*** empty log message ***
[emacs.git] / lispref / objects.texi
blob2f4ff2c52cafbb2a59d519ba7dd0597e1eb978ef
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1998, 1999
4 @c   Free Software Foundation, Inc. 
5 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
6 @setfilename ../info/objects
7 @node Lisp Data Types, Numbers, Introduction, Top
8 @chapter Lisp Data Types
9 @cindex object
10 @cindex Lisp object
11 @cindex type
12 @cindex data type
14   A Lisp @dfn{object} is a piece of data used and manipulated by Lisp
15 programs.  For our purposes, a @dfn{type} or @dfn{data type} is a set of
16 possible objects.
18   Every object belongs to at least one type.  Objects of the same type
19 have similar structures and may usually be used in the same contexts.
20 Types can overlap, and objects can belong to two or more types.
21 Consequently, we can ask whether an object belongs to a particular type,
22 but not for ``the'' type of an object.
24 @cindex primitive type
25   A few fundamental object types are built into Emacs.  These, from
26 which all other types are constructed, are called @dfn{primitive types}.
27 Each object belongs to one and only one primitive type.  These types
28 include @dfn{integer}, @dfn{float}, @dfn{cons}, @dfn{symbol},
29 @dfn{string}, @dfn{vector}, @dfn{hash-table}, @dfn{subr}, and
30 @dfn{byte-code function}, plus several special types, such as
31 @dfn{buffer}, that are related to editing.  (@xref{Editing Types}.)
33   Each primitive type has a corresponding Lisp function that checks
34 whether an object is a member of that type.
36   Note that Lisp is unlike many other languages in that Lisp objects are
37 @dfn{self-typing}: the primitive type of the object is implicit in the
38 object itself.  For example, if an object is a vector, nothing can treat
39 it as a number; Lisp knows it is a vector, not a number.
41   In most languages, the programmer must declare the data type of each
42 variable, and the type is known by the compiler but not represented in
43 the data.  Such type declarations do not exist in Emacs Lisp.  A Lisp
44 variable can have any type of value, and it remembers whatever value
45 you store in it, type and all.
47   This chapter describes the purpose, printed representation, and read
48 syntax of each of the standard types in GNU Emacs Lisp.  Details on how
49 to use these types can be found in later chapters.
51 @menu
52 * Printed Representation::      How Lisp objects are represented as text.
53 * Comments::                    Comments and their formatting conventions.
54 * Programming Types::           Types found in all Lisp systems.
55 * Editing Types::               Types specific to Emacs.
56 * Circular Objects::            Read syntax for circular structure.
57 * Type Predicates::             Tests related to types.
58 * Equality Predicates::         Tests of equality between any two objects.
59 @end menu
61 @node Printed Representation
62 @comment  node-name,  next,  previous,  up
63 @section Printed Representation and Read Syntax
64 @cindex printed representation
65 @cindex read syntax
67   The @dfn{printed representation} of an object is the format of the
68 output generated by the Lisp printer (the function @code{prin1}) for
69 that object.  The @dfn{read syntax} of an object is the format of the
70 input accepted by the Lisp reader (the function @code{read}) for that
71 object.  @xref{Read and Print}.
73   Most objects have more than one possible read syntax.  Some types of
74 object have no read syntax, since it may not make sense to enter objects
75 of these types directly in a Lisp program.  Except for these cases, the
76 printed representation of an object is also a read syntax for it.
78   In other languages, an expression is text; it has no other form.  In
79 Lisp, an expression is primarily a Lisp object and only secondarily the
80 text that is the object's read syntax.  Often there is no need to
81 emphasize this distinction, but you must keep it in the back of your
82 mind, or you will occasionally be very confused.
84 @cindex hash notation
85   Every type has a printed representation.  Some types have no read
86 syntax---for example, the buffer type has none.  Objects of these types
87 are printed in @dfn{hash notation}: the characters @samp{#<} followed by
88 a descriptive string (typically the type name followed by the name of
89 the object), and closed with a matching @samp{>}.  Hash notation cannot
90 be read at all, so the Lisp reader signals the error
91 @code{invalid-read-syntax} whenever it encounters @samp{#<}.
92 @kindex invalid-read-syntax
94 @example
95 (current-buffer)
96      @result{} #<buffer objects.texi>
97 @end example
99   When you evaluate an expression interactively, the Lisp interpreter
100 first reads the textual representation of it, producing a Lisp object,
101 and then evaluates that object (@pxref{Evaluation}).  However,
102 evaluation and reading are separate activities.  Reading returns the
103 Lisp object represented by the text that is read; the object may or may
104 not be evaluated later.  @xref{Input Functions}, for a description of
105 @code{read}, the basic function for reading objects.
107 @node Comments
108 @comment  node-name,  next,  previous,  up
109 @section Comments
110 @cindex comments
111 @cindex @samp{;} in comment
113   A @dfn{comment} is text that is written in a program only for the sake
114 of humans that read the program, and that has no effect on the meaning
115 of the program.  In Lisp, a semicolon (@samp{;}) starts a comment if it
116 is not within a string or character constant.  The comment continues to
117 the end of line.  The Lisp reader discards comments; they do not become
118 part of the Lisp objects which represent the program within the Lisp
119 system.
121   The @samp{#@@@var{count}} construct, which skips the next @var{count}
122 characters, is useful for program-generated comments containing binary
123 data.  The Emacs Lisp byte compiler uses this in its output files
124 (@pxref{Byte Compilation}).  It isn't meant for source files, however.
126   @xref{Comment Tips}, for conventions for formatting comments.
128 @node Programming Types
129 @section Programming Types
130 @cindex programming types
132   There are two general categories of types in Emacs Lisp: those having
133 to do with Lisp programming, and those having to do with editing.  The
134 former exist in many Lisp implementations, in one form or another.  The
135 latter are unique to Emacs Lisp.
137 @menu
138 * Integer Type::        Numbers without fractional parts.
139 * Floating Point Type:: Numbers with fractional parts and with a large range.
140 * Character Type::      The representation of letters, numbers and
141                         control characters.
142 * Symbol Type::         A multi-use object that refers to a function,
143                         variable, or property list, and has a unique identity.
144 * Sequence Type::       Both lists and arrays are classified as sequences.
145 * Cons Cell Type::      Cons cells, and lists (which are made from cons cells).
146 * Array Type::          Arrays include strings and vectors.
147 * String Type::         An (efficient) array of characters.
148 * Vector Type::         One-dimensional arrays.
149 * Char-Table Type::     One-dimensional sparse arrays indexed by characters.
150 * Bool-Vector Type::    One-dimensional arrays of @code{t} or @code{nil}.
151 * Hash Table Type::     Super-fast lookup tables.
152 * Function Type::       A piece of executable code you can call from elsewhere.
153 * Macro Type::          A method of expanding an expression into another
154                           expression, more fundamental but less pretty.
155 * Primitive Function Type::     A function written in C, callable from Lisp.
156 * Byte-Code Type::      A function written in Lisp, then compiled.
157 * Autoload Type::       A type used for automatically loading seldom-used
158                         functions.
159 @end menu
161 @node Integer Type
162 @subsection Integer Type
164   The range of values for integers in Emacs Lisp is @minus{}134217728 to
165 134217727 (28 bits; i.e.,
166 @ifnottex
167 -2**27
168 @end ifnottex
169 @tex
170 @math{-2^{27}}
171 @end tex
173 @ifnottex
174 2**27 - 1)
175 @end ifnottex
176 @tex
177 @math{2^{28}-1})
178 @end tex
179 on most machines.  (Some machines may provide a wider range.)  It is
180 important to note that the Emacs Lisp arithmetic functions do not check
181 for overflow.  Thus @code{(1+ 134217727)} is @minus{}134217728 on most
182 machines.
184   The read syntax for integers is a sequence of (base ten) digits with an
185 optional sign at the beginning and an optional period at the end.  The
186 printed representation produced by the Lisp interpreter never has a
187 leading @samp{+} or a final @samp{.}.
189 @example
190 @group
191 -1               ; @r{The integer -1.}
192 1                ; @r{The integer 1.}
193 1.               ; @r{Also the integer 1.}
194 +1               ; @r{Also the integer 1.}
195 268435457        ; @r{Also the integer 1 on a 28-bit implementation.}
196 @end group
197 @end example
199   @xref{Numbers}, for more information.
201 @node Floating Point Type
202 @subsection Floating Point Type
204   Floating point numbers are the computer equivalent of scientific
205 notation.  The precise number of significant figures and the range of
206 possible exponents is machine-specific; Emacs always uses the C data
207 type @code{double} to store the value.
209   The printed representation for floating point numbers requires either
210 a decimal point (with at least one digit following), an exponent, or
211 both.  For example, @samp{1500.0}, @samp{15e2}, @samp{15.0e2},
212 @samp{1.5e3}, and @samp{.15e4} are five ways of writing a floating point
213 number whose value is 1500.  They are all equivalent.
215   @xref{Numbers}, for more information.
