ROOT Users Guide

May 2013

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Contents

Preface 21

1 Introduction 23

1.1 The ROOT Mailing Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

1.2 Contact Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.3 Conventions Used in This Book . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.4 The Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.4.1 What Is a Framework? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.4.2 Why Object-Oriented? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.5 Installing ROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.6 The Organization of the ROOT Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

1.6.1 $ROOTSYS/bin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

1.6.2 $ROOTSYS/lib . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

1.6.3 $ROOTSYS/tutorials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

1.6.4 $ROOTSYS/test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.6.5 $ROOTSYS/include . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.6.6 $ROOTSYS/ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.7 How to Find More Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.7.1 Class Reference Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2 Getting Started 35

2.1 Setting the Environment Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.2 Start and Quit a ROOT Session . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.3 Using the GUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.3.1 Main Menus and Toolbar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.3.2 The Editor Frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

2.3.3 Classes, Methods and Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

2.3.4 User Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

2.3.5 Building a Multi-pad Canvas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.3.6 Saving the Canvas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.3.7 Printing the Canvas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.4 The ROOT Command Line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.4.1 Multi-line Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.4.2 CINT Extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.4.3 Helpful Hints for Command Line Typing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

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4 CONTENTS

2.4.4 Regular Expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.5 Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

2.5.1 Coding Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

2.5.2 Machine Independent Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2.5.3 TObject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2.6 Global Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2.6.1 gROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.6.2 gFile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.6.3 gDirectory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.6.4 gPad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.6.5 gRandom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.6.6 gEnv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

2.7 Environment Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

2.7.1 Logon and Logoff Scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

2.7.2 History File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

2.7.3 Tracking Memory Leaks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

2.7.4 Memory Checker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

2.8 Converting from PAW to ROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

2.8.1 Converting HBOOK/PAW Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

3 Histograms 55

3.1 The Histogram Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

3.2 Creating Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

3.2.1 Constant or Variable Bin Width . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

3.3 Bin Numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3.3.1 Convention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3.3.2 Re-binning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3.4 Filling Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3.4.1 Automatic Re-binning Option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.5 Random Numbers and Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.6 Adding, Dividing, and Multiplying . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3.7 Projections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3.8 Drawing Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3.8.1 Setting the Style . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3.8.2 Draw Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3.8.3 Drawing a Sub-range of a 2-D Histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

3.8.4 Superimposing Histograms with Different Scales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

3.8.5 Statistics Display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

3.8.6 Setting Line, Fill, Marker, and Text Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

3.8.7 Setting Tick Marks on the Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3.8.8 Giving Titles to the X, Y and Z Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3.9 Making a Copy of an Histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3.10 Normalizing Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

