git.cworth.org Git - scherzo/blob - scherzo.c

   1 /* scherzo - Music notation training
   2  *
   3  * Copyright © 2010 Carl Worth
   4  *
   5  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/ .
  17  */
  18
  19 #include <gtk/gtk.h>
  20 #include <gdk/gdkkeysyms.h>
  21
  22 #include <asoundlib.h>
  23
  24 #include "score.h"
  25 #include "mnemon.h"
  26
  27 #define ARRAY_SIZE(arr) ((int) (sizeof(arr) / sizeof(arr[0])))
  28
  29 #define unused(foo) foo __attribute__((unused))
  30
  31 #define MIDI_BUF_SIZE 4096
  32
  33 typedef struct challenge
  34 {
  35     int active;
  36     bin_t *bin;
  37     int item_index;
  38     score_staff_t *staff;
  39     pitch_t pitch;
  40
  41     int satisfied;
  42     int mistaken;
  43 } challenge_t;
  44
  45 typedef struct pitch_group
  46 {
  47     void *ctx;
  48     pitch_t *pitches;
  49     int size;
  50     int num_pitches;
  51 } pitch_group_t;
  52
  53 typedef struct scherzo
  54 {
  55     void *ctx;
  56
  57     GtkWidget *window;
  58     score_t *score;
  59     int staff_height;
  60
  61     score_staff_t *treble;
  62     score_staff_t *bass;
  63     score_chord_t *chord;
  64
  65     /* The word "keyboard" here is referring to a "computer
  66      * keyboard". Any "piano keyboard" key knows its own octave and
  67      * accidental already. */
  68     int keyboard_octave;
  69
  70     int midi_fd;
  71     snd_midi_event_t *snd_midi_event;
  72
  73     mnemon_t mnemon;
  74     challenge_t challenge;
  75
  76     pitch_group_t notes_pressed;
  77     pitch_group_t notes_pedaled;
  78
  79     int pedal_pressed;
  80
  81     scherzo_key_t key;
  82 } scherzo_t;
  83
  84 /* Forward declarations. */
  85 static void
  86 scherzo_press_note (scherzo_t *scherzo, pitch_t pitch);
  87
  88 static void
  89 scherzo_release_note (scherzo_t *scherzo, pitch_t pitch);
  90
  91 static void
  92 scherzo_press_pedal (scherzo_t *scherzo);
  93
  94 static void
  95 scherzo_release_pedal (scherzo_t *scherzo);
  96
  97 static void
  98 _judge_pitch (scherzo_t *scherzo, pitch_t pitch);
  99
 100 static void
 101 _score_challenge (scherzo_t *scherzo);
 102
 103 static void
 104 pitch_group_remove_pitches (pitch_group_t *group);
 105
 106 static void
 107 scherzo_update_notes_and_chord (scherzo_t *scherzo);
 108
 109 static int
 110 on_delete_event_quit (unused (GtkWidget *widget),
 111                       unused (GdkEvent *event),
 112                       unused (gpointer user_data))
 113 {
 114     gtk_main_quit ();
 115
 116     /* Returning FALSE allows the default handler for delete-event
 117      * to proceed to cleanup the widget. */
 118     return FALSE;
 119 }
 120
 121 static int
 122 on_expose_event_draw (GtkWidget *widget,
 123                       unused (GdkEventExpose *expose),
 124                       void * user_data)
 125 {
 126     scherzo_t *scherzo = user_data;
 127     score_t *score = scherzo->score;
 128     cairo_t *cr;
 129     GtkAllocation allocation;
 130     static const int pad = 10;
 131     int widget_width;
 132
 133     gtk_widget_get_allocation (widget, &allocation);
 134     widget_width = allocation.width;
 135
 136     cr = gdk_cairo_create (widget->window);
 137
 138     /* White background */
 139     cairo_set_source_rgb (cr, 1.0, 1.0, 1.0);
 140     cairo_paint (cr);
 141
 142     /* Add some padding on the sides and top */
 143     cairo_translate (cr, pad, scherzo->staff_height);
 144     score_set_staff_height (score, scherzo->staff_height);
 145     score_set_width (score, widget_width - 2 * pad);
 146
 147     score_draw (score, cr);
 148
 149     return TRUE;
 150 }
 151
 152 static int
 153 on_key_press_event (GtkWidget *widget,
 154                     GdkEventKey *key,
 155                     void *user_data)
 156 {
 157     scherzo_t *scherzo = user_data;
 158     int octave;
 159     pitch_t pitch = PITCH_NOT_A_PITCH;
 160
 161     if (scherzo->challenge.active)
 162         octave = PITCH_OCTAVE (scherzo->challenge.pitch);
 163     else
 164         octave = scherzo->keyboard_octave;
 165
 166     switch (key->keyval) {
 167     case GDK_KEY_plus:
 168     case GDK_KEY_KP_Add:
 169     case GDK_KEY_equal:
 170     case GDK_KEY_KP_Equal:
 171         scherzo->staff_height += 4;
 172         gtk_widget_queue_draw (widget);
 173         return TRUE;
 174         break;
 175     case GDK_KEY_minus:
 176     case GDK_KEY_KP_Subtract:
 177         scherzo->staff_height -= 4;
 178         gtk_widget_queue_draw (widget);
 179         return TRUE;
 180         break;
 181     case GDK_KEY_Escape:
 182         gtk_main_quit ();
 183         return FALSE;
 184     /* Map a piano keyboard onto the computer keyboard with white keys
 185      * along the home row, (piano C on computer A, up to next octave
 186      * higher C on computer K). Black keys are in the expected
 187      * positions, (C# is W, D# is E, etc.).
