Improve responsiveness while in 'replace-buffer-contents'
[emacs.git] / doc / lispref / loading.texi
blob80b75729c1300730a6c8261b498e9a71a8ba5233
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990-1995, 1998-1999, 2001-2018 Free Software
4 @c Foundation, Inc.
5 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
6 @node Loading
7 @chapter Loading
8 @cindex loading
9 @cindex library
10 @cindex Lisp library
12   Loading a file of Lisp code means bringing its contents into the
13 Lisp environment in the form of Lisp objects.  Emacs finds and opens
14 the file, reads the text, evaluates each form, and then closes the
15 file.  Such a file is also called a @dfn{Lisp library}.
17   The load functions evaluate all the expressions in a file just
18 as the @code{eval-buffer} function evaluates all the
19 expressions in a buffer.  The difference is that the load functions
20 read and evaluate the text in the file as found on disk, not the text
21 in an Emacs buffer.
23 @cindex top-level form
24   The loaded file must contain Lisp expressions, either as source code
25 or as byte-compiled code.  Each form in the file is called a
26 @dfn{top-level form}.  There is no special format for the forms in a
27 loadable file; any form in a file may equally well be typed directly
28 into a buffer and evaluated there.  (Indeed, most code is tested this
29 way.)  Most often, the forms are function definitions and variable
30 definitions.
32   Emacs can also load compiled dynamic modules: shared libraries that
33 provide additional functionality for use in Emacs Lisp programs, just
34 like a package written in Emacs Lisp would.  When a dynamic module is
35 loaded, Emacs calls a specially-named initialization function which
36 the module needs to implement, and which exposes the additional
37 functions and variables to Emacs Lisp programs.
39 For on-demand loading of external libraries which are known in advance
40 to be required by certain Emacs primitives, @pxref{Dynamic Libraries}.
42 @menu
43 * How Programs Do Loading:: The @code{load} function and others.
44 * Load Suffixes::           Details about the suffixes that @code{load} tries.
45 * Library Search::          Finding a library to load.
46 * Loading Non-ASCII::       Non-@acronym{ASCII} characters in Emacs Lisp files.
47 * Autoload::                Setting up a function to autoload.
48 * Repeated Loading::        Precautions about loading a file twice.
49 * Named Features::          Loading a library if it isn't already loaded.
50 * Where Defined::           Finding which file defined a certain symbol.
51 * Unloading::               How to unload a library that was loaded.
52 * Hooks for Loading::       Providing code to be run when
53                               particular libraries are loaded.
54 * Dynamic Modules::         Modules provide additional Lisp primitives.
55 @end menu
57 @node How Programs Do Loading
58 @section How Programs Do Loading
60   Emacs Lisp has several interfaces for loading.  For example,
61 @code{autoload} creates a placeholder object for a function defined in a
62 file; trying to call the autoloading function loads the file to get the
63 function's real definition (@pxref{Autoload}).  @code{require} loads a
64 file if it isn't already loaded (@pxref{Named Features}).  Ultimately,
65 all these facilities call the @code{load} function to do the work.
67 @defun load filename &optional missing-ok nomessage nosuffix must-suffix
68 This function finds and opens a file of Lisp code, evaluates all the
69 forms in it, and closes the file.
71 To find the file, @code{load} first looks for a file named
72 @file{@var{filename}.elc}, that is, for a file whose name is
73 @var{filename} with the extension @samp{.elc} appended.  If such a
74 file exists, it is loaded.  If there is no file by that name, then
75 @code{load} looks for a file named @file{@var{filename}.el}.  If that
76 file exists, it is loaded.  If Emacs was compiled with support for
77 dynamic modules (@pxref{Dynamic Modules}), @code{load} next looks for
78 a file named @file{@var{filename}.@var{ext}}, where @var{ext} is a
79 system-dependent file-name extension of shared libraries.  Finally, if
80 neither of those names is found, @code{load} looks for a file named
81 @var{filename} with nothing appended, and loads it if it exists.  (The
82 @code{load} function is not clever about looking at @var{filename}.
83 In the perverse case of a file named @file{foo.el.el}, evaluation of
84 @code{(load "foo.el")} will indeed find it.)
86 If Auto Compression mode is enabled, as it is by default, then if
87 @code{load} can not find a file, it searches for a compressed version
88 of the file before trying other file names.  It decompresses and loads
89 it if it exists.  It looks for compressed versions by appending each
90 of the suffixes in @code{jka-compr-load-suffixes} to the file name.
91 The value of this variable must be a list of strings.  Its standard
92 value is @code{(".gz")}.
94 If the optional argument @var{nosuffix} is non-@code{nil}, then
95 @code{load} does not try the suffixes @samp{.elc} and @samp{.el}.  In
96 this case, you must specify the precise file name you want, except
97 that, if Auto Compression mode is enabled, @code{load} will still use
98 @code{jka-compr-load-suffixes} to find compressed versions.  By
99 specifying the precise file name and using @code{t} for
100 @var{nosuffix}, you can prevent file names like @file{foo.el.el} from
101 being tried.
103 If the optional argument @var{must-suffix} is non-@code{nil}, then
104 @code{load} insists that the file name used must end in either
105 @samp{.el} or @samp{.elc} (possibly extended with a compression
106 suffix) or the shared-library extension, unless it contains an
107 explicit directory name.
109 If the option @code{load-prefer-newer} is non-@code{nil}, then when
110 searching suffixes, @code{load} selects whichever version of a file
111 (@samp{.elc}, @samp{.el}, etc.)@: has been modified most recently.
113 If @var{filename} is a relative file name, such as @file{foo} or
114 @file{baz/foo.bar}, @code{load} searches for the file using the variable
115 @code{load-path}.  It appends @var{filename} to each of the directories
116 listed in @code{load-path}, and loads the first file it finds whose name
117 matches.  The current default directory is tried only if it is specified
118 in @code{load-path}, where @code{nil} stands for the default directory.
119 @code{load} tries all three possible suffixes in the first directory in
120 @code{load-path}, then all three suffixes in the second directory, and
121 so on.  @xref{Library Search}.
123 Whatever the name under which the file is eventually found, and the
124 directory where Emacs found it, Emacs sets the value of the variable
125 @code{load-file-name} to that file's name.