CONTENTS 5

3.11 Saving/Reading Histograms to/from a File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

3.12 Miscellaneous Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

3.13 Alphanumeric Bin Labels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

3.13.1 Option 1: SetBinLabel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

3.13.2 Option 2: Fill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

3.13.3 Option 3: TTree::Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

3.13.4 Sort Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

3.14 Histogram Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

3.15 TH2Poly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

3.16 Profile Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

3.16.1 Build Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

3.16.2 Drawing a Profile without Error Bars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

3.16.3 Create a Profile from a 2D Histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

3.16.4 Create a Histogram from a Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

3.16.5 Generating a Profile from a TTree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

3.16.6 2D Profiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

3.17 Iso Surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

3.18 3D Implicit Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

3.19 TPie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

3.20 The User Interface for Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

3.20.1 TH1Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

3.20.2 TH2Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

4 Graphs 99

4.1 TGraph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

4.1.1 Graph Draw Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

4.2 Superimposing Two Graphs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

4.3 Graphs with Error Bars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

4.4 Graphs with Asymmetric Error Bars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

4.5 Graphs with Asymmetric Bent Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

4.6 TGraphPolar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

4.7 TGraph Exclusion Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

4.8 TGraphQQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

4.8.1 Two Datasets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

4.8.2 One Dataset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

4.9 TMultiGraph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

4.10 TGraph2D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

4.11 TGraph2DErrors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

4.12 Fitting a Graph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

4.13 Setting the Graphs Axis Title . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

4.14 Zooming a Graph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

4.15 The User Interface for Graphs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

6 CONTENTS

5 Fitting Histograms 119

5.1 The Fit Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

5.2 Fit with a Predefined Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

5.3 Fit with a User-Defined Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

5.3.1 Creating a TF1 with a Formula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

5.3.2 Creating a TF1 with Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

5.3.3 Creating a TF1 with a User Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

5.4 Fixing and Setting Parameters Bounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

5.5 Fitting Sub Ranges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

5.6 The Fit Panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

5.6.1 Function Choice and Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

5.6.2 Fitter Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

5.6.3 Draw Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

5.6.4 Print Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

5.6.5 Command Buttons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

5.7 Fitting Multiple Sub Ranges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

5.8 Adding Functions to the List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

5.9 Combining Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

5.10 Associated Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

5.11 Access to the Fit Parameters and Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

5.12 Associated Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

5.13 Fit Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

5.14 The Minimization Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

5.14.1 Basic Concepts of Minuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

5.14.2 The Transformation of Limited Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

5.14.3 How to Get the Right Answer from Minuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

5.14.4 Reliability of Minuit Error Estimates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

5.15 FUMILI Minimization Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

5.16 Neural Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

5.16.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

5.16.2 The MLP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

5.16.3 Learning Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

5.16.4 Using the Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

5.16.5 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

6 A Little C++ 139

6.1 Classes, Methods and Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

6.2 Inheritance and Data Encapsulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

6.2.1 Method Overriding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

6.2.2 Data Encapsulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

6.3 Creating Objects on the Stack and Heap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

CONTENTS 7

7 CINT the C++ Interpreter 145

7.1 What is CINT? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

7.2 The ROOT Command Line Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

7.3 The ROOT Script Processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

7.3.1 Un-named Scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

7.3.2 Named Scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

7.3.3 Executing a Script from a Script . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

7.4 Resetting the Interpreter Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

7.5 A Script Containing a Class Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

7.6 Debugging Scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

7.7 Inspecting Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

7.8 ROOT/CINT Extensions to C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

7.9 ACLiC - The Automatic Compiler of Libraries for CINT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

7.9.1 Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

7.9.2 Setting the Include Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

7.9.3 Dictionary Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

7.9.4 Intermediate Steps and Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

7.9.5 Moving between Interpreter and Compiler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

7.10 Reflex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

7.10.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

7.10.2 Selecting Types And Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

7.10.3 Genreflex and Templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

7.10.4 GCCXML Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

7.10.5 Reflex API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

7.10.6 Cintex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

8 Object Ownership 165

8.1 Ownership by Current Directory (gDirectory) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

8.2 Ownership by the Master TROOT Object (gROOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

8.2.1 The Collection of Specials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

