Imported Upstream version 2.6.7
[platform/upstream/harfbuzz.git] / src / hb-ft.cc
index 2cad8c2..b18b990 100644 (file)
  * Google Author(s): Behdad Esfahbod
  */
 
-#include "hb-private.hh"
+#include "hb.hh"
+
+#ifdef HAVE_FREETYPE
 
 #include "hb-ft.h"
 
-#include "hb-font-private.hh"
+#include "hb-font.hh"
+#include "hb-machinery.hh"
+#include "hb-cache.hh"
 
 #include FT_ADVANCES_H
+#include FT_MULTIPLE_MASTERS_H
 #include FT_TRUETYPE_TABLES_H
 
 
-
-#ifndef HB_DEBUG_FT
-#define HB_DEBUG_FT (HB_DEBUG+0)
-#endif
+/**
+ * SECTION:hb-ft
+ * @title: hb-ft
+ * @short_description: FreeType integration
+ * @include: hb-ft.h
+ *
+ * Functions for using HarfBuzz with the FreeType library.
+ *
+ * HarfBuzz supports using FreeType to provide face and
+ * font data.
+ *
+ * <note>Note that FreeType is not thread-safe, therefore these
+ * functions are not thread-safe either.</note>
+ **/
 
 
 /* TODO:
  * In general, this file does a fine job of what it's supposed to do.
  * There are, however, things that need more work:
  *
- *   - I remember seeing FT_Get_Advance() without the NO_HINTING flag to be buggy.
- *     Have not investigated.
- *
  *   - FreeType works in 26.6 mode.  Clients can decide to use that mode, and everything
  *     would work fine.  However, we also abuse this API for performing in font-space,
  *     but don't pass the correct flags to FreeType.  We just abuse the no-hinting mode
  *     for that, such that no rounding etc happens.  As such, we don't set ppem, and
  *     pass NO_HINTING as load_flags.  Would be much better to use NO_SCALE, and scale
- *     ourselves, like we do in uniscribe, etc.
+ *     ourselves.
  *
  *   - We don't handle / allow for emboldening / obliqueing.
  *
  *   - In the future, we should add constructors to create fonts in font space?
- *
- *   - FT_Load_Glyph() is exteremely costly.  Do something about it?
  */
 
 
 struct hb_ft_font_t
 {
+  mutable hb_mutex_t lock;
   FT_Face ft_face;
   int load_flags;
+  bool symbol; /* Whether selected cmap is symbol cmap. */
   bool unref; /* Whether to destroy ft_face when done. */
+
+  mutable hb_atomic_int_t cached_x_scale;
+  mutable hb_advance_cache_t advance_cache;
 };
 
 static hb_ft_font_t *
-_hb_ft_font_create (FT_Face ft_face, bool unref)
+_hb_ft_font_create (FT_Face ft_face, bool symbol, bool unref)
 {
   hb_ft_font_t *ft_font = (hb_ft_font_t *) calloc (1, sizeof (hb_ft_font_t));
 
   if (unlikely (!ft_font))
-    return NULL;
+    return nullptr;
 
+  ft_font->lock.init ();
   ft_font->ft_face = ft_face;
+  ft_font->symbol = symbol;
   ft_font->unref = unref;
 
   ft_font->load_flags = FT_LOAD_DEFAULT | FT_LOAD_NO_HINTING;
 
+  ft_font->cached_x_scale.set_relaxed (0);
+  ft_font->advance_cache.init ();
+
   return ft_font;
 }
 
 static void
-_hb_ft_font_destroy (hb_ft_font_t *ft_font)
+_hb_ft_face_destroy (void *data)
 {
+  FT_Done_Face ((FT_Face) data);
+}
+
+static void
+_hb_ft_font_destroy (void *data)
+{
+  hb_ft_font_t *ft_font = (hb_ft_font_t *) data;
+
+  ft_font->advance_cache.fini ();
+
   if (ft_font->unref)
-    FT_Done_Face (ft_font->ft_face);
+    _hb_ft_face_destroy (ft_font->ft_face);
+
+  ft_font->lock.fini ();
 
   free (ft_font);
 }
 
 /**
  * hb_ft_font_set_load_flags:
- * @font:
- * @load_flags:
+ * @font: #hb_font_t to work upon
+ * @load_flags: The FreeType load flags to set
+ *
+ * Sets the FT_Load_Glyph load flags for the specified #hb_font_t.
  *
- * 
+ * For more information, see 
+ * https://www.freetype.org/freetype2/docs/reference/ft2-base_interface.html#ft_load_xxx
  *
  * Since: 1.0.5
  **/
 void
 hb_ft_font_set_load_flags (hb_font_t *font, int load_flags)
 {
-  if (font->immutable)
+  if (hb_object_is_immutable (font))
     return;
 
-  if (font->destroy != (hb_destroy_func_t) _hb_ft_font_destroy)
+  if (unlikely (font->destroy != (hb_destroy_func_t) _hb_ft_font_destroy))
     return;
 
   hb_ft_font_t *ft_font = (hb_ft_font_t *) font->user_data;
@@ -123,17 +158,21 @@ hb_ft_font_set_load_flags (hb_font_t *font, int load_flags)
 
