ROOT Users Guide

May 2013

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Contents

Preface 5

1 Introduction 7

1.1 The ROOT Mailing Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.2 Contact Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.3 Conventions Used in This Book . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.4 The Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.4.1 What Is a Framework? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.4.2 Why Object-Oriented? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.5 Installing ROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.6 The Organization of the ROOT Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.6.1 $ROOTSYS/bin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.6.2 $ROOTSYS/lib . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.6.3 $ROOTSYS/tutorials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.6.4 $ROOTSYS/test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.6.5 $ROOTSYS/include . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.6.6 $ROOTSYS/ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.7 How to Find More Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.7.1 Class Reference Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2 Getting Started 19

2.1 Setting the Environment Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.2 Start and Quit a ROOT Session . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.3 Using the GUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.3.1 Main Menus and Toolbar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.3.2 The Editor Frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.3.3 Classes, Methods and Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.3.4 User Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.3.5 Building a Multi-pad Canvas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.3.6 Saving the Canvas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2.3.7 Printing the Canvas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.4 The ROOT Command Line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.4.1 Multi-line Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.4.2 CINT Extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.4.3 Helpful Hints for Command Line Typing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

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4 CONTENTS

2.4.4 Regular Expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.5 Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.5.1 Coding Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.5.2 Machine Independent Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.5.3 TObject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.6 Global Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.6.1 gROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.6.2 gFile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.6.3 gDirectory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.6.4 gPad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.6.5 gRandom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.6.6 gEnv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.7 Environment Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.7.1 Logon and Logoff Scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.7.2 History File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.7.3 Tracking Memory Leaks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.7.4 Memory Checker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.8 Converting from PAW to ROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.8.1 Converting HBOOK/PAW Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3 Histograms 39

3.1 The Histogram Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.2 Creating Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.2.1 Constant or Variable Bin Width . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3.3 Bin Numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.3.1 Convention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.3.2 Re-binning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.4 Filling Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.4.1 Automatic Re-binning Option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.5 Random Numbers and Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.6 Adding, Dividing, and Multiplying . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

3.7 Projections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

3.8 Drawing Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.8.1 Setting the Style . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.8.2 Draw Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.8.3 Drawing a Sub-range of a 2-D Histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

3.8.4 Superimposing Histograms with Different Scales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

3.8.5 Statistics Display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

3.8.6 Setting Line, Fill, Marker, and Text Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

3.8.7 Setting Tick Marks on the Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

3.8.8 Giving Titles to the X, Y and Z Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

3.9 Making a Copy of an Histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

3.10 Normalizing Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

CONTENTS 5

3.11 Saving/Reading Histograms to/from a File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

3.12 Miscellaneous Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

3.13 Alphanumeric Bin Labels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3.13.1 Option 1: SetBinLabel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3.13.2 Option 2: Fill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3.13.3 Option 3: TTree::Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3.13.4 Sort Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3.14 Histogram Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

3.15 TH2Poly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

3.16 Profile Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

3.16.1 Build Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

3.16.2 Drawing a Profile without Error Bars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

3.16.3 Create a Profile from a 2D Histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

3.16.4 Create a Histogram from a Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

3.16.5 Generating a Profile from a TTree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

3.16.6 2D Profiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.17 Iso Surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

3.18 3D Implicit Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

3.19 TPie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

3.20 The User Interface for Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

3.20.1 TH1Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

3.20.2 TH2Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

4 Graphs 83

4.1 TGraph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.1.1 Graph Draw Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.2 Superimposing Two Graphs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