127 If you get a warning that @file{foo.elc} is older than @file{foo.el}, it
128 means you should consider recompiling @file{foo.el}.  @xref{Byte
129 Compilation}.
131 When loading a source file (not compiled), @code{load} performs
132 character set translation just as Emacs would do when visiting the file.
133 @xref{Coding Systems}.
135 @c This is referred to from the Macros chapter.
136 @c Not sure if it should be the other way round.
137 @cindex eager macro expansion
138 When loading an uncompiled file, Emacs tries to expand any macros
139 that the file contains (@pxref{Macros}).  We refer to this as
140 @dfn{eager macro expansion}.  Doing this (rather than deferring
141 the expansion until the relevant code runs) can significantly speed
142 up the execution of uncompiled code.  Sometimes, this macro expansion
143 cannot be done, owing to a cyclic dependency.  In the simplest
144 example of this, the file you are loading refers to a macro defined
145 in another file, and that file in turn requires the file you are
146 loading.  This is generally harmless.  Emacs prints a warning
147 (@samp{Eager macro-expansion skipped due to cycle@dots{}})
148 giving details of the problem, but it still loads the file, just
149 leaving the macro unexpanded for now.  You may wish to restructure
150 your code so that this does not happen.  Loading a compiled file does
151 not cause macroexpansion, because this should already have happened
152 during compilation.  @xref{Compiling Macros}.
154 Messages like @samp{Loading foo...} and @samp{Loading foo...done} appear
155 in the echo area during loading unless @var{nomessage} is
156 non-@code{nil}.
158 @cindex load errors
159 Any unhandled errors while loading a file terminate loading.  If the
160 load was done for the sake of @code{autoload}, any function definitions
161 made during the loading are undone.
163 @kindex file-error
164 If @code{load} can't find the file to load, then normally it signals a
165 @code{file-error} (with @samp{Cannot open load file
166 @var{filename}}).  But if @var{missing-ok} is non-@code{nil}, then
167 @code{load} just returns @code{nil}.
169 You can use the variable @code{load-read-function} to specify a function
170 for @code{load} to use instead of @code{read} for reading expressions.
171 See below.
173 @code{load} returns @code{t} if the file loads successfully.
174 @end defun
176 @deffn Command load-file filename
177 This command loads the file @var{filename}.  If @var{filename} is a
178 relative file name, then the current default directory is assumed.
179 This command does not use @code{load-path}, and does not append
180 suffixes.  However, it does look for compressed versions (if Auto
181 Compression Mode is enabled).  Use this command if you wish to specify
182 precisely the file name to load.
183 @end deffn
185 @deffn Command load-library library
186 This command loads the library named @var{library}.  It is equivalent to
187 @code{load}, except for the way it reads its argument interactively.
188 @xref{Lisp Libraries,,,emacs, The GNU Emacs Manual}.
189 @end deffn
191 @defvar load-in-progress
192 This variable is non-@code{nil} if Emacs is in the process of loading a
193 file, and it is @code{nil} otherwise.
194 @end defvar
196 @defvar load-file-name
197 When Emacs is in the process of loading a file, this variable's value
198 is the name of that file, as Emacs found it during the search
199 described earlier in this section.
200 @end defvar
202 @defvar load-read-function
203 @anchor{Definition of load-read-function}
204 @c do not allow page break at anchor; work around Texinfo deficiency.
205 This variable specifies an alternate expression-reading function for
206 @code{load} and @code{eval-region} to use instead of @code{read}.
207 The function should accept one argument, just as @code{read} does.
209 By default, this variable's value is @code{read}.  @xref{Input
210 Functions}.
212 Instead of using this variable, it is cleaner to use another, newer
213 feature: to pass the function as the @var{read-function} argument to
214 @code{eval-region}.  @xref{Definition of eval-region,, Eval}.
215 @end defvar
217   For information about how @code{load} is used in building Emacs, see
218 @ref{Building Emacs}.
220 @node Load Suffixes
221 @section Load Suffixes
222 We now describe some technical details about the exact suffixes that
223 @code{load} tries.
225 @defvar load-suffixes
226 This is a list of suffixes indicating (compiled or source) Emacs Lisp
227 files.  It should not include the empty string.  @code{load} uses
228 these suffixes in order when it appends Lisp suffixes to the specified
229 file name.  The standard value is @code{(".elc" ".el")} which produces
230 the behavior described in the previous section.
231 @end defvar
233 @defvar load-file-rep-suffixes
234 This is a list of suffixes that indicate representations of the same
235 file.  This list should normally start with the empty string.
236 When @code{load} searches for a file it appends the suffixes in this
237 list, in order, to the file name, before searching for another file.
239 Enabling Auto Compression mode appends the suffixes in
240 @code{jka-compr-load-suffixes} to this list and disabling Auto
241 Compression mode removes them again.  The standard value of
242 @code{load-file-rep-suffixes} if Auto Compression mode is disabled is
243 @code{("")}.  Given that the standard value of
244 @code{jka-compr-load-suffixes} is @code{(".gz")}, the standard value
245 of @code{load-file-rep-suffixes} if Auto Compression mode is enabled
246 is @code{("" ".gz")}.
247 @end defvar
249 @defun get-load-suffixes
250 This function returns the list of all suffixes that @code{load} should
251 try, in order, when its @var{must-suffix} argument is non-@code{nil}.
252 This takes both @code{load-suffixes} and @code{load-file-rep-suffixes}
253 into account.  If @code{load-suffixes}, @code{jka-compr-load-suffixes}
254 and @code{load-file-rep-suffixes} all have their standard values, this
255 function returns @code{(".elc" ".elc.gz" ".el" ".el.gz")} if Auto
256 Compression mode is enabled and @code{(".elc" ".el")} if Auto
257 Compression mode is disabled.
258 @end defun
260 To summarize, @code{load} normally first tries the suffixes in the
261 value of @code{(get-load-suffixes)} and then those in
262 @code{load-file-rep-suffixes}.  If @var{nosuffix} is non-@code{nil},
263 it skips the former group, and if @var{must-suffix} is non-@code{nil},
264 it skips the latter group.
266 @defopt load-prefer-newer
267 If this option is non-@code{nil}, then rather than stopping at the
268 first suffix that exists, @code{load} tests them all, and uses
269 whichever file is the newest.