 /**
  * hb_ft_font_get_load_flags:
- * @font:
+ * @font: #hb_font_t to work upon
  *
- * 
+ * Fetches the FT_Load_Glyph load flags of the specified #hb_font_t.
+ *
+ * For more information, see 
+ * https://www.freetype.org/freetype2/docs/reference/ft2-base_interface.html#ft_load_xxx
+ *
+ * Return value: FT_Load_Glyph flags found
  *
- * Return value:
  * Since: 1.0.5
  **/
 int
 hb_ft_font_get_load_flags (hb_font_t *font)
 {
-  if (font->destroy != (hb_destroy_func_t) _hb_ft_font_destroy)
+  if (unlikely (font->destroy != (hb_destroy_func_t) _hb_ft_font_destroy))
     return 0;
 
   const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font->user_data;
@@ -141,17 +180,69 @@ hb_ft_font_get_load_flags (hb_font_t *font)
   return ft_font->load_flags;
 }
 
+/**
+ * hb_ft_get_face:
+ * @font: #hb_font_t to work upon
+ *
+ * Fetches the FT_Face associated with the specified #hb_font_t
+ * font object.
+ *
+ * Return value: the FT_Face found
+ *
+ * Since: 0.9.2
+ **/
 FT_Face
 hb_ft_font_get_face (hb_font_t *font)
 {
-  if (font->destroy != (hb_destroy_func_t) _hb_ft_font_destroy)
-    return NULL;
+  if (unlikely (font->destroy != (hb_destroy_func_t) _hb_ft_font_destroy))
+    return nullptr;
+
+  const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font->user_data;
+
+  return ft_font->ft_face;
+}
+
+/**
+ * hb_ft_font_lock_face:
+ * @font:
+ *
+ *
+ *
+ * Return value:
+ * Since: 2.6.5
+ **/
+FT_Face
+hb_ft_font_lock_face (hb_font_t *font)
+{
+  if (unlikely (font->destroy != (hb_destroy_func_t) _hb_ft_font_destroy))
+    return nullptr;
 
   const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font->user_data;
 
+  ft_font->lock.lock ();
+
   return ft_font->ft_face;
 }
 
+/**
+ * hb_ft_font_unlock_face:
+ * @font:
+ *
+ *
+ *
+ * Return value:
+ * Since: 2.6.5
+ **/
+void
+hb_ft_font_unlock_face (hb_font_t *font)
+{
+  if (unlikely (font->destroy != (hb_destroy_func_t) _hb_ft_font_destroy))
+    return;
+
+  const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font->user_data;
+
+  ft_font->lock.unlock ();
+}
 
 
 static hb_bool_t
@@ -162,15 +253,56 @@ hb_ft_get_nominal_glyph (hb_font_t *font HB_UNUSED,
                         void *user_data HB_UNUSED)
 {
   const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font_data;
+  hb_lock_t lock (ft_font->lock);
   unsigned int g = FT_Get_Char_Index (ft_font->ft_face, unicode);
 
   if (unlikely (!g))
-    return false;
+  {
+    if (unlikely (ft_font->symbol) && unicode <= 0x00FFu)
+    {
+      /* For symbol-encoded OpenType fonts, we duplicate the
+       * U+F000..F0FF range at U+0000..U+00FF.  That's what
+       * Windows seems to do, and that's hinted about at:
+       * https://docs.microsoft.com/en-us/typography/opentype/spec/recom
+       * under "Non-Standard (Symbol) Fonts". */
+      g = FT_Get_Char_Index (ft_font->ft_face, 0xF000u + unicode);
+      if (!g)
+       return false;
+    }
+    else
+      return false;
+  }
 
   *glyph = g;
   return true;
 }
 
+static unsigned int
+hb_ft_get_nominal_glyphs (hb_font_t *font HB_UNUSED,
+                         void *font_data,
+                         unsigned int count,
+                         const hb_codepoint_t *first_unicode,
+                         unsigned int unicode_stride,
+                         hb_codepoint_t *first_glyph,
+                         unsigned int glyph_stride,
+                         void *user_data HB_UNUSED)
+{
+  const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font_data;
+  hb_lock_t lock (ft_font->lock);
+  unsigned int done;
+  for (done = 0;
+       done < count && (*first_glyph = FT_Get_Char_Index (ft_font->ft_face, *first_unicode));
+       done++)
+  {
+    first_unicode = &StructAtOffsetUnaligned<hb_codepoint_t> (first_unicode, unicode_stride);
+    first_glyph = &StructAtOffsetUnaligned<hb_codepoint_t> (first_glyph, glyph_stride);
+  }
+  /* We don't need to do ft_font->symbol dance here, since HB calls the singular
+   * nominal_glyph() for what we don't handle here. */
+  return done;
+}
+
+
 static hb_bool_t
 hb_ft_get_variation_glyph (hb_font_t *font HB_UNUSED,
                           void *font_data,
@@ -180,6 +312,7 @@ hb_ft_get_variation_glyph (hb_font_t *font HB_UNUSED,
                           void *user_data HB_UNUSED)
 {
   const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font_data;
+  hb_lock_t lock (ft_font->lock);
   unsigned int g = FT_Face_GetCharVariantIndex (ft_font->ft_face, unicode, variation_selector);
 
   if (unlikely (!g))
@@ -189,31 +322,55 @@ hb_ft_get_variation_glyph (hb_font_t *font HB_UNUSED,
   return true;
 }
 