4.3 Graphs with Error Bars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

4.4 Graphs with Asymmetric Error Bars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

4.5 Graphs with Asymmetric Bent Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

4.6 TGraphPolar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

4.7 TGraph Exclusion Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

4.8 TGraphQQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

4.8.1 Two Datasets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

4.8.2 One Dataset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

4.9 TMultiGraph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

4.10 TGraph2D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

4.11 TGraph2DErrors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

4.12 Fitting a Graph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

4.13 Setting the Graphs Axis Title . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

4.14 Zooming a Graph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

4.15 The User Interface for Graphs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

6 CONTENTS

5 Fitting Histograms 103

5.1 The Fit Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

5.2 Fit with a Predefined Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

5.3 Fit with a User-Defined Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

5.3.1 Creating a TF1 with a Formula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

5.3.2 Creating a TF1 with Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

5.3.3 Creating a TF1 with a User Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

5.4 Fixing and Setting Parameters Bounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

5.5 Fitting Sub Ranges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

5.6 The Fit Panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

5.6.1 Function Choice and Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

5.6.2 Fitter Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

5.6.3 Draw Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

5.6.4 Print Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

5.6.5 Command Buttons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

5.7 Fitting Multiple Sub Ranges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

5.8 Adding Functions to the List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

5.9 Combining Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

5.10 Associated Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

5.11 Access to the Fit Parameters and Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

5.12 Associated Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

5.13 Fit Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

5.14 The Minimization Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

5.14.1 Basic Concepts of Minuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

5.14.2 The Transformation of Limited Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

5.14.3 How to Get the Right Answer from Minuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

5.14.4 Reliability of Minuit Error Estimates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

5.15 FUMILI Minimization Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

5.16 Neural Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

5.16.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

5.16.2 The MLP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

5.16.3 Learning Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

5.16.4 Using the Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

5.16.5 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

6 A Little C++ 123

6.1 Classes, Methods and Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

6.2 Inheritance and Data Encapsulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

6.2.1 Method Overriding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

6.2.2 Data Encapsulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

6.3 Creating Objects on the Stack and Heap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

CONTENTS 7

7 CINT the C++ Interpreter 129

7.1 What is CINT? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

7.2 The ROOT Command Line Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

7.3 The ROOT Script Processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

7.3.1 Un-named Scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

7.3.2 Named Scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

7.3.3 Executing a Script from a Script . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

7.4 Resetting the Interpreter Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

7.5 A Script Containing a Class Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

7.6 Debugging Scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

7.7 Inspecting Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

7.8 ROOT/CINT Extensions to C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

7.9 ACLiC - The Automatic Compiler of Libraries for CINT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

7.9.1 Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

7.9.2 Setting the Include Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

7.9.3 Dictionary Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

7.9.4 Intermediate Steps and Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

7.9.5 Moving between Interpreter and Compiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

7.10 Reflex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

7.10.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

7.10.2 Selecting Types And Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

7.10.3 Genreflex and Templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

7.10.4 GCCXML Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

7.10.5 Reflex API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

7.10.6 Cintex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

8 Object Ownership 149

8.1 Ownership by Current Directory (gDirectory) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

8.2 Ownership by the Master TROOT Object (gROOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

8.2.1 The Collection of Specials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

8.2.2 Access to the Collection Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

8.3 Ownership by Other Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

8.4 Ownership by the User . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

8.4.1 The kCanDelete Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

8.4.2 The kMustCleanup Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

9 Graphics and the Graphical User Interface 153

9.1 Drawing Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

9.2 Interacting with Graphical Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

9.2.1 Moving, Resizing and Modifying Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

9.2.2 Selecting Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

9.2.3 Context Menus: the Right Mouse Button . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

9.2.4 Executing Events when a Cursor Passes on Top of an Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

8 CONTENTS

9.3 Graphical Containers: Canvas and Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

9.3.1 The Global Pad: gPad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

9.3.2 The Coordinate Systems of a Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

9.3.3 Converting between Coordinate Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

9.3.4 Dividing a Pad into Sub-pads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

9.3.5 Updating the Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

9.3.6 Making a Pad Transparent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

9.3.7 Setting the Log Scale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

9.3.8 WaitPrimitive method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

9.3.9 Locking the Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

9.4 Graphical Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

9.4.1 Lines, Arrows and Polylines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

9.4.2 Circles and Ellipses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

9.4.3 Rectangles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

9.4.4 Markers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

9.4.5 Curly and Wavy Lines for Feynman Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

9.4.6 Text and Latex Mathematical Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

9.4.7 Greek Letters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

9.4.8 Mathematical Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

9.4.9 Text in a Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

9.4.10 The TeX Processor TMathText . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

9.5 Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

9.5.1 Axis Title . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

9.5.2 Axis Options and Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

9.5.3 Setting the Number of Divisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

