Update copyright year to 2014 by running admin/update-copyright.
[emacs.git] / doc / lispref / lists.texi
blobed18c038e85eceb88c795c3ece09e936426bf858
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 Lists
7 @chapter Lists
8 @cindex lists
9 @cindex element (of list)
11   A @dfn{list} represents a sequence of zero or more elements (which may
12 be any Lisp objects).  The important difference between lists and
13 vectors is that two or more lists can share part of their structure; in
14 addition, you can insert or delete elements in a list without copying
15 the whole list.
17 @menu
18 * Cons Cells::          How lists are made out of cons cells.
19 * List-related Predicates::        Is this object a list?  Comparing two lists.
20 * List Elements::       Extracting the pieces of a list.
21 * Building Lists::      Creating list structure.
22 * List Variables::      Modifying lists stored in variables.
23 * Modifying Lists::     Storing new pieces into an existing list.
24 * Sets And Lists::      A list can represent a finite mathematical set.
25 * Association Lists::   A list can represent a finite relation or mapping.
26 * Property Lists::      A list of paired elements.
27 @end menu
29 @node Cons Cells
30 @section Lists and Cons Cells
31 @cindex lists and cons cells
33   Lists in Lisp are not a primitive data type; they are built up from
34 @dfn{cons cells} (@pxref{Cons Cell Type}).  A cons cell is a data
35 object that represents an ordered pair.  That is, it has two slots,
36 and each slot @dfn{holds}, or @dfn{refers to}, some Lisp object.  One
37 slot is known as the @sc{car}, and the other is known as the @sc{cdr}.
38 (These names are traditional; see @ref{Cons Cell Type}.)  @sc{cdr} is
39 pronounced ``could-er''.
41   We say that ``the @sc{car} of this cons cell is'' whatever object
42 its @sc{car} slot currently holds, and likewise for the @sc{cdr}.
44   A list is a series of cons cells ``chained together'', so that each
45 cell refers to the next one.  There is one cons cell for each element
46 of the list.  By convention, the @sc{car}s of the cons cells hold the
47 elements of the list, and the @sc{cdr}s are used to chain the list
48 (this asymmetry between @sc{car} and @sc{cdr} is entirely a matter of
49 convention; at the level of cons cells, the @sc{car} and @sc{cdr}
50 slots have similar properties).  Hence, the @sc{cdr} slot of each cons
51 cell in a list refers to the following cons cell.
53 @cindex true list
54   Also by convention, the @sc{cdr} of the last cons cell in a list is
55 @code{nil}.  We call such a @code{nil}-terminated structure a
56 @dfn{true list}.  In Emacs Lisp, the symbol @code{nil} is both a
57 symbol and a list with no elements.  For convenience, the symbol
58 @code{nil} is considered to have @code{nil} as its @sc{cdr} (and also
59 as its @sc{car}).
61   Hence, the @sc{cdr} of a true list is always a true list.  The
62 @sc{cdr} of a nonempty true list is a true list containing all the
63 elements except the first.
65 @cindex dotted list
66 @cindex circular list
67   If the @sc{cdr} of a list's last cons cell is some value other than
68 @code{nil}, we call the structure a @dfn{dotted list}, since its
69 printed representation would use dotted pair notation (@pxref{Dotted
70 Pair Notation}).  There is one other possibility: some cons cell's
71 @sc{cdr} could point to one of the previous cons cells in the list.
72 We call that structure a @dfn{circular list}.
74   For some purposes, it does not matter whether a list is true,
75 circular or dotted.  If a program doesn't look far enough down the
76 list to see the @sc{cdr} of the final cons cell, it won't care.
77 However, some functions that operate on lists demand true lists and
78 signal errors if given a dotted list.  Most functions that try to find
79 the end of a list enter infinite loops if given a circular list.
81 @cindex list structure
82   Because most cons cells are used as part of lists, we refer to any
83 structure made out of cons cells as a @dfn{list structure}.
85 @node List-related Predicates
86 @section Predicates on Lists
88   The following predicates test whether a Lisp object is an atom,
89 whether it is a cons cell or is a list, or whether it is the
90 distinguished object @code{nil}.  (Many of these predicates can be
91 defined in terms of the others, but they are used so often that it is
92 worth having them.)
94 @defun consp object
95 This function returns @code{t} if @var{object} is a cons cell, @code{nil}
96 otherwise.  @code{nil} is not a cons cell, although it @emph{is} a list.
97 @end defun
99 @defun atom object
100 This function returns @code{t} if @var{object} is an atom, @code{nil}
101 otherwise.  All objects except cons cells are atoms.  The symbol
102 @code{nil} is an atom and is also a list; it is the only Lisp object
103 that is both.
105 @example
106 (atom @var{object}) @equiv{} (not (consp @var{object}))
107 @end example
108 @end defun
110 @defun listp object
111 This function returns @code{t} if @var{object} is a cons cell or
112 @code{nil}.  Otherwise, it returns @code{nil}.
114 @example
115 @group
116 (listp '(1))
117      @result{} t
118 @end group
119 @group
120 (listp '())
121      @result{} t
122 @end group
123 @end example
124 @end defun
126 @defun nlistp object
127 This function is the opposite of @code{listp}: it returns @code{t} if
128 @var{object} is not a list.  Otherwise, it returns @code{nil}.
130 @example
131 (listp @var{object}) @equiv{} (not (nlistp @var{object}))
132 @end example
133 @end defun
135 @defun null object
136 This function returns @code{t} if @var{object} is @code{nil}, and
137 returns @code{nil} otherwise.  This function is identical to @code{not},
138 but as a matter of clarity we use @code{null} when @var{object} is
139 considered a list and @code{not} when it is considered a truth value
140 (see @code{not} in @ref{Combining Conditions}).
142 @example
143 @group
144 (null '(1))
145      @result{} nil
146 @end group
147 @group
148 (null '())
149      @result{} t
150 @end group
151 @end example
152 @end defun
155 @node List Elements
156 @section Accessing Elements of Lists
157 @cindex list elements
159 @defun car cons-cell
160 This function returns the value referred to by the first slot of the
161 cons cell @var{cons-cell}.  In other words, it returns the @sc{car} of
162 @var{cons-cell}.
164 As a special case, if @var{cons-cell} is @code{nil}, this function
165 returns @code{nil}.  Therefore, any list is a valid argument.  An
166 error is signaled if the argument is not a cons cell or @code{nil}.
168 @example
169 @group
170 (car '(a b c))
171      @result{} a
172 @end group
173 @group
174 (car '())
175      @result{} nil
176 @end group
177 @end example
178 @end defun
180 @defun cdr cons-cell
181 This function returns the value referred to by the second slot of the
182 cons cell @var{cons-cell}.  In other words, it returns the @sc{cdr} of
183 @var{cons-cell}.
185 As a special case, if @var{cons-cell} is @code{nil}, this function
186 returns @code{nil}; therefore, any list is a valid argument.  An error
187 is signaled if the argument is not a cons cell or @code{nil}.
189 @example
190 @group
191 (cdr '(a b c))
192      @result{} (b c)
193 @end group
194 @group
195 (cdr '())
196      @result{} nil
197 @end group
198 @end example
199 @end defun
201 @defun car-safe object
202 This function lets you take the @sc{car} of a cons cell while avoiding
203 errors for other data types.  It returns the @sc{car} of @var{object} if
204 @var{object} is a cons cell, @code{nil} otherwise.  This is in contrast
205 to @code{car}, which signals an error if @var{object} is not a list.
207 @example
208 @group
209 (car-safe @var{object})
210 @equiv{}
211 (let ((x @var{object}))
212   (if (consp x)
213       (car x)
214     nil))
215 @end group
216 @end example
217 @end defun
219 @defun cdr-safe object
220 This function lets you take the @sc{cdr} of a cons cell while
221 avoiding errors for other data types.  It returns the @sc{cdr} of
222 @var{object} if @var{object} is a cons cell, @code{nil} otherwise.
223 This is in contrast to @code{cdr}, which signals an error if
224 @var{object} is not a list.
226 @example
227 @group
228 (cdr-safe @var{object})
229 @equiv{}
230 (let ((x @var{object}))
231   (if (consp x)
232       (cdr x)
233     nil))
234 @end group
235 @end example
236 @end defun
238 @defmac pop listname
239 This macro provides a convenient way to examine the @sc{car} of a
240 list, and take it off the list, all at once.  It operates on the list
241 stored in @var{listname}.  It removes the first element from the list,
242 saves the @sc{cdr} into @var{listname}, then returns the removed
243 element.
