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1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990-1995, 1998-1999, 2001-2014 Free Software
4 @c Foundation, Inc.
5 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
6 @node Control Structures
7 @chapter Control Structures
8 @cindex special forms for control structures
9 @cindex control structures
11   A Lisp program consists of a set of @dfn{expressions}, or
12 @dfn{forms} (@pxref{Forms}).  We control the order of execution of
13 these forms by enclosing them in @dfn{control structures}.  Control
14 structures are special forms which control when, whether, or how many
15 times to execute the forms they contain.
17 @cindex textual order
18   The simplest order of execution is sequential execution: first form
19 @var{a}, then form @var{b}, and so on.  This is what happens when you
20 write several forms in succession in the body of a function, or at top
21 level in a file of Lisp code---the forms are executed in the order
22 written.  We call this @dfn{textual order}.  For example, if a function
23 body consists of two forms @var{a} and @var{b}, evaluation of the
24 function evaluates first @var{a} and then @var{b}.  The result of
25 evaluating @var{b} becomes the value of the function.
27   Explicit control structures make possible an order of execution other
28 than sequential.
30   Emacs Lisp provides several kinds of control structure, including
31 other varieties of sequencing, conditionals, iteration, and (controlled)
32 jumps---all discussed below.  The built-in control structures are
33 special forms since their subforms are not necessarily evaluated or not
34 evaluated sequentially.  You can use macros to define your own control
35 structure constructs (@pxref{Macros}).
37 @menu
38 * Sequencing::             Evaluation in textual order.
39 * Conditionals::           @code{if}, @code{cond}, @code{when}, @code{unless}.
40 * Combining Conditions::   @code{and}, @code{or}, @code{not}.
41 * Iteration::              @code{while} loops.
42 * Nonlocal Exits::         Jumping out of a sequence.
43 @end menu
45 @node Sequencing
46 @section Sequencing
48   Evaluating forms in the order they appear is the most common way
49 control passes from one form to another.  In some contexts, such as in a
50 function body, this happens automatically.  Elsewhere you must use a
51 control structure construct to do this: @code{progn}, the simplest
52 control construct of Lisp.
54   A @code{progn} special form looks like this:
56 @example
57 @group
58 (progn @var{a} @var{b} @var{c} @dots{})
59 @end group
60 @end example
62 @noindent
63 and it says to execute the forms @var{a}, @var{b}, @var{c}, and so on, in
64 that order.  These forms are called the @dfn{body} of the @code{progn} form.
65 The value of the last form in the body becomes the value of the entire
66 @code{progn}.  @code{(progn)} returns @code{nil}.
68 @cindex implicit @code{progn}
69   In the early days of Lisp, @code{progn} was the only way to execute
70 two or more forms in succession and use the value of the last of them.
71 But programmers found they often needed to use a @code{progn} in the
72 body of a function, where (at that time) only one form was allowed.  So
73 the body of a function was made into an ``implicit @code{progn}'':
74 several forms are allowed just as in the body of an actual @code{progn}.
75 Many other control structures likewise contain an implicit @code{progn}.
76 As a result, @code{progn} is not used as much as it was many years ago.
77 It is needed now most often inside an @code{unwind-protect}, @code{and},
78 @code{or}, or in the @var{then}-part of an @code{if}.
80 @defspec progn forms@dots{}
81 This special form evaluates all of the @var{forms}, in textual
82 order, returning the result of the final form.
84 @example
85 @group
86 (progn (print "The first form")
87        (print "The second form")
88        (print "The third form"))
89      @print{} "The first form"
90      @print{} "The second form"
91      @print{} "The third form"
92 @result{} "The third form"
93 @end group
94 @end example
95 @end defspec
97   Two other constructs likewise evaluate a series of forms but return
98 different values:
100 @defspec prog1 form1 forms@dots{}
101 This special form evaluates @var{form1} and all of the @var{forms}, in
102 textual order, returning the result of @var{form1}.
104 @example
105 @group
106 (prog1 (print "The first form")
107        (print "The second form")
108        (print "The third form"))
109      @print{} "The first form"
110      @print{} "The second form"
111      @print{} "The third form"
112 @result{} "The first form"
113 @end group
114 @end example
116 Here is a way to remove the first element from a list in the variable
117 @code{x}, then return the value of that former element:
119 @example
120 (prog1 (car x) (setq x (cdr x)))
121 @end example
122 @end defspec
124 @defspec prog2 form1 form2 forms@dots{}
125 This special form evaluates @var{form1}, @var{form2}, and all of the
126 following @var{forms}, in textual order, returning the result of
127 @var{form2}.
129 @example
130 @group
131 (prog2 (print "The first form")
132        (print "The second form")
133        (print "The third form"))
134      @print{} "The first form"
135      @print{} "The second form"
136      @print{} "The third form"
137 @result{} "The second form"
138 @end group
139 @end example
140 @end defspec
142 @node Conditionals
143 @section Conditionals
144 @cindex conditional evaluation
146   Conditional control structures choose among alternatives.  Emacs Lisp
147 has four conditional forms: @code{if}, which is much the same as in
148 other languages; @code{when} and @code{unless}, which are variants of
149 @code{if}; and @code{cond}, which is a generalized case statement.
151 @defspec if condition then-form else-forms@dots{}
152 @code{if} chooses between the @var{then-form} and the @var{else-forms}
153 based on the value of @var{condition}.  If the evaluated @var{condition} is
154 non-@code{nil}, @var{then-form} is evaluated and the result returned.
155 Otherwise, the @var{else-forms} are evaluated in textual order, and the
156 value of the last one is returned.  (The @var{else} part of @code{if} is
157 an example of an implicit @code{progn}.  @xref{Sequencing}.)
159 If @var{condition} has the value @code{nil}, and no @var{else-forms} are
160 given, @code{if} returns @code{nil}.
162 @code{if} is a special form because the branch that is not selected is
163 never evaluated---it is ignored.  Thus, in this example,
164 @code{true} is not printed because @code{print} is never called:
166 @example
167 @group
168 (if nil
169     (print 'true)
170   'very-false)
171 @result{} very-false
172 @end group
173 @end example
174 @end defspec
176 @defmac when condition then-forms@dots{}
177 This is a variant of @code{if} where there are no @var{else-forms},
178 and possibly several @var{then-forms}.  In particular,
180 @example
181 (when @var{condition} @var{a} @var{b} @var{c})
182 @end example
184 @noindent
185 is entirely equivalent to
187 @example
188 (if @var{condition} (progn @var{a} @var{b} @var{c}) nil)
189 @end example
190 @end defmac
192 @defmac unless condition forms@dots{}
193 This is a variant of @code{if} where there is no @var{then-form}:
195 @example
196 (unless @var{condition} @var{a} @var{b} @var{c})
197 @end example
199 @noindent
200 is entirely equivalent to
202 @example
203 (if @var{condition} nil
204    @var{a} @var{b} @var{c})
205 @end example
206 @end defmac
208 @defspec cond clause@dots{}
209 @code{cond} chooses among an arbitrary number of alternatives.  Each
210 @var{clause} in the @code{cond} must be a list.  The @sc{car} of this
211 list is the @var{condition}; the remaining elements, if any, the
212 @var{body-forms}.  Thus, a clause looks like this:
214 @example
215 (@var{condition} @var{body-forms}@dots{})
216 @end example
218 @code{cond} tries the clauses in textual order, by evaluating the
219 @var{condition} of each clause.  If the value of @var{condition} is
220 non-@code{nil}, the clause ``succeeds''; then @code{cond} evaluates its
221 @var{body-forms}, and returns the value of the last of @var{body-forms}.