8.2.2 Access to the Collection Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

8.3 Ownership by Other Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

8.4 Ownership by the User . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

8.4.1 The kCanDelete Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

8.4.2 The kMustCleanup Bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

9 Graphics and the Graphical User Interface 169

9.1 Drawing Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

9.2 Interacting with Graphical Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

9.2.1 Moving, Resizing and Modifying Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

9.2.2 Selecting Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

9.2.3 Context Menus: the Right Mouse Button . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

9.2.4 Executing Events when a Cursor Passes on Top of an Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

8 CONTENTS

9.3 Graphical Containers: Canvas and Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

9.3.1 The Global Pad: gPad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

9.3.2 The Coordinate Systems of a Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

9.3.3 Converting between Coordinate Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

9.3.4 Dividing a Pad into Sub-pads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

9.3.5 Updating the Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

9.3.6 Making a Pad Transparent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

9.3.7 Setting the Log Scale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

9.3.8 WaitPrimitive method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

9.3.9 Locking the Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

9.4 Graphical Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

9.4.1 Lines, Arrows and Polylines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

9.4.2 Circles and Ellipses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

9.4.3 Rectangles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

9.4.4 Markers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

9.4.5 Curly and Wavy Lines for Feynman Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

9.4.6 Text and Latex Mathematical Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

9.4.7 Greek Letters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

9.4.8 Mathematical Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

9.4.9 Text in a Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

9.4.10 The TeX Processor TMathText . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

9.5 Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

9.5.1 Axis Title . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

9.5.2 Axis Options and Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

9.5.3 Setting the Number of Divisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

9.5.4 Zooming the Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

9.5.5 Drawing Axis Independently of Graphs or Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

9.5.6 Orientation of Tick Marks on Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

9.5.7 Labels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

9.5.8 Axis with Time Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

9.5.9 Axis Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

9.6 Graphical Objects Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

9.6.1 Text Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

9.6.2 Line Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

9.6.3 Fill Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

9.6.4 Color and Color Palettes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

9.7 The Graphics Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

9.7.1 TAxisEditor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

9.7.2 TPadEditor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

9.8 Copy and Paste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

9.8.1 Using the GUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

9.8.2 Programmatically . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

9.9 Legends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

CONTENTS 9

9.10 The PostScript Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

9.10.1 Special Characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

9.10.2 Writing Several Canvases to the Same PostScript File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

9.10.3 The Color Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

9.11 The PDF Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

9.12 Create or Modify a Style . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

9.13 3D Viewers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

9.13.1 Invoking a 3D viewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

9.13.2 The GL Viewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

9.13.3 The X3D Viewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

9.13.4 Common 3D Viewer Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

10 Folders and Tasks 243

10.1 Folders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

10.2 Why Use Folders? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

10.3 How to Use Folders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

10.3.1 Creating a Folder Hierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

10.3.2 Posting Data to a Folder (Producer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

10.3.3 Reading Data from a Folder (Consumer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

10.4 Tasks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

10.5 Execute and Debug Tasks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

11 Input/Output 251

11.1 The Physical Layout of ROOT Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

11.1.1 The File Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

11.1.2 The Top Directory Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

11.1.3 The Histogram Records . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

11.1.4 The Class Description List (StreamerInfo List) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

11.1.5 The List of Keys and the List of Free Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

11.1.6 File Recovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

11.2 The Logical ROOT File: TFile and TKey . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

11.2.1 Viewing the Logical File Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

11.2.2 The Current Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

11.2.3 Objects in Memory and Objects on Disk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

11.2.4 Saving Histograms to Disk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

11.2.5 Histograms and the Current Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

11.2.6 Saving Objects to Disk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

11.2.7 Saving Collections to Disk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

11.2.8 A TFile Object Going Out of Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

11.2.9 Retrieving Objects from Disk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

11.2.10Subdirectories and Navigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

11.3 Streamers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

11.3.1 Automatically Generated Streamers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

10 CONTENTS

11.3.2 Transient Data Members (//!) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

11.3.3 The Pointer to Objects (//->) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

11.3.4 Variable Length Array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

11.3.5 Double32_t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

11.3.6 Prevent Splitting (//|| ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

11.3.7 Streamers with Special Additions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

11.3.8 Writing Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

11.3.9 Ignore Object Streamers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

11.3.10Streaming a TClonesArray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