245 In the simplest case, @var{listname} is an unquoted symbol naming a
246 list; in that case, this macro is equivalent to @w{@code{(prog1
247 (car listname) (setq listname (cdr listname)))}}.
249 @example
251      @result{} (a b c)
252 (pop x)
253      @result{} a
255      @result{} (b c)
256 @end example
258 More generally, @var{listname} can be a generalized variable.  In that
259 case, this macro saves into @var{listname} using @code{setf}.
260 @xref{Generalized Variables}.
262 For the @code{push} macro, which adds an element to a list,
263 @xref{List Variables}.
264 @end defmac
266 @defun nth n list
267 @anchor{Definition of nth}
268 This function returns the @var{n}th element of @var{list}.  Elements
269 are numbered starting with zero, so the @sc{car} of @var{list} is
270 element number zero.  If the length of @var{list} is @var{n} or less,
271 the value is @code{nil}.
273 @c Behavior for -ve n undefined since 2013/08; see bug#15059.
274 @ignore
275 If @var{n} is negative, @code{nth} returns the first element of @var{list}.
276 @end ignore
278 @example
279 @group
280 (nth 2 '(1 2 3 4))
281      @result{} 3
282 @end group
283 @group
284 (nth 10 '(1 2 3 4))
285      @result{} nil
287 (nth n x) @equiv{} (car (nthcdr n x))
288 @end group
289 @end example
291 The function @code{elt} is similar, but applies to any kind of sequence.
292 For historical reasons, it takes its arguments in the opposite order.
293 @xref{Sequence Functions}.
294 @end defun
296 @defun nthcdr n list
297 This function returns the @var{n}th @sc{cdr} of @var{list}.  In other
298 words, it skips past the first @var{n} links of @var{list} and returns
299 what follows.
301 @c "or negative" removed 2013/08; see bug#15059.
302 If @var{n} is zero, @code{nthcdr} returns all of
303 @var{list}.  If the length of @var{list} is @var{n} or less,
304 @code{nthcdr} returns @code{nil}.
306 @example
307 @group
308 (nthcdr 1 '(1 2 3 4))
309      @result{} (2 3 4)
310 @end group
311 @group
312 (nthcdr 10 '(1 2 3 4))
313      @result{} nil
314 @end group
315 @group
316 (nthcdr 0 '(1 2 3 4))
317      @result{} (1 2 3 4)
318 @end group
319 @end example
320 @end defun
322 @defun last list &optional n
323 This function returns the last link of @var{list}.  The @code{car} of
324 this link is the list's last element.  If @var{list} is null,
325 @code{nil} is returned.  If @var{n} is non-@code{nil}, the
326 @var{n}th-to-last link is returned instead, or the whole of @var{list}
327 if @var{n} is bigger than @var{list}'s length.
328 @end defun
330 @defun safe-length list
331 @anchor{Definition of safe-length}
332 This function returns the length of @var{list}, with no risk of either
333 an error or an infinite loop.  It generally returns the number of
334 distinct cons cells in the list.  However, for circular lists,
335 the value is just an upper bound; it is often too large.
337 If @var{list} is not @code{nil} or a cons cell, @code{safe-length}
338 returns 0.
339 @end defun
341   The most common way to compute the length of a list, when you are not
342 worried that it may be circular, is with @code{length}.  @xref{Sequence
343 Functions}.
345 @defun caar cons-cell
346 This is the same as @code{(car (car @var{cons-cell}))}.
347 @end defun
349 @defun cadr cons-cell
350 This is the same as @code{(car (cdr @var{cons-cell}))}
351 or @code{(nth 1 @var{cons-cell})}.
352 @end defun
354 @defun cdar cons-cell
355 This is the same as @code{(cdr (car @var{cons-cell}))}.
356 @end defun
358 @defun cddr cons-cell
359 This is the same as @code{(cdr (cdr @var{cons-cell}))}
360 or @code{(nthcdr 2 @var{cons-cell})}.
361 @end defun
363 @defun butlast x &optional n
364 This function returns the list @var{x} with the last element,
365 or the last @var{n} elements, removed.  If @var{n} is greater
366 than zero it makes a copy of the list so as not to damage the
367 original list.  In general, @code{(append (butlast @var{x} @var{n})
368 (last @var{x} @var{n}))} will return a list equal to @var{x}.
369 @end defun
371 @defun nbutlast x &optional n
372 This is a version of @code{butlast} that works by destructively
373 modifying the @code{cdr} of the appropriate element, rather than
374 making a copy of the list.
375 @end defun
377 @node Building Lists
378 @section Building Cons Cells and Lists
379 @cindex cons cells
380 @cindex building lists
382   Many functions build lists, as lists reside at the very heart of Lisp.
383 @code{cons} is the fundamental list-building function; however, it is
384 interesting to note that @code{list} is used more times in the source
385 code for Emacs than @code{cons}.
387 @defun cons object1 object2
388 This function is the most basic function for building new list
389 structure.  It creates a new cons cell, making @var{object1} the
390 @sc{car}, and @var{object2} the @sc{cdr}.  It then returns the new
391 cons cell.  The arguments @var{object1} and @var{object2} may be any
392 Lisp objects, but most often @var{object2} is a list.
394 @example
395 @group
396 (cons 1 '(2))
397      @result{} (1 2)
398 @end group
399 @group
400 (cons 1 '())
401      @result{} (1)
402 @end group
403 @group
404 (cons 1 2)
405      @result{} (1 . 2)
406 @end group
407 @end example
409 @cindex consing
410 @code{cons} is often used to add a single element to the front of a
411 list.  This is called @dfn{consing the element onto the list}.
412 @footnote{There is no strictly equivalent way to add an element to
413 the end of a list.  You can use @code{(append @var{listname} (list
414 @var{newelt}))}, which creates a whole new list by copying @var{listname}
415 and adding @var{newelt} to its end.  Or you can use @code{(nconc
416 @var{listname} (list @var{newelt}))}, which modifies @var{listname}
417 by following all the @sc{cdr}s and then replacing the terminating
418 @code{nil}.  Compare this to adding an element to the beginning of a
419 list with @code{cons}, which neither copies nor modifies the list.}
420 For example:
422 @example
423 (setq list (cons newelt list))
424 @end example
426 Note that there is no conflict between the variable named @code{list}
427 used in this example and the function named @code{list} described below;
428 any symbol can serve both purposes.
429 @end defun
431 @defun list &rest objects
432 This function creates a list with @var{objects} as its elements.  The
433 resulting list is always @code{nil}-terminated.  If no @var{objects}
434 are given, the empty list is returned.
436 @example
437 @group
438 (list 1 2 3 4 5)
439      @result{} (1 2 3 4 5)
440 @end group
441 @group
442 (list 1 2 '(3 4 5) 'foo)
443      @result{} (1 2 (3 4 5) foo)
444 @end group
445 @group
446 (list)
447      @result{} nil
448 @end group
449 @end example
450 @end defun
452 @defun make-list length object
453 This function creates a list of @var{length} elements, in which each
454 element is @var{object}.  Compare @code{make-list} with
455 @code{make-string} (@pxref{Creating Strings}).
457 @example
458 @group
459 (make-list 3 'pigs)
460      @result{} (pigs pigs pigs)
461 @end group
462 @group
463 (make-list 0 'pigs)
464      @result{} nil
465 @end group
466 @group
467 (setq l (make-list 3 '(a b)))
468      @result{} ((a b) (a b) (a b))
469 (eq (car l) (cadr l))
470      @result{} t
471 @end group
472 @end example
473 @end defun
475 @defun append &rest sequences
476 @cindex copying lists
477 This function returns a list containing all the elements of
478 @var{sequences}.  The @var{sequences} may be lists, vectors,
479 bool-vectors, or strings, but the last one should usually be a list.
480 All arguments except the last one are copied, so none of the arguments
481 is altered.  (See @code{nconc} in @ref{Rearrangement}, for a way to join
482 lists with no copying.)
484 More generally, the final argument to @code{append} may be any Lisp
485 object.  The final argument is not copied or converted; it becomes the
486 @sc{cdr} of the last cons cell in the new list.  If the final argument
487 is itself a list, then its elements become in effect elements of the
488 result list.  If the final element is not a list, the result is a
489 dotted list since its final @sc{cdr} is not @code{nil} as required
490 in a true list.