9.5.4 Zooming the Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

9.5.5 Drawing Axis Independently of Graphs or Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

9.5.6 Orientation of Tick Marks on Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

9.5.7 Labels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

9.5.8 Axis with Time Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

9.5.9 Axis Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

9.6 Graphical Objects Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

9.6.1 Text Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

9.6.2 Line Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

9.6.3 Fill Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

9.6.4 Color and Color Palettes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

9.7 The Graphics Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

9.7.1 TAxisEditor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

9.7.2 TPadEditor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

9.8 Copy and Paste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

9.8.1 Using the GUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

9.8.2 Programmatically . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

9.9 Legends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

CONTENTS 9

9.10 The PostScript Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

9.10.1 Special Characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

9.10.2 Writing Several Canvases to the Same PostScript File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

9.11 Create or Modify a Style . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

9.12 3D Viewers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

9.12.1 Invoking a 3D viewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

9.12.2 The GL Viewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

9.12.3 The X3D Viewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

9.12.4 Common 3D Viewer Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

10 Folders and Tasks 227

10.1 Folders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

10.2 Why Use Folders? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

10.3 How to Use Folders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

10.3.1 Creating a Folder Hierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

10.3.2 Posting Data to a Folder (Producer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

10.3.3 Reading Data from a Folder (Consumer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

10.4 Tasks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

10.5 Execute and Debug Tasks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

11 Input/Output 235

11.1 The Physical Layout of ROOT Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

11.1.1 The File Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236

11.1.2 The Top Directory Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

11.1.3 The Histogram Records . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

11.1.4 The Class Description List (StreamerInfo List) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

11.1.5 The List of Keys and the List of Free Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

11.1.6 File Recovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

11.2 The Logical ROOT File: TFile and TKey . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

11.2.1 Viewing the Logical File Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

11.2.2 The Current Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

11.2.3 Objects in Memory and Objects on Disk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

11.2.4 Saving Histograms to Disk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

11.2.5 Histograms and the Current Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

11.2.6 Saving Objects to Disk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

11.2.7 Saving Collections to Disk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

11.2.8 A TFile Object Going Out of Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

11.2.9 Retrieving Objects from Disk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

11.2.10Subdirectories and Navigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

11.3 Streamers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

11.3.1 Automatically Generated Streamers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

11.3.2 Transient Data Members (//!) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

11.3.3 The Pointer to Objects (//->) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

10 CONTENTS

11.3.4 Variable Length Array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

11.3.5 Double32_t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

11.3.6 Prevent Splitting (//|| ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

11.3.7 Streamers with Special Additions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

11.3.8 Writing Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

11.3.9 Ignore Object Streamers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

11.3.10Streaming a TClonesArray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

11.4 Pointers and References in Persistency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

11.4.1 Streaming C++ Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

11.4.2 Motivation for the TRef Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

11.4.3 Using TRef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

11.4.4 How Does It Work? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

11.4.5 Action on Demand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

11.4.6 Array of TRef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

11.5 Schema Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

11.5.1 The TStreamerInfo Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

11.5.2 The TStreamerElement Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

11.5.3 Example: TH1 StreamerInfo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

11.5.4 Optimized StreamerInfo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

11.5.5 Automatic Schema Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

11.5.6 Manual Schema Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

11.5.7 Building Class Definitions with the StreamerInfo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

11.5.8 Example: MakeProject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

11.6 Migrating to ROOT 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

11.7 Compression and Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

11.8 Remotely Access to ROOT Files via a rootd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

11.8.1 TNetFile URL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

11.8.2 Remote Authentication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

11.8.3 A Simple Session . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

11.8.4 The rootd Daemon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

11.8.5 Starting rootd via inetd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

11.8.6 Command Line Arguments for rootd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

11.9 Reading ROOT Files via Apache Web Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

11.9.1 Using the General Open Function of TFile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

11.10XML Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

12 Trees 271

12.1 Why Should You Use a Tree? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

12.2 A Simple TTree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

12.3 Show an Entry with TTree::Show . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

12.4 Print the Tree Structure with TTree::Print . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

12.5 Scan a Variable the Tree with TTree::Scan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

12.6 The Tree Viewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

CONTENTS 11

12.7 Creating and Saving Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

12.7.1 Creating a Tree from a Folder Hierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

12.7.2 Tree and TRef Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

12.7.3 Autosave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

12.7.4 Trees with Circular Buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

12.7.5 Size of TTree in the File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

12.7.6 User Info Attached to a TTree Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

12.7.7 Indexing a Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

12.8 Branches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

12.9 Adding a Branch to Hold a List of Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

12.10Adding a TBranch to Hold an Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

12.10.1Setting the Split-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

12.10.2Exempt a Data Member from Splitting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

12.10.3Adding a Branch to Hold a TClonesArray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