270 @end defopt
272 @node Library Search
273 @section Library Search
274 @cindex library search
275 @cindex find library
277   When Emacs loads a Lisp library, it searches for the library
278 in a list of directories specified by the variable @code{load-path}.
280 @defvar load-path
281 The value of this variable is a list of directories to search when
282 loading files with @code{load}.  Each element is a string (which must be
283 a directory) or @code{nil} (which stands for the current working
284 directory).
285 @end defvar
287   When Emacs starts up, it sets up the value of @code{load-path}
288 in several steps.  First, it initializes @code{load-path} using
289 default locations set when Emacs was compiled.  Normally, this
290 is a directory something like
292 @example
293 "/usr/local/share/emacs/@var{version}/lisp"
294 @end example
296 (In this and the following examples, replace @file{/usr/local} with
297 the installation prefix appropriate for your Emacs.)
298 These directories contain the standard Lisp files that come with
299 Emacs.  If Emacs cannot find them, it will not start correctly.
301 If you run Emacs from the directory where it was built---that is, an
302 executable that has not been formally installed---Emacs instead
303 initializes @code{load-path} using the @file{lisp}
304 directory in the directory containing the sources from which it
305 was built.
306 @c Though there should be no *.el files in builddir/lisp, so it's pointless.
307 If you built Emacs in a separate directory from the
308 sources, it also adds the lisp directories from the build directory.
309 (In all cases, elements are represented as absolute file names.)
311 @cindex site-lisp directories
312 Unless you start Emacs with the @option{--no-site-lisp} option,
313 it then adds two more @file{site-lisp} directories to the front of
314 @code{load-path}.  These are intended for locally installed Lisp files,
315 and are normally of the form:
317 @example
318 "/usr/local/share/emacs/@var{version}/site-lisp"
319 @end example
321 @noindent
324 @example
325 "/usr/local/share/emacs/site-lisp"
326 @end example
328 @noindent
329 The first one is for locally installed files for a specific Emacs
330 version; the second is for locally installed files meant for use
331 with all installed Emacs versions.  (If Emacs is running uninstalled,
332 it also adds @file{site-lisp} directories from the source and build
333 directories, if they exist.  Normally these directories do not contain
334 @file{site-lisp} directories.)
336 @cindex @env{EMACSLOADPATH} environment variable
337 If the environment variable @env{EMACSLOADPATH} is set, it modifies
338 the above initialization procedure.  Emacs initializes
339 @code{load-path} based on the value of the environment variable.
341 The syntax of @env{EMACSLOADPATH} is the same as used for @code{PATH};
342 directories are separated by @samp{:} (or @samp{;}, on some
343 operating systems).
344 @ignore
345 @c AFAICS, does not (yet) work right to specify non-absolute elements.
346 and @samp{.} stands for the current default directory.
347 @end ignore
348 Here is an example of how to set @env{EMACSLOADPATH} variable (from a
349 @command{sh}-style shell):
351 @example
352 export EMACSLOADPATH=/home/foo/.emacs.d/lisp:
353 @end example
355 An empty element in the value of the environment variable, whether
356 trailing (as in the above example), leading, or embedded, is replaced
357 by the default value of @code{load-path} as determined by the standard
358 initialization procedure.  If there are no such empty elements, then
359 @env{EMACSLOADPATH} specifies the entire @code{load-path}.  You must
360 include either an empty element, or the explicit path to the directory
361 containing the standard Lisp files, else Emacs will not function.
362 (Another way to modify @code{load-path} is to use the @option{-L}
363 command-line option when starting Emacs; see below.)
365   For each directory in @code{load-path}, Emacs then checks to see if
366 it contains a file @file{subdirs.el}, and if so, loads it.  The
367 @file{subdirs.el} file is created when Emacs is built/installed,
368 and contains code that causes Emacs to add any subdirectories of those
369 directories to @code{load-path}.  Both immediate subdirectories and
370 subdirectories multiple levels down are added.  But it excludes
371 subdirectories whose names do not start with a letter or digit, and
372 subdirectories named @file{RCS} or @file{CVS}, and subdirectories
373 containing a file named @file{.nosearch}.
375   Next, Emacs adds any extra load directories that you specify using the
376 @option{-L} command-line option (@pxref{Action Arguments,,,emacs, The
377 GNU Emacs Manual}).  It also adds the directories where optional
378 packages are installed, if any (@pxref{Packaging Basics}).
380   It is common to add code to one's init file (@pxref{Init File}) to
381 add one or more directories to @code{load-path}.  For example:
383 @example
384 (push "~/.emacs.d/lisp" load-path)
385 @end example
387   Dumping Emacs uses a special value of @code{load-path}.  If you use
388 a @file{site-load.el} or @file{site-init.el} file to customize the
389 dumped Emacs (@pxref{Building Emacs}), any changes to @code{load-path}
390 that these files make will be lost after dumping.
392 @deffn Command locate-library library &optional nosuffix path interactive-call
393 This command finds the precise file name for library @var{library}.  It
394 searches for the library in the same way @code{load} does, and the
395 argument @var{nosuffix} has the same meaning as in @code{load}: don't
396 add suffixes @samp{.elc} or @samp{.el} to the specified name
397 @var{library}.
399 If the @var{path} is non-@code{nil}, that list of directories is used
400 instead of @code{load-path}.
402 When @code{locate-library} is called from a program, it returns the file
403 name as a string.  When the user runs @code{locate-library}
404 interactively, the argument @var{interactive-call} is @code{t}, and this
405 tells @code{locate-library} to display the file name in the echo area.
406 @end deffn
408 @cindex shadowed Lisp files
409 @deffn Command list-load-path-shadows &optional stringp
410 This command shows a list of @dfn{shadowed} Emacs Lisp files.  A
411 shadowed file is one that will not normally be loaded, despite being
412 in a directory on @code{load-path}, due to the existence of another
413 similarly-named file in a directory earlier on @code{load-path}.
415 For instance, suppose @code{load-path} is set to
417 @example
418   ("/opt/emacs/site-lisp" "/usr/share/emacs/23.3/lisp")
419 @end example
421 @noindent
422 and that both these directories contain a file named @file{foo.el}.
423 Then @code{(require 'foo)} never loads the file in the second
424 directory.  Such a situation might indicate a problem in the way Emacs
425 was installed.
