").store(&tbegin).timeValue()
 516                         .description("First frame (%t) to read from trajectory"));
 517         }
 518         if (FF(PCA_CAN_END))
 519         {
 520             options.addOption(
 521                     gmx::DoubleOption("e").store(&tend).timeValue()
 522                         .description("Last frame (%t) to read from trajectory"));
 523         }
 524         if (FF(PCA_CAN_DT))
 525         {
 526             options.addOption(
 527                     gmx::DoubleOption("dt").store(&tdelta).timeValue()
 528                         .description("Only use frame when t MOD dt = first time (%t)"));
 529         }
 530         if (FF(PCA_TIME_UNIT))
 531         {
 532             timeUnitManager.setTimeUnitFromEnvironment();
 533             timeUnitManager.addTimeUnitOption(&options, "tu");
 534         }
 535         if (FF(PCA_CAN_VIEW))
 536         {
 537             options.addOption(
 538                     gmx::BooleanOption("w").store(&bView)
 539                         .description("View output [TT].xvg[tt], [TT].xpm[tt], "
 540                                      "[TT].eps[tt] and [TT].pdb[tt] files"));
 541         }
 542
 543         bool bXvgr = false;
 544         for (int i = 0; i < nfile; i++)
 545         {
 546             bXvgr = bXvgr || (fnm[i].ftp == efXVG);
 547         }
 548         xvgFormat = gmx::getDefaultXvgFormat(xvg_formats);
 549         if (bXvgr)
 550         {
 551             options.addOption(
 552                     gmx::StringOption("xvg").enumValue(xvg_formats)
 553                         .storeEnumIndex(&xvgFormat)
 554                         .description("xvg plot formatting"));
 555         }
 556
 557         /* Now append the program specific arguments */
 558         for (int i = 0; i < nfile; i++)
 559         {
 560             adapter.filenmToOptions(&options, &fnm[i]);
 561         }
 562         for (int i = 0; i < npargs; i++)
 563         {
 564             adapter.pargsToOptions(&options, &pa[i]);
 565         }
 566
 567         const gmx::CommandLineHelpContext *context =
 568             gmx::GlobalCommandLineHelpContext::get();
 569         if (context != NULL)
 570         {
 571             if (!(FF(PCA_QUIET)))
 572             {
 573                 gmx::CommandLineHelpWriter(options)
 574                     .setShowDescriptions(true)
 575                     .setTimeUnitString(timeUnitManager.timeUnitAsString())
 576                     .setKnownIssues(gmx::ConstArrayRef<const char *>(bugs, nbugs))
 577                     .writeHelp(*context);
 578             }
 579             return FALSE;
 580         }
 581
 582         /* Now parse all the command-line options */
 583         gmx::CommandLineParser(&options).skipUnknown(FF(PCA_NOEXIT_ON_ARGS))
 584             .parse(argc, argv);
 585         options.finish();
 586
 587         /* set program name, command line, and default values for output options */
 588         output_env_init(oenv, gmx::getProgramContext(),
 589                         (time_unit_t)(timeUnitManager.timeUnit() + 1), bView,
 590                         (xvg_format_t)(xvgFormat + 1), 0);
 591
 592         /* Set the nice level */
 593 #ifdef HAVE_UNISTD_H
 594 #ifndef GMX_NO_NICE
 595         /* The some system, e.g. the catamount kernel on cray xt3 do not have nice(2). */
 596         if (nicelevel != 0)
 597         {
 598             static gmx_bool            nice_set   = FALSE; /* only set it once */
 599             static tMPI_Thread_mutex_t init_mutex = TMPI_THREAD_MUTEX_INITIALIZER;
 600             tMPI_Thread_mutex_lock(&init_mutex);
 601             if (!nice_set)
 602             {
 603                 if (nice(nicelevel) == -1)
 604                 {
 605                     /* Do nothing, but use the return value to avoid warnings. */
 606                 }
 607                 nice_set = TRUE;
 608             }
 609             tMPI_Thread_mutex_unlock(&init_mutex);
 610         }
 611 #endif
 612 #endif
 613
 614         timeUnitManager.scaleTimeOptions(&options);
 615
 616         /* Extract Time info from arguments */
 617         // TODO: Use OptionInfo objects instead of string constants
 618         if (FF(PCA_CAN_BEGIN) && options.isSet("b"))
 619         {
 620             setTimeValue(TBEGIN, tbegin);
 621         }
 622         if (FF(PCA_CAN_END) && options.isSet("e"))
 623         {
 624             setTimeValue(TEND, tend);
 625         }
 626         if (FF(PCA_CAN_DT) && options.isSet("dt"))
 627         {
 628             setTimeValue(TDELTA, tdelta);
 629         }
 630
 631         adapter.copyValues(!FF(PCA_NOT_READ_NODE));
 632
 633         return TRUE;
 634     }
 635     GMX_CATCH_ALL_AND_EXIT_WITH_FATAL_ERROR;
 636 #undef FF
 637 }