* doc/lispintro/emacs-lisp-intro.texi (Data types):
[emacs.git] / doc / lispintro / emacs-lisp-intro.texi
blob183e68f66601b6ed811ff7db28514afaac488fda
1 \input texinfo                                      @c -*-texinfo-*-
2 @comment %**start of header
3 @setfilename ../../info/eintr.info
4 @c setfilename emacs-lisp-intro.info
5 @c sethtmlfilename emacs-lisp-intro.html
6 @settitle Programming in Emacs Lisp
7 @include docstyle.texi
8 @syncodeindex vr cp
9 @syncodeindex fn cp
10 @finalout
12 @include emacsver.texi
14 @c ================ How to Print a Book in Various Sizes ================
16 @c This book can be printed in any of three different sizes.
17 @c Set the following @-commands appropriately.
19 @c     7 by 9.25 inches:
20 @c              @smallbook
21 @c              @clear largebook
23 @c     8.5 by 11 inches:
24 @c              @c smallbook
25 @c              @set largebook
27 @c     European A4 size paper:
28 @c              @c smallbook
29 @c              @afourpaper
30 @c              @set largebook
32 @c (Note: if you edit the book so as to change the length of the
33 @c table of contents, you may have to change the value of 'pageno' below.)
35 @c <<<< For hard copy printing, this file is now
36 @c      set for smallbook, which works for all sizes
37 @c      of paper, and with PostScript figures >>>>
39 @set smallbook
40 @ifset smallbook
41 @smallbook
42 @clear  largebook
43 @end ifset
45 @c ================ Included Figures ================
47 @c If you clear this, the figures will be printed as ASCII diagrams
48 @c rather than PostScript/PDF.
49 @c (This is not relevant to Info, since Info only handles ASCII.)
50 @set print-postscript-figures
51 @c clear print-postscript-figures
53 @comment %**end of header
55 @c per rms and peterb, use 10pt fonts for the main text, mostly to
56 @c save on paper cost.
57 @c Do this inside @tex for now, so current makeinfo does not complain.
58 @tex
59 @ifset smallbook
60 @fonttextsize 10
62 @end ifset
63 \global\hbadness=6666 % don't worry about not-too-underfull boxes
64 @end tex
66 @c These refer to the printed book sold by the FSF.
67 @set edition-number 3.10
68 @set update-date 28 October 2009
70 @c For next or subsequent edition:
71 @c   create function using with-output-to-temp-buffer
72 @c   create a major mode, with keymaps
73 @c   run an asynchronous process, like grep or diff
75 @c For 8.5 by 11 inch format: do not use such a small amount of
76 @c whitespace between paragraphs as smallbook format
77 @ifset largebook
78 @tex
79 \global\parskip 6pt plus 1pt
80 @end tex
81 @end ifset
83 @c For all sized formats:  print within-book cross
84 @c reference with ``...''  rather than [...]
86 @c This works with the texinfo.tex file, version 2003-05-04.08,
87 @c in the Texinfo version 4.6 of the 2003 Jun 13 distribution.
89 @tex
90 \if \xrefprintnodename
91  \global\def\xrefprintnodename#1{\unskip, ``#1''}
92  \else
93  \global\def\xrefprintnodename#1{ ``#1''}
94 \fi
95 % \global\def\xrefprintnodename#1{, ``#1''}
96 @end tex
98 @c ----------------------------------------------------
100 @dircategory Emacs lisp
101 @direntry
102 * Emacs Lisp Intro: (eintr).    A simple introduction to Emacs Lisp programming.
103 @end direntry
105 @copying
106 This is an @cite{Introduction to Programming in Emacs Lisp}, for
107 people who are not programmers.
108 @sp 1
109 @iftex
110 Edition @value{edition-number}, @value{update-date}
111 @end iftex
112 @ifnottex
113 Distributed with Emacs version @value{EMACSVER}.
114 @end ifnottex
115 @sp 1
116 Copyright @copyright{} 1990--1995, 1997, 2001--2015 Free Software
117 Foundation, Inc.
118 @sp 1
120 @iftex
121 Published by the:@*
123 GNU Press,               @hfill @uref{http://www.fsf.org/licensing/gnu-press/}@*
124 a division of the               @hfill email: @email{sales@@fsf.org}@*
125 Free Software Foundation, Inc.  @hfill Tel: +1 (617) 542-5942@*
126 51 Franklin Street, Fifth Floor @hfill Fax: +1 (617) 542-2652@*
127 Boston, MA 02110-1301 USA
128 @end iftex
130 @ifnottex
131 Printed copies available from @uref{http://shop.fsf.org/}. Published by:
133 @example
134 GNU Press,                        http://www.fsf.org/licensing/gnu-press/
135 a division of the                 email: sales@@fsf.org
136 Free Software Foundation, Inc.    Tel: +1 (617) 542-5942
137 51 Franklin Street, Fifth Floor   Fax: +1 (617) 542-2652
138 Boston, MA 02110-1301 USA
139 @end example
140 @end ifnottex
142 @sp 1
143 ISBN 1-882114-43-4
145 @quotation
146 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
147 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3 or
148 any later version published by the Free Software Foundation; there
149 being no Invariant Section, with the Front-Cover Texts being ``A GNU
150 Manual'', and with the Back-Cover Texts as in (a) below.  A copy of
151 the license is included in the section entitled ``GNU Free
152 Documentation License''.
154 (a) The FSF's Back-Cover Text is: ``You have the freedom to
155 copy and modify this GNU manual.  Buying copies from the FSF
156 supports it in developing GNU and promoting software freedom.''
