0a29722728ae9fce6cf1803696842c0e80750bbd
[alexxy/gromacs.git] / src / gromacs / selection / selhelp.cpp
1 /*
2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
3  *
4  * Copyright (c) 2009,2010,2011,2012,2013,2014,2015, by the GROMACS development team, led by
5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
8  *
9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
12  * of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with GROMACS; if not, see
21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
23  *
24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
25  * consider that scientific software is very special. Version
26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
30  * official version at http://www.gromacs.org.
31  *
32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
34  */
35 /*! \internal \file
36  * \brief
37  * Implements functions in selhelp.h.
38  *
39  * \author Teemu Murtola <teemu.murtola@gmail.com>
40  * \ingroup module_selection
41  */
42 #include "gmxpre.h"
43
44 #include "selhelp.h"
45
46 #include <set>
47 #include <string>
48 #include <utility>
49 #include <vector>
50
51 #include <boost/scoped_ptr.hpp>
52
53 #include "gromacs/onlinehelp/helptopic.h"
54 #include "gromacs/onlinehelp/helpwritercontext.h"
55 #include "gromacs/utility/exceptions.h"
56 #include "gromacs/utility/gmxassert.h"
57 #include "gromacs/utility/stringutil.h"
58 #include "gromacs/utility/textwriter.h"
59
60 #include "selmethod.h"
61 #include "symrec.h"
62
63 namespace
64 {
65
66 struct CommonHelpText
67 {
68     static const char        name[];
69     static const char        title[];
70     static const char *const text[];
71 };
72
73 const char        CommonHelpText::name[]  = "selections";
74 const char        CommonHelpText::title[] =
75     "Selection syntax and usage";
76 const char *const CommonHelpText::text[] = {
77     "Selections are used to select atoms/molecules/residues for analysis.",
78     "In contrast to traditional index files, selections can be dynamic, i.e.,",
79     "select different atoms for different trajectory frames. The GROMACS",
80     "manual contains a short introductory section to selections in the",
81     "Analysis chapter, including suggestions on how to get familiar with",
82     "selections if you are new to the concept. The subtopics listed below",
83     "provide more details on the technical and syntactic aspects of",
84     "selections.[PAR]",
85
86     "Each analysis tool requires a different number of selections and the",
87     "selections are interpreted differently. The general idea is still the",
88     "same: each selection evaluates to a set of positions, where a position",
89     "can be an atom position or center-of-mass or center-of-geometry of",
90     "a set of atoms. The tool then uses these positions for its analysis to",
91     "allow very flexible processing. Some analysis tools may have limitations",
92     "on the types of selections allowed."
93 };
94
95 struct ArithmeticHelpText
96 {
97     static const char        name[];
98     static const char        title[];
99     static const char *const text[];
100 };
101
102 const char        ArithmeticHelpText::name[]  = "arithmetic";
103 const char        ArithmeticHelpText::title[] =
104     "Arithmetic expressions in selections";
105 const char *const ArithmeticHelpText::text[] = {
106     "Basic arithmetic evaluation is supported for numeric expressions.",
107     "Supported operations are addition, subtraction, negation, multiplication,",
108     "division, and exponentiation (using ^).",
109     "Result of a division by zero or other illegal operations is undefined.",
110 };
111
112 struct CmdLineHelpText
113 {
114     static const char        name[];
115     static const char        title[];
116     static const char *const text[];
117 };
118
119 const char        CmdLineHelpText::name[]  = "cmdline";
120 const char        CmdLineHelpText::title[] =
121     "Specifying selections from command line";
122 const char *const CmdLineHelpText::text[] = {
123     "If no selections are provided on the command line, you are prompted to",
124     "type the selections interactively (a pipe can also be used to provide",
125     "the selections in this case for most tools). While this works well for",
126     "testing, it is easier to provide the selections from the command line",
127     "if they are complex or for scripting.[PAR]",
128
129     "Each tool has different command-line arguments for specifying selections",
130     "(see the help for the individual tools).",
131     "You can either pass a single string containing all selections (separated",
132     "by semicolons), or multiple strings, each containing one selection.",
133     "Note that you need to quote the selections to protect them from the",
134     "shell.[PAR]",
135
136     "If you set a selection command-line argument, but do not provide any",
137     "selections, you are prompted to type the selections for that argument",
138     "interactively. This is useful if that selection argument is optional,",
139     "in which case it is not normally prompted for.[PAR]",
140