 188      */
 189     case GDK_KEY_a:
 190     case GDK_KEY_A:
 191         pitch = PITCH_LITERAL (C, NATURAL, octave);
 192         break;
 193     case GDK_KEY_s:
 194     case GDK_KEY_S:
 195         pitch = PITCH_LITERAL (D, NATURAL, octave);
 196         break;
 197     case GDK_KEY_d:
 198     case GDK_KEY_D:
 199         pitch = PITCH_LITERAL (E, NATURAL, octave);
 200         break;
 201     case GDK_KEY_f:
 202     case GDK_KEY_F:
 203         pitch = PITCH_LITERAL (F, NATURAL, octave);
 204         break;
 205     case GDK_KEY_g:
 206     case GDK_KEY_G:
 207         pitch = PITCH_LITERAL (G, NATURAL, octave);
 208         break;
 209     case GDK_KEY_h:
 210     case GDK_KEY_H:
 211         pitch = PITCH_LITERAL (A, NATURAL, octave);
 212         break;
 213     case GDK_KEY_j:
 214     case GDK_KEY_J:
 215         pitch = PITCH_LITERAL (B, NATURAL, octave);
 216         break;
 217     case GDK_KEY_k:
 218     case GDK_KEY_K:
 219         pitch = PITCH_LITERAL (C, NATURAL, octave + 1);
 220         break;
 221     case GDK_KEY_l:
 222     case GDK_KEY_L:
 223         pitch = PITCH_LITERAL (D, NATURAL, octave + 1);
 224         break;
 225     case GDK_KEY_semicolon:
 226     case GDK_KEY_colon:
 227         pitch = PITCH_LITERAL (E, NATURAL, octave + 1);
 228         break;
 229     case GDK_KEY_apostrophe:
 230     case GDK_KEY_quotedbl:
 231         pitch = PITCH_LITERAL (F, NATURAL, octave + 1);
 232         break;
 233     case GDK_KEY_w:
 234     case GDK_KEY_W:
 235         pitch = PITCH_LITERAL (C, SHARP, octave);
 236         break;
 237     case GDK_KEY_e:
 238     case GDK_KEY_E:
 239         pitch = PITCH_LITERAL (D, SHARP, octave);
 240         break;
 241     case GDK_KEY_t:
 242     case GDK_KEY_T:
 243         pitch = PITCH_LITERAL (F, SHARP, octave);
 244         break;
 245     case GDK_KEY_y:
 246     case GDK_KEY_Y:
 247         pitch = PITCH_LITERAL (G, SHARP, octave);
 248         break;
 249     case GDK_KEY_u:
 250     case GDK_KEY_U:
 251         pitch = PITCH_LITERAL (A, SHARP, octave);
 252         break;
 253     case GDK_KEY_o:
 254     case GDK_KEY_O:
 255         pitch = PITCH_LITERAL (C, SHARP, octave + 1);
 256         break;
 257     case GDK_KEY_p:
 258     case GDK_KEY_P:
 259         pitch = PITCH_LITERAL (D, SHARP, octave + 1);
 260         break;
 261     case GDK_KEY_bracketright:
 262     case GDK_KEY_braceright:
 263         pitch = PITCH_LITERAL (F, SHARP, octave + 1);
 264         break;
 265     case GDK_KEY_0:
 266     case GDK_KEY_1:
 267     case GDK_KEY_2:
 268     case GDK_KEY_3:
 269     case GDK_KEY_4:
 270     case GDK_KEY_5:
 271     case GDK_KEY_6:
 272     case GDK_KEY_7:
 273     case GDK_KEY_8:
 274         scherzo->keyboard_octave = key->keyval - GDK_KEY_0;
 275         break;
 276     case GDK_KEY_space:
 277         scherzo_press_pedal (scherzo);
 278         break;
 279     case GDK_KEY_Return:
 280         /* Clear all notes when Return is pressed. */
 281         pitch_group_remove_pitches (&scherzo->notes_pressed);
 282         pitch_group_remove_pitches (&scherzo->notes_pedaled);
 283         scherzo_update_notes_and_chord (scherzo);
 284         break;
 285     }
 286
 287     if (pitch != PITCH_NOT_A_PITCH)
 288     {
 289         pitch = scherzo_key_spell_pitch (&scherzo->key, pitch);
 290
 291         scherzo_press_note (scherzo, pitch);
 292         _judge_pitch (scherzo, pitch);
 293         gtk_widget_queue_draw (scherzo->window);
 294
 295         return TRUE;
 296     }
 297
 298     /* Allow an unhandled event to propagate to other handlers. */
 299     return FALSE;
 300 }
 301
 302 static int
 303 on_key_release_event (unused (GtkWidget *widget),
 304                       GdkEventKey *key,
 305                       void *user_data)
 306 {
 307     scherzo_t *scherzo = user_data;
 308     int octave;
 309     pitch_t pitch = PITCH_NOT_A_PITCH;
 310
 311     if (scherzo->challenge.active)
 312         octave = PITCH_OCTAVE (scherzo->challenge.pitch);
 313     else
 314         octave = scherzo->keyboard_octave;
 315
 316     switch (key->keyval) {
 317     case GDK_KEY_a:
 318     case GDK_KEY_A:
 319         pitch = PITCH_LITERAL (C, NATURAL, octave);
 320         break;
 321     case GDK_KEY_s:
 322     case GDK_KEY_S:
 323         pitch = PITCH_LITERAL (D, NATURAL, octave);
 324         break;
 325     case GDK_KEY_d:
 326     case GDK_KEY_D:
 327         pitch = PITCH_LITERAL (E, NATURAL, octave);
 328         break;
 329     case GDK_KEY_f:
 330     case GDK_KEY_F:
 331         pitch = PITCH_LITERAL (F, NATURAL, octave);
 332         break;
 333     case GDK_KEY_g:
 334     case GDK_KEY_G:
 335         pitch = PITCH_LITERAL (G, NATURAL, octave);
 336         break;
 337     case GDK_KEY_h:
 338     case GDK_KEY_H:
 339         pitch = PITCH_LITERAL (A, NATURAL, octave);
 340         break;
 341     case GDK_KEY_j:
 342     case GDK_KEY_J:
 343         pitch = PITCH_LITERAL (B, NATURAL, octave);
 344         break;
 345     case GDK_KEY_k:
 346     case GDK_KEY_K:
 347         pitch = PITCH_LITERAL (C, NATURAL, octave + 1);
 348         break;
 349     case GDK_KEY_l:
 350     case GDK_KEY_L:
 351         pitch = PITCH_LITERAL (D, NATURAL, octave + 1);
 352         break;
 353     case GDK_KEY_semicolon:
 354     case GDK_KEY_colon:
 355         pitch = PITCH_LITERAL (E, NATURAL, octave + 1);
 356         break;
 357     case GDK_KEY_apostrophe:
 358     case GDK_KEY_quotedbl:
 359         pitch = PITCH_LITERAL (F, NATURAL, octave + 1);
 360         break;
 361     case GDK_KEY_w:
 362     case GDK_KEY_W:
 363         pitch = PITCH_LITERAL (C, SHARP, octave);
 364         break;
 365     case GDK_KEY_e:
 366     case GDK_KEY_E:
 367         pitch = PITCH_LITERAL (D, SHARP, octave);
 368         break;
 369     case GDK_KEY_t:
 370     case GDK_KEY_T:
 371         pitch = PITCH_LITERAL (F, SHARP, octave);