11.4 Pointers and References in Persistency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

11.4.1 Streaming C++ Pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

11.4.2 Motivation for the TRef Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

11.4.3 Using TRef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

11.4.4 How Does It Work? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

11.4.5 Action on Demand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

11.4.6 Array of TRef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

11.5 Schema Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

11.5.1 The TStreamerInfo Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276

11.5.2 The TStreamerElement Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

11.5.3 Example: TH1 StreamerInfo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

11.5.4 Optimized StreamerInfo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

11.5.5 Automatic Schema Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

11.5.6 Manual Schema Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

11.5.7 Building Class Definitions with the StreamerInfo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

11.5.8 Example: MakeProject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

11.6 Migrating to ROOT 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281

11.7 Compression and Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

11.8 Remotely Access to ROOT Files via a rootd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

11.8.1 TNetFile URL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

11.8.2 Remote Authentication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

11.8.3 A Simple Session . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

11.8.4 The rootd Daemon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

11.8.5 Starting rootd via inetd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

11.8.6 Command Line Arguments for rootd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

11.9 Reading ROOT Files via Apache Web Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

11.9.1 Using the General Open Function of TFile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

11.10XML Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

CONTENTS 11

12 Trees 287

12.1 Why Should You Use a Tree? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287

12.2 A Simple TTree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287

12.3 Show an Entry with TTree::Show . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288

12.4 Print the Tree Structure with TTree::Print . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

12.5 Scan a Variable the Tree with TTree::Scan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

12.6 The Tree Viewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

12.7 Creating and Saving Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291

12.7.1 Creating a Tree from a Folder Hierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291

12.7.2 Tree and TRef Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293

12.7.3 Autosave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293

12.7.4 Trees with Circular Buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293

12.7.5 Size of TTree in the File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293

12.7.6 User Info Attached to a TTree Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294

12.7.7 Indexing a Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294

12.8 Branches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294

12.9 Adding a Branch to Hold a List of Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

12.10Adding a TBranch to Hold an Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

12.10.1Setting the Split-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

12.10.2Exempt a Data Member from Splitting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

12.10.3Adding a Branch to Hold a TClonesArray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

12.10.4 Identical Branch Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

12.11Adding a Branch with a Folder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

12.12Adding a Branch with a Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

12.13Examples for Writing and Reading Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

12.14Example 1: A Tree with Simple Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

12.14.1Writing the Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

12.14.2Viewing the Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

12.14.3Reading the Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

12.15Example 2: A Tree with a C Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

12.15.1Writing the Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305

12.15.2Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306

12.16Example 3: Adding Friends to Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

12.16.1Adding a Branch to an Existing Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

12.16.2TTree::AddFriend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

12.17Example 4: A Tree with an Event Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311

12.17.1The Event Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311

12.17.2The EventHeader Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311

12.17.3The Track Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312

12.17.4Writing the Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312

12.17.5Reading the Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

12.18Example 5: Import an ASCII File into a TTree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315

12.19Trees in Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315

12 CONTENTS

12.20Simple Analysis Using TTree::Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316

12.20.1Using Selection with TTree:Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317

12.20.2Using TCut Objects in TTree::Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317

12.20.3Accessing the Histogram in Batch Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318

12.20.4Using Draw Options in TTree::Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318

12.20.5Superimposing Two Histograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

12.20.6Setting the Range in TTree::Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

12.20.7TTree::Draw Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

12.20.8Multiple variables visualisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327

12.20.9Using TTree::Scan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335

12.20.10TEventList and TEntryList . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336

12.20.11Filling a Histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

12.21Using TTree::MakeClass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

12.21.1Creating a Class with MakeClass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

12.21.2MyClass.h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342

12.21.3MyClass.C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343

12.21.4Modifying MyClass::Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343

12.21.5Loading MyClass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

12.22Using TTree::MakeSelector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345

12.22.1Performance Benchmarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346

12.23Impact of Compression on I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346