141     "To provide selections from a file, use [TT]-sf file.dat[tt] in the place",
142     "of the selection for a selection argument (e.g.,",
143     "[TT]-select -sf file.dat[tt]). In general, the [TT]-sf[tt] argument reads",
144     "selections from the provided file and assigns them to selection arguments",
145     "that have been specified up to that point, but for which no selections",
146     "have been provided.",
147     "As a special case, [TT]-sf[tt] provided on its own, without preceding",
148     "selection arguments, assigns the selections to all (yet unset) required",
149     "selections (i.e., those that would be promted interactively if no",
150     "selections are provided on the command line).[PAR]",
151
152     "To use groups from a traditional index file, use argument [TT]-n[tt]",
153     "to provide a file. See the \"syntax\" subtopic for how to use them.",
154     "If this option is not provided, default groups are generated.",
155     "The default groups are generated with the same logic as for",
156     "non-selection tools.",
157     "",
158     "Depending on the tool, two additional command-line arguments may be",
159     "available to control the behavior:",
160     "",
161     "* [TT]-seltype[tt] can be used to specify the default type of",
162     "  positions to calculate for each selection.",
163     "* [TT]-selrpos[tt] can be used to specify the default type of",
164     "  positions used in selecting atoms by coordinates.",
165     "",
166     "See the \"positions\" subtopic for more information on these options.",
167 };
168
169 struct EvaluationHelpText
170 {
171     static const char        name[];
172     static const char        title[];
173     static const char *const text[];
174 };
175
176 const char        EvaluationHelpText::name[]  = "evaluation";
177 const char        EvaluationHelpText::title[] =
178     "Selection evaluation and optimization";
179 const char *const EvaluationHelpText::text[] = {
180     "Boolean evaluation proceeds from left to right and is short-circuiting",
181     "i.e., as soon as it is known whether an atom will be selected, the",
182     "remaining expressions are not evaluated at all.",
183     "This can be used to optimize the selections: you should write the",
184     "most restrictive and/or the most inexpensive expressions first in",
185     "boolean expressions.",
186     "The relative ordering between dynamic and static expressions does not",
187     "matter: all static expressions are evaluated only once, before the first",
188     "frame, and the result becomes the leftmost expression.[PAR]",
189
190     "Another point for optimization is in common subexpressions: they are not",
191     "automatically recognized, but can be manually optimized by the use of",
192     "variables. This can have a big impact on the performance of complex",
193     "selections, in particular if you define several index groups like this::",
194     "",
195     "  rdist = distance from com of resnr 1 to 5;",
196     "  resname RES and rdist < 2;",
197     "  resname RES and rdist < 4;",
198     "  resname RES and rdist < 6;",
199     "",
200     "Without the variable assignment, the distances would be evaluated three",
201     "times, although they are exactly the same within each selection.",
202     "Anything assigned into a variable becomes a common subexpression that",
203     "is evaluated only once during a frame.",
204     "Currently, in some cases the use of variables can actually lead to a small",
205     "performance loss because of the checks necessary to determine for which",
206     "atoms the expression has already been evaluated, but this should not be",
207     "a major problem.",
208 };
209
210 struct ExamplesHelpText
211 {
212     static const char        name[];
213     static const char        title[];
214     static const char *const text[];
215 };
216
217 const char        ExamplesHelpText::name[]  = "examples";
218 const char        ExamplesHelpText::title[] =
219     "Selection examples";
220 const char *const ExamplesHelpText::text[] = {
221     "Below, examples of different types of selections are given.",
222     "",
223     "* Selection of all water oxygens::",
224     "",
225     "    resname SOL and name OW",
226     "",
227     "* Centers of mass of residues 1 to 5 and 10::",
228     "",
229     "    res_com of resnr 1 to 5 10",
230     "",
231     "* All atoms farther than 1 nm of a fixed position::",
232     "",
233     "    not within 1 of [1.2, 3.1, 2.4]",
234     "",
235     "* All atoms of a residue LIG within 0.5 nm of a protein (with a custom name)::",
236     "",
237     "    \"Close to protein\" resname LIG and within 0.5 of group \"Protein\"",
238     "",
239     "* All protein residues that have at least one atom within 0.5 nm of a residue LIG::",
240     "",
241     "    group \"Protein\" and same residue as within 0.5 of resname LIG",
242     "",
243     "* All RES residues whose COM is between 2 and 4 nm from the COM of all of them::",
244     "",
245     "    rdist = res_com distance from com of resname RES",
246     "    resname RES and rdist >= 2 and rdist <= 4",
247     "",
248     // TODO: Make it possible to use links below.