-static hb_position_t
-hb_ft_get_glyph_h_advance (hb_font_t *font HB_UNUSED,
-                          void *font_data,
-                          hb_codepoint_t glyph,
-                          void *user_data HB_UNUSED)
+static void
+hb_ft_get_glyph_h_advances (hb_font_t* font, void* font_data,
+                           unsigned count,
+                           const hb_codepoint_t *first_glyph,
+                           unsigned glyph_stride,
+                           hb_position_t *first_advance,
+                           unsigned advance_stride,
+                           void *user_data HB_UNUSED)
 {
   const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font_data;
-  FT_Fixed v;
+  hb_lock_t lock (ft_font->lock);
+  FT_Face ft_face = ft_font->ft_face;
+  int load_flags = ft_font->load_flags;
+  int mult = font->x_scale < 0 ? -1 : +1;
 
-  if (unlikely (FT_Get_Advance (ft_font->ft_face, glyph, ft_font->load_flags, &v)))
-    return 0;
+  if (font->x_scale != ft_font->cached_x_scale.get ())
+  {
+    ft_font->advance_cache.clear ();
+    ft_font->cached_x_scale.set (font->x_scale);
+  }
 
-  if (font->x_scale < 0)
-    v = -v;
+  for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
+  {
+    FT_Fixed v = 0;
+    hb_codepoint_t glyph = *first_glyph;
+
+    unsigned int cv;
+    if (ft_font->advance_cache.get (glyph, &cv))
+      v = cv;
+    else
+    {
+      FT_Get_Advance (ft_face, glyph, load_flags, &v);
+      ft_font->advance_cache.set (glyph, v);
+    }
 
-  return (v + (1<<9)) >> 10;
+    *first_advance = (v * mult + (1<<9)) >> 10;
+    first_glyph = &StructAtOffsetUnaligned<hb_codepoint_t> (first_glyph, glyph_stride);
+    first_advance = &StructAtOffsetUnaligned<hb_position_t> (first_advance, advance_stride);
+  }
 }
 
 static hb_position_t
-hb_ft_get_glyph_v_advance (hb_font_t *font HB_UNUSED,
+hb_ft_get_glyph_v_advance (hb_font_t *font,
                           void *font_data,
                           hb_codepoint_t glyph,
                           void *user_data HB_UNUSED)
 {
   const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font_data;
+  hb_lock_t lock (ft_font->lock);
   FT_Fixed v;
 
   if (unlikely (FT_Get_Advance (ft_font->ft_face, glyph, ft_font->load_flags | FT_LOAD_VERTICAL_LAYOUT, &v)))
@@ -228,7 +385,7 @@ hb_ft_get_glyph_v_advance (hb_font_t *font HB_UNUSED,
 }
 
 static hb_bool_t
-hb_ft_get_glyph_v_origin (hb_font_t *font HB_UNUSED,
+hb_ft_get_glyph_v_origin (hb_font_t *font,
                          void *font_data,
                          hb_codepoint_t glyph,
                          hb_position_t *x,
@@ -236,6 +393,7 @@ hb_ft_get_glyph_v_origin (hb_font_t *font HB_UNUSED,
                          void *user_data HB_UNUSED)
 {
   const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font_data;
+  hb_lock_t lock (ft_font->lock);
   FT_Face ft_face = ft_font->ft_face;
 
   if (unlikely (FT_Load_Glyph (ft_face, glyph, ft_font->load_flags)))
@@ -254,6 +412,7 @@ hb_ft_get_glyph_v_origin (hb_font_t *font HB_UNUSED,
   return true;
 }
 
+#ifndef HB_NO_OT_SHAPE_FALLBACK
 static hb_position_t
 hb_ft_get_glyph_h_kerning (hb_font_t *font,
                           void *font_data,
@@ -270,15 +429,17 @@ hb_ft_get_glyph_h_kerning (hb_font_t *font,
 
   return kerningv.x;
 }
+#endif
 
 static hb_bool_t
-hb_ft_get_glyph_extents (hb_font_t *font HB_UNUSED,
+hb_ft_get_glyph_extents (hb_font_t *font,
                         void *font_data,
                         hb_codepoint_t glyph,
                         hb_glyph_extents_t *extents,
                         void *user_data HB_UNUSED)
 {
   const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font_data;
+  hb_lock_t lock (ft_font->lock);
   FT_Face ft_face = ft_font->ft_face;
 
   if (unlikely (FT_Load_Glyph (ft_face, glyph, ft_font->load_flags)))
@@ -311,6 +472,7 @@ hb_ft_get_glyph_contour_point (hb_font_t *font HB_UNUSED,
                               void *user_data HB_UNUSED)
 {
   const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font_data;
+  hb_lock_t lock (ft_font->lock);
   FT_Face ft_face = ft_font->ft_face;
 
   if (unlikely (FT_Load_Glyph (ft_face, glyph, ft_font->load_flags)))
@@ -336,8 +498,10 @@ hb_ft_get_glyph_name (hb_font_t *font HB_UNUSED,
                      void *user_data HB_UNUSED)
 {
   const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font_data;
+  hb_lock_t lock (ft_font->lock);
+  FT_Face ft_face = ft_font->ft_face;
 