491 @end defun
493   Here is an example of using @code{append}:
495 @example
496 @group
497 (setq trees '(pine oak))
498      @result{} (pine oak)
499 (setq more-trees (append '(maple birch) trees))
500      @result{} (maple birch pine oak)
501 @end group
503 @group
504 trees
505      @result{} (pine oak)
506 more-trees
507      @result{} (maple birch pine oak)
508 @end group
509 @group
510 (eq trees (cdr (cdr more-trees)))
511      @result{} t
512 @end group
513 @end example
515   You can see how @code{append} works by looking at a box diagram.  The
516 variable @code{trees} is set to the list @code{(pine oak)} and then the
517 variable @code{more-trees} is set to the list @code{(maple birch pine
518 oak)}.  However, the variable @code{trees} continues to refer to the
519 original list:
521 @smallexample
522 @group
523 more-trees                trees
524 |                           |
525 |     --- ---      --- ---   -> --- ---      --- ---
526  --> |   |   |--> |   |   |--> |   |   |--> |   |   |--> nil
527       --- ---      --- ---      --- ---      --- ---
528        |            |            |            |
529        |            |            |            |
530         --> maple    -->birch     --> pine     --> oak
531 @end group
532 @end smallexample
534   An empty sequence contributes nothing to the value returned by
535 @code{append}.  As a consequence of this, a final @code{nil} argument
536 forces a copy of the previous argument:
538 @example
539 @group
540 trees
541      @result{} (pine oak)
542 @end group
543 @group
544 (setq wood (append trees nil))
545      @result{} (pine oak)
546 @end group
547 @group
548 wood
549      @result{} (pine oak)
550 @end group
551 @group
552 (eq wood trees)
553      @result{} nil
554 @end group
555 @end example
557 @noindent
558 This once was the usual way to copy a list, before the function
559 @code{copy-sequence} was invented.  @xref{Sequences Arrays Vectors}.
561   Here we show the use of vectors and strings as arguments to @code{append}:
563 @example
564 @group
565 (append [a b] "cd" nil)
566      @result{} (a b 99 100)
567 @end group
568 @end example
570   With the help of @code{apply} (@pxref{Calling Functions}), we can append
571 all the lists in a list of lists:
573 @example
574 @group
575 (apply 'append '((a b c) nil (x y z) nil))
576      @result{} (a b c x y z)
577 @end group
578 @end example
580   If no @var{sequences} are given, @code{nil} is returned:
582 @example
583 @group
584 (append)
585      @result{} nil
586 @end group
587 @end example
589   Here are some examples where the final argument is not a list:
591 @example
592 (append '(x y) 'z)
593      @result{} (x y . z)
594 (append '(x y) [z])
595      @result{} (x y . [z])
596 @end example
598 @noindent
599 The second example shows that when the final argument is a sequence but
600 not a list, the sequence's elements do not become elements of the
601 resulting list.  Instead, the sequence becomes the final @sc{cdr}, like
602 any other non-list final argument.
604 @defun reverse list
605 This function creates a new list whose elements are the elements of
606 @var{list}, but in reverse order.  The original argument @var{list} is
607 @emph{not} altered.
609 @example
610 @group
611 (setq x '(1 2 3 4))
612      @result{} (1 2 3 4)
613 @end group
614 @group
615 (reverse x)
616      @result{} (4 3 2 1)
618      @result{} (1 2 3 4)
619 @end group
620 @end example
621 @end defun
623 @defun copy-tree tree &optional vecp
624 This function returns a copy of the tree @code{tree}.  If @var{tree} is a
625 cons cell, this makes a new cons cell with the same @sc{car} and
626 @sc{cdr}, then recursively copies the @sc{car} and @sc{cdr} in the
627 same way.
629 Normally, when @var{tree} is anything other than a cons cell,
630 @code{copy-tree} simply returns @var{tree}.  However, if @var{vecp} is
631 non-@code{nil}, it copies vectors too (and operates recursively on
632 their elements).
633 @end defun
635 @defun number-sequence from &optional to separation
636 This returns a list of numbers starting with @var{from} and
637 incrementing by @var{separation}, and ending at or just before
638 @var{to}.  @var{separation} can be positive or negative and defaults
639 to 1.  If @var{to} is @code{nil} or numerically equal to @var{from},
640 the value is the one-element list @code{(@var{from})}.  If @var{to} is
641 less than @var{from} with a positive @var{separation}, or greater than
642 @var{from} with a negative @var{separation}, the value is @code{nil}
643 because those arguments specify an empty sequence.
645 If @var{separation} is 0 and @var{to} is neither @code{nil} nor
646 numerically equal to @var{from}, @code{number-sequence} signals an
647 error, since those arguments specify an infinite sequence.
649 All arguments can be integers or floating point numbers.  However,
650 floating point arguments can be tricky, because floating point
651 arithmetic is inexact.  For instance, depending on the machine, it may
652 quite well happen that @code{(number-sequence 0.4 0.6 0.2)} returns
653 the one element list @code{(0.4)}, whereas
654 @code{(number-sequence 0.4 0.8 0.2)} returns a list with three
655 elements.  The @var{n}th element of the list is computed by the exact
656 formula @code{(+ @var{from} (* @var{n} @var{separation}))}.  Thus, if
657 one wants to make sure that @var{to} is included in the list, one can
658 pass an expression of this exact type for @var{to}.  Alternatively,
659 one can replace @var{to} with a slightly larger value (or a slightly
660 more negative value if @var{separation} is negative).
662 Some examples:
664 @example
665 (number-sequence 4 9)
666      @result{} (4 5 6 7 8 9)
667 (number-sequence 9 4 -1)
668      @result{} (9 8 7 6 5 4)
669 (number-sequence 9 4 -2)
670      @result{} (9 7 5)
671 (number-sequence 8)
672      @result{} (8)
673 (number-sequence 8 5)
674      @result{} nil
675 (number-sequence 5 8 -1)
676      @result{} nil
677 (number-sequence 1.5 6 2)
678      @result{} (1.5 3.5 5.5)
679 @end example
680 @end defun
682 @node List Variables
683 @section Modifying List Variables
685   These functions, and one macro, provide convenient ways
686 to modify a list which is stored in a variable.
688 @defmac push element listname
689 This macro creates a new list whose @sc{car} is @var{element} and
690 whose @sc{cdr} is the list specified by @var{listname}, and saves that
691 list in @var{listname}.  In the simplest case, @var{listname} is an
692 unquoted symbol naming a list, and this macro is equivalent
693 to @w{@code{(setq @var{listname} (cons @var{element} @var{listname}))}}.
695 @example
696 (setq l '(a b))
697      @result{} (a b)
698 (push 'c l)
699      @result{} (c a b)
701      @result{} (c a b)
702 @end example
704 More generally, @code{listname} can be a generalized variable.  In
705 that case, this macro does the equivalent of @w{@code{(setf
706 @var{listname} (cons @var{element} @var{listname}))}}.
707 @xref{Generalized Variables}.
709 For the @code{pop} macro, which removes the first element from a list,
710 @xref{List Elements}.
711 @end defmac
713   Two functions modify lists that are the values of variables.
715 @defun add-to-list symbol element &optional append compare-fn
716 This function sets the variable @var{symbol} by consing @var{element}
717 onto the old value, if @var{element} is not already a member of that
718 value.  It returns the resulting list, whether updated or not.  The
719 value of @var{symbol} had better be a list already before the call.
720 @code{add-to-list} uses @var{compare-fn} to compare @var{element}
721 against existing list members; if @var{compare-fn} is @code{nil}, it
722 uses @code{equal}.
724 Normally, if @var{element} is added, it is added to the front of
725 @var{symbol}, but if the optional argument @var{append} is
726 non-@code{nil}, it is added at the end.
728 The argument @var{symbol} is not implicitly quoted; @code{add-to-list}
729 is an ordinary function, like @code{set} and unlike @code{setq}.  Quote
730 the argument yourself if that is what you want.
731 @end defun
733 Here's a scenario showing how to use @code{add-to-list}:
735 @example
736 (setq foo '(a b))
737      @result{} (a b)
739 (add-to-list 'foo 'c)     ;; @r{Add @code{c}.}
740      @result{} (c a b)
742 (add-to-list 'foo 'b)     ;; @r{No effect.}
743      @result{} (c a b)
745 foo                       ;; @r{@code{foo} was changed.}
746      @result{} (c a b)
747 @end example
749   An equivalent expression for @code{(add-to-list '@var{var}
750 @var{value})} is this:
752 @example
753 (or (member @var{value} @var{var})
754     (setq @var{var} (cons @var{value} @var{var})))
755 @end example
757 @defun add-to-ordered-list symbol element &optional order
758 This function sets the variable @var{symbol} by inserting
759 @var{element} into the old value, which must be a list, at the
760 position specified by @var{order}.  If @var{element} is already a
761 member of the list, its position in the list is adjusted according
762 to @var{order}.  Membership is tested using @code{eq}.