427 When called from Lisp, this function prints a message listing the
428 shadowed files, instead of displaying them in a buffer.  If the
429 optional argument @code{stringp} is non-@code{nil}, it instead returns
430 the shadowed files as a string.
431 @end deffn
433 @node Loading Non-ASCII
434 @section Loading Non-@acronym{ASCII} Characters
435 @cindex loading, and non-ASCII characters
436 @cindex non-ASCII characters in loaded files
438   When Emacs Lisp programs contain string constants with non-@acronym{ASCII}
439 characters, these can be represented within Emacs either as unibyte
440 strings or as multibyte strings (@pxref{Text Representations}).  Which
441 representation is used depends on how the file is read into Emacs.  If
442 it is read with decoding into multibyte representation, the text of the
443 Lisp program will be multibyte text, and its string constants will be
444 multibyte strings.  If a file containing Latin-1 characters (for
445 example) is read without decoding, the text of the program will be
446 unibyte text, and its string constants will be unibyte strings.
447 @xref{Coding Systems}.
449   In most Emacs Lisp programs, the fact that non-@acronym{ASCII}
450 strings are multibyte strings should not be noticeable, since
451 inserting them in unibyte buffers converts them to unibyte
452 automatically.  However, if this does make a difference, you can force
453 a particular Lisp file to be interpreted as unibyte by writing
454 @samp{coding: raw-text} in a local variables section.  With
455 that designator, the file will unconditionally be interpreted as
456 unibyte.  This can matter when making keybindings to
457 non-@acronym{ASCII} characters written as @code{?v@var{literal}}.
459 @node Autoload
460 @section Autoload
461 @cindex autoload
463   The @dfn{autoload} facility lets you register the existence of a
464 function or macro, but put off loading the file that defines it.  The
465 first call to the function automatically loads the proper library, in
466 order to install the real definition and other associated code, then
467 runs the real definition as if it had been loaded all along.
468 Autoloading can also be triggered by looking up the documentation of
469 the function or macro (@pxref{Documentation Basics}).
471 @menu
472 * When to Autoload::   When to Use Autoload.
473 @end menu
475   There are two ways to set up an autoloaded function: by calling
476 @code{autoload}, and by writing a ``magic'' comment in the
477 source before the real definition.  @code{autoload} is the low-level
478 primitive for autoloading; any Lisp program can call @code{autoload} at
479 any time.  Magic comments are the most convenient way to make a function
480 autoload, for packages installed along with Emacs.  These comments do
481 nothing on their own, but they serve as a guide for the command
482 @code{update-file-autoloads}, which constructs calls to @code{autoload}
483 and arranges to execute them when Emacs is built.
485 @defun autoload function filename &optional docstring interactive type
486 This function defines the function (or macro) named @var{function} so as
487 to load automatically from @var{filename}.  The string @var{filename}
488 specifies the file to load to get the real definition of @var{function}.
490 If @var{filename} does not contain either a directory name, or the
491 suffix @code{.el} or @code{.elc}, this function insists on adding one
492 of these suffixes, and it will not load from a file whose name is just
493 @var{filename} with no added suffix.  (The variable
494 @code{load-suffixes} specifies the exact required suffixes.)
496 The argument @var{docstring} is the documentation string for the
497 function.  Specifying the documentation string in the call to
498 @code{autoload} makes it possible to look at the documentation without
499 loading the function's real definition.  Normally, this should be
500 identical to the documentation string in the function definition
501 itself.  If it isn't, the function definition's documentation string
502 takes effect when it is loaded.
504 If @var{interactive} is non-@code{nil}, that says @var{function} can be
505 called interactively.  This lets completion in @kbd{M-x} work without
506 loading @var{function}'s real definition.  The complete interactive
507 specification is not given here; it's not needed unless the user
508 actually calls @var{function}, and when that happens, it's time to load
509 the real definition.
511 You can autoload macros and keymaps as well as ordinary functions.
512 Specify @var{type} as @code{macro} if @var{function} is really a macro.
513 Specify @var{type} as @code{keymap} if @var{function} is really a
514 keymap.  Various parts of Emacs need to know this information without
515 loading the real definition.
517 An autoloaded keymap loads automatically during key lookup when a prefix
518 key's binding is the symbol @var{function}.  Autoloading does not occur
519 for other kinds of access to the keymap.  In particular, it does not
520 happen when a Lisp program gets the keymap from the value of a variable
521 and calls @code{define-key}; not even if the variable name is the same
522 symbol @var{function}.
524 @cindex function cell in autoload
525 If @var{function} already has a non-void function definition that is not
526 an autoload object, this function does nothing and returns @code{nil}.
527 Otherwise, it constructs an autoload object (@pxref{Autoload Type}),
528 and stores it as the function definition for @var{function}.  The
529 autoload object has this form:
531 @example
532 (autoload @var{filename} @var{docstring} @var{interactive} @var{type})
533 @end example
535 For example,
537 @example
538 @group
539 (symbol-function 'run-prolog)
540      @result{} (autoload "prolog" 169681 t nil)
541 @end group
542 @end example
544 @noindent
545 In this case, @code{"prolog"} is the name of the file to load, 169681
546 refers to the documentation string in the
547 @file{emacs/etc/DOC} file (@pxref{Documentation Basics}),
548 @code{t} means the function is interactive, and @code{nil} that it is
549 not a macro or a keymap.
550 @end defun
552 @defun autoloadp object
553 This function returns non-@code{nil} if @var{object} is an autoload
554 object.  For example, to check if @code{run-prolog} is defined as an
555 autoloaded function, evaluate
557 @smallexample
558 (autoloadp (symbol-function 'run-prolog))
559 @end smallexample
560 @end defun
562 @cindex autoload errors
563   The autoloaded file usually contains other definitions and may require
564 or provide one or more features.  If the file is not completely loaded
565 (due to an error in the evaluation of its contents), any function
566 definitions or @code{provide} calls that occurred during the load are
567 undone.  This is to ensure that the next attempt to call any function
568 autoloading from this file will try again to load the file.  If not for
569 this, then some of the functions in the file might be defined by the
570 aborted load, but fail to work properly for the lack of certain
571 subroutines not loaded successfully because they come later in the file.
573   If the autoloaded file fails to define the desired Lisp function or
574 macro, then an error is signaled with data @code{"Autoloading failed to
575 define function @var{function-name}"}.