222 Any remaining clauses are ignored.
224 If the value of @var{condition} is @code{nil}, the clause ``fails'', so
225 the @code{cond} moves on to the following clause, trying its @var{condition}.
227 A clause may also look like this:
229 @example
230 (@var{condition})
231 @end example
233 @noindent
234 Then, if @var{condition} is non-@code{nil} when tested, the @code{cond}
235 form returns the value of @var{condition}.
237 If every @var{condition} evaluates to @code{nil}, so that every clause
238 fails, @code{cond} returns @code{nil}.
240 The following example has four clauses, which test for the cases where
241 the value of @code{x} is a number, string, buffer and symbol,
242 respectively:
244 @example
245 @group
246 (cond ((numberp x) x)
247       ((stringp x) x)
248       ((bufferp x)
249        (setq temporary-hack x) ; @r{multiple body-forms}
250        (buffer-name x))        ; @r{in one clause}
251       ((symbolp x) (symbol-value x)))
252 @end group
253 @end example
255 Often we want to execute the last clause whenever none of the previous
256 clauses was successful.  To do this, we use @code{t} as the
257 @var{condition} of the last clause, like this: @code{(t
258 @var{body-forms})}.  The form @code{t} evaluates to @code{t}, which is
259 never @code{nil}, so this clause never fails, provided the @code{cond}
260 gets to it at all.  For example:
262 @example
263 @group
264 (setq a 5)
265 (cond ((eq a 'hack) 'foo)
266       (t "default"))
267 @result{} "default"
268 @end group
269 @end example
271 @noindent
272 This @code{cond} expression returns @code{foo} if the value of @code{a}
273 is @code{hack}, and returns the string @code{"default"} otherwise.
274 @end defspec
276 Any conditional construct can be expressed with @code{cond} or with
277 @code{if}.  Therefore, the choice between them is a matter of style.
278 For example:
280 @example
281 @group
282 (if @var{a} @var{b} @var{c})
283 @equiv{}
284 (cond (@var{a} @var{b}) (t @var{c}))
285 @end group
286 @end example
288 @menu
289 * Pattern matching case statement::
290 @end menu
292 @node Pattern matching case statement
293 @subsection Pattern matching case statement
294 @cindex pcase
295 @cindex pattern matching
297 To compare a particular value against various possible cases, the macro
298 @code{pcase} can come handy.  It takes the following form:
300 @example
301 (pcase @var{exp} @var{branch}1 @var{branch}2 @var{branch}3 @dots{})
302 @end example
304 where each @var{branch} takes the form @code{(@var{upattern}
305 @var{body-forms}@dots{})}.
307 It will first evaluate @var{exp} and then compare the value against each
308 @var{upattern} to see which @var{branch} to use, after which it will run the
309 corresponding @var{body-forms}.  A common use case is to distinguish
310 between a few different constant values:
312 @example
313 (pcase (get-return-code x)
314   (`success       (message "Done!"))
315   (`would-block   (message "Sorry, can't do it now"))
316   (`read-only     (message "The shmliblick is read-only"))
317   (`access-denied (message "You do not have the needed rights"))
318   (code           (message "Unknown return code %S" code)))
319 @end example
321 In the last clause, @code{code} is a variable that gets bound to the value that
322 was returned by @code{(get-return-code x)}.
324 To give a more complex example, a simple interpreter for a little
325 expression language could look like (note that this example requires
326 lexical binding):
328 @example
329 (defun evaluate (exp env)
330   (pcase exp
331     (`(add ,x ,y)         (+ (evaluate x env) (evaluate y env)))
332     (`(call ,fun ,arg)    (funcall (evaluate fun env) (evaluate arg env)))
333     (`(fn ,arg ,body)     (lambda (val)
334                             (evaluate body (cons (cons arg val) env))))
335     ((pred numberp)       exp)
336     ((pred symbolp)       (cdr (assq exp env)))
337     (_                    (error "Unknown expression %S" exp))))
338 @end example
340 Where @code{`(add ,x ,y)} is a pattern that checks that @code{exp} is a three
341 element list starting with the symbol @code{add}, then extracts the second and
342 third elements and binds them to the variables @code{x} and @code{y}.
343 @code{(pred numberp)} is a pattern that simply checks that @code{exp}
344 is a number, and @code{_} is the catch-all pattern that matches anything.
346 Here are some sample programs including their evaluation results:
348 @example
349 (evaluate '(add 1 2) nil)                 ;=> 3
350 (evaluate '(add x y) '((x . 1) (y . 2)))  ;=> 3
351 (evaluate '(call (fn x (add 1 x)) 2) nil) ;=> 3
352 (evaluate '(sub 1 2) nil)                 ;=> error
353 @end example
355 There are two kinds of patterns involved in @code{pcase}, called
356 @emph{U-patterns} and @emph{Q-patterns}.  The @var{upattern} mentioned above
357 are U-patterns and can take the following forms:
359 @table @code
360 @item `@var{qpattern}
361 This is one of the most common form of patterns.  The intention is to mimic the
362 backquote macro: this pattern matches those values that could have been built
363 by such a backquote expression.  Since we're pattern matching rather than
364 building a value, the unquote does not indicate where to plug an expression,
365 but instead it lets one specify a U-pattern that should match the value at
366 that location.
368 More specifically, a Q-pattern can take the following forms:
369 @table @code
370 @item (@var{qpattern1} . @var{qpattern2})
371 This pattern matches any cons cell whose @code{car} matches @var{QPATTERN1} and
372 whose @code{cdr} matches @var{PATTERN2}.
373 @item @var{atom}
374 This pattern matches any atom @code{equal} to @var{atom}.
375 @item ,@var{upattern}
376 This pattern matches any object that matches the @var{upattern}.
377 @end table
379 @item @var{symbol}
380 A mere symbol in a U-pattern matches anything, and additionally let-binds this
381 symbol to the value that it matched, so that you can later refer to it, either
382 in the @var{body-forms} or also later in the pattern.
383 @item _
384 This so-called @emph{don't care} pattern matches anything, like the previous
385 one, but unlike symbol patterns it does not bind any variable.