249     "* Selection like with duplicate atoms like C1 C2 C2 C3 C3 C4 ... C8 C9::",
250     "",
251     "    name \"C[1-8]\" merge name \"C[2-9]\"",
252     "",
253     "  This can be used with [TT]gmx distance[tt] to compute C1-C2, C2-C3 etc.",
254     "  distances.",
255     "",
256     "* Selection with atoms in order C2 C1::",
257     "",
258     "    name C1 C2 permute 2 1",
259     "",
260     "  This can be used with [TT]gmx gangle[tt] to get C2->C1 vectors instead of",
261     "  C1->C2.",
262     "",
263     "* Selection with COMs of two index groups::",
264     "",
265     "    com of group 1 plus com of group 2",
266     "",
267     "  This can be used with [TT]gmx distance[tt] to compute the distance between",
268     "  these two COMs.",
269     "",
270     "* Fixed vector along x (can be used as a reference with [TT]gmx gangle[tt])::",
271     "",
272     "    [0, 0, 0] plus [1, 0, 0]",
273     "",
274     "* The following examples explain the difference between the various",
275     "  position types.  This selection selects a position for each residue",
276     "  where any of the three atoms C[123] has [TT]x < 2[tt].  The positions",
277     "  are computed as the COM of all three atoms.",
278     "  This is the default behavior if you just write [TT]res_com of[tt]. ::",
279     "",
280     "    part_res_com of name C1 C2 C3 and x < 2",
281     "",
282     "  This selection does the same, but the positions are computed as COM",
283     "  positions of whole residues::",
284     "",
285     "    whole_res_com of name C1 C2 C3 and x < 2",
286     "",
287     "  Finally, this selection selects the same residues, but the positions",
288     "  are computed as COM of exactly those atoms atoms that match the",
289     "  [TT]x < 2[tt] criterion::",
290     "",
291     "    dyn_res_com of name C1 C2 C3 and x < 2",
292     "",
293     "* Without the [TT]of[tt] keyword, the default behavior is different from",
294     "  above, but otherwise the rules are the same::",
295     "",
296     "    name C1 C2 C3 and res_com x < 2",
297     "",
298     "  works as if [TT]whole_res_com[tt] was specified, and selects the three",
299     "  atoms from residues whose COM satisfiex [TT]x < 2[tt].",
300     "  Using ::",
301     "",
302     "    name C1 C2 C3 and part_res_com x < 2",
303     "",
304     "  instead selects residues based on the COM computed from the C[123] atoms.",
305 };
306
307 struct KeywordsHelpText
308 {
309     static const char        name[];
310     static const char        title[];
311     static const char *const text[];
312 };
313
314 const char        KeywordsHelpText::name[]  = "keywords";
315 const char        KeywordsHelpText::title[] =
316     "Selection keywords";
317 const char *const KeywordsHelpText::text[] = {
318     "The following selection keywords are currently available.",
319     "For keywords marked with a plus, additional help is available through",
320     "a subtopic KEYWORD, where KEYWORD is the name of the keyword.",
321 };
322
323 struct LimitationsHelpText
324 {
325     static const char        name[];
326     static const char        title[];
327     static const char *const text[];
328 };
329
330 const char        LimitationsHelpText::name[]  = "limitations";
331 const char        LimitationsHelpText::title[] =
332     "Selection limitations";
333 const char *const LimitationsHelpText::text[] = {
334     "* Some analysis programs may require a special structure for the input",
335     "  selections (e.g., some options of [TT]gmx gangle[tt] require the index",
336     "  group to be made of groups of three or four atoms).",
337     "  For such programs, it is up to the user to provide a proper selection",
338     "  expression that always returns such positions.",
339     "",
340     "* All selection keywords select atoms in increasing order, i.e., you can",
341     "  consider them as set operations that in the end return the atoms in",
342     "  sorted numerical order.  For example, the following selections select",