-  hb_bool_t ret = !FT_Get_Glyph_Name (ft_font->ft_face, glyph, name, size);
+  hb_bool_t ret = !FT_Get_Glyph_Name (ft_face, glyph, name, size);
   if (ret && (size && !*name))
     ret = false;
 
@@ -352,6 +516,7 @@ hb_ft_get_glyph_from_name (hb_font_t *font HB_UNUSED,
                           void *user_data HB_UNUSED)
 {
   const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font_data;
+  hb_lock_t lock (ft_font->lock);
   FT_Face ft_face = ft_font->ft_face;
 
   if (len < 0)
@@ -359,7 +524,7 @@ hb_ft_get_glyph_from_name (hb_font_t *font HB_UNUSED,
   else {
     /* Make a nul-terminated version. */
     char buf[128];
-    len = MIN (len, (int) sizeof (buf) - 1);
+    len = hb_min (len, (int) sizeof (buf) - 1);
     strncpy (buf, name, len);
     buf[len] = '\0';
     *glyph = FT_Get_Name_Index (ft_face, buf);
@@ -370,7 +535,7 @@ hb_ft_get_glyph_from_name (hb_font_t *font HB_UNUSED,
     /* Check whether the given name was actually the name of glyph 0. */
     char buf[128];
     if (!FT_Get_Glyph_Name(ft_face, 0, buf, sizeof (buf)) &&
-        len < 0 ? !strcmp (buf, name) : !strncmp (buf, name, len))
+       len < 0 ? !strcmp (buf, name) : !strncmp (buf, name, len))
       return true;
   }
 
@@ -384,10 +549,11 @@ hb_ft_get_font_h_extents (hb_font_t *font HB_UNUSED,
                          void *user_data HB_UNUSED)
 {
   const hb_ft_font_t *ft_font = (const hb_ft_font_t *) font_data;
+  hb_lock_t lock (ft_font->lock);
   FT_Face ft_face = ft_font->ft_face;
-  metrics->ascender = ft_face->size->metrics.ascender;
-  metrics->descender = ft_face->size->metrics.descender;
-  metrics->line_gap = ft_face->size->metrics.height - (ft_face->size->metrics.ascender - ft_face->size->metrics.descender);
+  metrics->ascender = FT_MulFix(ft_face->ascender, ft_face->size->metrics.y_scale);
+  metrics->descender = FT_MulFix(ft_face->descender, ft_face->size->metrics.y_scale);
+  metrics->line_gap = FT_MulFix( ft_face->height, ft_face->size->metrics.y_scale ) - (metrics->ascender - metrics->descender);
   if (font->y_scale < 0)
   {
     metrics->ascender = -metrics->ascender;
@@ -397,62 +563,72 @@ hb_ft_get_font_h_extents (hb_font_t *font HB_UNUSED,
   return true;
 }
 
-static hb_font_funcs_t *static_ft_funcs = NULL;
-
-#ifdef HB_USE_ATEXIT
-static
-void free_static_ft_funcs (void)
-{
-  hb_font_funcs_destroy (static_ft_funcs);
-}
+#if HB_USE_ATEXIT
+static void free_static_ft_funcs ();
 #endif
 