12.10.4 Identical Branch Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

12.11Adding a Branch with a Folder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

12.12Adding a Branch with a Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

12.13Examples for Writing and Reading Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

12.14Example 1: A Tree with Simple Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

12.14.1Writing the Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

12.14.2Viewing the Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

12.14.3Reading the Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286

12.15Example 2: A Tree with a C Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287

12.15.1Writing the Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

12.15.2Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

12.16Example 3: Adding Friends to Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

12.16.1Adding a Branch to an Existing Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

12.16.2TTree::AddFriend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

12.17Example 4: A Tree with an Event Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

12.17.1The Event Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

12.17.2The EventHeader Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

12.17.3The Track Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

12.17.4Writing the Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

12.17.5Reading the Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

12.18Example 5: Import an ASCII File into a TTree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

12.19Trees in Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

12.20Simple Analysis Using TTree::Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

12.20.1Using Selection with TTree:Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301

12.20.2Using TCut Objects in TTree::Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301

12.20.3Accessing the Histogram in Batch Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

12.20.4Using Draw Options in TTree::Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

12.20.5Superimposing Two Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

12.20.6Setting the Range in TTree::Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

12 CONTENTS

12.20.7TTree::Draw Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

12.20.8Multiple variables visualisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311

12.20.9Using TTree::Scan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

12.20.10TEventList and TEntryList . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

12.20.11Filling a Histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323

12.21Using TTree::MakeClass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

12.21.1Creating a Class with MakeClass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

12.21.2MyClass.h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326

12.21.3MyClass.C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327

12.21.4Modifying MyClass::Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327

12.21.5Loading MyClass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328

12.22Using TTree::MakeSelector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329

12.22.1Performance Benchmarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330

12.23Impact of Compression on I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330

12.24Chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

12.24.1TChain::AddFriend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332

13 Math Libraries in ROOT 333

13.1 TMath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333

13.2 Random Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334

13.2.1 TRandom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334

13.2.2 TRandom1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334

13.2.3 TRandom2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334

13.2.4 TRandom3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334

13.2.5 Seeding the Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335

13.2.6 Examples of Using the Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335

13.2.7 Random Number Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335

13.2.8 UNURAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336

13.2.9 Performances of Random Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337

13.3 MathCore Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337

13.4 Generic Vectors for 2, 3 and 4 Dimensions (GenVector) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338

13.4.1 Main Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338

13.4.2 Example: 3D Vector Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

13.4.3 Example: 3D Point Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343

13.4.4 Example: LorentzVector Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

13.4.5 Example: Vector Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346

13.4.6 Example with External Packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349

13.5 MathMore Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349

13.6 Mathematical Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350

13.6.1 Special Functions in MathCore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350

13.6.2 Special Functions in MathMore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

13.6.3 Probability Density Functions (PDF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352

13.6.4 Cumulative Distribution Functions (CDF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353

CONTENTS 13

13.7 Linear Algebra: SMatrix Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354

13.7.1 Example: Vector Class (SVector) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354

13.7.2 Example: Matrix Class (SMatrix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355

13.7.3 Example: Matrix and Vector Functions and Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358

13.7.4 Matrix and Vector Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359

13.8 Minuit2 Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359

13.9 ROOT Statistics Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360

13.9.1 Classes for Computing Limits and Confidence Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360

13.9.2 Specialized Classes for Fitting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360

13.9.3 Multi-variate Analysis Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361

14 Linear Algebra in ROOT 363

14.1 Overview of Matrix Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363

14.2 Matrix Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365

14.2.1 Accessing Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365

14.2.2 Setting Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

14.3 Creating and Filling a Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

14.4 Matrix Operators and Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368

14.4.1 Arithmetic Operations between Matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368

14.4.2 Arithmetic Operations between Matrices and Real Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368

14.4.3 Comparisons and Boolean Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368

14.4.4 Matrix Norms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369

14.4.5 Miscellaneous Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369

14.5 Matrix Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

14.5.1 View Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

14.5.2 View Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372

14.6 Matrix Decompositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372

14.6.1 Tolerances and Scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

14.6.2 Condition number . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

14.6.3 LU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375

14.6.4 Bunch-Kaufman . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375

14.6.5 Cholesky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376

14.6.6 QRH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376

14.6.7 SVD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376

14.7 Matrix Eigen Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376

14.8 Speed Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377

15 Adding a Class 379

15.1 The Role of TObject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379

15.1.1 Introspection, Reflection and Run Time Type Identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379

15.1.2 Collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379

15.1.3 Input/Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

15.1.4 Paint/Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

14 CONTENTS

15.1.5 Clone/DrawClone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

15.1.6 Browse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

15.1.7 SavePrimitive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

15.1.8 GetObjectInfo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

15.1.9 IsFolder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

15.1.10Bit Masks and Unique ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