343     "  the same atoms in the same order::",
344     "",
345     "    resname RA RB RC",
346     "    resname RB RC RA",
347     "",
348     "  ::",
349     "",
350     "    atomnr 10 11 12 13",
351     "    atomnr 12 13 10 11",
352     "    atomnr 10 to 13",
353     "    atomnr 13 to 10",
354     "",
355     "  If you need atoms/positions in a different order, you can:",
356     "",
357     "  * use external index groups (for some static selections),",
358     "  * use the [TT]permute[tt] keyword to change the final order, or",
359     "  * use the [TT]merge[tt] or [TT]plus[tt] keywords to compose the",
360     "    final selection from multiple distinct selections.",
361     "",
362     "* Due to technical reasons, having a negative value as the first value in",
363     "  expressions like ::",
364     "",
365     "    charge -1 to -0.7",
366     "",
367     "  result in a syntax error. A workaround is to write ::",
368     "",
369     "    charge {-1 to -0.7}",
370     "",
371     "  instead.",
372     "",
373     "* When [TT]name[tt] selection keyword is used together with PDB input",
374     "  files, the behavior may be unintuitive. When GROMACS reads in a PDB",
375     "  file, 4 character atom names that start with a digit are transformed",
376     "  such that, e.g., 1HG2 becomes HG21, and the latter is what is matched",
377     "  by the [TT]name[tt] keyword. Use [TT]pdbname[tt] to match the atom name",
378     "  as it appears in the input PDB file.",
379 };
380
381 struct PositionsHelpText
382 {
383     static const char        name[];
384     static const char        title[];
385     static const char *const text[];
386 };
387
388 const char        PositionsHelpText::name[]  = "positions";
389 const char        PositionsHelpText::title[] =
390     "Specifying positions in selections";
391 const char *const PositionsHelpText::text[] = {
392     "Possible ways of specifying positions in selections are:",
393     "",
394     "1. A constant position can be defined as [TT][XX, YY, ZZ][tt], where",
395     "   [TT]XX[tt], [TT]YY[tt] and [TT]ZZ[tt] are real numbers.[PAR]",
396     "",
397     "2. [TT]com of ATOM_EXPR [pbc][tt] or [TT]cog of ATOM_EXPR [pbc][tt]",
398     "   calculate the center of mass/geometry of [TT]ATOM_EXPR[tt]. If",
399     "   [TT]pbc[tt] is specified, the center is calculated iteratively to try",
400     "   to deal with cases where [TT]ATOM_EXPR[tt] wraps around periodic",
401     "   boundary conditions.",
402     "",
403     "3. [TT]POSTYPE of ATOM_EXPR[tt] calculates the specified positions for",
404     "   the atoms in [TT]ATOM_EXPR[tt].",
405     "   [TT]POSTYPE[tt] can be [TT]atom[tt], [TT]res_com[tt], [TT]res_cog[tt],",
406     "   [TT]mol_com[tt] or [TT]mol_cog[tt], with an optional prefix [TT]whole_[tt]",
407     "   [TT]part_[tt] or [TT]dyn_[tt].",
408     "   [TT]whole_[tt] calculates the centers for the whole residue/molecule,",
409     "   even if only part of it is selected.",
410     "   [TT]part_[tt] prefix calculates the centers for the selected atoms, but",
411     "   uses always the same atoms for the same residue/molecule. The used atoms",
412     "   are determined from the the largest group allowed by the selection.",
413     "   [TT]dyn_[tt] calculates the centers strictly only for the selected atoms.",
414     "   If no prefix is specified, whole selections default to [TT]part_[tt] and",
415     "   other places default to [TT]whole_[tt].",
416     "   The latter is often desirable to select the same molecules in different",
417     "   tools, while the first is a compromise between speed ([TT]dyn_[tt]",
418     "   positions can be slower to evaluate than [TT]part_[tt]) and intuitive",
419     "   behavior.",
420     "",
421     "4. [TT]ATOM_EXPR[tt], when given for whole selections, is handled as 3.",
422     "   above, using the position type from the command-line argument",
423     "   [TT]-seltype[tt].",
424     "",