577 @findex update-file-autoloads
578 @findex update-directory-autoloads
579 @cindex magic autoload comment
580 @cindex autoload cookie
581 @anchor{autoload cookie}
582   A magic autoload comment (often called an @dfn{autoload cookie})
583 consists of @samp{;;;###autoload}, on a line by itself,
584 just before the real definition of the function in its
585 autoloadable source file.  The command @kbd{M-x update-file-autoloads}
586 writes a corresponding @code{autoload} call into @file{loaddefs.el}.
587 (The string that serves as the autoload cookie and the name of the
588 file generated by @code{update-file-autoloads} can be changed from the
589 above defaults, see below.)
590 Building Emacs loads @file{loaddefs.el} and thus calls @code{autoload}.
591 @kbd{M-x update-directory-autoloads} is even more powerful; it updates
592 autoloads for all files in the current directory.
594   The same magic comment can copy any kind of form into
595 @file{loaddefs.el}.  The form following the magic comment is copied
596 verbatim, @emph{except} if it is one of the forms which the autoload
597 facility handles specially (e.g., by conversion into an
598 @code{autoload} call).  The forms which are not copied verbatim are
599 the following:
601 @table @asis
602 @item Definitions for function or function-like objects:
603 @code{defun} and @code{defmacro}; also @code{cl-defun} and
604 @code{cl-defmacro} (@pxref{Argument Lists,,,cl,Common Lisp Extensions}),
605 and @code{define-overloadable-function} (see the commentary in
606 @file{mode-local.el}).
608 @item Definitions for major or minor modes:
609 @code{define-minor-mode}, @code{define-globalized-minor-mode},
610 @code{define-generic-mode}, @code{define-derived-mode},
611 @code{easy-mmode-define-minor-mode},
612 @code{easy-mmode-define-global-mode}, @code{define-compilation-mode},
613 and @code{define-global-minor-mode}.
615 @item Other definition types:
616 @code{defcustom}, @code{defgroup}, @code{defclass}
617 (@pxref{Top,EIEIO,,eieio,EIEIO}), and @code{define-skeleton}
618 (@pxref{Top,Autotyping,,autotype,Autotyping}).
619 @end table
621   You can also use a magic comment to execute a form at build time
622 @emph{without} executing it when the file itself is loaded.  To do this,
623 write the form @emph{on the same line} as the magic comment.  Since it
624 is in a comment, it does nothing when you load the source file; but
625 @kbd{M-x update-file-autoloads} copies it to @file{loaddefs.el}, where
626 it is executed while building Emacs.
628   The following example shows how @code{doctor} is prepared for
629 autoloading with a magic comment:
631 @example
632 ;;;###autoload
633 (defun doctor ()
634   "Switch to *doctor* buffer and start giving psychotherapy."
635   (interactive)
636   (switch-to-buffer "*doctor*")
637   (doctor-mode))
638 @end example
640 @noindent
641 Here's what that produces in @file{loaddefs.el}:
643 @example
644 (autoload (quote doctor) "doctor" "\
645 Switch to *doctor* buffer and start giving psychotherapy.
647 \(fn)" t nil)
648 @end example
650 @noindent
651 @cindex @code{fn} in function's documentation string
652 The backslash and newline immediately following the double-quote are a
653 convention used only in the preloaded uncompiled Lisp files such as
654 @file{loaddefs.el}; they tell @code{make-docfile} to put the
655 documentation string in the @file{etc/DOC} file.  @xref{Building Emacs}.
656 See also the commentary in @file{lib-src/make-docfile.c}.  @samp{(fn)}
657 in the usage part of the documentation string is replaced with the
658 function's name when the various help functions (@pxref{Help
659 Functions}) display it.
661   If you write a function definition with an unusual macro that is not
662 one of the known and recognized function definition methods, use of an
663 ordinary magic autoload comment would copy the whole definition into
664 @code{loaddefs.el}.  That is not desirable.  You can put the desired
665 @code{autoload} call into @code{loaddefs.el} instead by writing this:
667 @example
668 ;;;###autoload (autoload 'foo "myfile")
669 (mydefunmacro foo
670   ...)
671 @end example
673   You can use a non-default string as the autoload cookie and have the
674 corresponding autoload calls written into a file whose name is
675 different from the default @file{loaddefs.el}.  Emacs provides two
676 variables to control this:
678 @defvar generate-autoload-cookie
679 The value of this variable should be a string whose syntax is a Lisp
680 comment.  @kbd{M-x update-file-autoloads} copies the Lisp form that
681 follows the cookie into the autoload file it generates.  The default
682 value of this variable is @code{";;;###autoload"}.
683 @end defvar
685 @defvar generated-autoload-file
686 The value of this variable names an Emacs Lisp file where the autoload
687 calls should go.  The default value is @file{loaddefs.el}, but you can
688 override that, e.g., in the local variables section of a
689 @file{.el} file (@pxref{File Local Variables}).  The autoload file is
690 assumed to contain a trailer starting with a formfeed character.
691 @end defvar
693   The following function may be used to explicitly load the library
694 specified by an autoload object:
696 @defun autoload-do-load autoload &optional name macro-only
697 This function performs the loading specified by @var{autoload}, which
698 should be an autoload object.  The optional argument @var{name}, if
699 non-@code{nil}, should be a symbol whose function value is
700 @var{autoload}; in that case, the return value of this function is the
701 symbol's new function value.  If the value of the optional argument
702 @var{macro-only} is @code{macro}, this function avoids loading a
703 function, only a macro.
704 @end defun
706 @node When to Autoload
707 @subsection When to Use Autoload
708 @cindex autoload, when to use
710 Do not add an autoload comment unless it is really necessary.
711 Autoloading code means it is always globally visible.  Once an item is
712 autoloaded, there is no compatible way to transition back to it not
713 being autoloaded (after people become accustomed to being able to use it
714 without an explicit load).
716 @itemize
717 @item
718 The most common items to autoload are the interactive entry points to a
719 library.  For example, if @file{python.el} is a library defining a
720 major-mode for editing Python code, autoload the definition of the
721 @code{python-mode} function, so that people can simply use @kbd{M-x
722 python-mode} to load the library.
724 @item
725 Variables usually don't need to be autoloaded.  An exception is if the
726 variable on its own is generally useful without the whole defining
727 library being loaded.  (An example of this might be something like
728 @code{find-exec-terminator}.)