386 @item (pred @var{pred})
387 This pattern matches if the function @var{pred} returns non-@code{nil} when
388 called with the object being matched.
389 @item (or @var{upattern1} @var{upattern2}@dots{})
390 This pattern matches as soon as one of the argument patterns succeeds.
391 All argument patterns should let-bind the same variables.
392 @item (and @var{upattern1} @var{upattern2}@dots{})
393 This pattern matches only if all the argument patterns succeed.
394 @item (guard @var{exp})
395 This pattern ignores the object being examined and simply succeeds if @var{exp}
396 evaluates to non-@code{nil} and fails otherwise.  It is typically used inside
397 an @code{and} pattern.  For example, @code{(and x (guard (< x 10)))}
398 is a pattern which matches any number smaller than 10 and let-binds it to
399 the variable @code{x}.
400 @end table
402 @node Combining Conditions
403 @section Constructs for Combining Conditions
405   This section describes three constructs that are often used together
406 with @code{if} and @code{cond} to express complicated conditions.  The
407 constructs @code{and} and @code{or} can also be used individually as
408 kinds of multiple conditional constructs.
410 @defun not condition
411 This function tests for the falsehood of @var{condition}.  It returns
412 @code{t} if @var{condition} is @code{nil}, and @code{nil} otherwise.
413 The function @code{not} is identical to @code{null}, and we recommend
414 using the name @code{null} if you are testing for an empty list.
415 @end defun
417 @defspec and conditions@dots{}
418 The @code{and} special form tests whether all the @var{conditions} are
419 true.  It works by evaluating the @var{conditions} one by one in the
420 order written.
422 If any of the @var{conditions} evaluates to @code{nil}, then the result
423 of the @code{and} must be @code{nil} regardless of the remaining
424 @var{conditions}; so @code{and} returns @code{nil} right away, ignoring
425 the remaining @var{conditions}.
427 If all the @var{conditions} turn out non-@code{nil}, then the value of
428 the last of them becomes the value of the @code{and} form.  Just
429 @code{(and)}, with no @var{conditions}, returns @code{t}, appropriate
430 because all the @var{conditions} turned out non-@code{nil}.  (Think
431 about it; which one did not?)
433 Here is an example.  The first condition returns the integer 1, which is
434 not @code{nil}.  Similarly, the second condition returns the integer 2,
435 which is not @code{nil}.  The third condition is @code{nil}, so the
436 remaining condition is never evaluated.
438 @example
439 @group
440 (and (print 1) (print 2) nil (print 3))
441      @print{} 1
442      @print{} 2
443 @result{} nil
444 @end group
445 @end example
447 Here is a more realistic example of using @code{and}:
449 @example
450 @group
451 (if (and (consp foo) (eq (car foo) 'x))
452     (message "foo is a list starting with x"))
453 @end group
454 @end example
456 @noindent
457 Note that @code{(car foo)} is not executed if @code{(consp foo)} returns
458 @code{nil}, thus avoiding an error.
460 @code{and} expressions can also be written using either @code{if} or
461 @code{cond}.  Here's how:
463 @example
464 @group
465 (and @var{arg1} @var{arg2} @var{arg3})
466 @equiv{}
467 (if @var{arg1} (if @var{arg2} @var{arg3}))
468 @equiv{}
469 (cond (@var{arg1} (cond (@var{arg2} @var{arg3}))))
470 @end group
471 @end example
472 @end defspec
474 @defspec or conditions@dots{}
475 The @code{or} special form tests whether at least one of the
476 @var{conditions} is true.  It works by evaluating all the
477 @var{conditions} one by one in the order written.
479 If any of the @var{conditions} evaluates to a non-@code{nil} value, then
480 the result of the @code{or} must be non-@code{nil}; so @code{or} returns
481 right away, ignoring the remaining @var{conditions}.  The value it
482 returns is the non-@code{nil} value of the condition just evaluated.
484 If all the @var{conditions} turn out @code{nil}, then the @code{or}
485 expression returns @code{nil}.  Just @code{(or)}, with no
486 @var{conditions}, returns @code{nil}, appropriate because all the
487 @var{conditions} turned out @code{nil}.  (Think about it; which one
488 did not?)
490 For example, this expression tests whether @code{x} is either
491 @code{nil} or the integer zero:
493 @example
494 (or (eq x nil) (eq x 0))
495 @end example
497 Like the @code{and} construct, @code{or} can be written in terms of
498 @code{cond}.  For example:
500 @example
501 @group
502 (or @var{arg1} @var{arg2} @var{arg3})
503 @equiv{}
504 (cond (@var{arg1})
505       (@var{arg2})
506       (@var{arg3}))
507 @end group
508 @end example
510 You could almost write @code{or} in terms of @code{if}, but not quite:
512 @example
513 @group
514 (if @var{arg1} @var{arg1}
515   (if @var{arg2} @var{arg2}
516     @var{arg3}))
517 @end group
518 @end example
520 @noindent
521 This is not completely equivalent because it can evaluate @var{arg1} or
522 @var{arg2} twice.  By contrast, @code{(or @var{arg1} @var{arg2}
523 @var{arg3})} never evaluates any argument more than once.
524 @end defspec
526 @node Iteration
527 @section Iteration
528 @cindex iteration
529 @cindex recursion
531   Iteration means executing part of a program repetitively.  For
532 example, you might want to repeat some computation once for each element
533 of a list, or once for each integer from 0 to @var{n}.  You can do this
534 in Emacs Lisp with the special form @code{while}:
536 @defspec while condition forms@dots{}
537 @code{while} first evaluates @var{condition}.  If the result is
538 non-@code{nil}, it evaluates @var{forms} in textual order.  Then it
539 reevaluates @var{condition}, and if the result is non-@code{nil}, it
540 evaluates @var{forms} again.  This process repeats until @var{condition}
541 evaluates to @code{nil}.
543 There is no limit on the number of iterations that may occur.  The loop
544 will continue until either @var{condition} evaluates to @code{nil} or
545 until an error or @code{throw} jumps out of it (@pxref{Nonlocal Exits}).
547 The value of a @code{while} form is always @code{nil}.
549 @example
550 @group
551 (setq num 0)
552      @result{} 0
553 @end group
554 @group
555 (while (< num 4)
556   (princ (format "Iteration %d." num))
557   (setq num (1+ num)))
558      @print{} Iteration 0.
559      @print{} Iteration 1.
560      @print{} Iteration 2.
561      @print{} Iteration 3.
562      @result{} nil
563 @end group
564 @end example
566 To write a ``repeat...until'' loop, which will execute something on each
567 iteration and then do the end-test, put the body followed by the
568 end-test in a @code{progn} as the first argument of @code{while}, as
569 shown here:
571 @example
572 @group
573 (while (progn
574          (forward-line 1)
575          (not (looking-at "^$"))))
576 @end group
577 @end example
579 @noindent
580 This moves forward one line and continues moving by lines until it
581 reaches an empty line.  It is peculiar in that the @code{while} has no
582 body, just the end test (which also does the real work of moving point).
