]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blob - PYTHIA8/pythia8145/xmldoc/SettingsScheme.xml
New pythia8 version
[u/mrichter/AliRoot.git] / PYTHIA8 / pythia8145 / xmldoc / SettingsScheme.xml
1 <chapter name="The Settings Scheme">
2
3 <h2>The Settings Scheme</h2>
4
5 The <code>Settings</code> class keeps track of all the flags, modes, 
6 parameters and words used during the event generation. As such, it 
7 serves all the <code>Pythia</code> program elements from one central 
8 repository. Accessing it allows the user to modify the generator 
9 behaviour. 
10
11 <p/>
12 Each <code>Pythia</code> object has a public member <code>settings</code> 
13 of the <code>Settings</code> class. Therefore you access the 
14 settings methods as <code>pythia.settings.command(argument)</code>,
15 assuming that <code>pythia</code> is an instance of the <code>Pythia</code> 
16 class. Further, for the most frequent user tasks, <code>Pythia</code> 
17 methods have been defined, so that <code>pythia.command(argument)</code> 
18 would work, see further below.
19
20 <p/>
21 The central section on this page is the Operation one. The preceding 
22 concepts section is there mainly to introduce the basic structure and 
23 the set of properties that can be accessed. The subsequent sections 
24 provide a complete listing of the existing public methods, which most 
25 users probably will have little interaction with.
26
27 <h3>Concepts</h3>
28
29 We distinguish four kinds of user-modifiable variables, by the way
30 they have to be stored:
31 <ol>
32 <li>Flags are on/off switches, and are stored as <code>bool</code>.</li>
33 <li>Modes corresponds to a finite enumeration of separate options,
34    and are stored as <code>int</code>.</li>
35 <li>Parameters take a continuum of values, and are stored as 
36 <code>double</code>. The shorthand notation parm is used in the C++ 
37 code and XML tags, so that all four kinds are represented by
38 four-letter type names.</li>
39 <li>Words are simple character strings and are stored as 
40 <code>string</code>. No blanks or double quotation marks (&quot;) may 
41 appear inside a word, the former to simplify parsing of an input file
42 and the latter not to cause conflicts with XML attribute delimiters.
43 Currently the main application is to store file names.</li>
44 </ol>
45
46 <p/>
47 In general, each variable stored in <code>Settings</code> is associated 
48 with four kinds of information:
49 <ul>
50 <li>The variable name, of the form <code>class:name</code> 
51 (or <code>file:name</code>, usually these agree), e.g. 
52 <code>TimeShower:pTmin</code>. The class/file part usually identifies 
53 the <code>.xml</code> file where the variable is defined, and the part of 
54 the program where it is used, but such a connection cannot be strictly
55 upheld, since e.g. the same variable may be used in a few different
56 cases (even if most of them are not).</li> 
57 <li>The default value, set in the original declaration, and intended
58 to represent a reasonable choice.</li> 
59 <li>The current value, which differs from the default when the user so 
60 requests.</li>
61 <li>An allowed range of values, represented by meaningful
62 minimum and maximum values. This has no sense for a <code>flag</code> 
63 or a <code>word</code> (and is not used there), is usually rather 
64 well-defined for a <code>mode</code>, but less so for a <code>parm</code>. 
65 Often the allowed range exaggerates the degree of our current knowledge, 
66 so as not to restrict too much what the user can do. One may choose 
67 not to set the lower or upper limit, in which case the range is 
68 open-ended.</li>   
69 </ul>
70
71 <p/>
72 Technically, the <code>Settings</code> class is implemented with the 
73 help of four separate maps, one for each kind of variable, with the 
74 variable <code>name</code> used as key. 
75
76 <h3>Operation</h3>
77     
78 The normal flow of setting values is:
79
80 <ol>
81
82 <p/> <li>
83 When a <code>Pythia</code> object <code>pythia </code>is created, 
84 the member <code>pythia.settings</code> is asked to scan the files
85 listed in the <code>Index.xml</code> file in the <code>xmldoc</code> 
86 subdirectory.
87
88 <p/>
89 In all of the files scanned, lines beginning with 
90 <code>&lt;flag</code>, <code>&lt;mode</code>, <code>&lt;parm</code> 
91 or <code>&lt;word</code> are identified, and the information on 
92 such a line is used to define a new flag, mode, parameter or word. 