 372         break;
 373     case GDK_KEY_y:
 374     case GDK_KEY_Y:
 375         pitch = PITCH_LITERAL (G, SHARP, octave);
 376         break;
 377     case GDK_KEY_u:
 378     case GDK_KEY_U:
 379         pitch = PITCH_LITERAL (A, SHARP, octave);
 380         break;
 381     case GDK_KEY_o:
 382     case GDK_KEY_O:
 383         pitch = PITCH_LITERAL (C, SHARP, octave + 1);
 384         break;
 385     case GDK_KEY_p:
 386     case GDK_KEY_P:
 387         pitch = PITCH_LITERAL (D, SHARP, octave + 1);
 388         break;
 389     case GDK_KEY_bracketright:
 390     case GDK_KEY_braceright:
 391         pitch = PITCH_LITERAL (F, SHARP, octave + 1);
 392         break;
 393     case GDK_KEY_space:
 394         scherzo_release_pedal (scherzo);
 395         break;
 396     }
 397
 398     if (pitch != PITCH_NOT_A_PITCH)
 399     {
 400         pitch = scherzo_key_spell_pitch (&scherzo->key, pitch);
 401
 402         scherzo_release_note (scherzo, pitch);
 403         _score_challenge (scherzo);
 404         gtk_widget_queue_draw (scherzo->window);
 405
 406         return TRUE;
 407     }
 408
 409
 410     /* Allow an unhandled event to propagate to other handlers. */
 411     return FALSE;
 412 }
 413
 414 /* Return true if 'a' and 'b' sound identical, (even if spelled differently)
 415  *
 416  * This comparison considers octaves as significant. So Bb and A# in
 417  * the same octave are considered enharmonic, but Bb and A# in
 418  * different octaves are not. */
 419 static int
 420 _pitches_are_enharmonic (pitch_t a, pitch_t b)
 421 {
 422     return pitch_to_midi (a) == pitch_to_midi (b);
 423 }
 424
 425 /* Determine a chord name (if any) from the current notes pressed */
 426
 427 typedef struct analyzed_pitch {
 428     /* Original note being analzyed. */
 429     pitch_t pitch;
 430
 431     /* Absolute pitch (expressed as midi number). */
 432     int midi_pitch;
 433
 434     /* Pitch relative to bass note. */
 435     int relative_pitch;
 436 } analyzed_pitch_t;
 437
 438 static int
 439 _compare_analyzed_pitch_by_midi_pitch (const void *va, const void *vb)
 440 {
 441     const analyzed_pitch_t *a = va, *b = vb;
 442
 443     return a->midi_pitch - b->midi_pitch;
 444 }
 445
 446 static int
 447 _compare_analyzed_pitch_by_relative_pitch (const void *va, const void *vb)
 448 {
 449     const analyzed_pitch_t *a = va, *b = vb;
 450
 451     return a->relative_pitch - b->relative_pitch;
 452 }
 453
 454 typedef struct modified_degree
 455 {
 456     int degree;
 457     int modification;
 458 } modified_degree_t;
 459
 460 static int
 461 _modified_degree_to_half_steps (const modified_degree_t *degree)
 462 {
 463     int half_steps;
 464     int scale_degree = degree->degree;
 465
 466     /* Restrict to actual degrees within a scale. */
 467     if (scale_degree > 7)
 468         scale_degree = (scale_degree % 8) + 1;
 469
 470     /* Number of half steps from root to specified degree within a
 471      * diatonic scale. */
 472     switch (scale_degree) {
 473     case 1:
 474         half_steps = 0;
 475         break;
 476     case 2:
 477         half_steps = 2;
 478         break;
 479     case 3:
 480         half_steps = 4;
 481         break;
 482     case 4:
 483         half_steps = 5;
 484         break;
 485     case 5:
 486         half_steps = 7;
 487         break;
 488     case 6:
 489         half_steps = 9;
 490         break;
 491     case 7:
 492         half_steps = 11;
 493         break;
 494     default:
 495         fprintf (stderr, "Internal: Invalid degree %d\n", degree->degree);
 496         exit (1);
 497         break;
 498     }
 499
 500     return half_steps + degree->modification;
 501 }
 502
 503 static int
 504 _chord_signature_matches (analyzed_pitch_t *pitches,
 505                           int num_pitches,
 506                           modified_degree_t *degrees,
 507                           int num_degrees,
 508                           int inversion,
 509                           pitch_t *root)
 510 {
 511 #define MAX_DEGREES 6
 512     int relative_pitches[MAX_DEGREES];
 513     int i, root_index;
 514
 515     assert (num_degrees <= MAX_DEGREES);
 516
 517     if (num_pitches != num_degrees)
 518         return 0;
 519
 520     if (inversion >= num_degrees)
 521         return 0;
 522
 523     /* We never spell simple intervals as inversions. */
 524     if (num_degrees == 2 && inversion > 0)
 525         return 0;
 526
 527     for (i = 0; i < num_degrees; i++) {
 528         /* The num_degrees is in the addition just to ensure all
 529          * inputs to the modulus operator remain positive. */
 530         int index = (i + num_degrees - inversion) % num_degrees;
 531
 532         /* Again, adding a 12 to keep things positive. */
 533         relative_pitches[index] =
 534             (12 +
 535              _modified_degree_to_half_steps (&degrees[i]) -
 536              _modified_degree_to_half_steps (&degrees[inversion])) % 12;
 537
 538     }
 539
 540     for (i = 0; i < num_pitches; i++)
 541         if (pitches[i].relative_pitch != relative_pitches[i])
 542             return 0;
 543
 544     root_index = (num_pitches - inversion) % num_pitches;
 545     *root = pitches[root_index].pitch;
 546
 547     return 1;
 548 }
 549
 550 typedef struct chord_signature
 551 {
 552     int num_degrees;
 553     modified_degree_t degrees[MAX_DEGREES];
 554     const char *name;
 555 } chord_signature_t;
 556
 557 /* XXX: The superscript rise value should be relative to the current
 558  * font size. Best would be for pango to support this. See:
 559  *
 560  * https://bugzilla.gnome.org/show_bug.cgi?id=708780
 561  *
 562  * For now, these are emipirically-derived values that look reasonable
 563  * at the default size that score.c is using to draw the staff. If the
 564  * user scales the staff up or down then these will look wrong.