12.24Chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347

12.24.1TChain::AddFriend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348

13 Math Libraries in ROOT 349

13.1 TMath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349

13.2 Random Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350

13.2.1 TRandom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350

13.2.2 TRandom1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350

13.2.3 TRandom2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350

13.2.4 TRandom3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350

13.2.5 Seeding the Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

13.2.6 Examples of Using the Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

13.2.7 Random Number Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

13.2.8 UNURAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352

13.2.9 Performances of Random Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353

13.3 MathCore Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353

13.4 Generic Vectors for 2, 3 and 4 Dimensions (GenVector) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354

13.4.1 Main Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354

13.4.2 Example: 3D Vector Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356

13.4.3 Example: 3D Point Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359

13.4.4 Example: LorentzVector Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360

13.4.5 Example: Vector Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362

CONTENTS 13

13.4.6 Example with External Packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365

13.5 MathMore Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365

13.6 Mathematical Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

13.6.1 Special Functions in MathCore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

13.6.2 Special Functions in MathMore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367

13.6.3 Probability Density Functions (PDF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368

13.6.4 Cumulative Distribution Functions (CDF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369

13.7 Linear Algebra: SMatrix Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

13.7.1 Example: Vector Class (SVector) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

13.7.2 Example: Matrix Class (SMatrix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371

13.7.3 Example: Matrix and Vector Functions and Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

13.7.4 Matrix and Vector Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375

13.8 Minuit2 Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375

13.9 ROOT Statistics Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376

13.9.1 Classes for Computing Limits and Confidence Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376

13.9.2 Specialized Classes for Fitting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376

13.9.3 Multi-variate Analysis Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377

14 Linear Algebra in ROOT 379

14.1 Overview of Matrix Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379

14.2 Matrix Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381

14.2.1 Accessing Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381

14.2.2 Setting Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381

14.3 Creating and Filling a Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382

14.4 Matrix Operators and Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383

14.4.1 Arithmetic Operations between Matrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384

14.4.2 Arithmetic Operations between Matrices and Real Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384

14.4.3 Comparisons and Boolean Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384

14.4.4 Matrix Norms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384

14.4.5 Miscellaneous Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385

14.5 Matrix Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385

14.5.1 View Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386

14.5.2 View Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387

14.6 Matrix Decompositions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387

14.6.1 Tolerances and Scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389

14.6.2 Condition number . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389

14.6.3 LU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390

14.6.4 Bunch-Kaufman . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390

14.6.5 Cholesky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391

14.6.6 QRH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391

14.6.7 SVD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391

14.7 Matrix Eigen Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

14.8 Speed Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

14 CONTENTS

15 Adding a Class 395

15.1 The Role of TObject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

15.1.1 Introspection, Reflection and Run Time Type Identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

15.1.2 Collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

15.1.3 Input/Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396

15.1.4 Paint/Draw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396

15.1.5 Clone/DrawClone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396

15.1.6 Browse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396

15.1.7 SavePrimitive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396

15.1.8 GetObjectInfo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396

15.1.9 IsFolder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396

15.1.10Bit Masks and Unique ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396

15.2 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397

15.2.1 Template Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398

15.3 The Default Constructor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399

15.4 rootcint: The CINT Dictionary Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399

15.4.1 Dictionaries for STL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402

15.5 Adding a Class with a Shared Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402

15.5.1 The LinkDef.h File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402

15.6 Adding a Class with ACLiC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408

16 Collection Classes 411

16.1 Understanding Collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411

16.1.1 General Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411

16.1.2 Determining the Class of Contained Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

16.1.3 Types of Collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

16.1.4 Ordered Collections (Sequences) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

16.2 Iterators: Processing a Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

16.3 Foundation Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

16.4 A Collectable Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414

16.5 The TIter Generic Iterator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

16.6 The TList Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416

16.6.1 Iterating Over a TList . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416

16.7 The TObjArray Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417

16.8 TClonesArray An Array of Identical Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418

16.8.1 The Idea Behind TClonesArray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418

16.9 Template Containers and STL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419

CONTENTS 15

17 Physics Vectors 421

17.1 The Physics Vector Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421

17.2 TVector3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421

17.2.1 Declaration / Access to the Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422

17.2.2 Other Coordinates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422

17.2.3 Arithmetic / Comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

17.2.4 Related Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

17.2.5 Scalar and Vector Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

17.2.6 Angle between Two Vectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

17.2.7 Rotation around Axes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

17.2.8 Rotation around a Vector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

17.2.9 Rotation by TRotation Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

17.2.10Transformation from Rotated Frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