93 To exemplify, consider a line
94 <pre>
95 &lt;parm name="TimeShower:pTmin" default="0.5" min="0.1" max="2.0">
96 </pre> 
97 which appears in the <code>TimeShower.xml</code> file, and there
98 defines a parameter <code>TimeShower:pTmin</code> with default value 
99 0.5 GeV and allowed variation in the range 0.1 - 2.0 GeV. The min 
100 and max values are optional.
101 <note>Important:</note> the values in the <code>.xml</code> files should 
102 not be changed, except by the PYTHIA authors. Any changes should be 
103 done with the help of the methods described below.
104 </li>
105
106 <p/> <li>
107 Between the creation of the <code>Pythia</code> object and the 
108 <code>init</code> call for it, you may use several alternative 
109 methods to modify some of the default values. The same variable 
110 can be changed several times. If so, it is the last read value 
111 that counts. The two special 
112 <code><aloc href="Tunes">Tune:ee</aloc></code> and 
113 <code><aloc href="Tunes">Tune:pp</aloc></code> 
114 modes are expanded to change several settings in one go, but these obey 
115 the same ordering rules.
116
117 <p/> 
118 a) Inside your main program you can directly set values with
119 <pre>
120     pythia.readString(string) 
121 </pre>
122 where both the variable name and the value are contained inside
123 the character string, separated by blanks and/or a =, e.g. 
124 <pre>
125     pythia.readString("TimeShower:pTmin = 1.0"); 
126 </pre>
127 The match of the name to the database is case-insensitive. Names 
128 that do not match an existing variable are ignored. A warning is
129 printed, however. Strings beginning with a non-alphanumeric character, 
130 like # or !, are assumed to be comments and are not processed at all. 
131 Values below the minimum or above the maximum are set at 
132 the respective border. For <code>bool</code> values, the following 
133 notation may be used interchangeably: 
134 <code>true = on = yes = ok = 1</code>, while everything else gives 
135 <code>false</code> (including but not limited to 
136 <code>false</code>, <code>off</code>, <code>no</code> and 0).<br/> 
137
138 <p/> 
139 b) The <code>Pythia</code> <code>readString(string)</code> method 
140 actually does not do changes itself, but sends on the string either 
141 to the <code>Settings</code> class or to <code>ParticleData</code>. 
142 The former holds if the string begins with a letter, the latter
143 if it begins with a digit. If desired, it is possible to communicate
144 directly with the corresponding <code>Settings</code> method:
145 <pre>
146     pythia.settings.readString("TimeShower:pTmin = 1.0"); 
147 </pre>
148 In this case, changes intended for <code>ParticleData</code> 
149 would not be understood.
150
151 <p/> 
152 c) Underlying the <code>settings.readString(string)</code> method are 
153 the settings-type-sensitive commands in the <code>Settings</code>, that 
154 are split by names containing <code>flag</code>, <code>mode</code>, 
155 <code>parm</code> or <code>word</code>. Thus, the example now reads
156 <pre>
157     pythia.settings.parm("TimeShower:pTmin", 1.0); 
158 </pre>
159 Such a form could be convenient e.g. if a parameter is calculated
160 at the beginning of the main program, and thus is available as a 
161 variable rather than as a character string.
162 Note that Boolean values must here be given as <code>true</code> or 
163 <code>false</code> i.e. there is less flexibility than with the 
164 previous methods.
165
166 <p/> 
167 At the same level, there are several different methods available.
168 These are included in the full description below, but normally the user 
169 should have no need for them. 
170
171 <p/>
172 d) A simpler and more useful way is to collect all your changes
173 in a separate file, with one line per change, e.g. 
174 <pre>
175     TimeShower:pTmin = 1.0
176 </pre>
177 Each line is read in as a string and processed with the methods already
178 introduced.
179
180 The file can be read by the 
181 <pre>
182     pythia.readFile(fileName); 
183 </pre>
184 method (or an <code>istream</code> instead of a <code>fileName</code>). 
185 The file can freely mix commands to the <code>Settings</code> and 
186 <code>ParticleData</code> classes, and so is preferable. Lines with 
187 settings are handled by calls to the 
188 <code>pythia.settings.readString(string)</code> method.
189 </li>
190
191 <p/> <li>
192 In the <code>pythia.init(...)</code> call, many of the various other program  
193 elements are initialized, making use of the current values in the database. 
194 Once initialized, the common <code>Settings</code> database is likely not 
195 consulted again by these routines. It is therefore not productive to do 
196 further changes in mid-run: at best nothing changes, at worst you may 
197 set up inconsistencies. 