425     "Selection keywords that select atoms based on their positions, such as",
426     "[TT]dist from[tt], use by default the positions defined by the",
427     "[TT]-selrpos[tt] command-line option.",
428     "This can be overridden by prepending a [TT]POSTYPE[tt] specifier to the",
429     "keyword. For example, [TT]res_com dist from POS[tt] evaluates the",
430     "residue center of mass distances. In the example, all atoms of a residue",
431     "are either selected or not, based on the single distance calculated.",
432 };
433
434 struct SyntaxHelpText
435 {
436     static const char        name[];
437     static const char        title[];
438     static const char *const text[];
439 };
440
441 const char        SyntaxHelpText::name[]  = "syntax";
442 const char        SyntaxHelpText::title[] =
443     "Selection syntax";
444 const char *const SyntaxHelpText::text[] = {
445     "A set of selections consists of one or more selections, separated by",
446     "semicolons. Each selection defines a set of positions for the analysis.",
447     "Each selection can also be preceded by a string that gives a name for",
448     "the selection for use in, e.g., graph legends.",
449     "If no name is provided, the string used for the selection is used",
450     "automatically as the name.[PAR]",
451
452     "For interactive input, the syntax is slightly altered: line breaks can",
453     "also be used to separate selections. \\ followed by a line break can",
454     "be used to continue a line if necessary.",
455     "Notice that the above only applies to real interactive input,",
456     "not if you provide the selections, e.g., from a pipe.[PAR]",
457
458     "It is possible to use variables to store selection expressions.",
459     "A variable is defined with the following syntax::",
460     "",
461     "  VARNAME = EXPR ;",
462     "",
463     "where [TT]EXPR[tt] is any valid selection expression.",
464     "After this, [TT]VARNAME[tt] can be used anywhere where [TT]EXPR[tt]",
465     "would be valid.[PAR]",
466
467     "Selections are composed of three main types of expressions, those that",
468     "define atoms ([TT]ATOM_EXPR[tt]), those that define positions",
469     "([TT]POS_EXPR[tt]), and those that evaluate to numeric values",
470     "([TT]NUM_EXPR[tt]). Each selection should be a [TT]POS_EXPR[tt]",
471     "or a [TT]ATOM_EXPR[tt] (the latter is automatically converted to",
472     "positions). The basic rules are as follows:",
473     "",
474     "* An expression like [TT]NUM_EXPR1 < NUM_EXPR2[tt] evaluates to an",
475     "  [TT]ATOM_EXPR[tt] that selects all the atoms for which the comparison",
476     "  is true.",
477     "* Atom expressions can be combined with boolean operations such as",
478     "  [TT]not ATOM_EXPR[tt], [TT]ATOM_EXPR and ATOM_EXPR[tt], or",
479     "  [TT]ATOM_EXPR or ATOM_EXPR[tt]. Parentheses can be used to alter the",
480     "  evaluation order.",
481     "* [TT]ATOM_EXPR[tt] expressions can be converted into [TT]POS_EXPR[tt]",
482     "  expressions in various ways, see the \"positions\" subtopic for more",
483     "  details.",
484     "* [TT]POS_EXPR[tt] can be converted into [TT]NUM_EXPR[tt] using syntax",
485     "  like \"[TT]x of POS_EXPR[tt]\". Currently, this is only supported for single",
486     "  positions like in expression \"[TT]x of cog of ATOM_EXPR[tt]\".",
487     "",
488
489     "Some keywords select atoms based on string values such as the atom name.",
490     "For these keywords, it is possible to use wildcards ([TT]name \"C*\"[tt])",
491     "or regular expressions (e.g., [TT]resname \"R[AB]\"[tt]).",
492     "The match type is automatically guessed from the string: if it contains",
493     "other characters than letters, numbers, '*', or '?', it is interpreted",
494     "as a regular expression.",
495     "To force the matching to use literal string matching, use",
496     "[TT]name = \"C*\"[tt] to match a literal C*.",
497     "To force other type of matching, use '?' or '~' in place of '=' to force",