-static void
-_hb_ft_font_set_funcs (hb_font_t *font, FT_Face ft_face, bool unref)
+static struct hb_ft_font_funcs_lazy_loader_t : hb_font_funcs_lazy_loader_t<hb_ft_font_funcs_lazy_loader_t>
 {
-retry:
-  hb_font_funcs_t *funcs = (hb_font_funcs_t *) hb_atomic_ptr_get (&static_ft_funcs);
-
-  if (unlikely (!funcs))
+  static hb_font_funcs_t *create ()
   {
-    funcs = hb_font_funcs_create ();
-
-    hb_font_funcs_set_font_h_extents_func (funcs, hb_ft_get_font_h_extents, NULL, NULL);
-    //hb_font_funcs_set_font_v_extents_func (funcs, hb_ft_get_font_v_extents, NULL, NULL);
-    hb_font_funcs_set_nominal_glyph_func (funcs, hb_ft_get_nominal_glyph, NULL, NULL);
-    hb_font_funcs_set_variation_glyph_func (funcs, hb_ft_get_variation_glyph, NULL, NULL);
-    hb_font_funcs_set_glyph_h_advance_func (funcs, hb_ft_get_glyph_h_advance, NULL, NULL);
-    hb_font_funcs_set_glyph_v_advance_func (funcs, hb_ft_get_glyph_v_advance, NULL, NULL);
-    //hb_font_funcs_set_glyph_h_origin_func (funcs, hb_ft_get_glyph_h_origin, NULL, NULL);
-    hb_font_funcs_set_glyph_v_origin_func (funcs, hb_ft_get_glyph_v_origin, NULL, NULL);
-    hb_font_funcs_set_glyph_h_kerning_func (funcs, hb_ft_get_glyph_h_kerning, NULL, NULL);
-    //hb_font_funcs_set_glyph_v_kerning_func (funcs, hb_ft_get_glyph_v_kerning, NULL, NULL);
-    hb_font_funcs_set_glyph_extents_func (funcs, hb_ft_get_glyph_extents, NULL, NULL);
-    hb_font_funcs_set_glyph_contour_point_func (funcs, hb_ft_get_glyph_contour_point, NULL, NULL);
-    hb_font_funcs_set_glyph_name_func (funcs, hb_ft_get_glyph_name, NULL, NULL);
-    hb_font_funcs_set_glyph_from_name_func (funcs, hb_ft_get_glyph_from_name, NULL, NULL);
+    hb_font_funcs_t *funcs = hb_font_funcs_create ();
+
+    hb_font_funcs_set_font_h_extents_func (funcs, hb_ft_get_font_h_extents, nullptr, nullptr);
+    //hb_font_funcs_set_font_v_extents_func (funcs, hb_ft_get_font_v_extents, nullptr, nullptr);
+    hb_font_funcs_set_nominal_glyph_func (funcs, hb_ft_get_nominal_glyph, nullptr, nullptr);
+    hb_font_funcs_set_nominal_glyphs_func (funcs, hb_ft_get_nominal_glyphs, nullptr, nullptr);
+    hb_font_funcs_set_variation_glyph_func (funcs, hb_ft_get_variation_glyph, nullptr, nullptr);
+    hb_font_funcs_set_glyph_h_advances_func (funcs, hb_ft_get_glyph_h_advances, nullptr, nullptr);
+    hb_font_funcs_set_glyph_v_advance_func (funcs, hb_ft_get_glyph_v_advance, nullptr, nullptr);
+    //hb_font_funcs_set_glyph_h_origin_func (funcs, hb_ft_get_glyph_h_origin, nullptr, nullptr);
+    hb_font_funcs_set_glyph_v_origin_func (funcs, hb_ft_get_glyph_v_origin, nullptr, nullptr);
+#ifndef HB_NO_OT_SHAPE_FALLBACK
+    hb_font_funcs_set_glyph_h_kerning_func (funcs, hb_ft_get_glyph_h_kerning, nullptr, nullptr);
+#endif
+    //hb_font_funcs_set_glyph_v_kerning_func (funcs, hb_ft_get_glyph_v_kerning, nullptr, nullptr);
+    hb_font_funcs_set_glyph_extents_func (funcs, hb_ft_get_glyph_extents, nullptr, nullptr);
+    hb_font_funcs_set_glyph_contour_point_func (funcs, hb_ft_get_glyph_contour_point, nullptr, nullptr);
+    hb_font_funcs_set_glyph_name_func (funcs, hb_ft_get_glyph_name, nullptr, nullptr);
+    hb_font_funcs_set_glyph_from_name_func (funcs, hb_ft_get_glyph_from_name, nullptr, nullptr);
 
     hb_font_funcs_make_immutable (funcs);
 
-    if (!hb_atomic_ptr_cmpexch (&static_ft_funcs, NULL, funcs)) {
-      hb_font_funcs_destroy (funcs);
-      goto retry;
-    }
+#if HB_USE_ATEXIT
+    atexit (free_static_ft_funcs);
+#endif
 
-#ifdef HB_USE_ATEXIT
-    atexit (free_static_ft_funcs); /* First person registers atexit() callback. */
+    return funcs;
+  }
+} static_ft_funcs;
+
+#if HB_USE_ATEXIT
+static
+void free_static_ft_funcs ()
+{
+  static_ft_funcs.free_instance ();
+}
 #endif
-  };
+
+static hb_font_funcs_t *
+_hb_ft_get_font_funcs ()
+{
+  return static_ft_funcs.get_unconst ();
+}
+
+static void
+_hb_ft_font_set_funcs (hb_font_t *font, FT_Face ft_face, bool unref)
+{
+  bool symbol = ft_face->charmap && ft_face->charmap->encoding == FT_ENCODING_MS_SYMBOL;
 
   hb_font_set_funcs (font,
-                    funcs,
-                    _hb_ft_font_create (ft_face, unref),
-                    (hb_destroy_func_t) _hb_ft_font_destroy);
+                    _hb_ft_get_font_funcs (),
+                    _hb_ft_font_create (ft_face, symbol, unref),
+                    _hb_ft_font_destroy);
 }
 
 
 static hb_blob_t *
-reference_table  (hb_face_t *face HB_UNUSED, hb_tag_t tag, void *user_data)
+_hb_ft_reference_table (hb_face_t *face HB_UNUSED, hb_tag_t tag, void *user_data)
 {
   FT_Face ft_face = (FT_Face) user_data;
   FT_Byte *buffer;
@@ -461,17 +637,20 @@ reference_table  (hb_face_t *face HB_UNUSED, hb_tag_t tag, void *user_data)
 
   /* Note: FreeType like HarfBuzz uses the NONE tag for fetching the entire blob */
 
-  error = FT_Load_Sfnt_Table (ft_face, tag, 0, NULL, &length);
+  error = FT_Load_Sfnt_Table (ft_face, tag, 0, nullptr, &length);
   if (error)
-    return NULL;
+    return nullptr;
 
   buffer = (FT_Byte *) malloc (length);
-  if (buffer == NULL)
-    return NULL;
+  if (!buffer)
+    return nullptr;
 
   error = FT_Load_Sfnt_Table (ft_face, tag, 0, buffer, &length);
   if (error)
-    return NULL;
+  {
+    free (buffer);
+    return nullptr;
+  }
 
   return hb_blob_create ((const char *) buffer, length,
                         HB_MEMORY_MODE_WRITABLE,
@@ -480,12 +659,22 @@ reference_table  (hb_face_t *face HB_UNUSED, hb_tag_t tag, void *user_data)
 