763 This function returns the resulting list, whether updated or not.
765 The @var{order} is typically a number (integer or float), and the
766 elements of the list are sorted in non-decreasing numerical order.
768 @var{order} may also be omitted or @code{nil}.  Then the numeric order
769 of @var{element} stays unchanged if it already has one; otherwise,
770 @var{element} has no numeric order.  Elements without a numeric list
771 order are placed at the end of the list, in no particular order.
773 Any other value for @var{order} removes the numeric order of @var{element}
774 if it already has one; otherwise, it is equivalent to @code{nil}.
776 The argument @var{symbol} is not implicitly quoted;
777 @code{add-to-ordered-list} is an ordinary function, like @code{set}
778 and unlike @code{setq}.  Quote the argument yourself if necessary.
780 The ordering information is stored in a hash table on @var{symbol}'s
781 @code{list-order} property.
782 @end defun
784 Here's a scenario showing how to use @code{add-to-ordered-list}:
786 @example
787 (setq foo '())
788      @result{} nil
790 (add-to-ordered-list 'foo 'a 1)     ;; @r{Add @code{a}.}
791      @result{} (a)
793 (add-to-ordered-list 'foo 'c 3)     ;; @r{Add @code{c}.}
794      @result{} (a c)
796 (add-to-ordered-list 'foo 'b 2)     ;; @r{Add @code{b}.}
797      @result{} (a b c)
799 (add-to-ordered-list 'foo 'b 4)     ;; @r{Move @code{b}.}
800      @result{} (a c b)
802 (add-to-ordered-list 'foo 'd)       ;; @r{Append @code{d}.}
803      @result{} (a c b d)
805 (add-to-ordered-list 'foo 'e)       ;; @r{Add @code{e}}.
806      @result{} (a c b e d)
808 foo                       ;; @r{@code{foo} was changed.}
809      @result{} (a c b e d)
810 @end example
812 @node Modifying Lists
813 @section Modifying Existing List Structure
814 @cindex destructive list operations
816   You can modify the @sc{car} and @sc{cdr} contents of a cons cell with the
817 primitives @code{setcar} and @code{setcdr}.  We call these ``destructive''
818 operations because they change existing list structure.
820 @cindex CL note---@code{rplaca} vs @code{setcar}
821 @quotation
822 @findex rplaca
823 @findex rplacd
824 @b{Common Lisp note:} Common Lisp uses functions @code{rplaca} and
825 @code{rplacd} to alter list structure; they change structure the same
826 way as @code{setcar} and @code{setcdr}, but the Common Lisp functions
827 return the cons cell while @code{setcar} and @code{setcdr} return the
828 new @sc{car} or @sc{cdr}.
829 @end quotation
831 @menu
832 * Setcar::          Replacing an element in a list.
833 * Setcdr::          Replacing part of the list backbone.
834                       This can be used to remove or add elements.
835 * Rearrangement::   Reordering the elements in a list; combining lists.
836 @end menu
838 @node Setcar
839 @subsection Altering List Elements with @code{setcar}
841   Changing the @sc{car} of a cons cell is done with @code{setcar}.  When
842 used on a list, @code{setcar} replaces one element of a list with a
843 different element.
845 @defun setcar cons object
846 This function stores @var{object} as the new @sc{car} of @var{cons},
847 replacing its previous @sc{car}.  In other words, it changes the
848 @sc{car} slot of @var{cons} to refer to @var{object}.  It returns the
849 value @var{object}.  For example:
851 @example
852 @group
853 (setq x '(1 2))
854      @result{} (1 2)
855 @end group
856 @group
857 (setcar x 4)
858      @result{} 4
859 @end group
860 @group
862      @result{} (4 2)
863 @end group
864 @end example
865 @end defun
867   When a cons cell is part of the shared structure of several lists,
868 storing a new @sc{car} into the cons changes one element of each of
869 these lists.  Here is an example:
871 @example
872 @group
873 ;; @r{Create two lists that are partly shared.}
874 (setq x1 '(a b c))
875      @result{} (a b c)
876 (setq x2 (cons 'z (cdr x1)))
877      @result{} (z b c)
878 @end group
880 @group
881 ;; @r{Replace the @sc{car} of a shared link.}
882 (setcar (cdr x1) 'foo)
883      @result{} foo
884 x1                           ; @r{Both lists are changed.}
885      @result{} (a foo c)
887      @result{} (z foo c)
888 @end group
890 @group
891 ;; @r{Replace the @sc{car} of a link that is not shared.}
892 (setcar x1 'baz)
893      @result{} baz
894 x1                           ; @r{Only one list is changed.}
895      @result{} (baz foo c)
897      @result{} (z foo c)
898 @end group
899 @end example
901   Here is a graphical depiction of the shared structure of the two lists
902 in the variables @code{x1} and @code{x2}, showing why replacing @code{b}
903 changes them both:
905 @example
906 @group
907         --- ---        --- ---      --- ---
908 x1---> |   |   |----> |   |   |--> |   |   |--> nil
909         --- ---        --- ---      --- ---
910          |        -->   |            |
911          |       |      |            |
912           --> a  |       --> b        --> c
913                  |
914        --- ---   |
915 x2--> |   |   |--
916        --- ---
917         |
918         |
919          --> z
920 @end group
921 @end example
923   Here is an alternative form of box diagram, showing the same relationship:
925 @example
926 @group
928  --------------       --------------       --------------
929 | car   | cdr  |     | car   | cdr  |     | car   | cdr  |
930 |   a   |   o------->|   b   |   o------->|   c   |  nil |
931 |       |      |  -->|       |      |     |       |      |
932  --------------  |    --------------       --------------
933                  |
934 x2:              |
935  --------------  |
936 | car   | cdr  | |
937 |   z   |   o----
938 |       |      |
939  --------------
940 @end group
941 @end example
943 @node Setcdr
944 @subsection Altering the CDR of a List
946   The lowest-level primitive for modifying a @sc{cdr} is @code{setcdr}:
948 @defun setcdr cons object
949 This function stores @var{object} as the new @sc{cdr} of @var{cons},
950 replacing its previous @sc{cdr}.  In other words, it changes the
951 @sc{cdr} slot of @var{cons} to refer to @var{object}.  It returns the
952 value @var{object}.
953 @end defun
955   Here is an example of replacing the @sc{cdr} of a list with a
956 different list.  All but the first element of the list are removed in
957 favor of a different sequence of elements.  The first element is
958 unchanged, because it resides in the @sc{car} of the list, and is not
959 reached via the @sc{cdr}.
961 @example
962 @group
963 (setq x '(1 2 3))
964      @result{} (1 2 3)
965 @end group
966 @group
967 (setcdr x '(4))
968      @result{} (4)
969 @end group
970 @group
972      @result{} (1 4)
973 @end group
974 @end example
976   You can delete elements from the middle of a list by altering the
977 @sc{cdr}s of the cons cells in the list.  For example, here we delete
978 the second element, @code{b}, from the list @code{(a b c)}, by changing
979 the @sc{cdr} of the first cons cell:
981 @example
982 @group
983 (setq x1 '(a b c))
984      @result{} (a b c)
985 (setcdr x1 (cdr (cdr x1)))
986      @result{} (c)
988      @result{} (a c)
989 @end group
990 @end example
992   Here is the result in box notation:
994 @smallexample
995 @group
996                    --------------------
997                   |                    |
998  --------------   |   --------------   |    --------------
999 | car   | cdr  |  |  | car   | cdr  |   -->| car   | cdr  |
1000 |   a   |   o-----   |   b   |   o-------->|   c   |  nil |
1001 |       |      |     |       |      |      |       |      |
1002  --------------       --------------        --------------
1003 @end group
1004 @end smallexample
1006 @noindent
1007 The second cons cell, which previously held the element @code{b}, still
1008 exists and its @sc{car} is still @code{b}, but it no longer forms part
1009 of this list.