15.2 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381

15.2.1 Template Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382

15.3 The Default Constructor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383

15.4 rootcint: The CINT Dictionary Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383

15.4.1 Dictionaries for STL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386

15.5 Adding a Class with a Shared Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386

15.5.1 The LinkDef.h File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386

15.6 Adding a Class with ACLiC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

16 Collection Classes 395

16.1 Understanding Collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

16.1.1 General Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

16.1.2 Determining the Class of Contained Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396

16.1.3 Types of Collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396

16.1.4 Ordered Collections (Sequences) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396

16.2 Iterators: Processing a Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397

16.3 Foundation Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397

16.4 A Collectable Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398

16.5 The TIter Generic Iterator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399

16.6 The TList Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400

16.6.1 Iterating Over a TList . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400

16.7 The TObjArray Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401

16.8 TClonesArray An Array of Identical Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402

16.8.1 The Idea Behind TClonesArray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402

16.9 Template Containers and STL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403

17 Physics Vectors 405

17.1 The Physics Vector Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405

17.2 TVector3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405

17.2.1 Declaration / Access to the Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406

17.2.2 Other Coordinates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406

17.2.3 Arithmetic / Comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

17.2.4 Related Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

17.2.5 Scalar and Vector Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

17.2.6 Angle between Two Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

17.2.7 Rotation around Axes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

17.2.8 Rotation around a Vector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

CONTENTS 15

17.2.9 Rotation by TRotation Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408

17.2.10Transformation from Rotated Frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408

17.3 TRotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408

17.3.1 Declaration, Access, Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408

17.3.2 Rotation around Axes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408

17.3.3 Rotation around Arbitrary Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

17.3.4 Rotation of Local Axes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

17.3.5 Inverse Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

17.3.6 Compound Rotations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

17.3.7 Rotation of TVector3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

17.4 TLorentzVector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410

17.4.1 Declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410

17.4.2 Access to Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410

17.4.3 Vector Components in Non-Cartesian Coordinates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411

17.4.4 Arithmetic and Comparison Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411

17.4.5 Magnitude/Invariant mass, beta, gamma, scalar product . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411

17.4.6 Lorentz Boost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

17.4.7 Rotations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

17.4.8 Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

17.5 TLorentzRotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

17.5.1 Declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

17.5.2 Access to the Matrix Components/Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

17.5.3 Transformations of a Lorentz Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

17.5.4 Transformation of a TLorentzVector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414

17.5.5 Physics Vector Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414

18 The Geometry Package 415

18.1 Quick Start: Creating the world . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

18.1.1 Example 1: Creating the World . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

18.1.2 Example 2: A Geometrical Hierarchy Look and Feel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416

18.2 Materials and Tracking Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418

18.2.1 Elements, Materials and Mixtures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418

18.2.2 Radionuclides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420

18.2.3 Tracking Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

18.2.4 User Interface for Handling Materials and Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

18.3 Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

18.3.1 Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

18.3.2 Primitive Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

18.3.3 Composite Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437

18.3.4 Navigation Methods Performed By Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441

18.3.5 Creating Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442

18.3.6 Dividing Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443

18.3.7 Parametric Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443

16 CONTENTS

18.4 Geometry Creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443

18.4.1 The Volume Hierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444

18.4.2 Creating and Positioning Volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446

18.4.3 Geometrical Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452

18.4.4 Ownership of Geometry Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455

18.5 Navigation and Tracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456

18.5.1 TGeoNavigator Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456

18.5.2 Initializing the Starting Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456

18.5.3 Initializing the Direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

18.5.4 Initializing the State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

18.5.5 Checking the Current State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

18.5.6 Saving and Restoring the Current State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459

18.5.7 Navigation Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459

18.5.8 Creating and Visualizing Tracks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462

18.6 Checking the Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463

18.6.1 The Overlap Checker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464

18.6.2 Graphical Checking Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466

18.7 The Drawing Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469

18.7.1 Drawing Volumes and Hierarchies of Volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469

18.7.2 Visualization Settings and Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470

18.7.3 Ray Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471

18.8 Representing Misalignments of the Ideal Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472

18.8.1 Physical Nodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472

18.9 Geometry I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474

18.9.1 GDML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475

18.10Navigation Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475

18.10.1Finding the State Corresponding to a Location (x,y,z) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475