217 @node Character Type
218 @subsection Character Type
219 @cindex @sc{ascii} character codes
221   A @dfn{character} in Emacs Lisp is nothing more than an integer.  In
222 other words, characters are represented by their character codes.  For
223 example, the character @kbd{A} is represented as the @w{integer 65}.
225   Individual characters are not often used in programs.  It is far more
226 common to work with @emph{strings}, which are sequences composed of
227 characters.  @xref{String Type}.
229   Characters in strings, buffers, and files are currently limited to the
230 range of 0 to 524287---nineteen bits.  But not all values in that range
231 are valid character codes.  Codes 0 through 127 are @sc{ascii} codes; the
232 rest are non-@sc{ascii} (@pxref{Non-ASCII Characters}).  Characters that represent
233 keyboard input have a much wider range, to encode modifier keys such as
234 Control, Meta and Shift.
236 @cindex read syntax for characters
237 @cindex printed representation for characters
238 @cindex syntax for characters
239 @cindex @samp{?} in character constant
240 @cindex question mark in character constant
241   Since characters are really integers, the printed representation of a
242 character is a decimal number.  This is also a possible read syntax for
243 a character, but writing characters that way in Lisp programs is a very
244 bad idea.  You should @emph{always} use the special read syntax formats
245 that Emacs Lisp provides for characters.  These syntax formats start
246 with a question mark.
248   The usual read syntax for alphanumeric characters is a question mark
249 followed by the character; thus, @samp{?A} for the character
250 @kbd{A}, @samp{?B} for the character @kbd{B}, and @samp{?a} for the
251 character @kbd{a}.  
253   For example:
255 @example
256 ?Q @result{} 81     ?q @result{} 113
257 @end example
259   You can use the same syntax for punctuation characters, but it is
260 often a good idea to add a @samp{\} so that the Emacs commands for
261 editing Lisp code don't get confused.  For example, @samp{?\ } is the
262 way to write the space character.  If the character is @samp{\}, you
263 @emph{must} use a second @samp{\} to quote it: @samp{?\\}.
265 @cindex whitespace
266 @cindex bell character
267 @cindex @samp{\a}
268 @cindex backspace
269 @cindex @samp{\b}
270 @cindex tab
271 @cindex @samp{\t}
272 @cindex vertical tab
273 @cindex @samp{\v}
274 @cindex formfeed
275 @cindex @samp{\f}
276 @cindex newline
277 @cindex @samp{\n}
278 @cindex return
279 @cindex @samp{\r}
280 @cindex escape
281 @cindex @samp{\e}
282   You can express the characters Control-g, backspace, tab, newline,
283 vertical tab, formfeed, return, del, and escape as @samp{?\a},
284 @samp{?\b}, @samp{?\t}, @samp{?\n}, @samp{?\v}, @samp{?\f},
285 @samp{?\r}, @samp{?\d}, and @samp{?\e}, respectively.  Thus,
287 @example
288 ?\a @result{} 7                 ; @r{@kbd{C-g}}
289 ?\b @result{} 8                 ; @r{backspace, @key{BS}, @kbd{C-h}}
290 ?\t @result{} 9                 ; @r{tab, @key{TAB}, @kbd{C-i}}
291 ?\n @result{} 10                ; @r{newline, @kbd{C-j}}
292 ?\v @result{} 11                ; @r{vertical tab, @kbd{C-k}}
293 ?\f @result{} 12                ; @r{formfeed character, @kbd{C-l}}
294 ?\r @result{} 13                ; @r{carriage return, @key{RET}, @kbd{C-m}}
295 ?\e @result{} 27                ; @r{escape character, @key{ESC}, @kbd{C-[}}
296 ?\\ @result{} 92                ; @r{backslash character, @kbd{\}}
297 ?\d @result{} 127               ; @r{delete character, @key{DEL}}
298 @end example
300 @cindex escape sequence
301   These sequences which start with backslash are also known as
302 @dfn{escape sequences}, because backslash plays the role of an escape
303 character; this usage has nothing to do with the character @key{ESC}.
305 @cindex control characters
306   Control characters may be represented using yet another read syntax.
307 This consists of a question mark followed by a backslash, caret, and the
308 corresponding non-control character, in either upper or lower case.  For
309 example, both @samp{?\^I} and @samp{?\^i} are valid read syntax for the
310 character @kbd{C-i}, the character whose value is 9.
312   Instead of the @samp{^}, you can use @samp{C-}; thus, @samp{?\C-i} is
313 equivalent to @samp{?\^I} and to @samp{?\^i}:
315 @example
316 ?\^I @result{} 9     ?\C-I @result{} 9
317 @end example
319   In strings and buffers, the only control characters allowed are those
320 that exist in @sc{ascii}; but for keyboard input purposes, you can turn
321 any character into a control character with @samp{C-}.  The character
322 codes for these non-@sc{ascii} control characters include the
323 @tex
324 @math{2^{26}}
325 @end tex
326 @ifnottex
327 2**26
328 @end ifnottex
329 bit as well as the code for the corresponding non-control
330 character.  Ordinary terminals have no way of generating non-@sc{ascii}
331 control characters, but you can generate them straightforwardly using X
332 and other window systems.
334   For historical reasons, Emacs treats the @key{DEL} character as
335 the control equivalent of @kbd{?}:
337 @example
338 ?\^? @result{} 127     ?\C-? @result{} 127
339 @end example
341 @noindent
342 As a result, it is currently not possible to represent the character
343 @kbd{Control-?}, which is a meaningful input character under X, using
344 @samp{\C-}.  It is not easy to change this, as various Lisp files refer
345 to @key{DEL} in this way.
347   For representing control characters to be found in files or strings,
348 we recommend the @samp{^} syntax; for control characters in keyboard
349 input, we prefer the @samp{C-} syntax.  Which one you use does not
350 affect the meaning of the program, but may guide the understanding of
351 people who read it.
353 @cindex meta characters
354   A @dfn{meta character} is a character typed with the @key{META}
355 modifier key.  The integer that represents such a character has the
356 @tex
357 @math{2^{27}}
358 @end tex
359 @ifnottex
360 2**27
361 @end ifnottex
362 bit set (which on most machines makes it a negative number).  We
363 use high bits for this and other modifiers to make possible a wide range
364 of basic character codes.
366   In a string, the
367 @tex
368 @math{2^{7}}
369 @end tex
370 @ifnottex
371 2**7
372 @end ifnottex
373 bit attached to an @sc{ascii} character indicates a meta character; thus, the
374 meta characters that can fit in a string have codes in the range from
375 128 to 255, and are the meta versions of the ordinary @sc{ascii}
376 characters.  (In Emacs versions 18 and older, this convention was used
377 for characters outside of strings as well.)
379   The read syntax for meta characters uses @samp{\M-}.  For example,
380 @samp{?\M-A} stands for @kbd{M-A}.  You can use @samp{\M-} together with
381 octal character codes (see below), with @samp{\C-}, or with any other
382 syntax for a character.  Thus, you can write @kbd{M-A} as @samp{?\M-A},
383 or as @samp{?\M-\101}.  Likewise, you can write @kbd{C-M-b} as
384 @samp{?\M-\C-b}, @samp{?\C-\M-b}, or @samp{?\M-\002}.
386   The case of a graphic character is indicated by its character code;
387 for example, @sc{ascii} distinguishes between the characters @samp{a}
388 and @samp{A}.  But @sc{ascii} has no way to represent whether a control
389 character is upper case or lower case.  Emacs uses the
390 @tex
391 @math{2^{25}}
392 @end tex
393 @ifnottex
394 2**25
395 @end ifnottex
396 bit to indicate that the shift key was used in typing a control
397 character.  This distinction is possible only when you use X terminals
398 or other special terminals; ordinary terminals do not report the
399 distinction to the computer in any way.  The Lisp syntax for
400 the shift bit is @samp{\S-}; thus, @samp{?\C-\S-o} or @samp{?\C-\S-O} 
401 represents the shifted-control-o character.
403 @cindex hyper characters
404 @cindex super characters
405 @cindex alt characters
406   The X Window System defines three other modifier bits that can be set
407 in a character: @dfn{hyper}, @dfn{super} and @dfn{alt}.  The syntaxes
408 for these bits are @samp{\H-}, @samp{\s-} and @samp{\A-}.  (Case is
409 significant in these prefixes.)  Thus, @samp{?\H-\M-\A-x} represents
410 @kbd{Alt-Hyper-Meta-x}.
411 @tex
412 Numerically, the
413 bit values are @math{2^{22}} for alt, @math{2^{23}} for super and @math{2^{24}} for hyper.
414 @end tex
415 @ifnottex
416 Numerically, the
417 bit values are 2**22 for alt, 2**23 for super and 2**24 for hyper.