1011   It is equally easy to insert a new element by changing @sc{cdr}s:
1013 @example
1014 @group
1015 (setq x1 '(a b c))
1016      @result{} (a b c)
1017 (setcdr x1 (cons 'd (cdr x1)))
1018      @result{} (d b c)
1020      @result{} (a d b c)
1021 @end group
1022 @end example
1024   Here is this result in box notation:
1026 @smallexample
1027 @group
1028  --------------        -------------       -------------
1029 | car  | cdr   |      | car  | cdr  |     | car  | cdr  |
1030 |   a  |   o   |   -->|   b  |   o------->|   c  |  nil |
1031 |      |   |   |  |   |      |      |     |      |      |
1032  --------- | --   |    -------------       -------------
1033            |      |
1034      -----         --------
1035     |                      |
1036     |    ---------------   |
1037     |   | car   | cdr   |  |
1038      -->|   d   |   o------
1039         |       |       |
1040          ---------------
1041 @end group
1042 @end smallexample
1044 @node Rearrangement
1045 @subsection Functions that Rearrange Lists
1046 @cindex rearrangement of lists
1047 @cindex reordering, of elements in lists
1048 @cindex modification of lists
1050   Here are some functions that rearrange lists ``destructively'' by
1051 modifying the @sc{cdr}s of their component cons cells.  We call these
1052 functions ``destructive'' because they chew up the original lists passed
1053 to them as arguments, relinking their cons cells to form a new list that
1054 is the returned value.
1056 @ifnottex
1057   See @code{delq}, in @ref{Sets And Lists}, for another function
1058 that modifies cons cells.
1059 @end ifnottex
1060 @iftex
1061    The function @code{delq} in the following section is another example
1062 of destructive list manipulation.
1063 @end iftex
1065 @defun nconc &rest lists
1066 @cindex concatenating lists
1067 @cindex joining lists
1068 This function returns a list containing all the elements of @var{lists}.
1069 Unlike @code{append} (@pxref{Building Lists}), the @var{lists} are
1070 @emph{not} copied.  Instead, the last @sc{cdr} of each of the
1071 @var{lists} is changed to refer to the following list.  The last of the
1072 @var{lists} is not altered.  For example:
1074 @example
1075 @group
1076 (setq x '(1 2 3))
1077      @result{} (1 2 3)
1078 @end group
1079 @group
1080 (nconc x '(4 5))
1081      @result{} (1 2 3 4 5)
1082 @end group
1083 @group
1085      @result{} (1 2 3 4 5)
1086 @end group
1087 @end example
1089    Since the last argument of @code{nconc} is not itself modified, it is
1090 reasonable to use a constant list, such as @code{'(4 5)}, as in the
1091 above example.  For the same reason, the last argument need not be a
1092 list:
1094 @example
1095 @group
1096 (setq x '(1 2 3))
1097      @result{} (1 2 3)
1098 @end group
1099 @group
1100 (nconc x 'z)
1101      @result{} (1 2 3 . z)
1102 @end group
1103 @group
1105      @result{} (1 2 3 . z)
1106 @end group
1107 @end example
1109 However, the other arguments (all but the last) must be lists.
1111 A common pitfall is to use a quoted constant list as a non-last
1112 argument to @code{nconc}.  If you do this, your program will change
1113 each time you run it!  Here is what happens:
1115 @smallexample
1116 @group
1117 (defun add-foo (x)            ; @r{We want this function to add}
1118   (nconc '(foo) x))           ;   @r{@code{foo} to the front of its arg.}
1119 @end group
1121 @group
1122 (symbol-function 'add-foo)
1123      @result{} (lambda (x) (nconc (quote (foo)) x))
1124 @end group
1126 @group
1127 (setq xx (add-foo '(1 2)))    ; @r{It seems to work.}
1128      @result{} (foo 1 2)
1129 @end group
1130 @group
1131 (setq xy (add-foo '(3 4)))    ; @r{What happened?}
1132      @result{} (foo 1 2 3 4)
1133 @end group
1134 @group
1135 (eq xx xy)
1136      @result{} t
1137 @end group
1139 @group
1140 (symbol-function 'add-foo)
1141      @result{} (lambda (x) (nconc (quote (foo 1 2 3 4) x)))
1142 @end group
1143 @end smallexample
1144 @end defun
1146 @defun nreverse list
1147 @cindex reversing a list
1148   This function reverses the order of the elements of @var{list}.
1149 Unlike @code{reverse}, @code{nreverse} alters its argument by reversing
1150 the @sc{cdr}s in the cons cells forming the list.  The cons cell that
1151 used to be the last one in @var{list} becomes the first cons cell of the
1152 value.
1154   For example:
1156 @example
1157 @group
1158 (setq x '(a b c))
1159      @result{} (a b c)
1160 @end group
1161 @group
1163      @result{} (a b c)
1164 (nreverse x)
1165      @result{} (c b a)
1166 @end group
1167 @group
1168 ;; @r{The cons cell that was first is now last.}
1170      @result{} (a)
1171 @end group
1172 @end example
1174   To avoid confusion, we usually store the result of @code{nreverse}
1175 back in the same variable which held the original list:
1177 @example
1178 (setq x (nreverse x))
1179 @end example
1181   Here is the @code{nreverse} of our favorite example, @code{(a b c)},
1182 presented graphically:
1184 @smallexample
1185 @group
1186 @r{Original list head:}                       @r{Reversed list:}
1187  -------------        -------------        ------------
1188 | car  | cdr  |      | car  | cdr  |      | car | cdr  |
1189 |   a  |  nil |<--   |   b  |   o  |<--   |   c |   o  |
1190 |      |      |   |  |      |   |  |   |  |     |   |  |
1191  -------------    |   --------- | -    |   -------- | -
1192                   |             |      |            |
1193                    -------------        ------------
1194 @end group
1195 @end smallexample
1196 @end defun
1198 @defun sort list predicate
1199 @cindex stable sort
1200 @cindex sorting lists
1201 This function sorts @var{list} stably, though destructively, and
1202 returns the sorted list.  It compares elements using @var{predicate}.  A
1203 stable sort is one in which elements with equal sort keys maintain their
1204 relative order before and after the sort.  Stability is important when
1205 successive sorts are used to order elements according to different
1206 criteria.
1208 The argument @var{predicate} must be a function that accepts two
1209 arguments.  It is called with two elements of @var{list}.  To get an
1210 increasing order sort, the @var{predicate} should return non-@code{nil} if the
1211 first element is ``less than'' the second, or @code{nil} if not.
1213 The comparison function @var{predicate} must give reliable results for
1214 any given pair of arguments, at least within a single call to
1215 @code{sort}.  It must be @dfn{antisymmetric}; that is, if @var{a} is
1216 less than @var{b}, @var{b} must not be less than @var{a}.  It must be
1217 @dfn{transitive}---that is, if @var{a} is less than @var{b}, and @var{b}
1218 is less than @var{c}, then @var{a} must be less than @var{c}.  If you
1219 use a comparison function which does not meet these requirements, the
1220 result of @code{sort} is unpredictable.
1222 The destructive aspect of @code{sort} is that it rearranges the cons
1223 cells forming @var{list} by changing @sc{cdr}s.  A nondestructive sort
1224 function would create new cons cells to store the elements in their
1225 sorted order.  If you wish to make a sorted copy without destroying the
1226 original, copy it first with @code{copy-sequence} and then sort.
1228 Sorting does not change the @sc{car}s of the cons cells in @var{list};
1229 the cons cell that originally contained the element @code{a} in
1230 @var{list} still has @code{a} in its @sc{car} after sorting, but it now
1231 appears in a different position in the list due to the change of
1232 @sc{cdr}s.  For example:
1234 @example
1235 @group
1236 (setq nums '(1 3 2 6 5 4 0))
1237      @result{} (1 3 2 6 5 4 0)
1238 @end group
1239 @group
1240 (sort nums '<)
1241      @result{} (0 1 2 3 4 5 6)
1242 @end group
1243 @group
1244 nums
1245      @result{} (1 2 3 4 5 6)
1246 @end group
1247 @end example
1249 @noindent
1250 @strong{Warning}: Note that the list in @code{nums} no longer contains
1251 0; this is the same cons cell that it was before, but it is no longer
1252 the first one in the list.  Don't assume a variable that formerly held
1253 the argument now holds the entire sorted list!  Instead, save the result
1254 of @code{sort} and use that.  Most often we store the result back into
1255 the variable that held the original list:
1257 @example
1258 (setq nums (sort nums '<))
1259 @end example
1261 @xref{Sorting}, for more functions that perform sorting.
1262 See @code{documentation} in @ref{Accessing Documentation}, for a
1263 useful example of @code{sort}.
1264 @end defun
1266 @node Sets And Lists
1267 @section Using Lists as Sets
1268 @cindex lists as sets
1269 @cindex sets
1271   A list can represent an unordered mathematical set---simply consider a
1272 value an element of a set if it appears in the list, and ignore the
1273 order of the list.  To form the union of two sets, use @code{append} (as
1274 long as you don't mind having duplicate elements).  You can remove
1275 @code{equal} duplicates using @code{delete-dups}.  Other useful
1276 functions for sets include @code{memq} and @code{delq}, and their
1277 @code{equal} versions, @code{member} and @code{delete}.