17.3 TRotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

17.3.1 Declaration, Access, Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

17.3.2 Rotation around Axes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

17.3.3 Rotation around Arbitrary Axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

17.3.4 Rotation of Local Axes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

17.3.5 Inverse Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

17.3.6 Compound Rotations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

17.3.7 Rotation of TVector3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

17.4 TLorentzVector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426

17.4.1 Declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426

17.4.2 Access to Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426

17.4.3 Vector Components in Non-Cartesian Coordinates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427

17.4.4 Arithmetic and Comparison Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427

17.4.5 Magnitude/Invariant mass, beta, gamma, scalar product . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427

17.4.6 Lorentz Boost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428

17.4.7 Rotations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428

17.4.8 Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428

17.5 TLorentzRotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429

17.5.1 Declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429

17.5.2 Access to the Matrix Components/Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429

17.5.3 Transformations of a Lorentz Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429

17.5.4 Transformation of a TLorentzVector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430

17.5.5 Physics Vector Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430

18 The Geometry Package 431

18.1 Quick Start: Creating the world . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431

18.1.1 Example 1: Creating the World . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431

18.1.2 Example 2: A Geometrical Hierarchy Look and Feel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432

18.2 Materials and Tracking Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434

18.2.1 Elements, Materials and Mixtures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434

16 CONTENTS

18.2.2 Radionuclides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436

18.2.3 Tracking Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439

18.2.4 User Interface for Handling Materials and Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439

18.3 Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439

18.3.1 Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440

18.3.2 Primitive Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440

18.3.3 Composite Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453

18.3.4 Navigation Methods Performed By Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

18.3.5 Creating Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458

18.3.6 Dividing Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459

18.3.7 Parametric Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459

18.4 Geometry Creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459

18.4.1 The Volume Hierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460

18.4.2 Creating and Positioning Volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462

18.4.3 Geometrical Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468

18.4.4 Ownership of Geometry Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471

18.5 Navigation and Tracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472

18.5.1 TGeoNavigator Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472

18.5.2 Initializing the Starting Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472

18.5.3 Initializing the Direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473

18.5.4 Initializing the State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473

18.5.5 Checking the Current State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473

18.5.6 Saving and Restoring the Current State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475

18.5.7 Navigation Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475

18.5.8 Creating and Visualizing Tracks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478

18.6 Checking the Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479

18.6.1 The Overlap Checker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480

18.6.2 Graphical Checking Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482

18.7 The Drawing Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485

18.7.1 Drawing Volumes and Hierarchies of Volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485

18.7.2 Visualization Settings and Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486

18.7.3 Ray Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487

18.8 Representing Misalignments of the Ideal Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488

18.8.1 Physical Nodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488

18.9 Geometry I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490

18.9.1 GDML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491

18.10Navigation Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491

18.10.1Finding the State Corresponding to a Location (x,y,z) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491

18.10.2Finding the Distance to Next Crossed Boundary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492

18.11Geometry Graphical User Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496

18.11.1Editing a Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496

18.11.2The Geometry Manager Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499

18.11.3Editing Existing Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500

CONTENTS 17

18.11.4Creation of New Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503

18.11.5Editing Volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503

18.11.6How to Create a Valid Geometry with Geometry Editors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507

19 Python and Ruby Interfaces 509

19.1 PyROOT Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509

19.1.1 Glue-ing Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509

19.1.2 Access to ROOT from Python . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510

19.1.3 Access to Python from ROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510

19.1.4 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511

19.1.5 Using PyROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511

19.1.6 Memory Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515

19.1.7 Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516

19.1.8 Use of Python Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516

19.1.9 Working with Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518

19.1.10Using Your Own Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520

19.2 How to Use ROOT with Ruby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520

19.2.1 Building and Installing the Ruby Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521

20 The Tutorials and Tests 523

20.1 $ROOTSYS/tutorials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523

20.2 $ROOTSYS/test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523

20.2.1 Event - An Example of a ROOT Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525

20.2.2 stress - Test and Benchmark . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527