498     "wildcard or regular expression matching, respectively.[PAR]",
499
500     "Strings that contain non-alphanumeric characters should be enclosed in",
501     "double quotes as in the examples. For other strings, the quotes are",
502     "optional, but if the value conflicts with a reserved keyword, a syntax",
503     "error will occur. If your strings contain uppercase letters, this should",
504     "not happen.[PAR]",
505
506     "Index groups provided with the [TT]-n[tt] command-line option or",
507     "generated by default can be accessed with [TT]group NR[tt] or",
508     "[TT]group NAME[tt], where [TT]NR[tt] is a zero-based index of the group",
509     "and [TT]NAME[tt] is part of the name of the desired group.",
510     "The keyword [TT]group[tt] is optional if the whole selection is",
511     "provided from an index group.",
512     "To see a list of available groups in the interactive mode, press enter",
513     "in the beginning of a line.",
514 };
515
516 } // namespace
517
518 namespace gmx
519 {
520
521 namespace
522 {
523
524 /*! \internal \brief
525  * Help topic implementation for an individual selection method.
526  *
527  * \ingroup module_selection
528  */
529 class KeywordDetailsHelpTopic : public AbstractSimpleHelpTopic
530 {
531     public:
532         //! Initialize help topic for the given selection method.
533         KeywordDetailsHelpTopic(const std::string         &name,
534                                 const gmx_ana_selmethod_t &method)
535             : name_(name), method_(method)
536         {
537         }
538
539         virtual const char *name() const
540         {
541             return name_.c_str();
542         }
543         virtual const char *title() const
544         {
545             return method_.help.helpTitle;
546         }
547
548     protected:
549         virtual std::string helpText() const
550         {
551             return joinStrings(method_.help.help,
552                                method_.help.help + method_.help.nlhelp, "\n");
553         }
554
555     private:
556         std::string                name_;
557         const gmx_ana_selmethod_t &method_;
558
559         GMX_DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(KeywordDetailsHelpTopic);
560 };
561
562 /*! \internal \brief
563  * Custom help topic for printing a list of selection keywords.
564  *
565  * \ingroup module_selection
566  */
567 class KeywordsHelpTopic : public CompositeHelpTopic<KeywordsHelpText>
568 {
569     public:
570         KeywordsHelpTopic();
571
572         virtual void writeHelp(const HelpWriterContext &context) const;
573
574     private:
575         /*! \brief
576          * Container for known selection methods.
577          *
578          * The first item in the pair is the name of the selection method, and
579          * the second points to the static data structure that describes the
580          * method.
581          * The name in the first item may differ from the name of the static
582          * data structure if an alias is defined for that method.
583          */
584         typedef std::vector<std::pair<std::string,
585                                       const gmx_ana_selmethod_t *> >
586             MethodList;
587
588         /*! \brief
589          * Prints markup for starting a list of keywords.
590          */
591         void writeKeywordListStart(const HelpWriterContext &context,
592                                    const char              *heading) const;
593         /*! \brief
594          * Prints markup for ending a list of keywords.
595          */
596         void writeKeywordListEnd(const HelpWriterContext &context,
597                                  const char              *extraInfo) const;
598
599         /*! \brief
600          * Prints a brief list of keywords (selection methods) available.
601          *
602          * \param[in] context  Context for printing the help.
603          * \param[in] type     Only methods that return this type are printed.