1279 @cindex CL note---lack @code{union}, @code{intersection}
1280 @quotation
1281 @b{Common Lisp note:} Common Lisp has functions @code{union} (which
1282 avoids duplicate elements) and @code{intersection} for set operations.
1283 Although standard GNU Emacs Lisp does not have them, the @file{cl-lib}
1284 library provides versions.
1285 @xref{Lists as Sets,,, cl, Common Lisp Extensions}.
1286 @end quotation
1288 @defun memq object list
1289 @cindex membership in a list
1290 This function tests to see whether @var{object} is a member of
1291 @var{list}.  If it is, @code{memq} returns a list starting with the
1292 first occurrence of @var{object}.  Otherwise, it returns @code{nil}.
1293 The letter @samp{q} in @code{memq} says that it uses @code{eq} to
1294 compare @var{object} against the elements of the list.  For example:
1296 @example
1297 @group
1298 (memq 'b '(a b c b a))
1299      @result{} (b c b a)
1300 @end group
1301 @group
1302 (memq '(2) '((1) (2)))    ; @r{@code{(2)} and @code{(2)} are not @code{eq}.}
1303      @result{} nil
1304 @end group
1305 @end example
1306 @end defun
1308 @defun delq object list
1309 @cindex deleting list elements
1310 This function destructively removes all elements @code{eq} to
1311 @var{object} from @var{list}, and returns the resulting list.  The
1312 letter @samp{q} in @code{delq} says that it uses @code{eq} to compare
1313 @var{object} against the elements of the list, like @code{memq} and
1314 @code{remq}.
1316 Typically, when you invoke @code{delq}, you should use the return
1317 value by assigning it to the variable which held the original list.
1318 The reason for this is explained below.
1319 @end defun
1321 The @code{delq} function deletes elements from the front of the list
1322 by simply advancing down the list, and returning a sublist that starts
1323 after those elements.  For example:
1325 @example
1326 @group
1327 (delq 'a '(a b c)) @equiv{} (cdr '(a b c))
1328 @end group
1329 @end example
1331 @noindent
1332 When an element to be deleted appears in the middle of the list,
1333 removing it involves changing the @sc{cdr}s (@pxref{Setcdr}).
1335 @example
1336 @group
1337 (setq sample-list '(a b c (4)))
1338      @result{} (a b c (4))
1339 @end group
1340 @group
1341 (delq 'a sample-list)
1342      @result{} (b c (4))
1343 @end group
1344 @group
1345 sample-list
1346      @result{} (a b c (4))
1347 @end group
1348 @group
1349 (delq 'c sample-list)
1350      @result{} (a b (4))
1351 @end group
1352 @group
1353 sample-list
1354      @result{} (a b (4))
1355 @end group
1356 @end example
1358 Note that @code{(delq 'c sample-list)} modifies @code{sample-list} to
1359 splice out the third element, but @code{(delq 'a sample-list)} does not
1360 splice anything---it just returns a shorter list.  Don't assume that a
1361 variable which formerly held the argument @var{list} now has fewer
1362 elements, or that it still holds the original list!  Instead, save the
1363 result of @code{delq} and use that.  Most often we store the result back
1364 into the variable that held the original list:
1366 @example
1367 (setq flowers (delq 'rose flowers))
1368 @end example
1370 In the following example, the @code{(4)} that @code{delq} attempts to match
1371 and the @code{(4)} in the @code{sample-list} are not @code{eq}:
1373 @example
1374 @group
1375 (delq '(4) sample-list)
1376      @result{} (a c (4))
1377 @end group
1378 @end example
1380 If you want to delete elements that are @code{equal} to a given value,
1381 use @code{delete} (see below).
1383 @defun remq object list
1384 This function returns a copy of @var{list}, with all elements removed
1385 which are @code{eq} to @var{object}.  The letter @samp{q} in @code{remq}
1386 says that it uses @code{eq} to compare @var{object} against the elements
1387 of @code{list}.
1389 @example
1390 @group
1391 (setq sample-list '(a b c a b c))
1392      @result{} (a b c a b c)
1393 @end group
1394 @group
1395 (remq 'a sample-list)
1396      @result{} (b c b c)
1397 @end group
1398 @group
1399 sample-list
1400      @result{} (a b c a b c)
1401 @end group
1402 @end example
1403 @end defun
1405 @defun memql object list
1406 The function @code{memql} tests to see whether @var{object} is a member
1407 of @var{list}, comparing members with @var{object} using @code{eql},
1408 so floating point elements are compared by value.
1409 If @var{object} is a member, @code{memql} returns a list starting with
1410 its first occurrence in @var{list}.  Otherwise, it returns @code{nil}.
1412 Compare this with @code{memq}:
1414 @example
1415 @group
1416 (memql 1.2 '(1.1 1.2 1.3))  ; @r{@code{1.2} and @code{1.2} are @code{eql}.}
1417      @result{} (1.2 1.3)
1418 @end group
1419 @group
1420 (memq 1.2 '(1.1 1.2 1.3))  ; @r{@code{1.2} and @code{1.2} are not @code{eq}.}
1421      @result{} nil
1422 @end group
1423 @end example
1424 @end defun
1426 The following three functions are like @code{memq}, @code{delq} and
1427 @code{remq}, but use @code{equal} rather than @code{eq} to compare
1428 elements.  @xref{Equality Predicates}.
1430 @defun member object list
1431 The function @code{member} tests to see whether @var{object} is a member
1432 of @var{list}, comparing members with @var{object} using @code{equal}.
1433 If @var{object} is a member, @code{member} returns a list starting with
1434 its first occurrence in @var{list}.  Otherwise, it returns @code{nil}.
1436 Compare this with @code{memq}:
1438 @example
1439 @group
1440 (member '(2) '((1) (2)))  ; @r{@code{(2)} and @code{(2)} are @code{equal}.}
1441      @result{} ((2))
1442 @end group
1443 @group
1444 (memq '(2) '((1) (2)))    ; @r{@code{(2)} and @code{(2)} are not @code{eq}.}
1445      @result{} nil
1446 @end group
1447 @group
1448 ;; @r{Two strings with the same contents are @code{equal}.}
1449 (member "foo" '("foo" "bar"))
1450      @result{} ("foo" "bar")
1451 @end group
1452 @end example
1453 @end defun
1455 @defun delete object sequence
1456 This function removes all elements @code{equal} to @var{object} from
1457 @var{sequence}, and returns the resulting sequence.
1459 If @var{sequence} is a list, @code{delete} is to @code{delq} as
1460 @code{member} is to @code{memq}: it uses @code{equal} to compare
1461 elements with @var{object}, like @code{member}; when it finds an
1462 element that matches, it cuts the element out just as @code{delq}
1463 would.  As with @code{delq}, you should typically use the return value
1464 by assigning it to the variable which held the original list.
1466 If @code{sequence} is a vector or string, @code{delete} returns a copy
1467 of @code{sequence} with all elements @code{equal} to @code{object}
1468 removed.
1470 For example:
1472 @example
1473 @group
1474 (setq l '((2) (1) (2)))
1475 (delete '(2) l)
1476      @result{} ((1))
1478      @result{} ((2) (1))
1479 ;; @r{If you want to change @code{l} reliably,}
1480 ;; @r{write @code{(setq l (delete '(2) l))}.}
1481 @end group
1482 @group
1483 (setq l '((2) (1) (2)))
1484 (delete '(1) l)
1485      @result{} ((2) (2))
1487      @result{} ((2) (2))
1488 ;; @r{In this case, it makes no difference whether you set @code{l},}
1489 ;; @r{but you should do so for the sake of the other case.}
1490 @end group
1491 @group
1492 (delete '(2) [(2) (1) (2)])
1493      @result{} [(1)]
1494 @end group
1495 @end example
1496 @end defun
1498 @defun remove object sequence
1499 This function is the non-destructive counterpart of @code{delete}.  It
1500 returns a copy of @code{sequence}, a list, vector, or string, with
1501 elements @code{equal} to @code{object} removed.  For example:
1503 @example
1504 @group
1505 (remove '(2) '((2) (1) (2)))
1506      @result{} ((1))
1507 @end group
1508 @group
1509 (remove '(2) [(2) (1) (2)])
1510      @result{} [(1)]
1511 @end group
1512 @end example
1513 @end defun
1515 @quotation
1516 @b{Common Lisp note:} The functions @code{member}, @code{delete} and
1517 @code{remove} in GNU Emacs Lisp are derived from Maclisp, not Common
1518 Lisp.  The Common Lisp versions do not use @code{equal} to compare
1519 elements.