730 @item
731 Don't autoload a user option just so that a user can set it.
733 @item
734 Never add an autoload @emph{comment} to silence a compiler warning in
735 another file.  In the file that produces the warning, use
736 @code{(defvar foo)} to silence an undefined variable warning, and
737 @code{declare-function} (@pxref{Declaring Functions}) to silence an
738 undefined function warning; or require the relevant library; or use an
739 explicit autoload @emph{statement}.
740 @end itemize
742 @node Repeated Loading
743 @section Repeated Loading
744 @cindex repeated loading
746   You can load a given file more than once in an Emacs session.  For
747 example, after you have rewritten and reinstalled a function definition
748 by editing it in a buffer, you may wish to return to the original
749 version; you can do this by reloading the file it came from.
751   When you load or reload files, bear in mind that the @code{load} and
752 @code{load-library} functions automatically load a byte-compiled file
753 rather than a non-compiled file of similar name.  If you rewrite a file
754 that you intend to save and reinstall, you need to byte-compile the new
755 version; otherwise Emacs will load the older, byte-compiled file instead
756 of your newer, non-compiled file!  If that happens, the message
757 displayed when loading the file includes, @samp{(compiled; note, source is
758 newer)}, to remind you to recompile it.
760   When writing the forms in a Lisp library file, keep in mind that the
761 file might be loaded more than once.  For example, think about whether
762 each variable should be reinitialized when you reload the library;
763 @code{defvar} does not change the value if the variable is already
764 initialized.  (@xref{Defining Variables}.)
766   The simplest way to add an element to an alist is like this:
768 @example
769 (push '(leif-mode " Leif") minor-mode-alist)
770 @end example
772 @noindent
773 But this would add multiple elements if the library is reloaded.  To
774 avoid the problem, use @code{add-to-list} (@pxref{List Variables}):
776 @example
777 (add-to-list 'minor-mode-alist '(leif-mode " Leif"))
778 @end example
780   Occasionally you will want to test explicitly whether a library has
781 already been loaded.  If the library uses @code{provide} to provide a
782 named feature, you can use @code{featurep} earlier in the file to test
783 whether the @code{provide} call has been executed before (@pxref{Named
784 Features}).  Alternatively, you could use something like this:
786 @example
787 (defvar foo-was-loaded nil)
789 (unless foo-was-loaded
790   @var{execute-first-time-only}
791   (setq foo-was-loaded t))
792 @end example
794 @noindent
796 @node Named Features
797 @section Features
798 @cindex features
799 @cindex requiring features
800 @cindex providing features
802   @code{provide} and @code{require} are an alternative to
803 @code{autoload} for loading files automatically.  They work in terms of
804 named @dfn{features}.  Autoloading is triggered by calling a specific
805 function, but a feature is loaded the first time another program asks
806 for it by name.
808   A feature name is a symbol that stands for a collection of functions,
809 variables, etc.  The file that defines them should @dfn{provide} the
810 feature.  Another program that uses them may ensure they are defined by
811 @dfn{requiring} the feature.  This loads the file of definitions if it
812 hasn't been loaded already.
814 @cindex load error with require
815   To require the presence of a feature, call @code{require} with the
816 feature name as argument.  @code{require} looks in the global variable
817 @code{features} to see whether the desired feature has been provided
818 already.  If not, it loads the feature from the appropriate file.  This
819 file should call @code{provide} at the top level to add the feature to
820 @code{features}; if it fails to do so, @code{require} signals an error.
822   For example, in @file{idlwave.el}, the definition for
823 @code{idlwave-complete-filename} includes the following code:
825 @example
826 (defun idlwave-complete-filename ()
827   "Use the comint stuff to complete a file name."
828    (require 'comint)
829    (let* ((comint-file-name-chars "~/A-Za-z0-9+@@:_.$#%=@{@}\\-")
830           (comint-completion-addsuffix nil)
831           ...)
832        (comint-dynamic-complete-filename)))
833 @end example
835 @noindent
836 The expression @code{(require 'comint)} loads the file @file{comint.el}
837 if it has not yet been loaded, ensuring that
838 @code{comint-dynamic-complete-filename} is defined.  Features are
839 normally named after the files that provide them, so that
840 @code{require} need not be given the file name.  (Note that it is
841 important that the @code{require} statement be outside the body of the
842 @code{let}.  Loading a library while its variables are let-bound can
843 have unintended consequences, namely the variables becoming unbound
844 after the let exits.)
846 The @file{comint.el} file contains the following top-level expression:
848 @example
849 (provide 'comint)
850 @end example
852 @noindent
853 This adds @code{comint} to the global @code{features} list, so that
854 @code{(require 'comint)} will henceforth know that nothing needs to be
855 done.
857 @cindex byte-compiling @code{require}
858   When @code{require} is used at top level in a file, it takes effect
859 when you byte-compile that file (@pxref{Byte Compilation}) as well as
860 when you load it.  This is in case the required package contains macros
861 that the byte compiler must know about.  It also avoids byte compiler
862 warnings for functions and variables defined in the file loaded with
863 @code{require}.
865   Although top-level calls to @code{require} are evaluated during
866 byte compilation, @code{provide} calls are not.  Therefore, you can
867 ensure that a file of definitions is loaded before it is byte-compiled
868 by including a @code{provide} followed by a @code{require} for the same
869 feature, as in the following example.
871 @example
872 @group
873 (provide 'my-feature)  ; @r{Ignored by byte compiler,}
874                        ;   @r{evaluated by @code{load}.}
875 (require 'my-feature)  ; @r{Evaluated by byte compiler.}
876 @end group
877 @end example
879 @noindent
880 The compiler ignores the @code{provide}, then processes the
881 @code{require} by loading the file in question.  Loading the file does
882 execute the @code{provide} call, so the subsequent @code{require} call
883 does nothing when the file is loaded.
885 @defun provide feature &optional subfeatures
886 This function announces that @var{feature} is now loaded, or being
887 loaded, into the current Emacs session.  This means that the facilities
888 associated with @var{feature} are or will be available for other Lisp
889 programs.