20.2.3 guitest - A Graphical User Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531

21 Example Analysis 533

21.1 Explanation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533

21.2 Script . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536

22 Networking 541

22.1 Setting-up a Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541

22.2 Sending Objects over the Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541

22.3 Closing the Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542

22.4 A Server with Multiple Sockets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542

23 Threads 545

23.1 Threads and Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545

23.1.1 Process Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545

23.1.2 Thread Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545

23.1.3 The Initial Thread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546

23.2 Implementation of Threads in ROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546

23.2.1 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546

23.2.2 Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546

23.2.3 TThread for Pedestrians . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546

18 CONTENTS

23.2.4 TThread in More Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547

23.3 Advanced TThread: Launching a Method in a Thread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550

23.3.1 Known Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551

23.4 The Signals of ROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551

23.5 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552

24 PROOF: Parallel Processing 555

25 Writing a Graphical User Interface 557

25.1 The ROOT GUI Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557

25.2 Widgets and Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557

25.3 TVirtualX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558

25.4 A Simple Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558

25.4.1 A Standalone Version . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562

25.5 Widgets Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564

25.5.1 TGObject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564

25.5.2 TGWidget . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564

25.5.3 TGWindow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565

25.5.4 Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566

25.6 Layout Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568

25.7 Event Processing: Signals and Slots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570

25.8 Widgets in Detail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575

25.8.1 Buttons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575

25.8.2 Text Entries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 578

25.8.3 Number Entries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579

25.8.4 Menus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 581

25.8.5 Toolbar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582

25.8.6 List Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584

25.8.7 Combo Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585

25.8.8 Sliders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586

25.8.9 Triple Slider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587

25.8.10Progress Bars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587

25.8.11Static Widgets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588

25.8.12Status Bar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588

25.8.13Splitters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 589

25.8.14TGCanvas, ViewPort and Container . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591

25.8.15Embedded Canvas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591

25.9 The ROOT Graphics Editor (GED) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592

25.9.1 Object Editors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592

25.9.2 Editor Design Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593

25.10Drag and Drop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594

25.10.1Drag and Drop Data Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595

25.10.2Handling Drag and Drop Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595

CONTENTS 19

26 ROOT/Qt Integration Interfaces 597

26.1 Qt-ROOT Implementation of TVirtualX Interface (BNL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597

26.1.1 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597

26.1.2 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598

26.1.3 TQtWidget Class, Qt Signals / Slots and TCanvas Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 605

26.2 GSI QtROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607

26.2.1 Create a New Project in the Designer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 609

26.2.2 main() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 609

27 Automatic HTML Documentation 611

27.1 Reference Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611

27.1.1 Product and Module Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612

27.2 Converting Sources (and Other Files) to HTML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612

27.3 Special Documentation Elements: Directives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612

27.3.1 Latex Directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613

27.3.2 Macro Directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613

27.4 Customizing HTML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614

27.4.1 Referencing Documentation for other Libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614

27.4.2 Search Engine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614

27.4.3 ViewCVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614

27.4.4 Wiki Pages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614

27.5 Tutorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614

28 Appendix A: Install and Build ROOT 615

28.1 License . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615

28.2 Installing ROOT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615

28.3 Choosing a Version . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615

28.4 Installing Precompiled Binaries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615

28.5 Installing the Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 616

28.5.1 Installing and Building the Source from a Compressed File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 616

28.5.2 More Build Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 616

28.6 File system.rootrc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617

28.6.1 TCanvas Specific Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 619

28.6.2 THtml Specific Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 620

28.6.3 GUI Specific Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 621

28.6.4 TBrowser Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622

28.6.5 TRint Specific Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622

28.6.6 ACLiC Specific Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623

28.6.7 PROOF Related Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623

28.7 Documentation to Download . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 627

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 additi