583 @end defspec
585   The @code{dolist} and @code{dotimes} macros provide convenient ways to
586 write two common kinds of loops.
588 @defmac dolist (var list [result]) body@dots{}
589 This construct executes @var{body} once for each element of
590 @var{list}, binding the variable @var{var} locally to hold the current
591 element.  Then it returns the value of evaluating @var{result}, or
592 @code{nil} if @var{result} is omitted.  For example, here is how you
593 could use @code{dolist} to define the @code{reverse} function:
595 @example
596 (defun reverse (list)
597   (let (value)
598     (dolist (elt list value)
599       (setq value (cons elt value)))))
600 @end example
601 @end defmac
603 @defmac dotimes (var count [result]) body@dots{}
604 This construct executes @var{body} once for each integer from 0
605 (inclusive) to @var{count} (exclusive), binding the variable @var{var}
606 to the integer for the current iteration.  Then it returns the value
607 of evaluating @var{result}, or @code{nil} if @var{result} is omitted.
608 Here is an example of using @code{dotimes} to do something 100 times:
610 @example
611 (dotimes (i 100)
612   (insert "I will not obey absurd orders\n"))
613 @end example
614 @end defmac
616 @node Nonlocal Exits
617 @section Nonlocal Exits
618 @cindex nonlocal exits
620   A @dfn{nonlocal exit} is a transfer of control from one point in a
621 program to another remote point.  Nonlocal exits can occur in Emacs Lisp
622 as a result of errors; you can also use them under explicit control.
623 Nonlocal exits unbind all variable bindings made by the constructs being
624 exited.
626 @menu
627 * Catch and Throw::     Nonlocal exits for the program's own purposes.
628 * Examples of Catch::   Showing how such nonlocal exits can be written.
629 * Errors::              How errors are signaled and handled.
630 * Cleanups::            Arranging to run a cleanup form if an error happens.
631 @end menu
633 @node Catch and Throw
634 @subsection Explicit Nonlocal Exits: @code{catch} and @code{throw}
636   Most control constructs affect only the flow of control within the
637 construct itself.  The function @code{throw} is the exception to this
638 rule of normal program execution: it performs a nonlocal exit on
639 request.  (There are other exceptions, but they are for error handling
640 only.)  @code{throw} is used inside a @code{catch}, and jumps back to
641 that @code{catch}.  For example:
643 @example
644 @group
645 (defun foo-outer ()
646   (catch 'foo
647     (foo-inner)))
649 (defun foo-inner ()
650   @dots{}
651   (if x
652       (throw 'foo t))
653   @dots{})
654 @end group
655 @end example
657 @noindent
658 The @code{throw} form, if executed, transfers control straight back to
659 the corresponding @code{catch}, which returns immediately.  The code
660 following the @code{throw} is not executed.  The second argument of
661 @code{throw} is used as the return value of the @code{catch}.
663   The function @code{throw} finds the matching @code{catch} based on the
664 first argument: it searches for a @code{catch} whose first argument is
665 @code{eq} to the one specified in the @code{throw}.  If there is more
666 than one applicable @code{catch}, the innermost one takes precedence.
667 Thus, in the above example, the @code{throw} specifies @code{foo}, and
668 the @code{catch} in @code{foo-outer} specifies the same symbol, so that
669 @code{catch} is the applicable one (assuming there is no other matching
670 @code{catch} in between).
672   Executing @code{throw} exits all Lisp constructs up to the matching
673 @code{catch}, including function calls.  When binding constructs such
674 as @code{let} or function calls are exited in this way, the bindings
675 are unbound, just as they are when these constructs exit normally
676 (@pxref{Local Variables}).  Likewise, @code{throw} restores the buffer
677 and position saved by @code{save-excursion} (@pxref{Excursions}), and
678 the narrowing status saved by @code{save-restriction}.  It also runs
679 any cleanups established with the @code{unwind-protect} special form
680 when it exits that form (@pxref{Cleanups}).
682   The @code{throw} need not appear lexically within the @code{catch}
683 that it jumps to.  It can equally well be called from another function
684 called within the @code{catch}.  As long as the @code{throw} takes place
685 chronologically after entry to the @code{catch}, and chronologically
686 before exit from it, it has access to that @code{catch}.  This is why
687 @code{throw} can be used in commands such as @code{exit-recursive-edit}
688 that throw back to the editor command loop (@pxref{Recursive Editing}).
690 @cindex CL note---only @code{throw} in Emacs
691 @quotation
692 @b{Common Lisp note:} Most other versions of Lisp, including Common Lisp,
693 have several ways of transferring control nonsequentially: @code{return},
694 @code{return-from}, and @code{go}, for example.  Emacs Lisp has only
695 @code{throw}.  The @file{cl-lib} library provides versions of some of
696 these.  @xref{Blocks and Exits,,,cl,Common Lisp Extensions}.
697 @end quotation
699 @defspec catch tag body@dots{}
700 @cindex tag on run time stack
701 @code{catch} establishes a return point for the @code{throw} function.
702 The return point is distinguished from other such return points by
703 @var{tag}, which may be any Lisp object except @code{nil}.  The argument
704 @var{tag} is evaluated normally before the return point is established.
706 With the return point in effect, @code{catch} evaluates the forms of the
707 @var{body} in textual order.  If the forms execute normally (without
708 error or nonlocal exit) the value of the last body form is returned from
709 the @code{catch}.
711 If a @code{throw} is executed during the execution of @var{body},
712 specifying the same value @var{tag}, the @code{catch} form exits
713 immediately; the value it returns is whatever was specified as the
714 second argument of @code{throw}.
715 @end defspec
717 @defun throw tag value
718 The purpose of @code{throw} is to return from a return point previously
719 established with @code{catch}.  The argument @var{tag} is used to choose
720 among the various existing return points; it must be @code{eq} to the value
721 specified in the @code{catch}.  If multiple return points match @var{tag},
722 the innermost one is used.
724 The argument @var{value} is used as the value to return from that
725 @code{catch}.
727 @kindex no-catch
728 If no return point is in effect with tag @var{tag}, then a @code{no-catch}
729 error is signaled with data @code{(@var{tag} @var{value})}.
730 @end defun
732 @node Examples of Catch
733 @subsection Examples of @code{catch} and @code{throw}
735   One way to use @code{catch} and @code{throw} is to exit from a doubly
736 nested loop.  (In most languages, this would be done with a ``goto''.)