 /**
  * hb_ft_face_create:
- * @ft_face: (destroy destroy) (scope notified): 
- * @destroy:
+ * @ft_face: (destroy destroy) (scope notified): FT_Face to work upon
+ * @destroy: A callback to call when the face object is not needed anymore
+ *
+ * Creates an #hb_face_t face object from the specified FT_Face.
+ *
+ * This variant of the function does not provide any life-cycle management.
+ *
+ * Most client programs should use hb_ft_face_create_referenced()
+ * (or, perhaps, hb_ft_face_create_cached()) instead. 
+ *
+ * If you know you have valid reasons not to use hb_ft_face_create_referenced(),
+ * then it is the client program's responsibility to destroy @ft_face 
+ * after the #hb_face_t face object has been destroyed.
  *
- * 
+ * Return value: (transfer full): the new #hb_face_t face object
  *
- * Return value: (transfer full): 
  * Since: 0.9.2
  **/
 hb_face_t *
@@ -494,7 +683,7 @@ hb_ft_face_create (FT_Face           ft_face,
 {
   hb_face_t *face;
 
-  if (ft_face->stream->read == NULL) {
+  if (!ft_face->stream->read) {
     hb_blob_t *blob;
 
     blob = hb_blob_create ((const char *) ft_face->stream->base,
@@ -504,7 +693,7 @@ hb_ft_face_create (FT_Face           ft_face,
     face = hb_face_create (blob, ft_face->face_index);
     hb_blob_destroy (blob);
   } else {
-    face = hb_face_create_for_tables (reference_table, ft_face, destroy);
+    face = hb_face_create_for_tables (_hb_ft_reference_table, ft_face, destroy);
   }
 
   hb_face_set_index (face, ft_face->face_index);
@@ -515,18 +704,27 @@ hb_ft_face_create (FT_Face           ft_face,
 
 /**
  * hb_ft_face_create_referenced:
- * @ft_face:
+ * @ft_face: FT_Face to work upon
  *
- * 
+ * Creates an #hb_face_t face object from the specified FT_Face.
+ *
+ * This is the preferred variant of the hb_ft_face_create*
+ * function family, because it calls FT_Reference_Face() on @ft_face,
+ * ensuring that @ft_face remains alive as long as the resulting
+ * #hb_face_t face object remains alive. Also calls FT_Done_Face()
+ * when the #hb_face_t face object is destroyed.
+ *
+ * Use this version unless you know you have good reasons not to.
+ *
+ * Return value: (transfer full): the new #hb_face_t face object
  *
- * Return value: (transfer full): 
  * Since: 0.9.38
  **/
 hb_face_t *
 hb_ft_face_create_referenced (FT_Face ft_face)
 {
   FT_Reference_Face (ft_face);
-  return hb_ft_face_create (ft_face, (hb_destroy_func_t) FT_Done_Face);
+  return hb_ft_face_create (ft_face, _hb_ft_face_destroy);
 }
 
 static void
@@ -537,11 +735,21 @@ hb_ft_face_finalize (FT_Face ft_face)
 
 /**
  * hb_ft_face_create_cached:
- * @ft_face: 
+ * @ft_face: FT_Face to work upon
+ *
+ * Creates an #hb_face_t face object from the specified FT_Face.
+ *
+ * This variant of the function caches the newly created #hb_face_t
+ * face object, using the @generic pointer of @ft_face. Subsequent function
+ * calls that are passed the same @ft_face parameter will have the same
+ * #hb_face_t returned to them, and that #hb_face_t will be correctly
+ * reference counted.
+ *
+ * However, client programs are still responsible for destroying
+ * @ft_face after the last #hb_face_t face object has been destroyed.
  *
- * 
+ * Return value: (transfer full): the new #hb_face_t face object
  *
- * Return value: (transfer full): 
  * Since: 0.9.2
  **/
 hb_face_t *
@@ -552,22 +760,41 @@ hb_ft_face_create_cached (FT_Face ft_face)
     if (ft_face->generic.finalizer)
       ft_face->generic.finalizer (ft_face);
 
-    ft_face->generic.data = hb_ft_face_create (ft_face, NULL);
+    ft_face->generic.data = hb_ft_face_create (ft_face, nullptr);
     ft_face->generic.finalizer = (FT_Generic_Finalizer) hb_ft_face_finalize;
   }
 
