Sort all includes in src/gromacs
[alexxy/gromacs.git] / src / gromacs / commandline / cmdlinemodulemanager.h
index 050946f737f4e4d6343b432c9ce3a3236fc0500c..62b39488ca28461e37673d088c16cbd36b9bc236 100644 (file)
 /*
+ * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
  *
- *                This source code is part of
+ * Copyright (c) 2012,2013,2014, by the GROMACS development team, led by
+ * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
+ * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
+ * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
  *
- *                 G   R   O   M   A   C   S
+ * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
+ * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
+ * of the License, or (at your option) any later version.
  *
- *          GROningen MAchine for Chemical Simulations
+ * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * Lesser General Public License for more details.
  *
- * Written by David van der Spoel, Erik Lindahl, Berk Hess, and others.
- * Copyright (c) 1991-2000, University of Groningen, The Netherlands.
- * Copyright (c) 2001-2009, The GROMACS development team,
- * check out http://www.gromacs.org for more information.
-
- * This program is free software; you can redistribute it and/or
- * modify it under the terms of the GNU General Public License
- * as published by the Free Software Foundation; either version 2
- * of the License, or (at your option) any later version.
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+ * License along with GROMACS; if not, see
+ * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
+ * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  *
- * If you want to redistribute modifications, please consider that
- * scientific software is very special. Version control is crucial -
- * bugs must be traceable. We will be happy to consider code for
- * inclusion in the official distribution, but derived work must not
- * be called official GROMACS. Details are found in the README & COPYING
- * files - if they are missing, get the official version at www.gromacs.org.
+ * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
+ * consider that scientific software is very special. Version
+ * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
+ * consider code for inclusion in the official distribution, but
+ * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
+ * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
+ * official version at http://www.gromacs.org.
  *
  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
- * the papers on the package - you can find them in the top README file.
- *
- * For more info, check our website at http://www.gromacs.org
+ * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  */
-/*! \file
+/*! \libinternal \file
  * \brief
  * Declares gmx::CommandLineModuleManager.
  *
- * \author Teemu Murtola <teemu.murtola@cbr.su.se>
- * \inpublicapi
+ * \author Teemu Murtola <teemu.murtola@gmail.com>
+ * \inlibraryapi
  * \ingroup module_commandline
  */
 #ifndef GMX_COMMANDLINE_CMDLINEMODULEMANAGER_H
 #define GMX_COMMANDLINE_CMDLINEMODULEMANAGER_H
 
-#include "../utility/common.h"
-#include "../utility/uniqueptr.h"
+#include "gromacs/onlinehelp/helptopicinterface.h"
+#include "gromacs/utility/common.h"
+#include "gromacs/utility/uniqueptr.h"
 
 namespace gmx
 {
 
+class CommandLineModuleGroup;
+class CommandLineModuleGroupData;
 class CommandLineModuleInterface;
-class ProgramInfo;
+class CommandLineProgramContext;
+class File;
+
+//! \addtogroup module_commandline
+//! \{
 
 //! Smart pointer type for managing a CommandLineModuleInterface.
 typedef gmx_unique_ptr<CommandLineModuleInterface>::type
-        CommandLineModulePointer;
-
-namespace internal
-{
-class CommandLineHelpModule;
-}
+    CommandLineModulePointer;
 