1520 @end quotation
1522 @defun member-ignore-case object list
1523 This function is like @code{member}, except that @var{object} should
1524 be a string and that it ignores differences in letter-case and text
1525 representation: upper-case and lower-case letters are treated as
1526 equal, and unibyte strings are converted to multibyte prior to
1527 comparison.
1528 @end defun
1530 @defun delete-dups list
1531 This function destructively removes all @code{equal} duplicates from
1532 @var{list}, stores the result in @var{list} and returns it.  Of
1533 several @code{equal} occurrences of an element in @var{list},
1534 @code{delete-dups} keeps the first one.
1535 @end defun
1537   See also the function @code{add-to-list}, in @ref{List Variables},
1538 for a way to add an element to a list stored in a variable and used as a
1539 set.
1541 @node Association Lists
1542 @section Association Lists
1543 @cindex association list
1544 @cindex alist
1546   An @dfn{association list}, or @dfn{alist} for short, records a mapping
1547 from keys to values.  It is a list of cons cells called
1548 @dfn{associations}: the @sc{car} of each cons cell is the @dfn{key}, and the
1549 @sc{cdr} is the @dfn{associated value}.@footnote{This usage of ``key''
1550 is not related to the term ``key sequence''; it means a value used to
1551 look up an item in a table.  In this case, the table is the alist, and
1552 the alist associations are the items.}
1554   Here is an example of an alist.  The key @code{pine} is associated with
1555 the value @code{cones}; the key @code{oak} is associated with
1556 @code{acorns}; and the key @code{maple} is associated with @code{seeds}.
1558 @example
1559 @group
1560 ((pine . cones)
1561  (oak . acorns)
1562  (maple . seeds))
1563 @end group
1564 @end example
1566   Both the values and the keys in an alist may be any Lisp objects.
1567 For example, in the following alist, the symbol @code{a} is
1568 associated with the number @code{1}, and the string @code{"b"} is
1569 associated with the @emph{list} @code{(2 3)}, which is the @sc{cdr} of
1570 the alist element:
1572 @example
1573 ((a . 1) ("b" 2 3))
1574 @end example
1576   Sometimes it is better to design an alist to store the associated
1577 value in the @sc{car} of the @sc{cdr} of the element.  Here is an
1578 example of such an alist:
1580 @example
1581 ((rose red) (lily white) (buttercup yellow))
1582 @end example
1584 @noindent
1585 Here we regard @code{red} as the value associated with @code{rose}.  One
1586 advantage of this kind of alist is that you can store other related
1587 information---even a list of other items---in the @sc{cdr} of the
1588 @sc{cdr}.  One disadvantage is that you cannot use @code{rassq} (see
1589 below) to find the element containing a given value.  When neither of
1590 these considerations is important, the choice is a matter of taste, as
1591 long as you are consistent about it for any given alist.
1593   The same alist shown above could be regarded as having the
1594 associated value in the @sc{cdr} of the element; the value associated
1595 with @code{rose} would be the list @code{(red)}.
1597   Association lists are often used to record information that you might
1598 otherwise keep on a stack, since new associations may be added easily to
1599 the front of the list.  When searching an association list for an
1600 association with a given key, the first one found is returned, if there
1601 is more than one.
1603   In Emacs Lisp, it is @emph{not} an error if an element of an
1604 association list is not a cons cell.  The alist search functions simply
1605 ignore such elements.  Many other versions of Lisp signal errors in such
1606 cases.
1608   Note that property lists are similar to association lists in several
1609 respects.  A property list behaves like an association list in which
1610 each key can occur only once.  @xref{Property Lists}, for a comparison
1611 of property lists and association lists.
1613 @defun assoc key alist
1614 This function returns the first association for @var{key} in
1615 @var{alist}, comparing @var{key} against the alist elements using
1616 @code{equal} (@pxref{Equality Predicates}).  It returns @code{nil} if no
1617 association in @var{alist} has a @sc{car} @code{equal} to @var{key}.
1618 For example:
1620 @smallexample
1621 (setq trees '((pine . cones) (oak . acorns) (maple . seeds)))
1622      @result{} ((pine . cones) (oak . acorns) (maple . seeds))
1623 (assoc 'oak trees)
1624      @result{} (oak . acorns)
1625 (cdr (assoc 'oak trees))
1626      @result{} acorns
1627 (assoc 'birch trees)
1628      @result{} nil
1629 @end smallexample
1631 Here is another example, in which the keys and values are not symbols:
1633 @smallexample
1634 (setq needles-per-cluster
1635       '((2 "Austrian Pine" "Red Pine")
1636         (3 "Pitch Pine")
1637         (5 "White Pine")))
1639 (cdr (assoc 3 needles-per-cluster))
1640      @result{} ("Pitch Pine")
1641 (cdr (assoc 2 needles-per-cluster))
1642      @result{} ("Austrian Pine" "Red Pine")
1643 @end smallexample
1644 @end defun
1646   The function @code{assoc-string} is much like @code{assoc} except
1647 that it ignores certain differences between strings.  @xref{Text
1648 Comparison}.
1650 @defun rassoc value alist
1651 This function returns the first association with value @var{value} in
1652 @var{alist}.  It returns @code{nil} if no association in @var{alist} has
1653 a @sc{cdr} @code{equal} to @var{value}.
1655 @code{rassoc} is like @code{assoc} except that it compares the @sc{cdr} of
1656 each @var{alist} association instead of the @sc{car}.  You can think of
1657 this as ``reverse @code{assoc}'', finding the key for a given value.
1658 @end defun
1660 @defun assq key alist
1661 This function is like @code{assoc} in that it returns the first
1662 association for @var{key} in @var{alist}, but it makes the comparison
1663 using @code{eq} instead of @code{equal}.  @code{assq} returns @code{nil}
1664 if no association in @var{alist} has a @sc{car} @code{eq} to @var{key}.
1665 This function is used more often than @code{assoc}, since @code{eq} is
1666 faster than @code{equal} and most alists use symbols as keys.
1667 @xref{Equality Predicates}.
1669 @smallexample
1670 (setq trees '((pine . cones) (oak . acorns) (maple . seeds)))
1671      @result{} ((pine . cones) (oak . acorns) (maple . seeds))
1672 (assq 'pine trees)
1673      @result{} (pine . cones)
1674 @end smallexample
1676 On the other hand, @code{assq} is not usually useful in alists where the
1677 keys may not be symbols:
1679 @smallexample
1680 (setq leaves
1681       '(("simple leaves" . oak)
1682         ("compound leaves" . horsechestnut)))
1684 (assq "simple leaves" leaves)
1685      @result{} nil
1686 (assoc "simple leaves" leaves)
1687      @result{} ("simple leaves" . oak)
1688 @end smallexample
1689 @end defun
1691 @defun rassq value alist
1692 This function returns the first association with value @var{value} in
1693 @var{alist}.  It returns @code{nil} if no association in @var{alist} has
1694 a @sc{cdr} @code{eq} to @var{value}.
1696 @code{rassq} is like @code{assq} except that it compares the @sc{cdr} of
1697 each @var{alist} association instead of the @sc{car}.  You can think of
1698 this as ``reverse @code{assq}'', finding the key for a given value.
1700 For example:
1702 @smallexample
1703 (setq trees '((pine . cones) (oak . acorns) (maple . seeds)))
1705 (rassq 'acorns trees)
1706      @result{} (oak . acorns)
1707 (rassq 'spores trees)
1708      @result{} nil
1709 @end smallexample
1711 @code{rassq} cannot search for a value stored in the @sc{car}
1712 of the @sc{cdr} of an element:
1714 @smallexample
1715 (setq colors '((rose red) (lily white) (buttercup yellow)))
1717 (rassq 'white colors)
1718      @result{} nil
1719 @end smallexample
1721 In this case, the @sc{cdr} of the association @code{(lily white)} is not
1722 the symbol @code{white}, but rather the list @code{(white)}.  This
1723 becomes clearer if the association is written in dotted pair notation:
1725 @smallexample
1726 (lily white) @equiv{} (lily . (white))
1727 @end smallexample
1728 @end defun
1730 @defun assoc-default key alist &optional test default
1731 This function searches @var{alist} for a match for @var{key}.  For each
1732 element of @var{alist}, it compares the element (if it is an atom) or
1733 the element's @sc{car} (if it is a cons) against @var{key}, by calling
1734 @var{test} with two arguments: the element or its @sc{car}, and
1735 @var{key}.  The arguments are passed in that order so that you can get
1736 useful results using @code{string-match} with an alist that contains
1737 regular expressions (@pxref{Regexp Search}).  If @var{test} is omitted
1738 or @code{nil}, @code{equal} is used for comparison.