891 The direct effect of calling @code{provide} is to add @var{feature} to
892 the front of @code{features} if it is not already in that list and
893 call any @code{eval-after-load} code waiting for it (@pxref{Hooks for
894 Loading}).  The argument @var{feature} must be a symbol.
895 @code{provide} returns @var{feature}.
897 If provided, @var{subfeatures} should be a list of symbols indicating
898 a set of specific subfeatures provided by this version of
899 @var{feature}.  You can test the presence of a subfeature using
900 @code{featurep}.  The idea of subfeatures is that you use them when a
901 package (which is one @var{feature}) is complex enough to make it
902 useful to give names to various parts or functionalities of the
903 package, which might or might not be loaded, or might or might not be
904 present in a given version.  @xref{Network Feature Testing}, for
905 an example.
907 @example
908 features
909      @result{} (bar bish)
911 (provide 'foo)
912      @result{} foo
913 features
914      @result{} (foo bar bish)
915 @end example
917 When a file is loaded to satisfy an autoload, and it stops due to an
918 error in the evaluation of its contents, any function definitions or
919 @code{provide} calls that occurred during the load are undone.
920 @xref{Autoload}.
921 @end defun
923 @defun require feature &optional filename noerror
924 This function checks whether @var{feature} is present in the current
925 Emacs session (using @code{(featurep @var{feature})}; see below).  The
926 argument @var{feature} must be a symbol.
928 If the feature is not present, then @code{require} loads @var{filename}
929 with @code{load}.  If @var{filename} is not supplied, then the name of
930 the symbol @var{feature} is used as the base file name to load.
931 However, in this case, @code{require} insists on finding @var{feature}
932 with an added @samp{.el} or @samp{.elc} suffix (possibly extended with
933 a compression suffix); a file whose name is just @var{feature} won't
934 be used.  (The variable @code{load-suffixes} specifies the exact
935 required Lisp suffixes.)
937 If @var{noerror} is non-@code{nil}, that suppresses errors from actual
938 loading of the file.  In that case, @code{require} returns @code{nil}
939 if loading the file fails.  Normally, @code{require} returns
940 @var{feature}.
942 If loading the file succeeds but does not provide @var{feature},
943 @code{require} signals an error about the missing feature.
944 @end defun
946 @defun featurep feature &optional subfeature
947 This function returns @code{t} if @var{feature} has been provided in
948 the current Emacs session (i.e., if @var{feature} is a member of
949 @code{features}.)  If @var{subfeature} is non-@code{nil}, then the
950 function returns @code{t} only if that subfeature is provided as well
951 (i.e., if @var{subfeature} is a member of the @code{subfeature}
952 property of the @var{feature} symbol.)
953 @end defun
955 @defvar features
956 The value of this variable is a list of symbols that are the features
957 loaded in the current Emacs session.  Each symbol was put in this list
958 with a call to @code{provide}.  The order of the elements in the
959 @code{features} list is not significant.
960 @end defvar
962 @node Where Defined
963 @section Which File Defined a Certain Symbol
964 @cindex symbol, where defined
965 @cindex where was a symbol defined
967 @defun symbol-file symbol &optional type
968 This function returns the name of the file that defined @var{symbol}.
969 If @var{type} is @code{nil}, then any kind of definition is acceptable.
970 If @var{type} is @code{defun}, @code{defvar}, or @code{defface}, that
971 specifies function definition, variable definition, or face definition
972 only.
974 The value is normally an absolute file name.  It can also be @code{nil},
975 if the definition is not associated with any file.  If @var{symbol}
976 specifies an autoloaded function, the value can be a relative file name
977 without extension.
978 @end defun
980   The basis for @code{symbol-file} is the data in the variable
981 @code{load-history}.
983 @defvar load-history
984 The value of this variable is an alist that associates the names of
985 loaded library files with the names of the functions and variables
986 they defined, as well as the features they provided or required.
988 Each element in this alist describes one loaded library (including
989 libraries that are preloaded at startup).  It is a list whose @sc{car}
990 is the absolute file name of the library (a string).  The rest of the
991 list elements have these forms:
993 @table @code
994 @item @var{var}
995 The symbol @var{var} was defined as a variable.
996 @item (defun . @var{fun})
997 The function @var{fun} was defined.
998 @item (t . @var{fun})
999 The function @var{fun} was previously an autoload before this library
1000 redefined it as a function.  The following element is always
1001 @code{(defun . @var{fun})}, which represents defining @var{fun} as a
1002 function.
1003 @item (autoload . @var{fun})
1004 The function @var{fun} was defined as an autoload.
1005 @item (defface . @var{face})
1006 The face @var{face} was defined.
1007 @item (require . @var{feature})
1008 The feature @var{feature} was required.
1009 @item (provide . @var{feature})
1010 The feature @var{feature} was provided.
1011 @item (cl-defmethod @var{method} @var{specializers})
1012 The named @var{method} was defined by using @code{cl-defmethod}, with
1013 @var{specializers} as its specializers.
1014 @item (define-type . @var{type})
1015 The type @var{type} was defined.
1016 @end table
1018 The value of @code{load-history} may have one element whose @sc{car} is
1019 @code{nil}.  This element describes definitions made with
1020 @code{eval-buffer} on a buffer that is not visiting a file.
1021 @end defvar
1023   The command @code{eval-region} updates @code{load-history}, but does so
1024 by adding the symbols defined to the element for the file being visited,
1025 rather than replacing that element.  @xref{Eval}.
1027 @node Unloading
1028 @section Unloading
1029 @cindex unloading packages
1031 @c Emacs 19 feature
1032   You can discard the functions and variables loaded by a library to
1033 reclaim memory for other Lisp objects.  To do this, use the function
1034 @code{unload-feature}:
1036 @deffn Command unload-feature feature &optional force
1037 This command unloads the library that provided feature @var{feature}.
1038 It undefines all functions, macros, and variables defined in that
1039 library with @code{defun}, @code{defalias}, @code{defsubst},
1040 @code{defmacro}, @code{defconst}, @code{defvar}, and @code{defcustom}.
1041 It then restores any autoloads formerly associated with those symbols.
1042 (Loading saves these in the @code{autoload} property of the symbol.)