18.10.2Finding the Distance to Next Crossed Boundary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476

18.11Geometry Graphical User Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480

18.11.1Editing a Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480

18.11.2The Geometry Manager Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483

18.11.3Editing Existing Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484

18.11.4Creation of New Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487

18.11.5Editing Volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487

18.11.6How to Create a Valid Geometry with Geometry Editors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491

19 Python and Ruby Interfaces 493

19.1 PyROOT Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493

19.1.1 Glue-ing Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493

19.1.2 Access to ROOT from Python . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494

19.1.3 Access to Python from ROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494

19.1.4 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495

19.1.5 Using PyROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495

CONTENTS 17

19.1.6 Memory Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499

19.1.7 Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500

19.1.8 Use of Python Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500

19.1.9 Working with Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502

19.1.10Using Your Own Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504

19.2 How to Use ROOT with Ruby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504

19.2.1 Building and Installing the Ruby Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505

20 The Tutorials and Tests 507

20.1 $ROOTSYS/tutorials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507

20.2 $ROOTSYS/test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507

20.2.1 Event - An Example of a ROOT Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509

20.2.2 stress - Test and Benchmark . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514

20.2.3 guitest - A Graphical User Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515

21 Example Analysis 517

21.1 Explanation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517

21.2 Script . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520

22 Networking 525

22.1 Setting-up a Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525

22.2 Sending Objects over the Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525

22.3 Closing the Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526

22.4 A Server with Multiple Sockets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526

23 Threads 529

23.1 Threads and Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529

23.1.1 Process Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529

23.1.2 Thread Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529

23.1.3 The Initial Thread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530

23.2 Implementation of Threads in ROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530

23.2.1 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530

23.2.2 Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530

23.2.3 TThread for Pedestrians . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530

23.2.4 TThread in More Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531

23.3 Advanced TThread: Launching a Method in a Thread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534

23.3.1 Known Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535

23.4 The Signals of ROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535

23.5 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536

24 PROOF: Parallel Processing 539

18 CONTENTS

25 Writing a Graphical User Interface 54125.1 The ROOT GUI Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54125.2 Widgets and Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54125.3 TVirtualX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54225.4 A Simple Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542

25.4.1 A Standalone Version . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54625.5 Widgets Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548

25.5.1 TGObject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54825.5.2 TGWidget . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54825.5.3 TGWindow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54925.5.4 Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550

25.6 Layout Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55325.7 Event Processing: Signals and Slots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55425.8 Widgets in Detail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559

25.8.1 Buttons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55925.8.2 Text Entries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56225.8.3 Number Entries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56325.8.4 Menus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56525.8.5 Toolbar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56725.8.6 List Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56825.8.7 Combo Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57025.8.8 Sliders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57025.8.9 Triple Slider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57125.8.10Progress Bars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57125.8.11Static Widgets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57225.8.12Status Bar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57325.8.13Splitters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57325.8.14TGCanvas, ViewPort and Container . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57525.8.15Embedded Canvas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576

25.9 The ROOT Graphics Editor (GED) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57625.9.1 Object Editors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57725.9.2 Editor Design Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577

25.10Drag and Drop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57925.10.1Drag and Drop Data Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57925.10.2Handling Drag and Drop Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580

26 ROOT/Qt Integration Interfaces 58326.1 Qt-ROOT Implementation of TVirtualX Interface (BNL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583

26.1.1 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58326.1.2 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58426.1.3 TQtWidget Class, Qt Signals / Slots and TCanvas Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591

26.2 GSI QtROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59326.2.1 Create a New Project in the Designer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59526.2.2 main() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595