418 @end ifnottex
420 @cindex @samp{\} in character constant
421 @cindex backslash in character constant
422 @cindex octal character code
423   Finally, the most general read syntax for a character represents the
424 character code in either octal or hex.  To use octal, write a question
425 mark followed by a backslash and the octal character code (up to three
426 octal digits); thus, @samp{?\101} for the character @kbd{A},
427 @samp{?\001} for the character @kbd{C-a}, and @code{?\002} for the
428 character @kbd{C-b}.  Although this syntax can represent any @sc{ascii}
429 character, it is preferred only when the precise octal value is more
430 important than the @sc{ascii} representation.
432 @example
433 @group
434 ?\012 @result{} 10         ?\n @result{} 10         ?\C-j @result{} 10
435 ?\101 @result{} 65         ?A @result{} 65
436 @end group
437 @end example
439   To use hex, write a question mark followed by a backslash, @samp{x},
440 and the hexadecimal character code.  You can use any number of hex
441 digits, so you can represent any character code in this way.
442 Thus, @samp{?\x41} for the character @kbd{A}, @samp{?\x1} for the
443 character @kbd{C-a}, and @code{?\x8e0} for the Latin-1 character
444 @iftex
445 @samp{@`a}.
446 @end iftex
447 @ifnottex
448 @samp{a} with grave accent.
449 @end ifnottex
451   A backslash is allowed, and harmless, preceding any character without
452 a special escape meaning; thus, @samp{?\+} is equivalent to @samp{?+}.
453 There is no reason to add a backslash before most characters.  However,
454 you should add a backslash before any of the characters
455 @samp{()\|;'`"#.,} to avoid confusing the Emacs commands for editing
456 Lisp code.  Also add a backslash before whitespace characters such as
457 space, tab, newline and formfeed.  However, it is cleaner to use one of
458 the easily readable escape sequences, such as @samp{\t}, instead of an
459 actual whitespace character such as a tab.
461 @node Symbol Type
462 @subsection Symbol Type
464   A @dfn{symbol} in GNU Emacs Lisp is an object with a name.  The symbol
465 name serves as the printed representation of the symbol.  In ordinary
466 use, the name is unique---no two symbols have the same name.
468   A symbol can serve as a variable, as a function name, or to hold a
469 property list.  Or it may serve only to be distinct from all other Lisp
470 objects, so that its presence in a data structure may be recognized
471 reliably.  In a given context, usually only one of these uses is
472 intended.  But you can use one symbol in all of these ways,
473 independently.
475   A symbol whose name starts with a colon (@samp{:}) is called a
476 @dfn{keyword symbol}.  These symbols automatically act as constants, and
477 are normally used only by comparing an unknown symbol with a few
478 specific alternatives.
480 @cindex @samp{\} in symbols
481 @cindex backslash in symbols
482   A symbol name can contain any characters whatever.  Most symbol names
483 are written with letters, digits, and the punctuation characters
484 @samp{-+=*/}.  Such names require no special punctuation; the characters
485 of the name suffice as long as the name does not look like a number.
486 (If it does, write a @samp{\} at the beginning of the name to force
487 interpretation as a symbol.)  The characters @samp{_~!@@$%^&:<>@{@}?} are
488 less often used but also require no special punctuation.  Any other
489 characters may be included in a symbol's name by escaping them with a
490 backslash.  In contrast to its use in strings, however, a backslash in
491 the name of a symbol simply quotes the single character that follows the
492 backslash.  For example, in a string, @samp{\t} represents a tab
493 character; in the name of a symbol, however, @samp{\t} merely quotes the
494 letter @samp{t}.  To have a symbol with a tab character in its name, you
495 must actually use a tab (preceded with a backslash).  But it's rare to
496 do such a thing.
498 @cindex CL note---case of letters
499 @quotation
500 @b{Common Lisp note:} In Common Lisp, lower case letters are always
501 ``folded'' to upper case, unless they are explicitly escaped.  In Emacs
502 Lisp, upper case and lower case letters are distinct.
503 @end quotation
505   Here are several examples of symbol names.  Note that the @samp{+} in
506 the fifth example is escaped to prevent it from being read as a number.
507 This is not necessary in the sixth example because the rest of the name
508 makes it invalid as a number.
510 @example
511 @group
512 foo                 ; @r{A symbol named @samp{foo}.}
513 FOO                 ; @r{A symbol named @samp{FOO}, different from @samp{foo}.}
514 char-to-string      ; @r{A symbol named @samp{char-to-string}.}
515 @end group
516 @group
517 1+                  ; @r{A symbol named @samp{1+}}
518                     ;   @r{(not @samp{+1}, which is an integer).}
519 @end group
520 @group
521 \+1                 ; @r{A symbol named @samp{+1}}
522                     ;   @r{(not a very readable name).}
523 @end group
524 @group
525 \(*\ 1\ 2\)         ; @r{A symbol named @samp{(* 1 2)} (a worse name).}
526 @c the @'s in this next line use up three characters, hence the
527 @c apparent misalignment of the comment.
528 +-*/_~!@@$%^&=:<>@{@}  ; @r{A symbol named @samp{+-*/_~!@@$%^&=:<>@{@}}.}
529                     ;   @r{These characters need not be escaped.}
530 @end group
531 @end example
533 @cindex @samp{#@var{colon}} read syntax
534   Normally the Lisp reader interns all symbols (@pxref{Creating
535 Symbols}).  To prevent interning, you can write @samp{#:} before the
536 name of the symbol.
538 @node Sequence Type
539 @subsection Sequence Types
541   A @dfn{sequence} is a Lisp object that represents an ordered set of
542 elements.  There are two kinds of sequence in Emacs Lisp, lists and
543 arrays.  Thus, an object of type list or of type array is also
544 considered a sequence.
546   Arrays are further subdivided into strings, vectors, char-tables and
547 bool-vectors.  Vectors can hold elements of any type, but string
548 elements must be characters, and bool-vector elements must be @code{t}
549 or @code{nil}.  Char-tables are like vectors except that they are
550 indexed by any valid character code.  The characters in a string can
551 have text properties like characters in a buffer (@pxref{Text
552 Properties}), but vectors do not support text properties, even when
553 their elements happen to be characters.
555   Lists, strings and the other array types are different, but they have
556 important similarities.  For example, all have a length @var{l}, and all
557 have elements which can be indexed from zero to @var{l} minus one.
558 Several functions, called sequence functions, accept any kind of
559 sequence.  For example, the function @code{elt} can be used to extract
560 an element of a sequence, given its index.  @xref{Sequences Arrays
561 Vectors}.
563   It is generally impossible to read the same sequence twice, since
564 sequences are always created anew upon reading.  If you read the read
565 syntax for a sequence twice, you get two sequences with equal contents.
566 There is one exception: the empty list @code{()} always stands for the
567 same object, @code{nil}.
569 @node Cons Cell Type
570 @subsection Cons Cell and List Types
571 @cindex address field of register
572 @cindex decrement field of register
573 @cindex pointers
575   A @dfn{cons cell} is an object that consists of two slots, called the
576 @sc{car} slot and the @sc{cdr} slot.  Each slot can @dfn{hold} or
577 @dfn{refer to} any Lisp object.  We also say that ``the @sc{car} of
578 this cons cell is'' whatever object its @sc{car} slot currently holds,
579 and likewise for the @sc{cdr}.
581 @quotation
582 A note to C programmers: in Lisp, we do not distinguish between
583 ``holding'' a value and ``pointing to'' the value, because pointers in
584 Lisp are implicit.
585 @end quotation
587   A @dfn{list} is a series of cons cells, linked together so that the
588 @sc{cdr} slot of each cons cell holds either the next cons cell or the
589 empty list.  @xref{Lists}, for functions that work on lists.  Because
590 most cons cells are used as part of lists, the phrase @dfn{list
591 structure} has come to refer to any structure made out of cons cells.
593   The names @sc{car} and @sc{cdr} derive from the history of Lisp.  The
594 original Lisp implementation ran on an @w{IBM 704} computer which
595 divided words into two parts, called the ``address'' part and the
596 ``decrement''; @sc{car} was an instruction to extract the contents of
597 the address part of a register, and @sc{cdr} an instruction to extract
598 the contents of the decrement.  By contrast, ``cons cells'' are named
599 for the function @code{cons} that creates them, which in turn was named
600 for its purpose, the construction of cells.
602 @cindex atom
603   Because cons cells are so central to Lisp, we also have a word for
604 ``an object which is not a cons cell''.  These objects are called
605 @dfn{atoms}.
607 @cindex parenthesis
608   The read syntax and printed representation for lists are identical, and
609 consist of a left parenthesis, an arbitrary number of elements, and a
610 right parenthesis.
612    Upon reading, each object inside the parentheses becomes an element
613 of the list.  That is, a cons cell is made for each element.  The
614 @sc{car} slot of the cons cell holds the element, and its @sc{cdr}
615 slot refers to the next cons cell of the list, which holds the next
616 element in the list.  The @sc{cdr} slot of the last cons cell is set to
617 hold @code{nil}.