 565  */
 566
 567 #define SUP "<span font='33' rise='30000'>"
 568 #define PUS "</span>"
 569
 570 chord_signature_t signatures[] = {
 571     /* Octave */
 572     { 1, {{1, 0}}, "P8" },
 573
 574     /* Intervals */
 575     { 2, {{1, 0}, {2, -1}}, "m2" },
 576     { 2, {{1, 0}, {2,  0}}, "M2" },
 577     { 2, {{1, 0}, {3, -1}}, "m3" },
 578     { 2, {{1, 0}, {3,  0}}, "M3" },
 579     { 2, {{1, 0}, {4,  0}}, "P4" },
 580     { 2, {{1, 0}, {5, -1}}, "Tri-tone" },
 581     { 2, {{1, 0}, {5,  0}}, "P5" },
 582     { 2, {{1, 0}, {6, -1}}, "m6" },
 583     { 2, {{1, 0}, {6,  0}}, "M6" },
 584     { 2, {{1, 0}, {7, -1}}, "m7" },
 585     { 2, {{1, 0}, {7,  0}}, "M7" },
 586
 587     /* Triads */
 588     { 3, {{1, 0}, {4,  0}, {5,  0}}, "sus" },
 589     { 3, {{1, 0}, {3,  0}, {5, +1}}, SUP "+" PUS },
 590     { 3, {{1, 0}, {3,  0}, {5,  0}}, "" },
 591     { 3, {{1, 0}, {3, -1}, {5,  0}}, "m" },
 592     { 3, {{1, 0}, {3, -1}, {5, -1}}, "°" },
 593     { 3, {{1, 0}, {2,  0}, {5,  0}}, "msus2" },
 594
 595     /* Seventh chords with no 3rd */
 596     { 3, {{1, 0}, {5, +1}, {7,  0}}, SUP "+M7" PUS },
 597     { 3, {{1, 0}, {5, +1}, {7, -1}}, SUP "+7" PUS },
 598     { 3, {{1, 0}, {5,  0}, {7,  0}}, "M7" },
 599     { 3, {{1, 0}, {5,  0}, {7, -1}}, "7" },
 600     { 3, {{1, 0}, {5, -1}, {7, -1}}, "7♭5" },
 601
 602     /* Seventh chords with no 5th */
 603     { 3, {{1, 0}, {4,  0}, {7,  0}}, "M7sus" },
 604     { 3, {{1, 0}, {4,  0}, {7, -1}}, "7sus" },
 605     { 3, {{1, 0}, {3,  0}, {7,  0}}, "M7" },
 606     { 3, {{1, 0}, {3,  0}, {7, -1}}, "7" },
 607     { 3, {{1, 0}, {3, -1}, {7,  0}}, "m" SUP "M7" PUS },
 608     { 3, {{1, 0}, {3, -1}, {7, -1}}, "m7" },
 609     { 3, {{1, 0}, {2,  0}, {7,  0}}, "m" SUP "M7" PUS "sus2" },
 610     { 3, {{1, 0}, {2,  0}, {7, -1}}, "m7sus2" },
 611
 612     /* Sixth chords */
 613     { 4, {{1, 0}, {4,  0}, {5,  0}, {6,  0}}, "6sus" },
 614     { 4, {{1, 0}, {3,  0}, {5,  0}, {6,  0}}, "6" }, /* Ambiguous with m7 */
 615     { 4, {{1, 0}, {3, -1}, {5,  0}, {6,  0}}, "m6" },
 616     { 4, {{1, 0}, {2,  0}, {5,  0}, {6,  0}}, "m6sus2" },
 617
 618     /* Seventh chords */
 619     { 4, {{1, 0}, {4,  0}, {5, +1}, {7,  0}}, SUP "+M7" PUS "sus" },
 620     { 4, {{1, 0}, {4,  0}, {5, +1}, {7, -1}}, SUP "+7" PUS "sus" },
 621     { 4, {{1, 0}, {4,  0}, {5,  0}, {7,  0}}, "M7sus" },
 622     { 4, {{1, 0}, {4,  0}, {5,  0}, {7, -1}}, "7sus" },
 623     { 4, {{1, 0}, {4,  0}, {5, -1}, {7, -1}}, "7♭5sus" },
 624     { 4, {{1, 0}, {3,  0}, {5, +1}, {7,  0}}, SUP "+M7" PUS },
 625     { 4, {{1, 0}, {3,  0}, {5, +1}, {7, -1}}, SUP "+7" PUS },
 626     { 4, {{1, 0}, {3,  0}, {5,  0}, {7,  0}}, "M7" },
 627     { 4, {{1, 0}, {3,  0}, {5,  0}, {7, -1}}, "7" },
 628     { 4, {{1, 0}, {3,  0}, {5, -1}, {7, -1}}, "7♭5" },
 629     { 4, {{1, 0}, {3, -1}, {5,  0}, {7,  0}}, "m" SUP "M7" PUS },
 630     { 4, {{1, 0}, {3, -1}, {5,  0}, {7, -1}}, "m7" },
 631     { 4, {{1, 0}, {3, -1}, {5, -1}, {7,  0}}, "°" SUP "M7" PUS },
 632     { 4, {{1, 0}, {3, -1}, {5, -1}, {7, -1}}, "𝆩" SUP "7" PUS },
 633     { 4, {{1, 0}, {3, -1}, {5, -1}, {7, -2}}, "°" SUP "7" PUS },
 634     { 4, {{1, 0}, {2,  0}, {5,  0}, {7,  0}}, "m" SUP "M7" PUS "sus2" },
 635     { 4, {{1, 0}, {2,  0}, {5,  0}, {7, -1}}, "m7sus2" },
 636     { 4, {{1, 0}, {2,  0}, {5, -1}, {7,  0}}, "°" SUP "M7" PUS "sus2" },
 637     { 4, {{1, 0}, {2,  0}, {5, -1}, {7, -1}}, "𝆩" SUP "7" PUS "sus2" },
 638     { 4, {{1, 0}, {2,  0}, {5, -1}, {7, -2}}, "°" SUP "7" PUS "sus2" }, /* Ambiguous with 7 */
 639
 640     /* The sorting for chords with degree higher than 9 is funny
 641      * to keep the array in degree order after reducing each
 642      * degree to an actual scale degree, (9 -> 2, 11 -> 4, 13 ->
 643      * 6) */
 644
 645     /* Ninth chords voiced with no 5th */
 646     { 4, {{1, 0}, {9,  0}, {4,  0}, {7,  0}}, "M9sus" },
 647     { 4, {{1, 0}, {9,  0}, {4,  0}, {7, -1}}, "9sus" },
 648     { 4, {{1, 0}, {9,  0}, {3,  0}, {7,  0}}, "M9" },
 649     { 4, {{1, 0}, {9,  0}, {3,  0}, {7, -1}}, "9" },
 650     { 4, {{1, 0}, {9,  0}, {3, -1}, {7,  0}}, "m" SUP "M9" PUS },
 651     { 4, {{1, 0}, {9,  0}, {3, -1}, {7, -1}}, "m9" },
 652     { 4, {{1, 0}, {9, -1}, {3, -1}, {7, -1}}, "m♭9" },
 653     { 4, {{1, 0}, {9,  0}, {3, -1}, {6,  0}}, "m6/9" },
 654     { 4, {{1, 0}, {9, -1}, {3, -1}, {6,  0}}, "m6/♭9" },
 655
 656     /* Sixth plus 9 */
 657     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {3,  0}, {5,  0}, {6,  0}}, "6/9" },
 658     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {3, -1}, {5,  0}, {6,  0}}, "m6/9" },
 659     { 5, {{1, 0}, {9, -1}, {3, -1}, {5,  0}, {6,  0}}, "m6/♭9" },
 660
 661     /* Seventh plus altered 9 */
 662     { 5, {{1, 0}, {9, +1}, {3,  0}, {5,  0}, {7, -1}}, "7♯9" },
 663     { 5, {{1, 0}, {9, -1}, {3,  0}, {5,  0}, {7, -1}}, "7♭9" },
 664     { 5, {{1, 0}, {9, +1}, {3,  0}, {5, -1}, {7, -1}}, "7♭5♯9" },
 665     { 5, {{1, 0}, {9, -1}, {3,  0}, {5, -1}, {7, -1}}, "7♭5♭9" },
 666
 667     /* Ninth chords */
 668     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {4,  0}, {5, +1}, {7,  0}}, SUP "+M9" PUS "sus" },
 669     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {4,  0}, {5, +1}, {7, -1}}, SUP "+9" PUS "sus" },
 670     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {4,  0}, {5,  0}, {7,  0}}, "M9sus" },
 671     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {4,  0}, {5,  0}, {7, -1}}, "9sus" },
 672     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {3,  0}, {5, +1}, {7,  0}}, SUP "+M9" PUS },
 673     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {3,  0}, {5, +1}, {7, -1}}, SUP "+9" PUS },
 674     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {3,  0}, {5,  0}, {7,  0}}, "M9" },