CONTENTS 19

27 Automatic HTML Documentation 597

27.1 Reference Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597

27.1.1 Product and Module Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598

27.2 Converting Sources (and Other Files) to HTML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598

27.3 Special Documentation Elements: Directives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598

27.3.1 Latex Directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599

27.3.2 Macro Directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599

27.4 Customizing HTML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600

27.4.1 Referencing Documentation for other Libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600

27.4.2 Search Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600

27.4.3 ViewCVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600

27.4.4 Wiki Pages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600

27.5 Tutorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600

28 Appendix A: Install and Build ROOT 601

28.1 License . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601

28.2 Installing ROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601

28.3 Choosing a Version . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601

28.4 Installing Precompiled Binaries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601

28.5 Installing the Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602

28.5.1 Installing and Building the Source from a Compressed File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602

28.5.2 More Build Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602

28.6 File system.rootrc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603

28.6.1 TCanvas Specific Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 605

28.6.2 THtml Specific Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606

28.6.3 GUI Specific Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607

28.6.4 TBrowser Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608

28.6.5 TRint Specific Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608

28.6.6 ACLiC Specific Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 609

28.6.7 PROOF Related Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 609

28.7 Documentation to Download . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613

20 CONTENTS

Preface

Draft, November 2000 - version 0.6.2In late 1994, we decided to learn and investigate Object Oriented programmingand C++ to better judge the suitability of these relatively new techniques for scientific programming. We knew thatthere is no better way to learn a new programming environment than to use it to write a program that can solve a realproblem. After a few weeks, we had our first histogramming package in C++. A few weeks later we had a rewrite ofthe same package using the, at that time, very new template features of C++. Again, a few weeks later we had anotherrewrite of the package without templates since we could only compile the version with templates on one single platformusing a specific compiler. Finally, after about four months we had a histogramming package that was faster and moreefficient than the well-known FORTRAN based HBOOK histogramming package. This gave us enough confidence inthe new technologies to decide to continue the development. Thus was born ROOT. Since its first public release at theend of 1995, ROOT has enjoyed an ever-increasing popularity. Currently it is being used in all major High Energyand Nuclear Physics laboratories around the world to monitor, to store and to analyse data. In the other sciences aswell as the medical and financial industries, many people are using ROOT. We estimate the current user base to bearound several thousand people. In 1997, Eric Raymond analysed in his paper The Cathedral and the Bazaar thedevelopment method that makes Linux such a success. The essence of that method is: release early, release oftenand listen to your customers. This is precisely how ROOT is being developed. Over the last five years, many of ourcustomers became co-developers. Here we would like to thank our main co-developers and contributors:

Masaharu Goto wrote the CINT C++ interpreter that became an essential part of ROOT. Despite being 8 timezones ahead of us, we have the feeling he has been sitting in the room next door since 1995.

Andrei and Mihaela Gheata (Alice collaboration) are co-authors of the ROOT geometry classes and VirtualMonte-Carlo. They have been working with the ROOT team since 2000.

Olivier Couet, who after a successful development and maintenance of PAW, has joined the ROOT team in 2000 andhas been working on the graphics sub-system.

Ilka Antcheva has been working on the Graphical User Interface classes. She is also responsible for this latest editionof the Users Guide with a better style, improved index and several new chapters (since 2002).

Bertrand Bellenot has been developing and maintaining the Win32GDK version of ROOT. Bertrand has also manyother contributions like the nice RootShower example (since 2001).

Valeriy Onoutchin has been working on several ROOT packages, in particular the graphics sub-system for Windowsand the GUI Builder (since 2000).

Gerri Ganis has been working on the authentication procedures to be used by the root daemons and the PROOFsystem (since 2002).

Maarten Ballintijn (MIT) is one of the main developers of the PROOF sub-system (since 1995).

Valeri Fine (now at BNL) ported ROOT to Windows and contributed largely to the 3-D graphics. He is currentlyworking on the Qt layer of ROOT (since 1995).

Victor Perevoztchikov (BNL) worked on key elements of the I/O system, in particular the improved support forSTL collections (1997-2001).

Nenad Buncic developed the HTML documentation generation system and integrated the X3D viewer inside ROOT(1995-1997).

Suzanne Panacek was the author of the first version of this Users Guide and very active in preparing tutorials andgiving lectures about ROOT (1999-2002).

Axel Naumann has been developing further the HTML Reference Guide and helps in porting ROOT under Windows(cygwin/gcc implementation) (since 2000).

Anna Kreshuk has developed the Linear Fitter and Robust Fitter classes as well as many functions in TMath, TF1,TGraph (since 2005).

Richard Maunder has contributed to the GL viewer classes (since 2004).