737 Here we compute @code{(foo @var{i} @var{j})} for @var{i} and @var{j}
738 varying from 0 to 9:
740 @example
741 @group
742 (defun search-foo ()
743   (catch 'loop
744     (let ((i 0))
745       (while (< i 10)
746         (let ((j 0))
747           (while (< j 10)
748             (if (foo i j)
749                 (throw 'loop (list i j)))
750             (setq j (1+ j))))
751         (setq i (1+ i))))))
752 @end group
753 @end example
755 @noindent
756 If @code{foo} ever returns non-@code{nil}, we stop immediately and return a
757 list of @var{i} and @var{j}.  If @code{foo} always returns @code{nil}, the
758 @code{catch} returns normally, and the value is @code{nil}, since that
759 is the result of the @code{while}.
761   Here are two tricky examples, slightly different, showing two
762 return points at once.  First, two return points with the same tag,
763 @code{hack}:
765 @example
766 @group
767 (defun catch2 (tag)
768   (catch tag
769     (throw 'hack 'yes)))
770 @result{} catch2
771 @end group
773 @group
774 (catch 'hack
775   (print (catch2 'hack))
776   'no)
777 @print{} yes
778 @result{} no
779 @end group
780 @end example
782 @noindent
783 Since both return points have tags that match the @code{throw}, it goes to
784 the inner one, the one established in @code{catch2}.  Therefore,
785 @code{catch2} returns normally with value @code{yes}, and this value is
786 printed.  Finally the second body form in the outer @code{catch}, which is
787 @code{'no}, is evaluated and returned from the outer @code{catch}.
789   Now let's change the argument given to @code{catch2}:
791 @example
792 @group
793 (catch 'hack
794   (print (catch2 'quux))
795   'no)
796 @result{} yes
797 @end group
798 @end example
800 @noindent
801 We still have two return points, but this time only the outer one has
802 the tag @code{hack}; the inner one has the tag @code{quux} instead.
803 Therefore, @code{throw} makes the outer @code{catch} return the value
804 @code{yes}.  The function @code{print} is never called, and the
805 body-form @code{'no} is never evaluated.
807 @node Errors
808 @subsection Errors
809 @cindex errors
811   When Emacs Lisp attempts to evaluate a form that, for some reason,
812 cannot be evaluated, it @dfn{signals} an @dfn{error}.
814   When an error is signaled, Emacs's default reaction is to print an
815 error message and terminate execution of the current command.  This is
816 the right thing to do in most cases, such as if you type @kbd{C-f} at
817 the end of the buffer.
819   In complicated programs, simple termination may not be what you want.
820 For example, the program may have made temporary changes in data
821 structures, or created temporary buffers that should be deleted before
822 the program is finished.  In such cases, you would use
823 @code{unwind-protect} to establish @dfn{cleanup expressions} to be
824 evaluated in case of error.  (@xref{Cleanups}.)  Occasionally, you may
825 wish the program to continue execution despite an error in a subroutine.
826 In these cases, you would use @code{condition-case} to establish
827 @dfn{error handlers} to recover control in case of error.
829   Resist the temptation to use error handling to transfer control from
830 one part of the program to another; use @code{catch} and @code{throw}
831 instead.  @xref{Catch and Throw}.
833 @menu
834 * Signaling Errors::      How to report an error.
835 * Processing of Errors::  What Emacs does when you report an error.
836 * Handling Errors::       How you can trap errors and continue execution.
837 * Error Symbols::         How errors are classified for trapping them.
838 @end menu
840 @node Signaling Errors
841 @subsubsection How to Signal an Error
842 @cindex signaling errors
844    @dfn{Signaling} an error means beginning error processing.  Error
845 processing normally aborts all or part of the running program and
846 returns to a point that is set up to handle the error
847 (@pxref{Processing of Errors}).  Here we describe how to signal an
848 error.
850   Most errors are signaled ``automatically'' within Lisp primitives
851 which you call for other purposes, such as if you try to take the
852 @sc{car} of an integer or move forward a character at the end of the
853 buffer.  You can also signal errors explicitly with the functions
854 @code{error} and @code{signal}.
856   Quitting, which happens when the user types @kbd{C-g}, is not
857 considered an error, but it is handled almost like an error.
858 @xref{Quitting}.
860   Every error specifies an error message, one way or another.  The
861 message should state what is wrong (``File does not exist''), not how
862 things ought to be (``File must exist'').  The convention in Emacs
863 Lisp is that error messages should start with a capital letter, but
864 should not end with any sort of punctuation.
866 @defun error format-string &rest args
867 This function signals an error with an error message constructed by
868 applying @code{format} (@pxref{Formatting Strings}) to
869 @var{format-string} and @var{args}.
871 These examples show typical uses of @code{error}:
873 @example
874 @group
875 (error "That is an error -- try something else")
876      @error{} That is an error -- try something else
877 @end group
879 @group
880 (error "You have committed %d errors" 10)
881      @error{} You have committed 10 errors
882 @end group
883 @end example
885 @code{error} works by calling @code{signal} with two arguments: the
886 error symbol @code{error}, and a list containing the string returned by
887 @code{format}.
889 @strong{Warning:} If you want to use your own string as an error message
890 verbatim, don't just write @code{(error @var{string})}.  If @var{string}
891 contains @samp{%}, it will be interpreted as a format specifier, with
892 undesirable results.  Instead, use @code{(error "%s" @var{string})}.
893 @end defun
895 @defun signal error-symbol data
896 @anchor{Definition of signal}
897 This function signals an error named by @var{error-symbol}.  The
898 argument @var{data} is a list of additional Lisp objects relevant to
899 the circumstances of the error.
901 The argument @var{error-symbol} must be an @dfn{error symbol}---a symbol
902 defined with @code{define-error}.  This is how Emacs Lisp classifies different
903 sorts of errors. @xref{Error Symbols}, for a description of error symbols,
904 error conditions and condition names.
906 If the error is not handled, the two arguments are used in printing
907 the error message.  Normally, this error message is provided by the
908 @code{error-message} property of @var{error-symbol}.  If @var{data} is
909 non-@code{nil}, this is followed by a colon and a comma separated list
910 of the unevaluated elements of @var{data}.  For @code{error}, the
911 error message is the @sc{car} of @var{data} (that must be a string).
912 Subcategories of @code{file-error} are handled specially.
914 The number and significance of the objects in @var{data} depends on
915 @var{error-symbol}.  For example, with a @code{wrong-type-argument} error,
916 there should be two objects in the list: a predicate that describes the type
917 that was expected, and the object that failed to fit that type.
919 Both @var{error-symbol} and @var{data} are available to any error
920 handlers that handle the error: @code{condition-case} binds a local
921 variable to a list of the form @code{(@var{error-symbol} .@:
922 @var{data})} (@pxref{Handling Errors}).
924 The function @code{signal} never returns.
925 @c (though in older Emacs versions it sometimes could).