 675     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {3,  0}, {5,  0}, {7, -1}}, "9" },
 676     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {3, -1}, {5,  0}, {7,  0}}, "m" SUP "M9" PUS },
 677     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {3, -1}, {5,  0}, {7, -1}}, "m9" },
 678     { 5, {{1, 0}, {9, -1}, {3, -1}, {5,  0}, {7, -1}}, "m♭9" },
 679     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {3,  0}, {5, -1}, {7,  0}}, "M9" SUP "♭5" PUS },
 680     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {3,  0}, {5, -1}, {7, -1}}, "9" SUP "♭5" PUS },
 681     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {3, -1}, {5, -1}, {7,  0}}, "m" SUP "M9♭5" PUS },
 682     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {3, -1}, {5, -1}, {7, -1}}, "𝆩" SUP "9" PUS },
 683     { 5, {{1, 0}, {9, -1}, {3, -1}, {5, -1}, {7, -1}}, "𝆩" SUP "♭9" PUS },
 684     { 5, {{1, 0}, {9,  0}, {3, -1}, {5, -1}, {7, -2}}, "°" SUP "9" PUS },
 685     { 5, {{1, 0}, {9, -1}, {3, -1}, {5, -1}, {7, -2}}, "°" SUP "♭9" PUS },
 686
 687     /* Eleventh chords */
 688     { 6, {{1, 0}, {9,  0}, {3,  0}, {11,  0}, {5, +1}, {7,  0}}, SUP "+M11" PUS },
 689     { 6, {{1, 0}, {9,  0}, {3,  0}, {11,  0}, {5, +1}, {7, -1}}, SUP "+11" PUS },
 690     { 6, {{1, 0}, {9,  0}, {3,  0}, {11,  0}, {5,  0}, {7,  0}}, "M11" },
 691     { 6, {{1, 0}, {9,  0}, {3,  0}, {11,  0}, {5,  0}, {7, -1}}, "11" },
 692     { 6, {{1, 0}, {9,  0}, {3, -1}, {11,  0}, {5,  0}, {7,  0}}, "m" SUP "M11" PUS },
 693     { 6, {{1, 0}, {9,  0}, {3, -1}, {11,  0}, {5,  0}, {7, -1}}, "m11" },
 694     { 6, {{1, 0}, {9, -1}, {3, -1}, {11,  0}, {5, -1}, {7, -1}}, "𝆩" SUP "11" PUS },
 695     { 6, {{1, 0}, {9, -1}, {3, -1}, {11, -1}, {5, -1}, {7, -2}}, "°" SUP "11" PUS }
 696 };
 697
 698 static void
 699 _spell_chord_by_signature (pitch_group_t *chord,
 700                            chord_signature_t *signature,
 701                            pitch_t root)
 702 {
 703     int i, degree, note_half_steps, degree_half_steps;
 704
 705     for (i = 0; i < chord->num_pitches; i++) {
 706         note_half_steps = pitch_from_root_in_half_steps (chord->pitches[i],
 707                                                           root);
 708         for (degree = 0; degree < signature->num_degrees; degree++) {
 709             degree_half_steps = _modified_degree_to_half_steps (&signature->degrees[degree]);
 710             if (note_half_steps == degree_half_steps) {
 711                 chord->pitches[i] = pitch_spell_as_degree (chord->pitches[i],
 712                                                            root,
 713                                                            signature->degrees[degree].degree);
 714                 break;
 715             }
 716         }
 717         if (note_half_steps != degree_half_steps) {
 718             fprintf (stderr, "Internal error: Chord and degree mis-match\n");
 719             exit (1);
 720         }
 721     }
 722 }
 723
 724 static void
 725 _analyze_chord (pitch_group_t *chord,
 726                 chord_signature_t **signature_ret,
 727                 pitch_t **root_ret)
 728 {
 729     void *local = talloc_new (NULL);
 730     analyzed_pitch_t *pitches;
 731     int i, j, num_pitches;
 732     int bass_pitch, inversion;
 733     pitch_t root;
 734     chord_signature_t *match = NULL;
 735
 736     /* Default to no-match for any early return */
 737     *signature_ret = NULL;
 738     *root_ret = NULL;
 739
 740     num_pitches = chord->num_pitches;
 741
 742     if (chord->num_pitches <= 1)
 743         goto DONE;
 744
 745     pitches = talloc_array (local, analyzed_pitch_t, num_pitches);
 746     if (pitches == NULL)
 747         goto DONE;
 748
 749     for (i = 0; i < num_pitches; i++) {
 750         pitch_t pitch = chord->pitches[i];
 751         pitches[i].pitch = pitch;
 752         pitches[i].midi_pitch = pitch_to_midi (pitch);
 753         /* Relative pitch will be filled in after sorting. */
 754         pitches[i].relative_pitch = 0;
 755     }
 756
 757     /* First, sort by midi pitch to find the bass note. */
 758     qsort (pitches, num_pitches, sizeof (analyzed_pitch_t),
 759            _compare_analyzed_pitch_by_midi_pitch);
 760
 761     bass_pitch = pitches[0].midi_pitch;
 762
 763     /* With the bass note identified, we can find all relative pitches. */
 764     for (i = 0; i < num_pitches; i++) {
 765         pitches[i].relative_pitch = pitches[i].midi_pitch - bass_pitch;
 766         while (pitches[i].relative_pitch >= 12)
 767             pitches[i].relative_pitch -= 12;
 768     }
 769
 770     /* Now, sort again by relative pitch. */
 771     qsort (pitches, num_pitches, sizeof (analyzed_pitch_t),
 772            _compare_analyzed_pitch_by_relative_pitch);
 773
 774     /* Finally, eliminate all duplicate notes. */
 775     for (i = 0; i < num_pitches - 1; i++) {
 776             if (pitches[i+1].relative_pitch == pitches[i].relative_pitch) {
 777                     j = i+1;
 778                     while (j < num_pitches &&
 779                            pitches[j].relative_pitch == pitches[i].relative_pitch)
 780                     {
 781                             j++;
 782                     }
 783                     /* The loop incremented j one past the last
 784                      * duplicate. Decrement so that it points to the
 785                      * last duplicate (and is guaranteed to not exceed
 786                      * the array bounds).*/
 787                     j--;
 788
 789                     if (j < num_pitches - 1) {
 790                             memmove (&pitches[i+1], &pitches[j+1],
 791                                      (num_pitches - j) * sizeof (analyzed_pitch_t));
 792                     }
 793