619 @cindex box diagrams, for lists
620 @cindex diagrams, boxed, for lists
621   A list can be illustrated by a diagram in which the cons cells are
622 shown as pairs of boxes, like dominoes.  (The Lisp reader cannot read
623 such an illustration; unlike the textual notation, which can be
624 understood by both humans and computers, the box illustrations can be
625 understood only by humans.)  This picture represents the three-element
626 list @code{(rose violet buttercup)}:
628 @example
629 @group
630     --- ---      --- ---      --- ---
631    |   |   |--> |   |   |--> |   |   |--> nil
632     --- ---      --- ---      --- ---
633      |            |            |
634      |            |            |
635       --> rose     --> violet   --> buttercup
636 @end group
637 @end example
639   In this diagram, each box represents a slot that can hold or refer to
640 any Lisp object.  Each pair of boxes represents a cons cell.  Each arrow
641 represents a reference to a Lisp object, either an atom or another cons
642 cell.
644   In this example, the first box, which holds the @sc{car} of the first
645 cons cell, refers to or ``holds'' @code{rose} (a symbol).  The second
646 box, holding the @sc{cdr} of the first cons cell, refers to the next
647 pair of boxes, the second cons cell.  The @sc{car} of the second cons
648 cell is @code{violet}, and its @sc{cdr} is the third cons cell.  The
649 @sc{cdr} of the third (and last) cons cell is @code{nil}.
651   Here is another diagram of the same list, @code{(rose violet
652 buttercup)}, sketched in a different manner:
654 @smallexample
655 @group
656  ---------------       ----------------       -------------------
657 | car   | cdr   |     | car    | cdr   |     | car       | cdr   |
658 | rose  |   o-------->| violet |   o-------->| buttercup |  nil  |
659 |       |       |     |        |       |     |           |       |
660  ---------------       ----------------       -------------------
661 @end group
662 @end smallexample
664 @cindex @samp{(@dots{})} in lists
665 @cindex @code{nil} in lists
666 @cindex empty list
667   A list with no elements in it is the @dfn{empty list}; it is identical
668 to the symbol @code{nil}.  In other words, @code{nil} is both a symbol
669 and a list.
671   Here are examples of lists written in Lisp syntax:
673 @example
674 (A 2 "A")            ; @r{A list of three elements.}
675 ()                   ; @r{A list of no elements (the empty list).}
676 nil                  ; @r{A list of no elements (the empty list).}
677 ("A ()")             ; @r{A list of one element: the string @code{"A ()"}.}
678 (A ())               ; @r{A list of two elements: @code{A} and the empty list.}
679 (A nil)              ; @r{Equivalent to the previous.}
680 ((A B C))            ; @r{A list of one element}
681                      ;   @r{(which is a list of three elements).}
682 @end example
684   Here is the list @code{(A ())}, or equivalently @code{(A nil)},
685 depicted with boxes and arrows:
687 @example
688 @group
689     --- ---      --- ---
690    |   |   |--> |   |   |--> nil
691     --- ---      --- ---
692      |            |
693      |            |
694       --> A        --> nil
695 @end group
696 @end example
698 @menu
699 * Dotted Pair Notation::        An alternative syntax for lists.
700 * Association List Type::       A specially constructed list.
701 @end menu
703 @node Dotted Pair Notation
704 @comment  node-name,  next,  previous,  up
705 @subsubsection Dotted Pair Notation
706 @cindex dotted pair notation
707 @cindex @samp{.} in lists
709   @dfn{Dotted pair notation} is an alternative syntax for cons cells
710 that represents the @sc{car} and @sc{cdr} explicitly.  In this syntax,
711 @code{(@var{a} .@: @var{b})} stands for a cons cell whose @sc{car} is
712 the object @var{a}, and whose @sc{cdr} is the object @var{b}.  Dotted
713 pair notation is therefore more general than list syntax.  In the dotted
714 pair notation, the list @samp{(1 2 3)} is written as @samp{(1 . (2 . (3
715 . nil)))}.  For @code{nil}-terminated lists, you can use either
716 notation, but list notation is usually clearer and more convenient.
717 When printing a list, the dotted pair notation is only used if the
718 @sc{cdr} of a cons cell is not a list.
720   Here's an example using boxes to illustrate dotted pair notation.
721 This example shows the pair @code{(rose . violet)}:
723 @example
724 @group
725     --- ---
726    |   |   |--> violet
727     --- ---
728      |
729      |
730       --> rose
731 @end group
732 @end example
734   You can combine dotted pair notation with list notation to represent
735 conveniently a chain of cons cells with a non-@code{nil} final @sc{cdr}.
736 You write a dot after the last element of the list, followed by the
737 @sc{cdr} of the final cons cell.  For example, @code{(rose violet
738 . buttercup)} is equivalent to @code{(rose . (violet . buttercup))}.
739 The object looks like this:
741 @example
742 @group
743     --- ---      --- ---
744    |   |   |--> |   |   |--> buttercup
745     --- ---      --- ---
746      |            |
747      |            |
748       --> rose     --> violet
749 @end group
750 @end example
752   The syntax @code{(rose .@: violet .@: buttercup)} is invalid because
753 there is nothing that it could mean.  If anything, it would say to put
754 @code{buttercup} in the @sc{cdr} of a cons cell whose @sc{cdr} is already
755 used for @code{violet}.
757   The list @code{(rose violet)} is equivalent to @code{(rose . (violet))},
758 and looks like this:
760 @example
761 @group
762     --- ---      --- ---
763    |   |   |--> |   |   |--> nil
764     --- ---      --- ---
765      |            |
766      |            |
767       --> rose     --> violet
768 @end group
769 @end example
771   Similarly, the three-element list @code{(rose violet buttercup)}
772 is equivalent to @code{(rose . (violet . (buttercup)))}.
773 @ifnottex
774 It looks like this:
776 @example
777 @group
778     --- ---      --- ---      --- ---
779    |   |   |--> |   |   |--> |   |   |--> nil
780     --- ---      --- ---      --- ---
781      |            |            |
782      |            |            |
783       --> rose     --> violet   --> buttercup
784 @end group
785 @end example
786 @end ifnottex
788 @node Association List Type
789 @comment  node-name,  next,  previous,  up
790 @subsubsection Association List Type
792   An @dfn{association list} or @dfn{alist} is a specially-constructed
793 list whose elements are cons cells.  In each element, the @sc{car} is
794 considered a @dfn{key}, and the @sc{cdr} is considered an
795 @dfn{associated value}.  (In some cases, the associated value is stored
796 in the @sc{car} of the @sc{cdr}.)  Association lists are often used as
797 stacks, since it is easy to add or remove associations at the front of
798 the list.
800   For example,
802 @example
803 (setq alist-of-colors
804       '((rose . red) (lily . white) (buttercup . yellow)))
805 @end example
807 @noindent
808 sets the variable @code{alist-of-colors} to an alist of three elements.  In the
809 first element, @code{rose} is the key and @code{red} is the value.
811   @xref{Association Lists}, for a further explanation of alists and for
812 functions that work on alists.  @xref{Hash Tables}, for another kind of
813 lookup table, which is much faster for handling a large number of keys.
815 @node Array Type
816 @subsection Array Type
818   An @dfn{array} is composed of an arbitrary number of slots for
819 holding or referring to other Lisp objects, arranged in a contiguous block of
820 memory.  Accessing any element of an array takes approximately the same
821 amount of time.  In contrast, accessing an element of a list requires
822 time proportional to the position of the element in the list.  (Elements
823 at the end of a list take longer to access than elements at the
824 beginning of a list.)
826   Emacs defines four types of array: strings, vectors, bool-vectors, and
827 char-tables.
829   A string is an array of characters and a vector is an array of
830 arbitrary objects.  A bool-vector can hold only @code{t} or @code{nil}.
831 These kinds of array may have any length up to the largest integer.
832 Char-tables are sparse arrays indexed by any valid character code; they
833 can hold arbitrary objects.
835   The first element of an array has index zero, the second element has
836 index 1, and so on.  This is called @dfn{zero-origin} indexing.  For
837 example, an array of four elements has indices 0, 1, 2, @w{and 3}.  The
838 largest possible index value is one less than the length of the array.
839 Once an array is created, its length is fixed.
841   All Emacs Lisp arrays are one-dimensional.  (Most other programming
842 languages support multidimensional arrays, but they are not essential;
843 you can get the same effect with an array of arrays.)  Each type of
844 array has its own read syntax; see the following sections for details.
846   The array type is contained in the sequence type and
847 contains the string type, the vector type, the bool-vector type, and the
848 char-table type.
850 @node String Type
851 @subsection String Type
853   A @dfn{string} is an array of characters.  Strings are used for many
854 purposes in Emacs, as can be expected in a text editor; for example, as
855 the names of Lisp symbols, as messages for the user, and to represent
856 text extracted from buffers.  Strings in Lisp are constants: evaluation
857 of a string returns the same string.
859   @xref{Strings and Characters}, for functions that operate on strings.