604          * \param[in] bModifiers  If false, \ref SMETH_MODIFIER methods are
605          *      excluded, otherwise only them are printed.
606          */
607         void printKeywordList(const HelpWriterContext &context,
608                               e_selvalue_t type, bool bModifiers) const;
609
610         /*! \brief
611          * Prints the detailed help for keywords for rst export.
612          */
613         void writeKeywordSubTopics(const HelpWriterContext &context) const;
614
615         MethodList              methods_;
616 };
617
618 KeywordsHelpTopic::KeywordsHelpTopic()
619 {
620     // TODO: This is not a very elegant way of getting the list of selection
621     // methods, but this needs to be rewritten in any case if/when #652 is
622     // implemented.
623     boost::scoped_ptr<SelectionParserSymbolTable> symtab(
624             new SelectionParserSymbolTable);
625     gmx_ana_selmethod_register_defaults(symtab.get());
626
627     SelectionParserSymbolIterator symbol
628         = symtab->beginIterator(SelectionParserSymbol::MethodSymbol);
629     while (symbol != symtab->endIterator())
630     {
631         const std::string         &symname = symbol->name();
632         const gmx_ana_selmethod_t *method  = symbol->methodValue();
633         methods_.push_back(std::make_pair(std::string(symname), method));
634         if (method->help.nlhelp > 0 && method->help.help != NULL)
635         {
636             addSubTopic(HelpTopicPointer(
637                                 new KeywordDetailsHelpTopic(symname, *method)));
638         }
639         ++symbol;
640     }
641 }
642
643 void KeywordsHelpTopic::writeHelp(const HelpWriterContext &context) const
644 {
645     context.writeTextBlock(helpText());
646     context.writeTextBlock("");
647
648     // Print the list of keywords
649     writeKeywordListStart(context, "Keywords that select atoms by an integer property:");
650     printKeywordList(context, INT_VALUE, false);
651     writeKeywordListEnd(context, "(use in expressions or like \"atomnr 1 to 5 7 9\")");
652
653     writeKeywordListStart(context, "Keywords that select atoms by a numeric property:");
654     printKeywordList(context, REAL_VALUE, false);
655     writeKeywordListEnd(context, "(use in expressions or like \"occupancy 0.5 to 1\")");
656
657     writeKeywordListStart(context, "Keywords that select atoms by a string property:");
658     printKeywordList(context, STR_VALUE, false);
659     writeKeywordListEnd(context, "(use like \"name PATTERN [PATTERN] ...\")");
660
661     writeKeywordListStart(context, "Additional keywords that directly select atoms:");
662     printKeywordList(context, GROUP_VALUE, false);
663     writeKeywordListEnd(context, NULL);
664
665     writeKeywordListStart(context, "Keywords that directly evaluate to positions:");
666     printKeywordList(context, POS_VALUE, false);
667     writeKeywordListEnd(context, "(see also \"positions\" subtopic)");
668
669     writeKeywordListStart(context, "Additional keywords:");
670     printKeywordList(context, POS_VALUE, true);
671     printKeywordList(context, NO_VALUE, true);
672     writeKeywordListEnd(context, NULL);
673
674     writeKeywordSubTopics(context);
675 }
676
677 void KeywordsHelpTopic::writeKeywordListStart(const HelpWriterContext &context,
678                                               const char              *heading) const
679 {
680     std::string fullHeading("* ");
681     fullHeading.append(heading);
682     context.writeTextBlock(fullHeading);
683     if (context.outputFormat() == eHelpOutputFormat_Rst)
684     {
685         context.writeTextBlock("");
686         context.writeTextBlock("  ::");
687         context.writeTextBlock("");
688     }
689 }
690
691 void KeywordsHelpTopic::writeKeywordListEnd(const HelpWriterContext &context,
692                                             const char              *extraInfo) const
693 {
694     if (context.outputFormat() == eHelpOutputFormat_Rst)
695     {
696         context.writeTextBlock("");
697     }
698     if (!isNullOrEmpty(extraInfo))
699     {
700         std::string fullInfo("  ");