198
199 <p/>
200 A routine <code>reInit(fileName)</code> is provided, and can be used to 
201 zero all the maps and reinitialize them from scratch. Such a call might be 
202 useful if several subruns are to be made with widely different parameter 
203 sets - normally the maps are only built from scratch once, namely when the 
204 <code>Pythia()</code> object is created. A more economical alternative is 
205 offered by <code>resetAll()</code>, however, which sets all variables back 
206 to their default values.
207 </li> 
208
209 <p/> <li>
210 You may at any time obtain a listing of all variables in the 
211 database by calling  
212 <pre>
213     pythia.settings.listAll();
214 </pre>
215 The listing is strictly alphabetical, which at least means that names
216 from the same file are kept together, but otherwise may not be so 
217 well-structured: important and unimportant ones will appear mixed.
218 A more relevant alternative is 
219 <pre>
220     pythia.settings.listChanged();
221 </pre>
222 where you will only get those variables that differ from their 
223 defaults. Or you can use 
224 <pre>
225     pythia.settings.list("string");
226 </pre>
227 where only those variables with names that contain the string 
228 (case-insensitive match) are listed. Thus, with a string 
229 <code>shower</code>, the shower-related variables would be shown.
230 </li>
231
232 <p/> <li>
233 The above listings are in a tabular form that cannot be read
234 back in. Assuming you want to save all changed settings (maybe because
235 you read in changes from several files), you can do that by calling
236 <pre>
237     pythia.settings.writeFile(fileName);
238 </pre>
239 This file could then directly be read in by 
240 <code>readFile(fileName)</code> in a subsequent (identical) run.
241 Some variants of this command are listed below. 
242 </li>
243 </ol>
244
245 <h3>Methods</h3>
246
247 The complete list of methods and arguments is as follows. Most of the 
248 ones of interest to the user have already been mentioned above. 
249 Others can be used, but the same functionality is better achieved
250 by higher-level routines. Some are part of the internal machinery,
251 and should not be touched by user. 
252
253 <p/>
254 Note that there is no <code>Settings::readFile(...)</code> method. 
255 The intention is that you should use <code>Pythia::readFile(...)</code>.
256 It parses and decides which individual lines should be sent on to 
257 <code>Settings::readString(...)</code>.
258
259 <method name="Settings::Settings()"> 
260 the constructor, which takes no arguments. Internal.
261 </method>
262
263 <method name="bool Settings::initPtr(Info* infoPtrIn)"> 
264 initialize pointer to error-message database. Internal.
265 </method>
266
267 <method name="bool Settings::init(string 
268 startFile = &quot;../xmldoc/Index.xml&quot;, bool append = false, 
269 ostream& os = cout)"> 
270 read in the settings database.
271 <argument name="startFile" default="&quot;../xmldoc/Index.xml&quot;">  
272 read in the settings from all the files listed in this file, and 
273 assumed to be located in the same subdirectory.
274 </argument>
275 <argument name="append" default="false">  
276 By default nothing is done if the method has already been called once.
277 If true the further settings read in are added to the current database.
278 </argument>
279 <argument name="os" default="cout">
280 stream for error printout.  
281 </argument>
282 <note>Note:</note> The method returns false if it fails.
283 </method>
284
285 <method name="bool Settings::reInit(string 
286 startFile = &quot;../xmldoc/Index.xml&quot;, ostream& os = cout)"> 
287 overwrite the existing database.
288 <argument name="startFile" default="&quot;../xmldoc/Index.xml&quot;">  
289 read in the settings from all the files listed in this file, and 
290 assumed to be located in the same subdirectory.
291 </argument>
292 <argument name="os" default="cout">
293 stream for error printout.  
294 </argument>
295 <note>Note:</note> The method returns false if it fails.
296 </method>
297
298 <method name="bool Settings::readString(string line, 
299 bool warn = true, ostream& os = cout)"> 
300 read in a string, and change the relevant quantity in the database.
301 It is normally used indirectly, via 
302 <code>Pythia::readString(...)</code> and
303 <code>Pythia::readFile(...)</code>.
304 <argument name="line">
305 the string to be interpreted as an instruction.
306 </argument>
307 <argument name="warn" default="true">
308 write a warning message or not whenever the instruction does not make
309 sense, e.g. if the variable does not exist in the databases.
310 </argument>
311 <argument name="os" default="cout">
312 stream for error printout.  
313 </argument>
314 <note>Note:</note> the method returns false if it fails to 
315 make sense out of the input string.
316 </method>
317
318 <method name="bool Settings::writeFile(string toFile, 
319 bool writeAll = false)"> 
320 </method>
321 <methodmore name="bool Settings::writeFile(ostream& os = cout, 
322 bool writeAll = false)"> 
323 write current settings to a file or to an <code>ostream</code>.