861 @menu
862 * Syntax for Strings::
863 * Non-ASCII in Strings::
864 * Nonprinting Characters::
865 * Text Props and Strings::
866 @end menu
868 @node Syntax for Strings
869 @subsubsection Syntax for Strings
871 @cindex @samp{"} in strings
872 @cindex double-quote in strings
873 @cindex @samp{\} in strings
874 @cindex backslash in strings
875   The read syntax for strings is a double-quote, an arbitrary number of
876 characters, and another double-quote, @code{"like this"}.  To include a
877 double-quote in a string, precede it with a backslash; thus, @code{"\""}
878 is a string containing just a single double-quote character.  Likewise,
879 you can include a backslash by preceding it with another backslash, like
880 this: @code{"this \\ is a single embedded backslash"}.
882 @cindex newline in strings
883   The newline character is not special in the read syntax for strings;
884 if you write a new line between the double-quotes, it becomes a
885 character in the string.  But an escaped newline---one that is preceded
886 by @samp{\}---does not become part of the string; i.e., the Lisp reader
887 ignores an escaped newline while reading a string.  An escaped space
888 @w{@samp{\ }} is likewise ignored.
890 @example
891 "It is useful to include newlines
892 in documentation strings,
893 but the newline is \
894 ignored if escaped."
895      @result{} "It is useful to include newlines 
896 in documentation strings, 
897 but the newline is ignored if escaped."
898 @end example
900 @node Non-ASCII in Strings
901 @subsubsection Non-@sc{ascii} Characters in Strings
903   You can include a non-@sc{ascii} international character in a string
904 constant by writing it literally.  There are two text representations
905 for non-@sc{ascii} characters in Emacs strings (and in buffers): unibyte
906 and multibyte.  If the string constant is read from a multibyte source,
907 such as a multibyte buffer or string, or a file that would be visited as
908 multibyte, then the character is read as a multibyte character, and that
909 makes the string multibyte.  If the string constant is read from a
910 unibyte source, then the character is read as unibyte and that makes the
911 string unibyte.
913   You can also represent a multibyte non-@sc{ascii} character with its
914 character code: use a hex escape, @samp{\x@var{nnnnnnn}}, with as many
915 digits as necessary.  (Multibyte non-@sc{ascii} character codes are all
916 greater than 256.)  Any character which is not a valid hex digit
917 terminates this construct.  If the next character in the string could be
918 interpreted as a hex digit, write @w{@samp{\ }} (backslash and space) to
919 terminate the hex escape---for example, @w{@samp{\x8e0\ }} represents
920 one character, @samp{a} with grave accent.  @w{@samp{\ }} in a string
921 constant is just like backslash-newline; it does not contribute any
922 character to the string, but it does terminate the preceding hex escape.
924   Using a multibyte hex escape forces the string to multibyte.  You can
925 represent a unibyte non-@sc{ascii} character with its character code,
926 which must be in the range from 128 (0200 octal) to 255 (0377 octal).
927 This forces a unibyte string.
928   
929   @xref{Text Representations}, for more information about the two
930 text representations.
932 @node Nonprinting Characters
933 @subsubsection Nonprinting Characters in Strings
935   You can use the same backslash escape-sequences in a string constant
936 as in character literals (but do not use the question mark that begins a
937 character constant).  For example, you can write a string containing the
938 nonprinting characters tab and @kbd{C-a}, with commas and spaces between
939 them, like this: @code{"\t, \C-a"}.  @xref{Character Type}, for a
940 description of the read syntax for characters.
942   However, not all of the characters you can write with backslash
943 escape-sequences are valid in strings.  The only control characters that
944 a string can hold are the @sc{ascii} control characters.  Strings do not
945 distinguish case in @sc{ascii} control characters.
947   Properly speaking, strings cannot hold meta characters; but when a
948 string is to be used as a key sequence, there is a special convention
949 that provides a way to represent meta versions of @sc{ascii} characters in a
950 string.  If you use the @samp{\M-} syntax to indicate a meta character
951 in a string constant, this sets the
952 @tex
953 @math{2^{7}}
954 @end tex
955 @ifnottex
956 2**7
957 @end ifnottex
958 bit of the character in the string.  If the string is used in
959 @code{define-key} or @code{lookup-key}, this numeric code is translated
960 into the equivalent meta character.  @xref{Character Type}.
962   Strings cannot hold characters that have the hyper, super, or alt
963 modifiers.
965 @node Text Props and Strings
966 @subsubsection Text Properties in Strings
968   A string can hold properties for the characters it contains, in
969 addition to the characters themselves.  This enables programs that copy
970 text between strings and buffers to copy the text's properties with no
971 special effort.  @xref{Text Properties}, for an explanation of what text
972 properties mean.  Strings with text properties use a special read and
973 print syntax:
975 @example
976 #("@var{characters}" @var{property-data}...)
977 @end example
979 @noindent
980 where @var{property-data} consists of zero or more elements, in groups
981 of three as follows:
983 @example
984 @var{beg} @var{end} @var{plist}
985 @end example
987 @noindent
988 The elements @var{beg} and @var{end} are integers, and together specify
989 a range of indices in the string; @var{plist} is the property list for
990 that range.  For example,
992 @example
993 #("foo bar" 0 3 (face bold) 3 4 nil 4 7 (face italic))
994 @end example
996 @noindent
997 represents a string whose textual contents are @samp{foo bar}, in which
998 the first three characters have a @code{face} property with value
999 @code{bold}, and the last three have a @code{face} property with value
1000 @code{italic}.  (The fourth character has no text properties, so its
1001 property list is @code{nil}.  It is not actually necessary to mention
1002 ranges with @code{nil} as the property list, since any characters not
1003 mentioned in any range will default to having no properties.)
1005 @node Vector Type
1006 @subsection Vector Type
1008   A @dfn{vector} is a one-dimensional array of elements of any type.  It
1009 takes a constant amount of time to access any element of a vector.  (In
1010 a list, the access time of an element is proportional to the distance of
1011 the element from the beginning of the list.)
1013   The printed representation of a vector consists of a left square
1014 bracket, the elements, and a right square bracket.  This is also the
1015 read syntax.  Like numbers and strings, vectors are considered constants
1016 for evaluation.
1018 @example
1019 [1 "two" (three)]      ; @r{A vector of three elements.}
1020      @result{} [1 "two" (three)]
1021 @end example
1023   @xref{Vectors}, for functions that work with vectors.
1025 @node Char-Table Type
1026 @subsection Char-Table Type
1028   A @dfn{char-table} is a one-dimensional array of elements of any type,
1029 indexed by character codes.  Char-tables have certain extra features to
1030 make them more useful for many jobs that involve assigning information
1031 to character codes---for example, a char-table can have a parent to
1032 inherit from, a default value, and a small number of extra slots to use for
1033 special purposes.  A char-table can also specify a single value for
1034 a whole character set.
1036   The printed representation of a char-table is like a vector
1037 except that there is an extra @samp{#^} at the beginning.
1039   @xref{Char-Tables}, for special functions to operate on char-tables.
1040 Uses of char-tables include:
1042 @itemize @bullet
1043 @item
1044 Case tables (@pxref{Case Tables}).
1046 @item
1047 Character category tables (@pxref{Categories}).
1049 @item
1050 Display tables (@pxref{Display Tables}).
1052 @item
1053 Syntax tables (@pxref{Syntax Tables}).
1054 @end itemize
1056 @node Bool-Vector Type
1057 @subsection Bool-Vector Type
1059   A @dfn{bool-vector} is a one-dimensional array of elements that
1060 must be @code{t} or @code{nil}.
1062   The printed representation of a bool-vector is like a string, except
1063 that it begins with @samp{#&} followed by the length.  The string
1064 constant that follows actually specifies the contents of the bool-vector
1065 as a bitmap---each ``character'' in the string contains 8 bits, which
1066 specify the next 8 elements of the bool-vector (1 stands for @code{t},
1067 and 0 for @code{nil}).  The least significant bits of the character 
1068 correspond to the lowest indices in the bool-vector.  If the length is not a
1069 multiple of 8, the printed representation shows extra elements, but
1070 these extras really make no difference.
1072 @example
1073 (make-bool-vector 3 t)
1074      @result{} #&3"\007"
1075 (make-bool-vector 3 nil)
1076      @result{} #&3"\0"
1077 ;; @r{These are equal since only the first 3 bits are used.}
1078 (equal #&3"\377" #&3"\007")
1079      @result{} t
1080 @end example
1082 @node Hash Table Type
1083 @subsection Hash Table Type
1085     A hash table is a very fast kind of lookup table, somewhat like an
1086 alist in that it maps keys to corresponding values, but much faster.
1087 Hash tables are a new feature in Emacs 21; they have no read syntax, and
1088 print using hash notation.  @xref{Hash Tables}.