   return hb_face_reference ((hb_face_t *) ft_face->generic.data);
 }
 
-
 /**
  * hb_ft_font_create:
- * @ft_face: (destroy destroy) (scope notified): 
- * @destroy:
+ * @ft_face: (destroy destroy) (scope notified): FT_Face to work upon
+ * @destroy: (optional): A callback to call when the font object is not needed anymore
+ *
+ * Creates an #hb_font_t font object from the specified FT_Face.
+ *
+ * <note>Note: You must set the face size on @ft_face before calling
+ * hb_ft_font_create() on it. Otherwise, HarfBuzz will not pick up
+ * the face size.</note>
+ *
+ * This variant of the function does not provide any life-cycle management.
+ *
+ * Most client programs should use hb_ft_font_create_referenced()
+ * instead. 
+ *
+ * If you know you have valid reasons not to use hb_ft_font_create_referenced(),
+ * then it is the client program's responsibility to destroy @ft_face 
+ * after the #hb_font_t font object has been destroyed.
  *
- * 
+ * HarfBuzz will use the @destroy callback on the #hb_font_t font object 
+ * if it is supplied when you use this function. However, even if @destroy
+ * is provided, it is the client program's responsibility to destroy @ft_face,
+ * and it is the client program's responsibility to ensure that @ft_face is
+ * destroyed only after the #hb_font_t font object has been destroyed.
+ *
+ * Return value: (transfer full): the new #hb_font_t font object
  *
- * Return value: (transfer full): 
  * Since: 0.9.2
  **/
 hb_font_t *
@@ -581,70 +808,142 @@ hb_ft_font_create (FT_Face           ft_face,
   font = hb_font_create (face);
   hb_face_destroy (face);
   _hb_ft_font_set_funcs (font, ft_face, false);
+  hb_ft_font_changed (font);
+  return font;
+}
+
+/**
+ * hb_ft_font_has_changed:
+ * @font: #hb_font_t to work upon
+ *
+ * Refreshes the state of @font when the underlying FT_Face has changed.
+ * This function should be called after changing the size or
+ * variation-axis settings on the FT_Face.
+ *
+ * Since: 1.0.5
+ **/
+void
+hb_ft_font_changed (hb_font_t *font)
+{
+  if (font->destroy != (hb_destroy_func_t) _hb_ft_font_destroy)
+    return;
+
+  hb_ft_font_t *ft_font = (hb_ft_font_t *) font->user_data;
+  FT_Face ft_face = ft_font->ft_face;
+
   hb_font_set_scale (font,
-                    (int) (((uint64_t) ft_face->size->metrics.x_scale * (uint64_t) ft_face->units_per_EM + (1<<15)) >> 16),
-                    (int) (((uint64_t) ft_face->size->metrics.y_scale * (uint64_t) ft_face->units_per_EM + (1<<15)) >> 16));
+                    (int) (((uint64_t) ft_face->size->metrics.x_scale * (uint64_t) ft_face->units_per_EM + (1u<<15)) >> 16),
+                    (int) (((uint64_t) ft_face->size->metrics.y_scale * (uint64_t) ft_face->units_per_EM + (1u<<15)) >> 16));
 #if 0 /* hb-ft works in no-hinting model */
   hb_font_set_ppem (font,
                    ft_face->size->metrics.x_ppem,
                    ft_face->size->metrics.y_ppem);
 #endif
 
-  return font;
+#if defined(HAVE_FT_GET_VAR_BLEND_COORDINATES) && !defined(HB_NO_VAR)
+  FT_MM_Var *mm_var = nullptr;
+  if (!FT_Get_MM_Var (ft_face, &mm_var))
+  {
+    FT_Fixed *ft_coords = (FT_Fixed *) calloc (mm_var->num_axis, sizeof (FT_Fixed));
+    int *coords = (int *) calloc (mm_var->num_axis, sizeof (int));
+    if (coords && ft_coords)
+    {
+      if (!FT_Get_Var_Blend_Coordinates (ft_face, mm_var->num_axis, ft_coords))
+      {
+       bool nonzero = false;
+
+       for (unsigned int i = 0; i < mm_var->num_axis; ++i)
+        {
+         coords[i] = ft_coords[i] >>= 2;
+         nonzero = nonzero || coords[i];
+        }
+
+       if (nonzero)
+         hb_font_set_var_coords_normalized (font, coords, mm_var->num_axis);
+       else
+         hb_font_set_var_coords_normalized (font, nullptr, 0);
+      }
+    }
+    free (coords);
+    free (ft_coords);
+#ifdef HAVE_FT_DONE_MM_VAR
+    FT_Done_MM_Var (ft_face->glyph->library, mm_var);
+#else
+    free (mm_var);
+#endif
+  }
+#endif
 }
 
 /**
  * hb_ft_font_create_referenced:
- * @ft_face:
+ * @ft_face: FT_Face to work upon
+ *
+ * Creates an #hb_font_t font object from the specified FT_Face.
+ *
+ * <note>Note: You must set the face size on @ft_face before calling
+ * hb_ft_font_create_references() on it. Otherwise, HarfBuzz will not pick up
+ * the face size.</note>
  *
- * 
+ * This is the preferred variant of the hb_ft_font_create*
+ * function family, because it calls FT_Reference_Face() on @ft_face,
+ * ensuring that @ft_face remains alive as long as the resulting
+ * #hb_font_t font object remains alive.
+ *
+ * Use this version unless you know you have good reasons not to.
+ *
+ * Return value: (transfer full): the new #hb_font_t font object
  *
- * Return value: (transfer full): 
  * Since: 0.9.38
  **/
 hb_font_t *
 hb_ft_font_create_referenced (FT_Face ft_face)
 {
   FT_Reference_Face (ft_face);
-  return hb_ft_font_create (ft_face, (hb_destroy_func_t) FT_Done_Face);
+  return hb_ft_font_create (ft_face, _hb_ft_face_destroy);
 }
 