1740 If an alist element matches @var{key} by this criterion,
1741 then @code{assoc-default} returns a value based on this element.
1742 If the element is a cons, then the value is the element's @sc{cdr}.
1743 Otherwise, the return value is @var{default}.
1745 If no alist element matches @var{key}, @code{assoc-default} returns
1746 @code{nil}.
1747 @end defun
1749 @defun copy-alist alist
1750 @cindex copying alists
1751 This function returns a two-level deep copy of @var{alist}: it creates a
1752 new copy of each association, so that you can alter the associations of
1753 the new alist without changing the old one.
1755 @smallexample
1756 @group
1757 (setq needles-per-cluster
1758       '((2 . ("Austrian Pine" "Red Pine"))
1759         (3 . ("Pitch Pine"))
1760 @end group
1761         (5 . ("White Pine"))))
1762 @result{}
1763 ((2 "Austrian Pine" "Red Pine")
1764  (3 "Pitch Pine")
1765  (5 "White Pine"))
1767 (setq copy (copy-alist needles-per-cluster))
1768 @result{}
1769 ((2 "Austrian Pine" "Red Pine")
1770  (3 "Pitch Pine")
1771  (5 "White Pine"))
1773 (eq needles-per-cluster copy)
1774      @result{} nil
1775 (equal needles-per-cluster copy)
1776      @result{} t
1777 (eq (car needles-per-cluster) (car copy))
1778      @result{} nil
1779 (cdr (car (cdr needles-per-cluster)))
1780      @result{} ("Pitch Pine")
1781 @group
1782 (eq (cdr (car (cdr needles-per-cluster)))
1783     (cdr (car (cdr copy))))
1784      @result{} t
1785 @end group
1786 @end smallexample
1788   This example shows how @code{copy-alist} makes it possible to change
1789 the associations of one copy without affecting the other:
1791 @smallexample
1792 @group
1793 (setcdr (assq 3 copy) '("Martian Vacuum Pine"))
1794 (cdr (assq 3 needles-per-cluster))
1795      @result{} ("Pitch Pine")
1796 @end group
1797 @end smallexample
1798 @end defun
1800 @defun assq-delete-all key alist
1801 This function deletes from @var{alist} all the elements whose @sc{car}
1802 is @code{eq} to @var{key}, much as if you used @code{delq} to delete
1803 each such element one by one.  It returns the shortened alist, and
1804 often modifies the original list structure of @var{alist}.  For
1805 correct results, use the return value of @code{assq-delete-all} rather
1806 than looking at the saved value of @var{alist}.
1808 @example
1809 (setq alist '((foo 1) (bar 2) (foo 3) (lose 4)))
1810      @result{} ((foo 1) (bar 2) (foo 3) (lose 4))
1811 (assq-delete-all 'foo alist)
1812      @result{} ((bar 2) (lose 4))
1813 alist
1814      @result{} ((foo 1) (bar 2) (lose 4))
1815 @end example
1816 @end defun
1818 @defun rassq-delete-all value alist
1819 This function deletes from @var{alist} all the elements whose @sc{cdr}
1820 is @code{eq} to @var{value}.  It returns the shortened alist, and
1821 often modifies the original list structure of @var{alist}.
1822 @code{rassq-delete-all} is like @code{assq-delete-all} except that it
1823 compares the @sc{cdr} of each @var{alist} association instead of the
1824 @sc{car}.
1825 @end defun
1827 @node Property Lists
1828 @section Property Lists
1829 @cindex property list
1830 @cindex plist
1832   A @dfn{property list} (@dfn{plist} for short) is a list of paired
1833 elements.  Each of the pairs associates a property name (usually a
1834 symbol) with a property or value.  Here is an example of a property
1835 list:
1837 @example
1838 (pine cones numbers (1 2 3) color "blue")
1839 @end example
1841 @noindent
1842 This property list associates @code{pine} with @code{cones},
1843 @code{numbers} with @code{(1 2 3)}, and @code{color} with
1844 @code{"blue"}.  The property names and values can be any Lisp objects,
1845 but the names are usually symbols (as they are in this example).
1847   Property lists are used in several contexts.  For instance, the
1848 function @code{put-text-property} takes an argument which is a
1849 property list, specifying text properties and associated values which
1850 are to be applied to text in a string or buffer.  @xref{Text
1851 Properties}.
1853   Another prominent use of property lists is for storing symbol
1854 properties.  Every symbol possesses a list of properties, used to
1855 record miscellaneous information about the symbol; these properties
1856 are stored in the form of a property list.  @xref{Symbol Properties}.
1858 @menu
1859 * Plists and Alists::           Comparison of the advantages of property
1860                                   lists and association lists.
1861 * Plist Access::                Accessing property lists stored elsewhere.
1862 @end menu
1864 @node Plists and Alists
1865 @subsection Property Lists and Association Lists
1866 @cindex plist vs. alist
1867 @cindex alist vs. plist
1869 @cindex property lists vs association lists
1870   Association lists (@pxref{Association Lists}) are very similar to
1871 property lists.  In contrast to association lists, the order of the
1872 pairs in the property list is not significant, since the property
1873 names must be distinct.
1875   Property lists are better than association lists for attaching
1876 information to various Lisp function names or variables.  If your
1877 program keeps all such information in one association list, it will
1878 typically need to search that entire list each time it checks for an
1879 association for a particular Lisp function name or variable, which
1880 could be slow.  By contrast, if you keep the same information in the
1881 property lists of the function names or variables themselves, each
1882 search will scan only the length of one property list, which is
1883 usually short.  This is why the documentation for a variable is
1884 recorded in a property named @code{variable-documentation}.  The byte
1885 compiler likewise uses properties to record those functions needing
1886 special treatment.
1888   However, association lists have their own advantages.  Depending on
1889 your application, it may be faster to add an association to the front of
1890 an association list than to update a property.  All properties for a
1891 symbol are stored in the same property list, so there is a possibility
1892 of a conflict between different uses of a property name.  (For this
1893 reason, it is a good idea to choose property names that are probably
1894 unique, such as by beginning the property name with the program's usual
1895 name-prefix for variables and functions.)  An association list may be
1896 used like a stack where associations are pushed on the front of the list
1897 and later discarded; this is not possible with a property list.
1899 @node Plist Access
1900 @subsection Property Lists Outside Symbols
1902   The following functions can be used to manipulate property lists.
1903 They all compare property names using @code{eq}.
1905 @defun plist-get plist property
1906 This returns the value of the @var{property} property stored in the
1907 property list @var{plist}.  It accepts a malformed @var{plist}
1908 argument.  If @var{property} is not found in the @var{plist}, it
1909 returns @code{nil}.  For example,
1911 @example
1912 (plist-get '(foo 4) 'foo)
1913      @result{} 4
1914 (plist-get '(foo 4 bad) 'foo)
1915      @result{} 4
1916 (plist-get '(foo 4 bad) 'bad)
1917      @result{} nil
1918 (plist-get '(foo 4 bad) 'bar)
1919      @result{} nil
1920 @end example
1921 @end defun
1923 @defun plist-put plist property value
1924 This stores @var{value} as the value of the @var{property} property in
1925 the property list @var{plist}.  It may modify @var{plist} destructively,
1926 or it may construct a new list structure without altering the old.  The
1927 function returns the modified property list, so you can store that back
1928 in the place where you got @var{plist}.  For example,
1930 @example
1931 (setq my-plist '(bar t foo 4))
1932      @result{} (bar t foo 4)
1933 (setq my-plist (plist-put my-plist 'foo 69))
1934      @result{} (bar t foo 69)
1935 (setq my-plist (plist-put my-plist 'quux '(a)))
1936      @result{} (bar t foo 69 quux (a))
1937 @end example
1938 @end defun
1940 @defun lax-plist-get plist property
1941 Like @code{plist-get} except that it compares properties
1942 using @code{equal} instead of @code{eq}.
1943 @end defun
1945 @defun lax-plist-put plist property value
1946 Like @code{plist-put} except that it compares properties
1947 using @code{equal} instead of @code{eq}.
1948 @end defun
1950 @defun plist-member plist property
1951 This returns non-@code{nil} if @var{plist} contains the given
1952 @var{property}.  Unlike @code{plist-get}, this allows you to distinguish
1953 between a missing property and a property with the value @code{nil}.
1954 The value is actually the tail of @var{plist} whose @code{car} is
1955 @var{property}.
1956 @end defun