927 @example
928 @group
929 (signal 'wrong-number-of-arguments '(x y))
930      @error{} Wrong number of arguments: x, y
931 @end group
933 @group
934 (signal 'no-such-error '("My unknown error condition"))
935      @error{} peculiar error: "My unknown error condition"
936 @end group
937 @end example
938 @end defun
940 @cindex user errors, signaling
941 @defun user-error format-string &rest args
942 This function behaves exactly like @code{error}, except that it uses
943 the error symbol @code{user-error} rather than @code{error}.  As the
944 name suggests, this is intended to report errors on the part of the
945 user, rather than errors in the code itself.  For example,
946 if you try to use the command @code{Info-history-back} (@kbd{l}) to
947 move back beyond the start of your Info browsing history, Emacs
948 signals a @code{user-error}.  Such errors do not cause entry to the
949 debugger, even when @code{debug-on-error} is non-@code{nil}.
950 @xref{Error Debugging}.
951 @end defun
953 @cindex CL note---no continuable errors
954 @quotation
955 @b{Common Lisp note:} Emacs Lisp has nothing like the Common Lisp
956 concept of continuable errors.
957 @end quotation
959 @node Processing of Errors
960 @subsubsection How Emacs Processes Errors
962 When an error is signaled, @code{signal} searches for an active
963 @dfn{handler} for the error.  A handler is a sequence of Lisp
964 expressions designated to be executed if an error happens in part of the
965 Lisp program.  If the error has an applicable handler, the handler is
966 executed, and control resumes following the handler.  The handler
967 executes in the environment of the @code{condition-case} that
968 established it; all functions called within that @code{condition-case}
969 have already been exited, and the handler cannot return to them.
971 If there is no applicable handler for the error, it terminates the
972 current command and returns control to the editor command loop.  (The
973 command loop has an implicit handler for all kinds of errors.)  The
974 command loop's handler uses the error symbol and associated data to
975 print an error message.  You can use the variable
976 @code{command-error-function} to control how this is done:
978 @defvar command-error-function
979 This variable, if non-@code{nil}, specifies a function to use to
980 handle errors that return control to the Emacs command loop.  The
981 function should take three arguments: @var{data}, a list of the same
982 form that @code{condition-case} would bind to its variable;
983 @var{context}, a string describing the situation in which the error
984 occurred, or (more often) @code{nil}; and @var{caller}, the Lisp
985 function which called the primitive that signaled the error.
986 @end defvar
988 @cindex @code{debug-on-error} use
989 An error that has no explicit handler may call the Lisp debugger.  The
990 debugger is enabled if the variable @code{debug-on-error} (@pxref{Error
991 Debugging}) is non-@code{nil}.  Unlike error handlers, the debugger runs
992 in the environment of the error, so that you can examine values of
993 variables precisely as they were at the time of the error.
995 @node Handling Errors
996 @subsubsection Writing Code to Handle Errors
997 @cindex error handler
998 @cindex handling errors
1000   The usual effect of signaling an error is to terminate the command
1001 that is running and return immediately to the Emacs editor command loop.
1002 You can arrange to trap errors occurring in a part of your program by
1003 establishing an error handler, with the special form
1004 @code{condition-case}.  A simple example looks like this:
1006 @example
1007 @group
1008 (condition-case nil
1009     (delete-file filename)
1010   (error nil))
1011 @end group
1012 @end example
1014 @noindent
1015 This deletes the file named @var{filename}, catching any error and
1016 returning @code{nil} if an error occurs.  (You can use the macro
1017 @code{ignore-errors} for a simple case like this; see below.)
1019   The @code{condition-case} construct is often used to trap errors that
1020 are predictable, such as failure to open a file in a call to
1021 @code{insert-file-contents}.  It is also used to trap errors that are
1022 totally unpredictable, such as when the program evaluates an expression
1023 read from the user.
1025   The second argument of @code{condition-case} is called the
1026 @dfn{protected form}.  (In the example above, the protected form is a
1027 call to @code{delete-file}.)  The error handlers go into effect when
1028 this form begins execution and are deactivated when this form returns.
1029 They remain in effect for all the intervening time.  In particular, they
1030 are in effect during the execution of functions called by this form, in
1031 their subroutines, and so on.  This is a good thing, since, strictly
1032 speaking, errors can be signaled only by Lisp primitives (including
1033 @code{signal} and @code{error}) called by the protected form, not by the
1034 protected form itself.
1036   The arguments after the protected form are handlers.  Each handler
1037 lists one or more @dfn{condition names} (which are symbols) to specify
1038 which errors it will handle.  The error symbol specified when an error
1039 is signaled also defines a list of condition names.  A handler applies
1040 to an error if they have any condition names in common.  In the example
1041 above, there is one handler, and it specifies one condition name,
1042 @code{error}, which covers all errors.
1044   The search for an applicable handler checks all the established handlers
1045 starting with the most recently established one.  Thus, if two nested
1046 @code{condition-case} forms offer to handle the same error, the inner of
1047 the two gets to handle it.
1049   If an error is handled by some @code{condition-case} form, this
1050 ordinarily prevents the debugger from being run, even if
1051 @code{debug-on-error} says this error should invoke the debugger.
1053   If you want to be able to debug errors that are caught by a
1054 @code{condition-case}, set the variable @code{debug-on-signal} to a
1055 non-@code{nil} value.  You can also specify that a particular handler
1056 should let the debugger run first, by writing @code{debug} among the
1057 conditions, like this:
1059 @example
1060 @group
1061 (condition-case nil
1062     (delete-file filename)
1063   ((debug error) nil))
1064 @end group
1065 @end example
1067 @noindent
1068 The effect of @code{debug} here is only to prevent
1069 @code{condition-case} from suppressing the call to the debugger.  Any
1070 given error will invoke the debugger only if @code{debug-on-error} and
1071 the other usual filtering mechanisms say it should.  @xref{Error Debugging}.
1073 @defmac condition-case-unless-debug var protected-form handlers@dots{}
1074 The macro @code{condition-case-unless-debug} provides another way to
1075 handle debugging of such forms.  It behaves exactly like
1076 @code{condition-case}, unless the variable @code{debug-on-error} is
1077 non-@code{nil}, in which case it does not handle any errors at all.
1078 @end defmac
1080   Once Emacs decides that a certain handler handles the error, it
1081 returns control to that handler.  To do so, Emacs unbinds all variable
1082 bindings made by binding constructs that are being exited, and
1083 executes the cleanups of all @code{unwind-protect} forms that are
1084 being exited.  Once control arrives at the handler, the body of the
1085 handler executes normally.
1087   After execution of the handler body, execution returns from the
1088 @code{condition-case} form.  Because the protected form is exited
1089 completely before execution of the handler, the handler cannot resume
1090 execution at the point of the error, nor can it examine variable
1091 bindings that were made within the protected form.  All it can do is
1092 clean up and proceed.
1094   Error signaling and handling have some resemblance to @code{throw} and
1095 @code{catch} (@pxref{Catch and Throw}), but they are entirely separate
1096 facilities.  An error cannot be caught by a @code{catch}, and a
1097 @code{throw} cannot be handled by an error handler (though using
1098 @code{throw} when there is no suitable @code{catch} signals an error
1099 that can be handled).