+#if HB_USE_ATEXIT
+static void free_static_ft_library ();
+#endif
+
+static struct hb_ft_library_lazy_loader_t : hb_lazy_loader_t<hb_remove_pointer<FT_Library>,
+                                                            hb_ft_library_lazy_loader_t>
+{
+  static FT_Library create ()
+  {
+    FT_Library l;
+    if (FT_Init_FreeType (&l))
+      return nullptr;
 
-/* Thread-safe, lock-free, FT_Library */
+#if HB_USE_ATEXIT
+    atexit (free_static_ft_library);
+#endif
 
-static FT_Library ft_library;
+    return l;
+  }
+  static void destroy (FT_Library l)
+  {
+    FT_Done_FreeType (l);
+  }
+  static FT_Library get_null ()
+  {
+    return nullptr;
+  }
+} static_ft_library;
 
-#ifdef HB_USE_ATEXIT
+#if HB_USE_ATEXIT
 static
-void free_ft_library (void)
+void free_static_ft_library ()
 {
-  FT_Done_FreeType (ft_library);
+  static_ft_library.free_instance ();
 }
 #endif
 
 static FT_Library
-get_ft_library (void)
+get_ft_library ()
 {
-retry:
-  FT_Library library = (FT_Library) hb_atomic_ptr_get (&ft_library);
-
-  if (unlikely (!library))
-  {
-    /* Not found; allocate one. */
-    if (FT_Init_FreeType (&library))
-      return NULL;
-
-    if (!hb_atomic_ptr_cmpexch (&ft_library, NULL, library)) {
-      FT_Done_FreeType (library);
-      goto retry;
-    }
-
-#ifdef HB_USE_ATEXIT
-    atexit (free_ft_library); /* First person registers atexit() callback. */
-#endif
-  }
-
-  return library;
+  return static_ft_library.get_unconst ();
 }
 
 static void
@@ -653,6 +952,28 @@ _release_blob (FT_Face ft_face)
   hb_blob_destroy ((hb_blob_t *) ft_face->generic.data);
 }
 
+/**
+ * hb_ft_font_set_funcs:
+ * @font: #hb_font_t to work upon
+ *
+ * Configures the font-functions structure of the specified
+ * #hb_font_t font object to use FreeType font functions.
+ *
+ * In particular, you can use this function to configure an
+ * existing #hb_face_t face object for use with FreeType font
+ * functions even if that #hb_face_t face object was initially
+ * created with hb_face_create(), and therefore was not
+ * initially configured to use FreeType font functions.
+ *
+ * An #hb_face_t face object created with hb_ft_face_create()
+ * is preconfigured for FreeType font functions and does not
+ * require this function to be used.
+ *
+ * <note>Note: Internally, this function creates an FT_Face.
+* </note>
+ *
+ * Since: 1.0.5
+ **/
 void
 hb_ft_font_set_funcs (hb_font_t *font)
 {
@@ -662,7 +983,7 @@ hb_ft_font_set_funcs (hb_font_t *font)
   if (unlikely (!blob_length))
     DEBUG_MSG (FT, font, "Font face has empty blob");
 
-  FT_Face ft_face = NULL;
+  FT_Face ft_face = nullptr;
   FT_Error err = FT_New_Memory_Face (get_ft_library (),
                                     (const FT_Byte *) blob_data,
                                     blob_length,
@@ -675,7 +996,8 @@ hb_ft_font_set_funcs (hb_font_t *font)
     return;
   }
 
-  FT_Select_Charmap (ft_face, FT_ENCODING_UNICODE);
+  if (FT_Select_Charmap (ft_face, FT_ENCODING_MS_SYMBOL))
+    FT_Select_Charmap (ft_face, FT_ENCODING_UNICODE);
 
   FT_Set_Char_Size (ft_face,
                    abs (font->x_scale), abs (font->y_scale),
@@ -688,8 +1010,24 @@ hb_ft_font_set_funcs (hb_font_t *font)
   {
     FT_Matrix matrix = { font->x_scale < 0 ? -1 : +1, 0,
                          0, font->y_scale < 0 ? -1 : +1};
-    FT_Set_Transform (ft_face, &matrix, NULL);
+    FT_Set_Transform (ft_face, &matrix, nullptr);
+  }
+
+#if defined(HAVE_FT_GET_VAR_BLEND_COORDINATES) && !defined(HB_NO_VAR)
+  unsigned int num_coords;
+  const int *coords = hb_font_get_var_coords_normalized (font, &num_coords);
+  if (num_coords)
+  {
+    FT_Fixed *ft_coords = (FT_Fixed *) calloc (num_coords, sizeof (FT_Fixed));
+    if (ft_coords)
+    {
+      for (unsigned int i = 0; i < num_coords; i++)
+       ft_coords[i] = coords[i] * 4;
+      FT_Set_Var_Blend_Coordinates (ft_face, num_coords, ft_coords);
+      free (ft_coords);
+    }
   }
+#endif
 
   ft_face->generic.data = blob;
   ft_face->generic.finalizer = (FT_Generic_Finalizer) _release_blob;
@@ -697,3 +1035,6 @@ hb_ft_font_set_funcs (hb_font_t *font)
   _hb_ft_font_set_funcs (font, ft_face, true);
   hb_ft_font_set_load_flags (font, FT_LOAD_DEFAULT | FT_LOAD_NO_HINTING);
 }
+
+
+#endif