1090 @example
1091 (make-hash-table)
1092      @result{} #<hash-table 'eql nil 0/65 0x83af980>
1093 @end example
1095 @node Function Type
1096 @subsection Function Type
1098   Just as functions in other programming languages are executable,
1099 @dfn{Lisp function} objects are pieces of executable code.  However,
1100 functions in Lisp are primarily Lisp objects, and only secondarily the
1101 text which represents them.  These Lisp objects are lambda expressions:
1102 lists whose first element is the symbol @code{lambda} (@pxref{Lambda
1103 Expressions}).
1105   In most programming languages, it is impossible to have a function
1106 without a name.  In Lisp, a function has no intrinsic name.  A lambda
1107 expression is also called an @dfn{anonymous function} (@pxref{Anonymous
1108 Functions}).  A named function in Lisp is actually a symbol with a valid
1109 function in its function cell (@pxref{Defining Functions}).
1111   Most of the time, functions are called when their names are written in
1112 Lisp expressions in Lisp programs.  However, you can construct or obtain
1113 a function object at run time and then call it with the primitive
1114 functions @code{funcall} and @code{apply}.  @xref{Calling Functions}.
1116 @node Macro Type
1117 @subsection Macro Type
1119   A @dfn{Lisp macro} is a user-defined construct that extends the Lisp
1120 language.  It is represented as an object much like a function, but with
1121 different argument-passing semantics.  A Lisp macro has the form of a
1122 list whose first element is the symbol @code{macro} and whose @sc{cdr}
1123 is a Lisp function object, including the @code{lambda} symbol.
1125   Lisp macro objects are usually defined with the built-in
1126 @code{defmacro} function, but any list that begins with @code{macro} is
1127 a macro as far as Emacs is concerned.  @xref{Macros}, for an explanation
1128 of how to write a macro.
1130   @strong{Warning}: Lisp macros and keyboard macros (@pxref{Keyboard
1131 Macros}) are entirely different things.  When we use the word ``macro''
1132 without qualification, we mean a Lisp macro, not a keyboard macro.
1134 @node Primitive Function Type
1135 @subsection Primitive Function Type
1136 @cindex special forms
1138   A @dfn{primitive function} is a function callable from Lisp but
1139 written in the C programming language.  Primitive functions are also
1140 called @dfn{subrs} or @dfn{built-in functions}.  (The word ``subr'' is
1141 derived from ``subroutine''.)  Most primitive functions evaluate all
1142 their arguments when they are called.  A primitive function that does
1143 not evaluate all its arguments is called a @dfn{special form}
1144 (@pxref{Special Forms}).@refill
1146   It does not matter to the caller of a function whether the function is
1147 primitive.  However, this does matter if you try to redefine a primitive
1148 with a function written in Lisp.  The reason is that the primitive
1149 function may be called directly from C code.  Calls to the redefined
1150 function from Lisp will use the new definition, but calls from C code
1151 may still use the built-in definition.  Therefore, @strong{we discourage
1152 redefinition of primitive functions}.
1154   The term @dfn{function} refers to all Emacs functions, whether written
1155 in Lisp or C.  @xref{Function Type}, for information about the
1156 functions written in Lisp.
1158   Primitive functions have no read syntax and print in hash notation
1159 with the name of the subroutine.
1161 @example
1162 @group
1163 (symbol-function 'car)          ; @r{Access the function cell}
1164                                 ;   @r{of the symbol.}
1165      @result{} #<subr car>
1166 (subrp (symbol-function 'car))  ; @r{Is this a primitive function?}
1167      @result{} t                       ; @r{Yes.}
1168 @end group
1169 @end example
1171 @node Byte-Code Type
1172 @subsection Byte-Code Function Type
1174 The byte compiler produces @dfn{byte-code function objects}.
1175 Internally, a byte-code function object is much like a vector; however,
1176 the evaluator handles this data type specially when it appears as a
1177 function to be called.  @xref{Byte Compilation}, for information about
1178 the byte compiler.
1180 The printed representation and read syntax for a byte-code function
1181 object is like that for a vector, with an additional @samp{#} before the
1182 opening @samp{[}.
1184 @node Autoload Type
1185 @subsection Autoload Type
1187   An @dfn{autoload object} is a list whose first element is the symbol
1188 @code{autoload}.  It is stored as the function definition of a symbol,
1189 where it serves as a placeholder for the real definition.  The autoload
1190 object says that the real definition is found in a file of Lisp code
1191 that should be loaded when necessary.  It contains the name of the file,
1192 plus some other information about the real definition.
1194   After the file has been loaded, the symbol should have a new function
1195 definition that is not an autoload object.  The new definition is then
1196 called as if it had been there to begin with.  From the user's point of
1197 view, the function call works as expected, using the function definition
1198 in the loaded file.
1200   An autoload object is usually created with the function
1201 @code{autoload}, which stores the object in the function cell of a
1202 symbol.  @xref{Autoload}, for more details.
1204 @node Editing Types
1205 @section Editing Types
1206 @cindex editing types
1208   The types in the previous section are used for general programming
1209 purposes, and most of them are common to most Lisp dialects.  Emacs Lisp
1210 provides several additional data types for purposes connected with
1211 editing.
1213 @menu
1214 * Buffer Type::         The basic object of editing.
1215 * Marker Type::         A position in a buffer.
1216 * Window Type::         Buffers are displayed in windows.
1217 * Frame Type::          Windows subdivide frames.
1218 * Window Configuration Type::   Recording the way a frame is subdivided.
1219 * Frame Configuration Type::    Recording the status of all frames.
1220 * Process Type::        A process running on the underlying OS.
1221 * Stream Type::         Receive or send characters.
1222 * Keymap Type::         What function a keystroke invokes.
1223 * Overlay Type::        How an overlay is represented.
1224 @end menu
1226 @node Buffer Type
1227 @subsection Buffer Type
1229   A @dfn{buffer} is an object that holds text that can be edited
1230 (@pxref{Buffers}).  Most buffers hold the contents of a disk file
1231 (@pxref{Files}) so they can be edited, but some are used for other
1232 purposes.  Most buffers are also meant to be seen by the user, and
1233 therefore displayed, at some time, in a window (@pxref{Windows}).  But a
1234 buffer need not be displayed in any window.
1236   The contents of a buffer are much like a string, but buffers are not
1237 used like strings in Emacs Lisp, and the available operations are
1238 different.  For example, you can insert text efficiently into an
1239 existing buffer, altering the buffer's contents, whereas ``inserting''
1240 text into a string requires concatenating substrings, and the result is
1241 an entirely new string object.
1243   Each buffer has a designated position called @dfn{point}
1244 (@pxref{Positions}).  At any time, one buffer is the @dfn{current
1245 buffer}.  Most editing commands act on the contents of the current
1246 buffer in the neighborhood of point.  Many of the standard Emacs
1247 functions manipulate or test the characters in the current buffer; a
1248 whole chapter in this manual is devoted to describing these functions
1249 (@pxref{Text}).
1251   Several other data structures are associated with each buffer:
1253 @itemize @bullet
1254 @item
1255 a local syntax table (@pxref{Syntax Tables});
1257 @item
1258 a local keymap (@pxref{Keymaps}); and,
1260 @item
1261 a list of buffer-local variable bindings (@pxref{Buffer-Local Variables}).
1263 @item
1264 overlays (@pxref{Overlays}).
1266 @item
1267 text properties for the text in the buffer (@pxref{Text Properties}).
1268 @end itemize
1270 @noindent
1271 The local keymap and variable list contain entries that individually
1272 override global bindings or values.  These are used to customize the
1273 behavior of programs in different buffers, without actually changing the
1274 programs.
1276   A buffer may be @dfn{indirect}, which means it shares the text
1277 of another buffer, but presents it differently.  @xref{Indirect Buffers}.
1279   Buffers have no read syntax.  They print in hash notation, showing the
1280 buffer name.
1282 @example
1283 @group
1284 (current-buffer)
1285      @result{} #<buffer objects.texi>
1286 @end group
1287 @end example
1289 @node Marker Type
1290 @subsection Marker Type
1292   A @dfn{marker} denotes a position in a specific buffer.  Markers
1293 therefore have two components: one for the buffer, and one for the
1294 position.  Changes in the buffer's text automatically relocate the
1295 position value as necessary to ensure that the marker always points
1296 between the same two characters in the buffer.
1298   Markers have no read syntax.  They print in hash notation, giving the
1299 current character position and the name of the buffer.
1301 @example
1302 @group
1303 (point-marker)
1304      @result{} #<marker at 10779 in objects.texi>
1305 @end group
1306 @end example
1308 @xref{Markers}, for information on how to test, create, copy, and move
1309 markers.
1311 @node Window Type
1312 @subsection Window Type
1314   A @dfn{window} describes the portion of the terminal screen that Emacs
1315 uses to display a buffer.  Every window has one associated buffer, whose
1316 contents appear in the window.  By contrast, a given buffer may appear
1317 in one window, no window, or several windows.
1319   Though many windows may exist simultaneously, at any time one window
1320 is designated the @dfn{selected window}.  This is the window where the
1321 cursor is (usually) displayed when Emacs is ready for a command.  The
1322 selected window usually displays the current buffer, but this is not
1323 necessarily the case.
1325   Windows are grouped on the screen into frames; each window belongs to
1326 one and only one frame.  @xref{Frame Type}.