 794                     num_pitches -= (j - i);
 795             }
 796     }
 797
 798     for (inversion = 0; inversion < 4; inversion++) {
 799         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE (signatures); i++) {
 800             if (_chord_signature_matches (pitches, num_pitches,
 801                                           signatures[i].degrees,
 802                                           signatures[i].num_degrees,
 803                                           inversion, &root))
 804             {
 805                 match = &signatures[i];
 806                 goto HAVE_MATCH;
 807             }
 808         }
 809     }
 810 HAVE_MATCH:
 811
 812     if (match) {
 813         *signature_ret = match;
 814         for (i = 0; i < chord->num_pitches; i++) {
 815             if (chord->pitches[i] == root) {
 816                 *root_ret = &chord->pitches[i];
 817                 break;
 818             }
 819         }
 820     }
 821
 822 DONE:
 823     talloc_free (local);
 824 }
 825
 826 static void
 827 pitch_group_init (void *ctx, pitch_group_t *group)
 828 {
 829     group->ctx = ctx;
 830     group->pitches = NULL;
 831     group->size = 0;
 832     group->num_pitches = 0;
 833 }
 834
 835 static void
 836 pitch_group_add_pitch (pitch_group_t *group, pitch_t pitch)
 837 {
 838     int i;
 839
 840     /* Do nothing if pitch is already in group. */
 841     for (i = 0; i < group->num_pitches; i++)
 842         if (group->pitches[i] == pitch)
 843             return;
 844
 845     group->num_pitches++;
 846
 847     if (group->num_pitches > group->size) {
 848         group->size++;
 849         group->pitches = talloc_realloc (group->ctx, group->pitches,
 850                                          pitch_t, group->size);
 851
 852         if (group->pitches == NULL) {
 853             fprintf (stderr, "Out of memory.\n");
 854             exit (1);
 855         }
 856     }
 857
 858     group->pitches[group->num_pitches - 1] = pitch;
 859 }
 860
 861 static void
 862 pitch_group_remove_pitch_at (pitch_group_t *group, int i)
 863 {
 864     if (i > group->num_pitches) {
 865         fprintf (stderr, "Internal error: Cannot remove pitch %d from group with only %d %s\n",
 866                  i, group->num_pitches,
 867                  group->num_pitches == 1 ? "pitch" : "pitches");
 868         exit (1);
 869     }
 870
 871     if (i < group->num_pitches - 1) {
 872         memmove (group->pitches + i, group->pitches + i + 1,
 873                  (group->num_pitches - 1 - i) * sizeof (pitch_t));
 874     }
 875
 876     group->num_pitches--;
 877 }
 878
 879 /* Remove a 'pitch' from 'group', (including any enharmonic pitch)
 880  * See also: pitch_group_remove_pitch
 881  */
 882 static void
 883 pitch_group_remove_pitch_enharmonic (pitch_group_t *group, pitch_t pitch)
 884 {
 885     int i;
 886
 887     for (i = 0; i < group->num_pitches; i++)
 888         if (_pitches_are_enharmonic (group->pitches[i], pitch))
 889             pitch_group_remove_pitch_at (group, i);
 890 }
 891
 892 /* Remove an exactly-matching pitch from 'group'
 893  * See also: pitch_group_remove_pitch_enharmonic
 894  *
 895 static void
 896 pitch_group_remove_pitch (pitch_group_t *group, pitch_t pitch)
 897 {
 898     int i;
 899
 900     for (i = 0; i < group->num_pitches; i++)
 901         if (group->pitches[i] == pitch)
 902             pitch_group_remove_pitch_at (group, i);
 903 }
 904 */
 905
 906 /* Remove all pitches from a pitch_group_t */
 907 static void
 908 pitch_group_remove_pitches (pitch_group_t *group)
 909 {
 910     talloc_free (group->pitches);
 911     pitch_group_init (group->ctx, group);
 912 }
 913
 914 static void
 915 scherzo_update_notes_and_chord (scherzo_t *scherzo)
 916 {
 917     if (scherzo->notes_pressed.num_pitches == 0 &&
 918         scherzo->notes_pedaled.num_pitches == 0)
 919     {
 920         score_remove_notes (scherzo->score);
 921
 922         score_remove_chords (scherzo->score);
 923
 924         gtk_widget_queue_draw (scherzo->window);
 925     }
 926 }
 927
 928 static void
 929 scherzo_press_note (scherzo_t *scherzo, pitch_t pitch)
 930 {
 931     void *local = talloc_new (NULL);
 932     pitch_group_t *chord;
 933     chord_signature_t *signature;
 934     char *chord_name = NULL;
 935     pitch_t *root;
 936     int i;
 937
 938     /* Do nothing if this note is already pressed. */
 939     for (i = 0; i < scherzo->notes_pressed.num_pitches; i++)
 940         if (scherzo->notes_pressed.pitches[i] == pitch)
 941             return;
 942
 943     pitch_group_add_pitch (&scherzo->notes_pressed, pitch);
 944
 945     if (scherzo->pedal_pressed)
 946         pitch_group_add_pitch (&scherzo->notes_pedaled, pitch);
 947
 948     /* Remove all notes/chords from score, then add current notes. */
 949     score_remove_notes (scherzo->score);
 950     score_remove_chords (scherzo->score);
 951
 952     if (scherzo->pedal_pressed)
 953         chord = &scherzo->notes_pedaled;
 954     else
 955         chord = &scherzo->notes_pressed;
 956
 957     _analyze_chord (chord, &signature, &root);
 958
 959     if (signature) {
 960         /* Don't print root pitch for octaves and inversions,
 961          * (since a pitch name alone looks like a major triad) */
 962         if (signature->num_degrees < 3) {
 963             chord_name = talloc_strdup (local, signature->name);
 964         } else {
 965             _spell_chord_by_signature (&scherzo->notes_pressed,
 966                                        signature, *root);
 967             _spell_chord_by_signature (&scherzo->notes_pedaled,
 968                                        signature, *root);
 969
 970             chord_name = talloc_asprintf (local, "%s%s",