-/*! \brief
+/*! \libinternal \brief
  * Implements a wrapper command-line interface for multiple modules.
  *
  * Typical usage:
  * \code
-int
-main(int argc, char *argv[])
-{
-    const gmx::ProgramInfo &programInfo =
-        gmx::ProgramInfo::init("g_ana", argc, argv);
-    CopyRight(stderr, argv[0]);
-    try
-    {
-        gmx::CommandLineModuleManager manager(programInfo);
-        // <register all necessary modules>
-        return manager.run(argc, argv);
-    }
-    catch (const std::exception &ex)
-    {
-        fprintf(stderr, "%s", gmx::formatErrorMessage(ex).c_str());
-        return 1;
-    }
-}
+   int main(int argc, char *argv[])
+   {
+       gmx::CommandLineProgramContext &programContext = gmx::initForCommandLine(&argc, &argv);
+       try
+       {
+           gmx::CommandLineModuleManager manager("gmx", &programContext);
+           // <register all necessary modules>
+           int rc = manager.run(argc, argv);
+           gmx::finalizeForCommandLine();
+           return rc;
+       }
+       catch (const std::exception &ex)
+       {
+           gmx::printFatalErrorMessage(stderr, ex);
+           return gmx::processExceptionAtExit(ex);
+       }
+   }
  * \endcode
  *
- * \inpublicapi
- * \ingroup module_commandline
+ * \see page_wrapperbinary
+ * \inlibraryapi
  */
 class CommandLineModuleManager
 {
     public:
+        //! Function pointer type for a C main function.
+        typedef int (*CMainFunction)(int argc, char *argv[]);
+
+        /*! \brief
+         * Implements a main() method that runs a single module.
+         *
+         * \param argc   \c argc passed to main().
+         * \param argv   \c argv passed to main().
+         * \param module Module to run.
+         *
+         * This method allows for uniform behavior for binaries that only
+         * contain a single module without duplicating any of the
+         * implementation from CommandLineModuleManager (startup headers,
+         * common options etc.).
+         *
+         * The signature assumes that \p module construction does not throw
+         * (because otherwise the caller would need to duplicate all the
+         * exception handling code).  It is possible to move the construction
+         * inside the try/catch in this method using an indirection similar to
+         * TrajectoryAnalysisCommandLineRunner::runAsMain(), but until that is
+         * necessary, the current approach leads to simpler code.
+         *
+         * Usage:
+         * \code
+           int main(int argc, char *argv[])
+           {
+               CustomCommandLineModule module;
+               return gmx::CommandLineModuleManager::runAsMainSingleModule(argc, argv, &module);
+           }
+         * \endcode
+         *
+         * Does not throw.  All exceptions are caught and handled internally.
+         */
+        static int runAsMainSingleModule(int argc, char *argv[],
+                                         CommandLineModuleInterface *module);
+        /*! \brief
+         * Implements a main() method that runs a given function.
+         *
+         * \param argc         \c argc passed to main().
+         * \param argv         \c argv passed to main().
+         * \param mainFunction The main()-like method to wrap.
+         *
+         * This method creates a dummy command-line module that does its
+         * processing by calling \p mainFunction; see addModuleCMain() for
+         * details.  It then runs this module with runAsMainSingleModule().
+         * This allows the resulting executable to handle common options and do
+         * other common actions (e.g., startup headers) without duplicate code
+         * in the main methods.
+         *
+         * Usage:
+         * \code
+           int my_main(int argc, char *argv[])
+           {
+               // <...>
+           }
+
+           int main(int argc, char *argv[])
+           {
+               return gmx::CommandLineModuleManager::runAsMainCMain(argc, argv, &my_main);
+           }
+         * \endcode
+         *
+         * Does not throw.  All exceptions are caught and handled internally.
+         */
+        static int runAsMainCMain(int argc, char *argv[],
+                                  CMainFunction mainFunction);
+
         /*! \brief
          * Initializes a command-line module manager.
          *
-         * \param[in] programInfo  Program information for the running binary.
+         * \param[in] binaryName     Name of the running binary
+         *     (without Gromacs binary suffix or .exe on Windows).
+         * \param     programContext Program information for the running binary.
          * \throws    std::bad_alloc if out of memory.
          *
-         * The binary name is used to detect when the binary is run through a
+         * \p binaryName is used to detect when the binary is run through a
          * symlink, and automatically invoke a matching module in such a case.
+         *
+         * \p programInfo is non-const to allow the manager to amend it based
+         * on the actual module that is getting executed.
          */
-        explicit CommandLineModuleManager(const ProgramInfo &programInfo);
+        CommandLineModuleManager(const char                *binaryName,
+                                 CommandLineProgramContext *programContext);
         ~CommandLineModuleManager();
 