324 <argument name="toFile, os">
325 file or stream on which settings are written.  
326 </argument>
327 <argument name="writeAll" default="false">
328 normally only settings that have been changed are written, 
329 but if true then all settings are output.
330 </argument>
331 <note>Note:</note> the method returns false if it fails.
332 </methodmore>
333
334 <method name="void Settings::listAll(ostream& os = cout)"> 
335 </method>
336 <methodmore name="void Settings::listChanged(ostream& os = cout)"> 
337 </methodmore>
338 <methodmore name="void Settings::list(string match, 
339 ostream& os = cout)">
340 list all or changed settings, or a group of them.
341 <argument name="match">
342 list all those settings where the name contains
343 the <code>match</code> (sub)string (case-insensitive).
344 </argument>
345 <argument name="os" default="cout">
346 output stream for the listing.
347 </argument>
348 </methodmore>
349
350 <method name="void Settings::resetAll()"> 
351 reset all current values to their defaults.
352 </method>
353
354 <method name="bool Settings::isFlag(string key)"> 
355 </method>
356 <methodmore name="bool Settings::isMode(string key)"> 
357 </methodmore>
358 <methodmore name="bool Settings::isParm(string key)"> 
359 </methodmore>
360 <methodmore name="bool Settings::isWord(string key)">
361 return true if an entry of the given name and kind 
362 exists, else false.
363 </methodmore>
364
365 <method name="void Settings::addFlag(string key, bool default)"> 
366 </method>
367 <methodmore name="void Settings::addMode(string key, 
368 int default, bool hasMin, bool hasMax, int min, int max)"> 
369 </methodmore>
370 <methodmore name="void Settings::addParm(string key, 
371 double default, bool hasMin, bool hasMax, double min, double max)"> 
372 </methodmore>
373 <methodmore name="void Settings::addWord(string key, 
374 string default)"> 
375 add an entry of the respective kind to the database. The name and default
376 value always has to be supplied, for <code>Mode</code> and 
377 <code>Word</code> additionally if lower and/or upper limits are to be 
378 imposed and, if so, what those limit are.
379 </methodmore>
380
381 <method name="bool Settings::flag(string key)"> 
382 </method>
383 <methodmore name="int Settings::mode(string key)"> 
384 </methodmore>
385 <methodmore name="double Settings::parm(string key)"> 
386 </methodmore>
387 <methodmore name="string Settings::word(string key)">
388 return the current value of the respective setting. If the name 
389 does not exist in the database, a value <code>false</code>,
390 <code>0</code>, <code>0.</code> and <code>&quot; &quot;</code> 
391 is returned, respectively.
392 </methodmore>
393
394 <method name="map<string, Flag> Settings::getFlagMap(string match)"> 
395 </method>
396 <methodmore name="map<string, Mode> Settings::getModeMap(string match)"> 
397 </methodmore>
398 <methodmore name="map<string, Parm> Settings::getParmMap(string match)"> 
399 </methodmore>
400 <methodmore name="map<string, Word> Settings::getWordMap(string match)">
401 return a map of all settings of the respective type that contain the 
402 string "match" in its name.
403 </methodmore>
404
405 <method name="void Settings::flag(string key, bool now)"> 
406 </method>
407 <methodmore name="void Settings::mode(string key, int now)"> 
408 </methodmore>
409 <methodmore name="void Settings::parm(string key, double now)"> 
410 </methodmore>
411 <methodmore name="void Settings::word(string key, string now)">
412 change the current value of the respective setting to the provided 
413 new value. If lower or upper limits have been set, input values 
414 outside the allowed range are reinterpreted as being a the nearest 
415 limit.
416 </methodmore>
417
418 <method name="void Settings::forceMode(string key, int now)"> 
419 </method>
420 <methodmore name="void Settings::forceParm(string key, double now)"> 
421 as above, but do not check lower and upper limits, so that the current 
422 value can be put outside the intended borders.
423 </methodmore>
424
425 <method name="void Settings::resetFlag(string key)"> 
426 </method>
427 <methodmore name="void Settings::resetMode(string key)"> 
428 </methodmore>
429 <methodmore name="void Settings::resetParm(string key)"> 
430 </methodmore>
431 <methodmore name="void Settings::resetWord(string key)">
432 reset the current value to the default one.
433 </methodmore>
434
435 </chapter>
436
437 <!-- Copyright (C) 2010 Torbjorn Sjostrand -->