1101 @defspec condition-case var protected-form handlers@dots{}
1102 This special form establishes the error handlers @var{handlers} around
1103 the execution of @var{protected-form}.  If @var{protected-form} executes
1104 without error, the value it returns becomes the value of the
1105 @code{condition-case} form; in this case, the @code{condition-case} has
1106 no effect.  The @code{condition-case} form makes a difference when an
1107 error occurs during @var{protected-form}.
1109 Each of the @var{handlers} is a list of the form @code{(@var{conditions}
1110 @var{body}@dots{})}.  Here @var{conditions} is an error condition name
1111 to be handled, or a list of condition names (which can include @code{debug}
1112 to allow the debugger to run before the handler); @var{body} is one or more
1113 Lisp expressions to be executed when this handler handles an error.
1114 Here are examples of handlers:
1116 @example
1117 @group
1118 (error nil)
1120 (arith-error (message "Division by zero"))
1122 ((arith-error file-error)
1123  (message
1124   "Either division by zero or failure to open a file"))
1125 @end group
1126 @end example
1128 Each error that occurs has an @dfn{error symbol} that describes what
1129 kind of error it is, and which describes also a list of condition names
1130 (@pxref{Error Symbols}).  Emacs
1131 searches all the active @code{condition-case} forms for a handler that
1132 specifies one or more of these condition names; the innermost matching
1133 @code{condition-case} handles the error.  Within this
1134 @code{condition-case}, the first applicable handler handles the error.
1136 After executing the body of the handler, the @code{condition-case}
1137 returns normally, using the value of the last form in the handler body
1138 as the overall value.
1140 @cindex error description
1141 The argument @var{var} is a variable.  @code{condition-case} does not
1142 bind this variable when executing the @var{protected-form}, only when it
1143 handles an error.  At that time, it binds @var{var} locally to an
1144 @dfn{error description}, which is a list giving the particulars of the
1145 error.  The error description has the form @code{(@var{error-symbol}
1146 . @var{data})}.  The handler can refer to this list to decide what to
1147 do.  For example, if the error is for failure opening a file, the file
1148 name is the second element of @var{data}---the third element of the
1149 error description.
1151 If @var{var} is @code{nil}, that means no variable is bound.  Then the
1152 error symbol and associated data are not available to the handler.
1154 @cindex rethrow a signal
1155 Sometimes it is necessary to re-throw a signal caught by
1156 @code{condition-case}, for some outer-level handler to catch.  Here's
1157 how to do that:
1159 @example
1160   (signal (car err) (cdr err))
1161 @end example
1163 @noindent
1164 where @code{err} is the error description variable, the first argument
1165 to @code{condition-case} whose error condition you want to re-throw.
1166 @xref{Definition of signal}.
1167 @end defspec
1169 @defun error-message-string error-descriptor
1170 This function returns the error message string for a given error
1171 descriptor.  It is useful if you want to handle an error by printing the
1172 usual error message for that error.  @xref{Definition of signal}.
1173 @end defun
1175 @cindex @code{arith-error} example
1176 Here is an example of using @code{condition-case} to handle the error
1177 that results from dividing by zero.  The handler displays the error
1178 message (but without a beep), then returns a very large number.
1180 @example
1181 @group
1182 (defun safe-divide (dividend divisor)
1183   (condition-case err
1184       ;; @r{Protected form.}
1185       (/ dividend divisor)
1186 @end group
1187 @group
1188     ;; @r{The handler.}
1189     (arith-error                        ; @r{Condition.}
1190      ;; @r{Display the usual message for this error.}
1191      (message "%s" (error-message-string err))
1192      1000000)))
1193 @result{} safe-divide
1194 @end group
1196 @group
1197 (safe-divide 5 0)
1198      @print{} Arithmetic error: (arith-error)
1199 @result{} 1000000
1200 @end group
1201 @end example
1203 @noindent
1204 The handler specifies condition name @code{arith-error} so that it
1205 will handle only division-by-zero errors.  Other kinds of errors will
1206 not be handled (by this @code{condition-case}).  Thus:
1208 @example
1209 @group
1210 (safe-divide nil 3)
1211      @error{} Wrong type argument: number-or-marker-p, nil
1212 @end group
1213 @end example
1215   Here is a @code{condition-case} that catches all kinds of errors,
1216 including those from @code{error}:
1218 @example
1219 @group
1220 (setq baz 34)
1221      @result{} 34
1222 @end group
1224 @group
1225 (condition-case err
1226     (if (eq baz 35)
1227         t
1228       ;; @r{This is a call to the function @code{error}.}
1229       (error "Rats!  The variable %s was %s, not 35" 'baz baz))
1230   ;; @r{This is the handler; it is not a form.}
1231   (error (princ (format "The error was: %s" err))
1232          2))
1233 @print{} The error was: (error "Rats!  The variable baz was 34, not 35")
1234 @result{} 2
1235 @end group
1236 @end example
1238 @defmac ignore-errors body@dots{}
1239 This construct executes @var{body}, ignoring any errors that occur
1240 during its execution.  If the execution is without error,
1241 @code{ignore-errors} returns the value of the last form in @var{body};
1242 otherwise, it returns @code{nil}.
1244 Here's the example at the beginning of this subsection rewritten using
1245 @code{ignore-errors}:
1247 @example
1248 @group
1249   (ignore-errors
1250    (delete-file filename))
1251 @end group
1252 @end example
1253 @end defmac
1255 @defmac with-demoted-errors body@dots{}
1256 This macro is like a milder version of @code{ignore-errors}.  Rather
1257 than suppressing errors altogether, it converts them into messages.
1258 Use this form around code that is not expected to signal errors, but
1259 should be robust if one does occur.  Note that this macro uses
1260 @code{condition-case-unless-debug} rather than @code{condition-case}.
1261 @end defmac
1263 @node Error Symbols
1264 @subsubsection Error Symbols and Condition Names
1265 @cindex error symbol
1266 @cindex error name
1267 @cindex condition name
1268 @cindex user-defined error
1269 @kindex error-conditions
1270 @kindex define-error
1272   When you signal an error, you specify an @dfn{error symbol} to specify
1273 the kind of error you have in mind.  Each error has one and only one
1274 error symbol to categorize it.  This is the finest classification of
1275 errors defined by the Emacs Lisp language.
1277   These narrow classifications are grouped into a hierarchy of wider
1278 classes called @dfn{error conditions}, identified by @dfn{condition
1279 names}.  The narrowest such classes belong to the error symbols
1280 themselves: each error symbol is also a condition name.  There are also
1281 condition names for more extensive classes, up to the condition name
1282 @code{error} which takes in all kinds of errors (but not @code{quit}).
1283 Thus, each error has one or more condition names: @code{error}, the
1284 error symbol if that is distinct from @code{error}, and perhaps some
1285 intermediate classifications.