+        /*! \brief
+         * Sets the module manager to quiet mode: don't print anything.
+         *
+         * \param[in] bQuiet  Whether the module manager should remain silent.
+         *
+         * Normally, the module manager prints out some information to `stderr`
+         * before it starts the module and after it finishes.  This removes
+         * that output, which is useful in particular for unit tests so that
+         * they don't spam `stderr`.
+         */
+        void setQuiet(bool bQuiet);
+        /*! \brief
+         * Redirects the output of the module manager to a file.
+         *
+         * \param[in] output  File to write the output to.
+         *
+         * Normally, the module manager prints explicitly requested text such
+         * as help output to `stdout`, but this method can be used to redirect
+         * that output to a file.  This is used for unit tests, either to keep
+         * them quiet or to verify that output.  To keep implementation options
+         * open, behavior with `output == NULL` is undefined and should not be
+         * relied on.  For tests, there should only be need to call this a
+         * single time, right after creating the manager.
+         */
+        void setOutputRedirect(File *output);
+
+        /*! \brief
+         * Makes the manager always run a single module.
+         *
+         * \param     module  Module to run.
+         *
+         * This method disables all mechanisms for selecting a module, and
+         * directly passes all command-line arguments to \p module.
+         * Help arguments are an exception: these are still recognized by the
+         * manager and translated into a call to
+         * CommandLineModuleInterface::writeHelp().
+         *
+         * This is public mainly for unit testing purposes; for other code,
+         * runAsMainSingleModule() typically provides the desired
+         * functionality.
+         *
+         * Does not throw.
+         */
+        void setSingleModule(CommandLineModuleInterface *module);
         /*! \brief
          * Adds a given module to this manager.
          *
@@ -114,6 +236,25 @@ class CommandLineModuleManager
          * \see registerModule()
          */
         void addModule(CommandLineModulePointer module);
+        /*! \brief
+         * Adds a module that runs a given main()-like function.
+         *
+         * \param[in] name             Name for the module.
+         * \param[in] shortDescription One-line description for the module.
+         * \param[in] mainFunction     Main function to wrap.
+         * \throws    std::bad_alloc if out of memory.
+         *
+         * There is normally no need to call this method outside the Gromacs
+         * library.  User code usually wants to use runAsMainCMain().
+         *
+         * \p name and \p shortDescription should be string constants, or the
+         * caller should otherwise ensure that they stay in scope for the
+         * duration the CommandLineModuleManager object exists.
+         * \p mainFunction should call parse_common_args() to process its
+         * command-line arguments.
+         */
+        void addModuleCMain(const char *name, const char *shortDescription,
+                            CMainFunction mainFunction);
         /*! \brief
          * Registers a module of a certain type to this manager.
          *
@@ -134,6 +275,29 @@ class CommandLineModuleManager
             addModule(CommandLineModulePointer(new Module));
         }
 
+        /*! \brief
+         * Adds a group for modules to use in help output.
+         *
+         * \param[in] title  Short title for the group.
+         * \returns   Handle that can be used to add modules to the group.
+         * \throws    std::bad_alloc if out of memory.
+         *
+         * Creates a group that is used to structure the list of all modules in
+         * help output.  Modules are added to the group using the returned
+         * object.
+         */
+        CommandLineModuleGroup addModuleGroup(const char *title);
+
+        /*! \brief
+         * Makes given help topic available through the manager's help module.
+         *
+         * \param[in]  topic  Help topic to add.
+         * \throws     std::bad_alloc if out of memory.
+         *
+         * The manager takes ownership of the help topic.
+         */
+        void addHelpTopic(HelpTopicPointer topic);
+
         /*! \brief
          * Runs a module based on given command line.
          *
@@ -153,13 +317,61 @@ class CommandLineModuleManager
         class Impl;
 
         PrivateImplPointer<Impl> impl_;
+};
+
+/*! \libinternal \brief
+ * Handle to add content to a group added with
+ * CommandLineModuleManager::addModuleGroup().
+ *
+ * This class only provides a public interface to construct a module group for
+ * CommandLineModuleManager, and has semantics similar to a pointer: copies all
+ * point to the same group.  The actual state of the group is maintained in an
+ * internal implementation class.
+ *
+ * \inlibraryapi
+ */
+class CommandLineModuleGroup
+{
+    public:
+        /*! \cond internal */
+        //! Shorthand for the implementation type that holds all the data.
+        typedef CommandLineModuleGroupData Impl;
+
+        //! Creates a new group (only called by CommandLineModuleManager).
+        explicit CommandLineModuleGroup(Impl *impl) : impl_(impl) {}
+        //! \endcond
 
         /*! \brief
-         * Needed to access information about registered modules etc.
+         * Adds a module to this group.
+         *
+         * \param[in] name  Name of the module.
+         * \throws    std::bad_alloc if out of memory.
+         *
+         * This works as addModuleWithDescription(), but uses the short
+         * description of the module itself as the description.
+         *
+         * \see addModuleWithDescription()
          */
-        friend class internal::CommandLineHelpModule;
+        void addModule(const char *name);
+        /*! \brief
+         * Adds a module to this group with a custom description.
+         *
+         * \param[in] name        Name of the module.
+         * \param[in] description Description of the module in this group.
+         * \throws    std::bad_alloc if out of memory.
+         *
+         * \p name must name a module added into the CommandLineModuleManager.
+         * It is possible to add the same module into multiple groups.
+         */
+        void addModuleWithDescription(const char *name, const char *description);
+
+    private:
+        //! Pointer to the data owned by CommandLineModuleManager.
+        Impl                     *impl_;
 };
 
+//! \}
+
 } // namespace gmx
 
 #endif