 971                                           pitch_string (*root),
 972                                           signature->name);
 973         }
 974     } else if (chord->num_pitches > 2) {
 975         chord_name = talloc_strdup (local, "?");
 976     }
 977
 978     if (chord_name)
 979         scherzo->chord = score_add_chord (scherzo->treble, chord_name);
 980
 981     for (i = 0; i < scherzo->notes_pressed.num_pitches; i++)
 982     {
 983         score_add_note (scherzo->score, scherzo->notes_pressed.pitches[i],
 984                         SCORE_DURATION_WHOLE);
 985     }
 986
 987     for (i = 0; i < scherzo->notes_pedaled.num_pitches; i++)
 988     {
 989         score_add_note (scherzo->score, scherzo->notes_pedaled.pitches[i],
 990                         SCORE_DURATION_WHOLE);
 991     }
 992
 993     talloc_free (local);
 994 }
 995
 996 static void
 997 scherzo_release_note (scherzo_t *scherzo, pitch_t pitch)
 998 {
 999     pitch_group_remove_pitch_enharmonic (&scherzo->notes_pressed, pitch);
1000
1001     if (scherzo->notes_pressed.num_pitches == 0)
1002         scherzo_update_notes_and_chord (scherzo);
1003 }
1004
1005 static pitch_t
1006 scherzo_press_note_midi (scherzo_t *scherzo, unsigned char midi_note)
1007 {
1008     pitch_t pitch = pitch_from_midi (midi_note);
1009
1010     scherzo_press_note (scherzo, pitch);
1011
1012     return pitch;
1013 }
1014
1015 static void
1016 scherzo_release_note_midi (scherzo_t *scherzo, unsigned char midi_note)
1017 {
1018     scherzo_release_note (scherzo, pitch_from_midi (midi_note));
1019 }
1020
1021 static void
1022 scherzo_press_pedal (scherzo_t *scherzo)
1023 {
1024     int i;
1025
1026     if (scherzo->pedal_pressed)
1027         return;
1028
1029     scherzo->pedal_pressed = 1;
1030
1031     /* Copy all pressed notes to pedaled notes */
1032     for (i = 0; i < scherzo->notes_pressed.num_pitches; i++)
1033         pitch_group_add_pitch (&scherzo->notes_pedaled, scherzo->notes_pressed.pitches[i]);
1034 }
1035
1036 static void
1037 scherzo_release_pedal (scherzo_t *scherzo)
1038 {
1039     int i;
1040
1041     if (! scherzo->pedal_pressed)
1042         return;
1043
1044     /* Remove all previously pedaled notes. */
1045     for (i = scherzo->notes_pedaled.num_pitches - 1; i >=0; i--)
1046         pitch_group_remove_pitch_at (&scherzo->notes_pedaled, i);
1047
1048     scherzo->pedal_pressed = 0;
1049
1050     scherzo_update_notes_and_chord (scherzo);
1051 }
1052
1053 static void
1054 _select_challenge (scherzo_t *scherzo)
1055 {
1056     category_t *category_unused;
1057     bool_t introduced_unused;
1058     item_t *item;
1059     challenge_t *challenge = &scherzo->challenge;
1060     pitch_name_t pitch_name;
1061     int octave;
1062     char *s;
1063
1064     mnemon_select_item (&scherzo->mnemon,
1065                         &challenge->bin,
1066                         &challenge->item_index,
1067                         &category_unused,
1068                         &introduced_unused);
1069
1070     item = challenge->bin->items[challenge->item_index];
1071
1072     s = item->challenge;
1073     if (strncmp (s, "treble:", 7) == 0) {
1074         s += 7;
1075         challenge->staff = scherzo->treble;
1076     } else if (strncmp (s, "bass:", 5) == 0) {
1077         s += 5;
1078         challenge->staff = scherzo->bass;
1079     } else {
1080         fprintf (stderr,
1081                  "Malformed staff name: %s (expected 'treble:' or 'bass:')\n",
1082                  s);
1083         exit (1);
1084     }
1085
1086     switch (*s) {
1087     case 'C':
1088         pitch_name = PITCH_NAME_C;
1089         break;
1090     case 'D':
1091         pitch_name = PITCH_NAME_D;
1092         break;
1093     case 'E':
1094         pitch_name = PITCH_NAME_E;
1095         break;
1096     case 'F':
1097         pitch_name = PITCH_NAME_F;
1098         break;
1099     case 'G':
1100         pitch_name = PITCH_NAME_G;
1101         break;
1102     case 'A':
1103         pitch_name = PITCH_NAME_A;
1104         break;
1105     case 'B':
1106         pitch_name = PITCH_NAME_B;
1107         break;
1108     default:
1109         fprintf (stderr, "Malformed pitch name: %s (expected 'A' - 'G')\n", s);
1110         exit (1);
1111     }
1112     s++;
1113
1114     if (*s < '0' || *s > '9') {
1115         fprintf (stderr, "Malformed octave number: %s (expected '0' - '9')\n", s);
1116         exit (1);
1117     }
1118
1119     octave = *s - '0';
1120
1121     challenge->pitch = PITCH (pitch_name, PITCH_ACCIDENTAL_NATURAL, octave);
1122
1123     challenge->active = 1;
1124     challenge->satisfied = 0;
1125     challenge->mistaken = 0;
1126 }
1127
1128 /* Determine whether the user hit the correct note. */
1129 static void
1130 _judge_pitch (scherzo_t *scherzo, pitch_t pitch)
1131 {
1132     challenge_t *challenge = &scherzo->challenge;
1133
1134     if (! challenge->active)
1135         return;
1136
1137     if (pitch == challenge->pitch)
1138         challenge->satisfied = 1;
1139     else
1140         challenge->mistaken = 1;
1141 }
1142
1143 /* If the user got the right note (eventually), then score it in
1144  * mnemon and show the next note. */
1145 static void
1146 _score_challenge (scherzo_t *scherzo)
1147 {
1148     challenge_t *challenge = &scherzo->challenge;
1149
1150     if (! challenge->active)
1151         return;
1152
1153     if (! challenge->satisfied)
1154         return;
1155
1156     mnemon_score_item (&scherzo->mnemon, challenge->bin, challenge->item_index,
1157                        ! challenge->mistaken);
1158
1159     _select_challenge (scherzo);
1160 }
1161
1162 static int
1163 on_midi_input (unused (GIOChannel *channel),
1164                unused (GIOCondition condition),
1165                void *user_data)
1166 {