1287 @defun define-error name message &optional parent
1288   In order for a symbol to be an error symbol, it must be defined with
1289 @code{define-error} which takes a parent condition (defaults to @code{error}).
1290 This parent defines the conditions that this kind of error belongs to.
1291 The transitive set of parents always includes the error symbol itself, and the
1292 symbol @code{error}.  Because quitting is not considered an error, the set of
1293 parents of @code{quit} is just @code{(quit)}.
1294 @end defun
1296 @cindex peculiar error
1297   In addition to its parents, the error symbol has a @var{message} which
1298 is a string to be printed when that error is signaled but not handled.  If that
1299 message is not valid, the error message @samp{peculiar error} is used.
1300 @xref{Definition of signal}.
1302 Internally, the set of parents is stored in the @code{error-conditions}
1303 property of the error symbol and the message is stored in the
1304 @code{error-message} property of the error symbol.
1306   Here is how we define a new error symbol, @code{new-error}:
1308 @example
1309 @group
1310 (define-error 'new-error "A new error" 'my-own-errors)
1311 @end group
1312 @end example
1314 @noindent
1315 This error has several condition names: @code{new-error}, the narrowest
1316 classification; @code{my-own-errors}, which we imagine is a wider
1317 classification; and all the conditions of @code{my-own-errors} which should
1318 include @code{error}, which is the widest of all.
1320   The error string should start with a capital letter but it should
1321 not end with a period.  This is for consistency with the rest of Emacs.
1323   Naturally, Emacs will never signal @code{new-error} on its own; only
1324 an explicit call to @code{signal} (@pxref{Definition of signal}) in
1325 your code can do this:
1327 @example
1328 @group
1329 (signal 'new-error '(x y))
1330      @error{} A new error: x, y
1331 @end group
1332 @end example
1334   This error can be handled through any of its condition names.
1335 This example handles @code{new-error} and any other errors in the class
1336 @code{my-own-errors}:
1338 @example
1339 @group
1340 (condition-case foo
1341     (bar nil t)
1342   (my-own-errors nil))
1343 @end group
1344 @end example
1346   The significant way that errors are classified is by their condition
1347 names---the names used to match errors with handlers.  An error symbol
1348 serves only as a convenient way to specify the intended error message
1349 and list of condition names.  It would be cumbersome to give
1350 @code{signal} a list of condition names rather than one error symbol.
1352   By contrast, using only error symbols without condition names would
1353 seriously decrease the power of @code{condition-case}.  Condition names
1354 make it possible to categorize errors at various levels of generality
1355 when you write an error handler.  Using error symbols alone would
1356 eliminate all but the narrowest level of classification.
1358   @xref{Standard Errors}, for a list of the main error symbols
1359 and their conditions.
1361 @node Cleanups
1362 @subsection Cleaning Up from Nonlocal Exits
1364   The @code{unwind-protect} construct is essential whenever you
1365 temporarily put a data structure in an inconsistent state; it permits
1366 you to make the data consistent again in the event of an error or
1367 throw.  (Another more specific cleanup construct that is used only for
1368 changes in buffer contents is the atomic change group; @ref{Atomic
1369 Changes}.)
1371 @defspec unwind-protect body-form cleanup-forms@dots{}
1372 @cindex cleanup forms
1373 @cindex protected forms
1374 @cindex error cleanup
1375 @cindex unwinding
1376 @code{unwind-protect} executes @var{body-form} with a guarantee that
1377 the @var{cleanup-forms} will be evaluated if control leaves
1378 @var{body-form}, no matter how that happens.  @var{body-form} may
1379 complete normally, or execute a @code{throw} out of the
1380 @code{unwind-protect}, or cause an error; in all cases, the
1381 @var{cleanup-forms} will be evaluated.
1383 If @var{body-form} finishes normally, @code{unwind-protect} returns the
1384 value of @var{body-form}, after it evaluates the @var{cleanup-forms}.
1385 If @var{body-form} does not finish, @code{unwind-protect} does not
1386 return any value in the normal sense.
1388 Only @var{body-form} is protected by the @code{unwind-protect}.  If any
1389 of the @var{cleanup-forms} themselves exits nonlocally (via a
1390 @code{throw} or an error), @code{unwind-protect} is @emph{not}
1391 guaranteed to evaluate the rest of them.  If the failure of one of the
1392 @var{cleanup-forms} has the potential to cause trouble, then protect
1393 it with another @code{unwind-protect} around that form.
1395 The number of currently active @code{unwind-protect} forms counts,
1396 together with the number of local variable bindings, against the limit
1397 @code{max-specpdl-size} (@pxref{Definition of max-specpdl-size,, Local
1398 Variables}).
1399 @end defspec
1401   For example, here we make an invisible buffer for temporary use, and
1402 make sure to kill it before finishing:
1404 @example
1405 @group
1406 (let ((buffer (get-buffer-create " *temp*")))
1407   (with-current-buffer buffer
1408     (unwind-protect
1409         @var{body-form}
1410       (kill-buffer buffer))))
1411 @end group
1412 @end example
1414 @noindent
1415 You might think that we could just as well write @code{(kill-buffer
1416 (current-buffer))} and dispense with the variable @code{buffer}.
1417 However, the way shown above is safer, if @var{body-form} happens to
1418 get an error after switching to a different buffer!  (Alternatively,
1419 you could write a @code{save-current-buffer} around @var{body-form},
1420 to ensure that the temporary buffer becomes current again in time to
1421 kill it.)
1423   Emacs includes a standard macro called @code{with-temp-buffer} which
1424 expands into more or less the code shown above (@pxref{Definition of
1425 with-temp-buffer,, Current Buffer}).  Several of the macros defined in
1426 this manual use @code{unwind-protect} in this way.
1428 @findex ftp-login
1429   Here is an actual example derived from an FTP package.  It creates a
1430 process (@pxref{Processes}) to try to establish a connection to a remote
1431 machine.  As the function @code{ftp-login} is highly susceptible to
1432 numerous problems that the writer of the function cannot anticipate, it
1433 is protected with a form that guarantees deletion of the process in the
1434 event of failure.  Otherwise, Emacs might fill up with useless
1435 subprocesses.
1437 @example
1438 @group
1439 (let ((win nil))
1440   (unwind-protect
1441       (progn
1442         (setq process (ftp-setup-buffer host file))
1443         (if (setq win (ftp-login process host user password))
1444             (message "Logged in")
1445           (error "Ftp login failed")))
1446     (or win (and process (delete-process process)))))
1447 @end group
1448 @end example
1450   This example has a small bug: if the user types @kbd{C-g} to
1451 quit, and the quit happens immediately after the function
1452 @code{ftp-setup-buffer} returns but before the variable @code{process} is
1453 set, the process will not be killed.  There is no easy way to fix this bug,
1454 but at least it is very unlikely.