1328   Windows have no read syntax.  They print in hash notation, giving the
1329 window number and the name of the buffer being displayed.  The window
1330 numbers exist to identify windows uniquely, since the buffer displayed
1331 in any given window can change frequently.
1333 @example
1334 @group
1335 (selected-window)
1336      @result{} #<window 1 on objects.texi>
1337 @end group
1338 @end example
1340   @xref{Windows}, for a description of the functions that work on windows.
1342 @node Frame Type
1343 @subsection Frame Type
1345   A @dfn{frame} is a rectangle on the screen that contains one or more
1346 Emacs windows.  A frame initially contains a single main window (plus
1347 perhaps a minibuffer window) which you can subdivide vertically or
1348 horizontally into smaller windows.
1350   Frames have no read syntax.  They print in hash notation, giving the
1351 frame's title, plus its address in core (useful to identify the frame
1352 uniquely).
1354 @example
1355 @group
1356 (selected-frame)
1357      @result{} #<frame emacs@@psilocin.gnu.org 0xdac80>
1358 @end group
1359 @end example
1361   @xref{Frames}, for a description of the functions that work on frames.
1363 @node Window Configuration Type
1364 @subsection Window Configuration Type
1365 @cindex screen layout
1367   A @dfn{window configuration} stores information about the positions,
1368 sizes, and contents of the windows in a frame, so you can recreate the
1369 same arrangement of windows later.
1371   Window configurations do not have a read syntax; their print syntax
1372 looks like @samp{#<window-configuration>}.  @xref{Window
1373 Configurations}, for a description of several functions related to
1374 window configurations.
1376 @node Frame Configuration Type
1377 @subsection Frame Configuration Type
1378 @cindex screen layout
1380   A @dfn{frame configuration} stores information about the positions,
1381 sizes, and contents of the windows in all frames.  It is actually
1382 a list whose @sc{car} is @code{frame-configuration} and whose
1383 @sc{cdr} is an alist.  Each alist element describes one frame,
1384 which appears as the @sc{car} of that element.
1386   @xref{Frame Configurations}, for a description of several functions
1387 related to frame configurations.
1389 @node Process Type
1390 @subsection Process Type
1392   The word @dfn{process} usually means a running program.  Emacs itself
1393 runs in a process of this sort.  However, in Emacs Lisp, a process is a
1394 Lisp object that designates a subprocess created by the Emacs process.
1395 Programs such as shells, GDB, ftp, and compilers, running in
1396 subprocesses of Emacs, extend the capabilities of Emacs.
1398   An Emacs subprocess takes textual input from Emacs and returns textual
1399 output to Emacs for further manipulation.  Emacs can also send signals
1400 to the subprocess.
1402   Process objects have no read syntax.  They print in hash notation,
1403 giving the name of the process:
1405 @example
1406 @group
1407 (process-list)
1408      @result{} (#<process shell>)
1409 @end group
1410 @end example
1412 @xref{Processes}, for information about functions that create, delete,
1413 return information about, send input or signals to, and receive output
1414 from processes.
1416 @node Stream Type
1417 @subsection Stream Type
1419   A @dfn{stream} is an object that can be used as a source or sink for
1420 characters---either to supply characters for input or to accept them as
1421 output.  Many different types can be used this way: markers, buffers,
1422 strings, and functions.  Most often, input streams (character sources)
1423 obtain characters from the keyboard, a buffer, or a file, and output
1424 streams (character sinks) send characters to a buffer, such as a
1425 @file{*Help*} buffer, or to the echo area.
1427   The object @code{nil}, in addition to its other meanings, may be used
1428 as a stream.  It stands for the value of the variable
1429 @code{standard-input} or @code{standard-output}.  Also, the object
1430 @code{t} as a stream specifies input using the minibuffer
1431 (@pxref{Minibuffers}) or output in the echo area (@pxref{The Echo
1432 Area}).
1434   Streams have no special printed representation or read syntax, and
1435 print as whatever primitive type they are.
1437   @xref{Read and Print}, for a description of functions
1438 related to streams, including parsing and printing functions.
1440 @node Keymap Type
1441 @subsection Keymap Type
1443   A @dfn{keymap} maps keys typed by the user to commands.  This mapping
1444 controls how the user's command input is executed.  A keymap is actually
1445 a list whose @sc{car} is the symbol @code{keymap}.
1447   @xref{Keymaps}, for information about creating keymaps, handling prefix
1448 keys, local as well as global keymaps, and changing key bindings.
1450 @node Overlay Type
1451 @subsection Overlay Type
1453   An @dfn{overlay} specifies properties that apply to a part of a
1454 buffer.  Each overlay applies to a specified range of the buffer, and
1455 contains a property list (a list whose elements are alternating property
1456 names and values).  Overlay properties are used to present parts of the
1457 buffer temporarily in a different display style.  Overlays have no read
1458 syntax, and print in hash notation, giving the buffer name and range of
1459 positions.
1461   @xref{Overlays}, for how to create and use overlays.
1463 @node Circular Objects
1464 @section Read Syntax for Circular Objects
1465 @cindex circular structure, read syntax
1466 @cindex shared structure, read syntax
1467 @cindex @samp{#@var{n}=} read syntax
1468 @cindex @samp{#@var{n}#} read syntax
1470   In Emacs 21, to represent shared or circular structure within a
1471 complex of Lisp objects, you can use the reader constructs
1472 @samp{#@var{n}=} and @samp{#@var{n}#}.
1474   Use @code{#@var{n}=} before an object to label it for later reference;
1475 subsequently, you can use @code{#@var{n}#} to refer the same object in
1476 another place.  Here, @var{n} is some integer.  For example, here is how
1477 to make a list in which the first element recurs as the third element:
1479 @example
1480 (#1=(a) b #1#)
1481 @end example
1483 @noindent
1484 This differs from ordinary syntax such as this
1486 @example
1487 ((a) b (a))
1488 @end example
1490 @noindent
1491 which would result in a list whose first and third elements
1492 look alike but are not the same Lisp object.  This shows the difference:
1494 @example
1495 (prog1 nil
1496   (setq x '(#1=(a) b #1#)))
1497 (eq (nth 0 x) (nth 2 x))
1498      @result{} t
1499 (setq x '((a) b (a)))
1500 (eq (nth 0 x) (nth 2 x))
1501      @result{} nil
1502 @end example
1504   You can also use the same syntax to make a circular structure, which
1505 appears as an ``element'' within itself.  Here is an example:
1507 @example
1508 #1=(a #1#)
1509 @end example
1511 @noindent
1512 This makes a list whose second element is the list itself.
1513 Here's how you can see that it really works:
1515 @example
1516 (prog1 nil
1517   (setq x '#1=(a #1#)))
1518 (eq x (cadr x))
1519      @result{} t
1520 @end example
1522   The Lisp printer can produce this syntax to record circular and shared
1523 structure in a Lisp object, if you bind the variable @code{print-circle}
1524 to a non-@code{nil} value.  @xref{Output Variables}.
1526 @node Type Predicates
1527 @section Type Predicates
1528 @cindex predicates
1529 @cindex type checking
1530 @kindex wrong-type-argument
1532   The Emacs Lisp interpreter itself does not perform type checking on
1533 the actual arguments passed to functions when they are called.  It could
1534 not do so, since function arguments in Lisp do not have declared data
1535 types, as they do in other programming languages.  It is therefore up to
1536 the individual function to test whether each actual argument belongs to
1537 a type that the function can use.
1539   All built-in functions do check the types of their actual arguments
1540 when appropriate, and signal a @code{wrong-type-argument} error if an
1541 argument is of the wrong type.  For example, here is what happens if you
1542 pass an argument to @code{+} that it cannot handle:
1544 @example
1545 @group
1546 (+ 2 'a)
1547      @error{} Wrong type argument: number-or-marker-p, a
1548 @end group
1549 @end example
1551 @cindex type predicates
1552 @cindex testing types
1553   If you want your program to handle different types differently, you
1554 must do explicit type checking.  The most common way to check the type
1555 of an object is to call a @dfn{type predicate} function.  Emacs has a
1556 type predicate for each type, as well as some predicates for
1557 combinations of types.
1559   A type predicate function takes one argument; it returns @code{t} if
1560 the argument belongs to the appropriate type, and @code{nil} otherwise.
1561 Following a general Lisp convention for predicate functions, most type
1562 predicates' names end with @samp{p}.
1564   Here is an example which uses the predicates @code{listp} to check for
1565 a list and @code{symbolp} to check for a symbol.
1567 @example
1568 (defun add-on (x)
1569   (cond ((symbolp x)
1570          ;; If X is a symbol, put it on LIST.
1571          (setq list (cons x list)))
1572         ((listp x)
1573          ;; If X is a list, add its elements to LIST.
1574          (setq list (append x list)))
1575         (t
1576          ;; We handle only symbols and lists.
1577          (error "Invalid argument %s in add-on" x))))
1578 @end example
1580   Here is a table of predefined type predicates, in alphabetical order,
1581 with references to further information.