1167     unsigned char buf[MIDI_BUF_SIZE], *next;
1168     scherzo_t *scherzo = user_data;
1169     ssize_t remaining;
1170     snd_seq_event_t event;
1171     pitch_t pitch;
1172     int need_redraw = FALSE;
1173
1174     remaining = read (scherzo->midi_fd, buf, MIDI_BUF_SIZE);
1175
1176     next = buf;
1177     while (remaining) {
1178         long consumed;
1179
1180         consumed = snd_midi_event_encode (scherzo->snd_midi_event,
1181                                           next, remaining, &event);
1182
1183         remaining -= consumed;
1184         next += consumed;
1185
1186         switch (event.type) {
1187         case SND_SEQ_EVENT_NONE:
1188             /* Incomplete event. Nothing to do. */
1189             break;
1190         case SND_SEQ_EVENT_NOTEON:
1191             pitch = scherzo_press_note_midi (scherzo, event.data.note.note);
1192             _judge_pitch (scherzo, pitch);
1193             need_redraw = TRUE;
1194             break;
1195         case SND_SEQ_EVENT_NOTEOFF:
1196             scherzo_release_note_midi (scherzo, event.data.note.note);
1197             _score_challenge (scherzo);
1198             need_redraw = TRUE;
1199             break;
1200         case SND_SEQ_EVENT_CLOCK:
1201             /* Ignore for now as my piano sends a constant stream of these. */
1202             break;
1203         case SND_SEQ_EVENT_SENSING:
1204             /* Ignore for now as my piano sends a constant stream of these. */
1205             break;
1206         case SND_SEQ_EVENT_CONTROLLER:
1207             /* XXX: My piano gives me 64 for the sustain pedal, is
1208              * that universal? */
1209             if (event.data.control.param == 64) {
1210                 if (event.data.control.value == 0)
1211                     scherzo_release_pedal (scherzo);
1212                 else
1213                     scherzo_press_pedal (scherzo);
1214             } else {
1215                 fprintf (stderr, "Fixme: Unhandled MIDI Control event (param=%d, value=%d)\n",
1216                          event.data.control.param, event.data.control.value);
1217             }
1218             break;
1219         default:
1220             fprintf (stderr, "Fixme: Do not yet know how to handle MIDI event %d\n",
1221                      event.type);
1222             break;
1223         }
1224     }
1225
1226     if (need_redraw)
1227         gtk_widget_queue_draw (scherzo->window);
1228
1229     /* Return TRUE to continue to get called in the future. */
1230     return TRUE;
1231 }
1232
1233 int
1234 main (int argc, char *argv[])
1235 {
1236     GtkWidget *drawing_area;
1237     scherzo_t scherzo;
1238     int err;
1239
1240     srand (time (NULL));
1241
1242     gtk_init (&argc, &argv);
1243
1244     scherzo.ctx = talloc_new (NULL);
1245
1246     scherzo.score = score_create (scherzo.ctx);
1247     scherzo.staff_height = 100;
1248     score_set_staff_height (scherzo.score, scherzo.staff_height);
1249
1250     score_add_brace (scherzo.score, 2);
1251     scherzo.treble = score_add_staff (scherzo.score, SCORE_CLEF_G);
1252     scherzo.bass = score_add_staff (scherzo.score, SCORE_CLEF_F);
1253
1254     scherzo.chord = NULL;
1255
1256     /* Default to octave 4 for computer keyboard keypresses. */
1257     scherzo.keyboard_octave = 4;
1258
1259     pitch_group_init (scherzo.ctx, &scherzo.notes_pressed);
1260     pitch_group_init (scherzo.ctx, &scherzo.notes_pedaled);
1261
1262     scherzo.pedal_pressed = 0;
1263
1264     /* Default to key of C Major, naturally. */
1265     scherzo_key_init (&scherzo.key, PITCH_CLASS_LITERAL (C, NATURAL));
1266     score_set_key (scherzo.score, scherzo.key.pitch);
1267
1268     mnemon_init (&scherzo.mnemon);
1269     /* XXX: Should create a default file if one cannot be loaded. */
1270     mnemon_load_category (&scherzo.mnemon, "scherzo-notes");
1271
1272     scherzo.challenge.active = 0;
1273 /*
1274     _select_challenge (&scherzo);
1275 */
1276
1277     err = snd_midi_event_new (MIDI_BUF_SIZE, &scherzo.snd_midi_event);
1278     if (err) {
1279         fprintf (stderr, "Out of memory.\n");
1280         return 1;
1281     }
1282
1283 #define MIDI_DEVICE "/dev/midi1"
1284     scherzo.midi_fd = open (MIDI_DEVICE, O_RDONLY);
1285     if (scherzo.midi_fd < 0) {
1286         printf ("failed to open " MIDI_DEVICE ". Midi input will not be available.\n");
1287     } else {
1288         GIOChannel *channel;
1289
1290         channel = g_io_channel_unix_new (scherzo.midi_fd);
1291         g_io_channel_set_encoding (channel, NULL, NULL);
1292         g_io_add_watch (channel, G_IO_IN, on_midi_input, &scherzo);
1293     }
1294
1295     scherzo.window = gtk_window_new (GTK_WINDOW_TOPLEVEL);
1296
1297     gtk_window_set_default_size (GTK_WINDOW (scherzo.window), 1000, 600);
1298
1299     g_signal_connect (scherzo.window, "delete-event",
1300                       G_CALLBACK (on_delete_event_quit), NULL);
1301
1302     drawing_area = gtk_drawing_area_new ();
1303
1304     gtk_container_add (GTK_CONTAINER (scherzo.window), drawing_area);
1305
1306     g_signal_connect (drawing_area, "expose-event",
1307                       G_CALLBACK (on_expose_event_draw),
1308                       &scherzo);
1309
1310     g_signal_connect (scherzo.window, "key-press-event",
1311                       G_CALLBACK (on_key_press_event),
1312                       &scherzo);
1313
1314     g_signal_connect (scherzo.window, "key-release-event",
1315                       G_CALLBACK (on_key_release_event),
1316                       &scherzo);
1317
1318     gtk_widget_show_all (scherzo.window);
1319
1320     gtk_main ();
1321
1322     mnemon_save (&scherzo.mnemon);
1323
1324     snd_midi_event_free (scherzo.snd_midi_event);
1325
1326     talloc_free (scherzo.ctx);
1327
1328     return 0;
1329 }