1044 Before restoring the previous definitions, @code{unload-feature} runs
1045 @code{remove-hook} to remove functions in the library from certain
1046 hooks.  These hooks include variables whose names end in @samp{-hook}
1047 (or the deprecated suffix @samp{-hooks}), plus those listed in
1048 @code{unload-feature-special-hooks}, as well as
1049 @code{auto-mode-alist}.  This is to prevent Emacs from ceasing to
1050 function because important hooks refer to functions that are no longer
1051 defined.
1053 Standard unloading activities also undoes ELP profiling of functions
1054 in that library, unprovides any features provided by the library, and
1055 cancels timers held in variables defined by the library.
1057 @vindex @var{feature}-unload-function
1058 If these measures are not sufficient to prevent malfunction, a library
1059 can define an explicit unloader named @code{@var{feature}-unload-function}.
1060 If that symbol is defined as a function, @code{unload-feature} calls
1061 it with no arguments before doing anything else.  It can do whatever
1062 is appropriate to unload the library.  If it returns @code{nil},
1063 @code{unload-feature} proceeds to take the normal unload actions.
1064 Otherwise it considers the job to be done.
1066 Ordinarily, @code{unload-feature} refuses to unload a library on which
1067 other loaded libraries depend.  (A library @var{a} depends on library
1068 @var{b} if @var{a} contains a @code{require} for @var{b}.)  If the
1069 optional argument @var{force} is non-@code{nil}, dependencies are
1070 ignored and you can unload any library.
1071 @end deffn
1073   The @code{unload-feature} function is written in Lisp; its actions are
1074 based on the variable @code{load-history}.
1076 @defvar unload-feature-special-hooks
1077 This variable holds a list of hooks to be scanned before unloading a
1078 library, to remove functions defined in the library.
1079 @end defvar
1081 @node Hooks for Loading
1082 @section Hooks for Loading
1083 @cindex loading hooks
1084 @cindex hooks for loading
1086 You can ask for code to be executed each time Emacs loads a library,
1087 by using the variable @code{after-load-functions}:
1089 @defvar after-load-functions
1090 This abnormal hook is run after loading a file.  Each function in the
1091 hook is called with a single argument, the absolute filename of the
1092 file that was just loaded.
1093 @end defvar
1095 If you want code to be executed when a @emph{particular} library is
1096 loaded, use the macro @code{with-eval-after-load}:
1098 @defmac with-eval-after-load library body@dots{}
1099 This macro arranges to evaluate @var{body} at the end of loading
1100 the file @var{library}, each time @var{library} is loaded.  If
1101 @var{library} is already loaded, it evaluates @var{body} right away.
1103 You don't need to give a directory or extension in the file name
1104 @var{library}.  Normally, you just give a bare file name, like this:
1106 @example
1107 (with-eval-after-load "edebug" (def-edebug-spec c-point t))
1108 @end example
1110 To restrict which files can trigger the evaluation, include a
1111 directory or an extension or both in @var{library}.  Only a file whose
1112 absolute true name (i.e., the name with all symbolic links chased out)
1113 matches all the given name components will match.  In the following
1114 example, @file{my_inst.elc} or @file{my_inst.elc.gz} in some directory
1115 @code{..../foo/bar} will trigger the evaluation, but not
1116 @file{my_inst.el}:
1118 @example
1119 (with-eval-after-load "foo/bar/my_inst.elc" @dots{})
1120 @end example
1122 @var{library} can also be a feature (i.e., a symbol), in which case
1123 @var{body} is evaluated at the end of any file where
1124 @code{(provide @var{library})} is called.
1126 An error in @var{body} does not undo the load, but does prevent
1127 execution of the rest of @var{body}.
1128 @end defmac
1130 Normally, well-designed Lisp programs should not use
1131 @code{with-eval-after-load}.  If you need to examine and set the
1132 variables defined in another library (those meant for outside use),
1133 you can do it immediately---there is no need to wait until the library
1134 is loaded.  If you need to call functions defined by that library, you
1135 should load the library, preferably with @code{require} (@pxref{Named
1136 Features}).
1138 @node Dynamic Modules
1139 @section Emacs Dynamic Modules
1140 @cindex dynamic modules
1142 @c FIXME: This is intentionally incomplete, as the module integration
1143 @c is not yet finished.  To be refined later.
1144   A @dfn{dynamic Emacs module} is a shared library that provides
1145 additional functionality for use in Emacs Lisp programs, just like a
1146 package written in Emacs Lisp would.
1148   Functions that load Emacs Lisp packages can also load dynamic
1149 modules.  They recognize dynamic modules by looking at their file-name
1150 extension, a.k.a.@: ``suffix''.  This suffix is platform-dependent.
1152 @defvar module-file-suffix
1153 This variable holds the system-dependent value of the file-name
1154 extension of the module files.  Its value is @file{.so} on POSIX hosts
1155 and @file{.dll} on MS-Windows.
1156 @end defvar
1158 @findex emacs_module_init
1159 @vindex plugin_is_GPL_compatible
1160 Every dynamic module should export a C-callable function named
1161 @code{emacs_module_init}, which Emacs will call as part of the call to
1162 @code{load} or @code{require} which loads the module.  It should also
1163 export a symbol named @code{plugin_is_GPL_compatible} to indicate that
1164 its code is released under the GPL or compatible license; Emacs will
1165 refuse to load modules that don't export such a symbol.
1167 If a module needs to call Emacs functions, it should do so through the
1168 API defined and documented in the header file @file{emacs-module.h}
1169 that is part of the Emacs distribution.
1171 @cindex user-ptr object
1172 Modules can create @code{user-ptr} Lisp objects that embed pointers to
1173 C struct's defined by the module.  This is useful for keeping around
1174 complex data structures created by a module, to be passed back to the
1175 module's functions.  User-ptr objects can also have associated
1176 @dfn{finalizers} -- functions to be run when the object is GC'ed; this
1177 is useful for freeing any resources allocated for the underlying data
1178 structure, such as memory, open file descriptors, etc.
1180 @defun user-ptrp object
1181 This function returns @code{t} if its argument is a @code{user-ptr}
1182 object.
1183 @end defun
1185 Loadable modules in Emacs are enabled by using the
1186 @kbd{--with-modules} option at configure time.
1188 If you write your own dynamic modules, you may wish to verify their
1189 conformance to the Emacs dynamic module API.  Invoking Emacs with the
1190 @kbd{--module-assertions} option will help you in this matter.
1191 @xref{Initial Options,,,emacs, The GNU Emacs Manual}.