701         fullInfo.append(extraInfo);
702         context.writeTextBlock(fullInfo);
703     }
704     context.writeTextBlock("");
705 }
706
707 void KeywordsHelpTopic::printKeywordList(const HelpWriterContext &context,
708                                          e_selvalue_t             type,
709                                          bool                     bModifiers) const
710 {
711     TextWriter                &file = context.outputFile();
712     MethodList::const_iterator iter;
713     for (iter = methods_.begin(); iter != methods_.end(); ++iter)
714     {
715         const gmx_ana_selmethod_t &method = *iter->second;
716         const bool                 bIsModifier
717             = (method.flags & SMETH_MODIFIER) != 0;
718         if (method.type == type && bModifiers == bIsModifier)
719         {
720             const bool bHasHelp = (method.help.nlhelp > 0 && method.help.help != NULL);
721             const bool bPrintHelpMark
722                 = bHasHelp && context.outputFormat() == eHelpOutputFormat_Console;
723             file.writeString(formatString("   %c ", bPrintHelpMark ? '+' : ' '));
724             if (method.help.syntax != NULL)
725             {
726                 file.writeLine(method.help.syntax);
727             }
728             else
729             {
730                 std::string symname = iter->first;
731                 if (symname != method.name)
732                 {
733                     symname.append(formatString(" (synonym for %s)", method.name));
734                 }
735                 file.writeLine(symname);
736             }
737         }
738     }
739 }
740
741 void KeywordsHelpTopic::writeKeywordSubTopics(const HelpWriterContext &context) const
742 {
743     if (context.outputFormat() != eHelpOutputFormat_Rst)
744     {
745         return;
746     }
747     std::set<std::string>      usedSymbols;
748     MethodList::const_iterator iter;
749     for (iter = methods_.begin(); iter != methods_.end(); ++iter)
750     {
751         const gmx_ana_selmethod_t &method = *iter->second;
752         const bool                 bHasHelp
753             = (method.help.nlhelp > 0 && method.help.help != NULL);
754         if (!bHasHelp || usedSymbols.count(iter->first) > 0)
755         {
756             continue;
757         }
758
759         std::string                title;
760         if (method.help.helpTitle != NULL)
761         {
762             title = method.help.helpTitle;
763             title.append(" - ");
764         }
765         title.append(iter->first);
766         MethodList::const_iterator mergeIter = iter;
767         for (++mergeIter; mergeIter != methods_.end(); ++mergeIter)
768         {
769             if (mergeIter->second->help.help == method.help.help)
770             {
771                 title.append(", ");
772                 title.append(mergeIter->first);
773                 usedSymbols.insert(mergeIter->first);
774             }
775         }
776
777         const IHelpTopic         *subTopic = findSubTopic(iter->first.c_str());
778         GMX_RELEASE_ASSERT(subTopic != NULL, "Keyword subtopic no longer exists");
779         HelpWriterContext         subContext(context);
780         subContext.enterSubSection(title);
781         subTopic->writeHelp(subContext);
782         context.writeTextBlock("");
783     }
784 }
785
786 }   // namespace
787
788 //! \cond libapi */
789 HelpTopicPointer createSelectionHelpTopic()
790 {
791     CompositeHelpTopicPointer root(new CompositeHelpTopic<CommonHelpText>);
792     root->registerSubTopic<SimpleHelpTopic<CmdLineHelpText> >();
793     root->registerSubTopic<SimpleHelpTopic<SyntaxHelpText> >();
794     root->registerSubTopic<SimpleHelpTopic<PositionsHelpText> >();
795     root->registerSubTopic<SimpleHelpTopic<ArithmeticHelpText> >();
796     root->registerSubTopic<KeywordsHelpTopic>();
797     root->registerSubTopic<SimpleHelpTopic<EvaluationHelpText> >();
798     root->registerSubTopic<SimpleHelpTopic<LimitationsHelpText> >();
799     root->registerSubTopic<SimpleHelpTopic<ExamplesHelpText> >();
800     return move(root);
801 }
802 //! \endcond
803
804 } // namespace gmx