21

22 CONTENTS

Timur Pocheptsov has contributed to the GL viewer classes and GL in pad classes (since 2004).

Sergei Linev has developed the XML driver and the TSQLFile classes (since 2003).

Stefan Roiser has been contributing to the reflex and cintex packages (since 2005).

Lorenzo Moneta has been contributing the MathCore, MathMore, Smatrix & Minuit2 packages (since 2005).

Wim Lavrijsen is the author of the PyRoot package (since 2004).

Further we would like to thank all the people mentioned in the $ROOTSYS/README/CREDITS file for their contributions,and finally, everybody who gave comments, reported bugs and provided fixes.

Happy ROOTing!

Rene Brun & Fons Rademakers

Geneva, July 2007

Chapter 1

Introduction

In the mid 1990s, Ren Brun and Fons Rademakers had many years of experience developing interactive tools andsimulation packages. They had lead successful projects such as PAW, PIAF, and GEANT, and they knew PAW thetwenty-year-old FORTRAN libraries had reached their limits. Although still very popular, these tools could not scaleup to the challenges offered by the Large Hadron Collider, where the data is a few orders of magnitude larger thananything seen before.

At the same time, computer science had made leaps of progress especially in the area of Object Oriented Design, andRen and Fons were ready to take advantage of it.

ROOT was developed in the context of the NA49 experiment at CERN. NA49 has generated an impressive amount ofdata, around 10 Terabytes per run. This rate provided the ideal environment to develop and test the next generationdata analysis.

One cannot mention ROOT without mentioning CINT, its C++ interpreter. CINT was created by Masa Goto inJapan. It is an independent product, which ROOT is using for the command line and script processor.

ROOT was, and still is, developed in the Bazaar style, a term from the book The Cathedral and the Bazaar byEric S. Raymond. It means a liberal, informal development style that heavily relies on the diverse and deep talent ofthe user community. The result is that physicists developed ROOT for themselves; this made it specific, appropriate,useful, and over time refined and very powerful. The development of ROOT is a continuous conversation between usersand developers with the line between the two blurring at times and the users becoming co-developers.

When it comes to storing and mining large amount of data, physics plows the way with its Terabytes, but other fieldsand industry follow close behind as they acquiring more and more data over time. They are ready to use the true andtested technologies physics has invented. In this way, other fields and industries have found ROOT useful and theyhave started to use it also.

In the bazaar view, software is released early and frequently to expose it to thousands of eager co-developers to poundon, report bugs, and contribute possible fixes. More users find more bugs, because they stress the program in differentways. By now, after ten years, the age of ROOT is quite mature. Most likely, you will find the features you are lookingfor, and if you have found a hole, you are encouraged to participate in the dialog and post your suggestion or evenimplementation on roottalk, the ROOT mailing list.

1.1 The ROOT Mailing Lists

The roottalk was the very first active ROOT mailing list. mailing list People can subscribe to it by registering at theROOT web site: http://root.cern.ch/root/Registration.phtml. The RootTalk Forum http://root.cern.ch/phpBB3/ hasbeen gradually replaced this mailing list since September 2003. The RootTalk Forum is a web-based news group withabout 10 discussion sub-units.

If you have a question, it is likely that it has been asked, answered, and stored in the roottalk or RootTalk Forumarchives. Please use the search engine to see if your question has already been answered before sending a mail to theroottalk list or post a topic in the Forum.

You can browse the roottalk archives at: http://root.cern.ch/root/roottalk/AboutRootTalk.html. You can send yourquestion without subscribing to: roottalk@cern.ch

23

24 CHAPTER 1. INTRODUCTION

1.2 Contact Information

Several authors wrote this book and you may see a change of voice from one chapter to the next. We felt we couldaccept this in order to have the expert explain what they know best. If you would like to contribute a chapter oradd to a section, please contact rootdoc@cern.ch. We count on you to send us suggestions on additional topics or onthe topics that need more documentation. Please send your comments, corrections, questions, and suggestions to therootdoc list: rootdoc@cern.ch

We attempt to give the user insight into the many capabilities of ROOT. The book begins with the elementaryfunctionality and progresses in complexity reaching the specialized topics at the end. The experienced user looking forspecial topics may find these chapters useful: see Networking, Writing a Graphical User Interface, Threads,