1583 @table @code
1584 @item atom
1585 @xref{List-related Predicates, atom}.
1587 @item arrayp
1588 @xref{Array Functions, arrayp}.
1590 @item bool-vector-p
1591 @xref{Bool-Vectors, bool-vector-p}.
1593 @item bufferp
1594 @xref{Buffer Basics, bufferp}.
1596 @item byte-code-function-p
1597 @xref{Byte-Code Type, byte-code-function-p}.
1599 @item case-table-p
1600 @xref{Case Tables, case-table-p}.
1602 @item char-or-string-p
1603 @xref{Predicates for Strings, char-or-string-p}.
1605 @item char-table-p
1606 @xref{Char-Tables, char-table-p}.
1608 @item commandp
1609 @xref{Interactive Call, commandp}.
1611 @item consp
1612 @xref{List-related Predicates, consp}.
1614 @item display-table-p
1615 @xref{Display Tables, display-table-p}.
1617 @item floatp
1618 @xref{Predicates on Numbers, floatp}.
1620 @item frame-configuration-p
1621 @xref{Frame Configurations, frame-configuration-p}.
1623 @item frame-live-p
1624 @xref{Deleting Frames, frame-live-p}.
1626 @item framep
1627 @xref{Frames, framep}.
1629 @item functionp
1630 @xref{Functions, functionp}.
1632 @item integer-or-marker-p
1633 @xref{Predicates on Markers, integer-or-marker-p}.
1635 @item integerp
1636 @xref{Predicates on Numbers, integerp}.
1638 @item keymapp
1639 @xref{Creating Keymaps, keymapp}.
1641 @item keywordp
1642 @xref{Constant Variables}.
1644 @item listp
1645 @xref{List-related Predicates, listp}.
1647 @item markerp
1648 @xref{Predicates on Markers, markerp}.
1650 @item wholenump
1651 @xref{Predicates on Numbers, wholenump}.
1653 @item nlistp
1654 @xref{List-related Predicates, nlistp}.
1656 @item numberp
1657 @xref{Predicates on Numbers, numberp}.
1659 @item number-or-marker-p
1660 @xref{Predicates on Markers, number-or-marker-p}.
1662 @item overlayp
1663 @xref{Overlays, overlayp}.
1665 @item processp
1666 @xref{Processes, processp}.
1668 @item sequencep
1669 @xref{Sequence Functions, sequencep}.
1671 @item stringp
1672 @xref{Predicates for Strings, stringp}.
1674 @item subrp
1675 @xref{Function Cells, subrp}.
1677 @item symbolp
1678 @xref{Symbols, symbolp}.
1680 @item syntax-table-p
1681 @xref{Syntax Tables, syntax-table-p}.
1683 @item user-variable-p
1684 @xref{Defining Variables, user-variable-p}.
1686 @item vectorp
1687 @xref{Vectors, vectorp}.
1689 @item window-configuration-p
1690 @xref{Window Configurations, window-configuration-p}.
1692 @item window-live-p
1693 @xref{Deleting Windows, window-live-p}.
1695 @item windowp
1696 @xref{Basic Windows, windowp}.
1697 @end table
1699   The most general way to check the type of an object is to call the
1700 function @code{type-of}.  Recall that each object belongs to one and
1701 only one primitive type; @code{type-of} tells you which one (@pxref{Lisp
1702 Data Types}).  But @code{type-of} knows nothing about non-primitive
1703 types.  In most cases, it is more convenient to use type predicates than
1704 @code{type-of}.
1706 @defun type-of object
1707 This function returns a symbol naming the primitive type of
1708 @var{object}.  The value is one of the symbols @code{symbol},
1709 @code{integer}, @code{float}, @code{string}, @code{cons}, @code{vector},
1710 @code{char-table}, @code{bool-vector}, @code{hash-table}, @code{subr},
1711 @code{compiled-function}, @code{marker}, @code{overlay}, @code{window},
1712 @code{buffer}, @code{frame}, @code{process}, or
1713 @code{window-configuration}.
1715 @example
1716 (type-of 1)
1717      @result{} integer
1718 (type-of 'nil)
1719      @result{} symbol
1720 (type-of '())    ; @r{@code{()} is @code{nil}.}
1721      @result{} symbol
1722 (type-of '(x))
1723      @result{} cons
1724 @end example
1725 @end defun
1727 @node Equality Predicates
1728 @section Equality Predicates
1729 @cindex equality
1731   Here we describe two functions that test for equality between any two
1732 objects.  Other functions test equality between objects of specific
1733 types, e.g., strings.  For these predicates, see the appropriate chapter
1734 describing the data type.
1736 @defun eq object1 object2
1737 This function returns @code{t} if @var{object1} and @var{object2} are
1738 the same object, @code{nil} otherwise.  The ``same object'' means that a
1739 change in one will be reflected by the same change in the other.
1741 @code{eq} returns @code{t} if @var{object1} and @var{object2} are
1742 integers with the same value.  Also, since symbol names are normally
1743 unique, if the arguments are symbols with the same name, they are
1744 @code{eq}.  For other types (e.g., lists, vectors, strings), two
1745 arguments with the same contents or elements are not necessarily
1746 @code{eq} to each other: they are @code{eq} only if they are the same
1747 object.
1749 @example
1750 @group
1751 (eq 'foo 'foo)
1752      @result{} t
1753 @end group
1755 @group
1756 (eq 456 456)
1757      @result{} t
1758 @end group
1760 @group
1761 (eq "asdf" "asdf")
1762      @result{} nil
1763 @end group
1765 @group
1766 (eq '(1 (2 (3))) '(1 (2 (3))))
1767      @result{} nil
1768 @end group
1770 @group
1771 (setq foo '(1 (2 (3))))
1772      @result{} (1 (2 (3)))
1773 (eq foo foo)
1774      @result{} t
1775 (eq foo '(1 (2 (3))))
1776      @result{} nil
1777 @end group
1779 @group
1780 (eq [(1 2) 3] [(1 2) 3])
1781      @result{} nil
1782 @end group
1784 @group
1785 (eq (point-marker) (point-marker))
1786      @result{} nil
1787 @end group
1788 @end example
1790 The @code{make-symbol} function returns an uninterned symbol, distinct
1791 from the symbol that is used if you write the name in a Lisp expression.
1792 Distinct symbols with the same name are not @code{eq}.  @xref{Creating
1793 Symbols}.
1795 @example
1796 @group
1797 (eq (make-symbol "foo") 'foo)
1798      @result{} nil
1799 @end group
1800 @end example
1801 @end defun
1803 @defun equal object1 object2
1804 This function returns @code{t} if @var{object1} and @var{object2} have
1805 equal components, @code{nil} otherwise.  Whereas @code{eq} tests if its
1806 arguments are the same object, @code{equal} looks inside nonidentical
1807 arguments to see if their elements or contents are the same.  So, if two
1808 objects are @code{eq}, they are @code{equal}, but the converse is not
1809 always true.
1811 @example
1812 @group
1813 (equal 'foo 'foo)
1814      @result{} t
1815 @end group
1817 @group
1818 (equal 456 456)
1819      @result{} t
1820 @end group
1822 @group
1823 (equal "asdf" "asdf")
1824      @result{} t
1825 @end group
1826 @group
1827 (eq "asdf" "asdf")
1828      @result{} nil
1829 @end group
1831 @group
1832 (equal '(1 (2 (3))) '(1 (2 (3))))
1833      @result{} t
1834 @end group
1835 @group
1836 (eq '(1 (2 (3))) '(1 (2 (3))))
1837      @result{} nil
1838 @end group
1840 @group
1841 (equal [(1 2) 3] [(1 2) 3])
1842      @result{} t
1843 @end group
1844 @group
1845 (eq [(1 2) 3] [(1 2) 3])
1846      @result{} nil
1847 @end group
1849 @group
1850 (equal (point-marker) (point-marker))
1851      @result{} t
1852 @end group
1854 @group
1855 (eq (point-marker) (point-marker))
1856      @result{} nil
1857 @end group
1858 @end example
1860 Comparison of strings is case-sensitive, but does not take account of
1861 text properties---it compares only the characters in the strings.
1862 A unibyte string never equals a multibyte string unless the
1863 contents are entirely @sc{ascii} (@pxref{Text Representations}).
1865 @example
1866 @group
1867 (equal "asdf" "ASDF")
1868      @result{} nil
1869 @end group
1870 @end example
1872 However, two distinct buffers are never considered @code{equal}, even if
1873 their textual contents are the same.
1874 @end defun
1876   The test for equality is implemented recursively; for example, given
1877 two cons cells @var{x} and @var{y}, @code{(equal @var{x} @var{y})}
1878 returns @code{t} if and only if both the expressions below return
1879 @code{t}:
1881 @example
1882 (equal (car @var{x}) (car @var{y}))
1883 (equal (cdr @var{x}) (cdr @var{y}))
1884 @end example
1886 Because of this recursive method, circular lists may therefore cause
1887 infinite recursion (leading to an error).