157 @end quotation
158 @end copying
160 @c half title; two lines here, so do not use 'shorttitlepage'
161 @tex
162 {\begingroup%
163     \hbox{}\vskip 1.5in \chaprm \centerline{An Introduction to}%
164         \endgroup}%
165 {\begingroup\hbox{}\vskip 0.25in \chaprm%
166         \centerline{Programming in Emacs Lisp}%
167         \endgroup\page\hbox{}\page}
168 @end tex
170 @titlepage
171 @sp 6
172 @center @titlefont{An Introduction to}
173 @sp 2
174 @center @titlefont{Programming in Emacs Lisp}
175 @sp 2
176 @center Revised Third Edition
177 @sp 4
178 @center by Robert J. Chassell
180 @page
181 @vskip 0pt plus 1filll
182 @insertcopying
183 @end titlepage
185 @iftex
186 @headings off
187 @evenheading @thispage @| @| @thischapter
188 @oddheading @thissection @| @| @thispage
189 @end iftex
191 @ifnothtml
192 @c     Keep T.O.C. short by tightening up for largebook
193 @ifset largebook
194 @tex
195 \global\parskip 2pt plus 1pt
196 \global\advance\baselineskip by -1pt
197 @end tex
198 @end ifset
199 @end ifnothtml
201 @shortcontents
202 @contents
204 @ifnottex
205 @node Top
206 @top An Introduction to Programming in Emacs Lisp
208 @ifset WWW_GNU_ORG
209 @html
210 <p>The homepage for GNU Emacs is at
211 <a href="/software/emacs/">http://www.gnu.org/software/emacs/</a>.<br>
212 To view this manual in other formats, click
213 <a href="/software/emacs/manual/eintr.html">here</a>.
214 @end html
215 @end ifset
217 @insertcopying
219 This master menu first lists each chapter and index; then it lists
220 every node in every chapter.
221 @end ifnottex
223 @c >>>> Set pageno appropriately <<<<
225 @c The first page of the Preface is a roman numeral; it is the first
226 @c right handed page after the Table of Contents; hence the following
227 @c setting must be for an odd negative number.
229 @c iftex
230 @c global@pageno = -11
231 @c end iftex
233 @set COUNT-WORDS count-words-example
234 @c Length of variable name chosen so that things still line up when expanded.
236 @menu
237 * Preface::                     What to look for.
238 * List Processing::             What is Lisp?
239 * Practicing Evaluation::       Running several programs.
240 * Writing Defuns::              How to write function definitions.
241 * Buffer Walk Through::         Exploring a few buffer-related functions.
242 * More Complex::                A few, even more complex functions.
243 * Narrowing & Widening::        Restricting your and Emacs attention to
244                                     a region.
245 * car cdr & cons::              Fundamental functions in Lisp.
246 * Cutting & Storing Text::      Removing text and saving it.
247 * List Implementation::         How lists are implemented in the computer.
248 * Yanking::                     Pasting stored text.
249 * Loops & Recursion::           How to repeat a process.
250 * Regexp Search::               Regular expression searches.
251 * Counting Words::              A review of repetition and regexps.
252 * Words in a defun::            Counting words in a @code{defun}.
253 * Readying a Graph::            A prototype graph printing function.
254 * Emacs Initialization::        How to write a @file{.emacs} file.
255 * Debugging::                   How to run the Emacs Lisp debuggers.
256 * Conclusion::                  Now you have the basics.
257 * the-the::                     An appendix: how to find reduplicated words.
258 * Kill Ring::                   An appendix: how the kill ring works.
259 * Full Graph::                  How to create a graph with labeled axes.
260 * Free Software and Free Manuals::
261 * GNU Free Documentation License::
262 * Index::
263 * About the Author::
265 @detailmenu
266  --- The Detailed Node Listing ---
268 Preface
270 * Why::                         Why learn Emacs Lisp?
271 * On Reading this Text::        Read, gain familiarity, pick up habits....
272 * Who You Are::                 For whom this is written.
273 * Lisp History::
274 * Note for Novices::            You can read this as a novice.
275 * Thank You::
277 List Processing
279 * Lisp Lists::                  What are lists?
280 * Run a Program::               Any list in Lisp is a program ready to run.
281 * Making Errors::               Generating an error message.
282 * Names & Definitions::         Names of symbols and function definitions.
283 * Lisp Interpreter::            What the Lisp interpreter does.
284 * Evaluation::                  Running a program.
285 * Variables::                   Returning a value from a variable.
286 * Arguments::                   Passing information to a function.
287 * set & setq::                  Setting the value of a variable.
288 * Summary::                     The major points.
289 * Error Message Exercises::
291 Lisp Lists
293 * Numbers Lists::               List have numbers, other lists, in them.
294 * Lisp Atoms::                  Elemental entities.
295 * Whitespace in Lists::         Formatting lists to be readable.
296 * Typing Lists::                How GNU Emacs helps you type lists.
298 The Lisp Interpreter
300 * Complications::               Variables, Special forms, Lists within.
301 * Byte Compiling::              Specially processing code for speed.
303 Evaluation
305 * How the Interpreter Acts::    Returns and Side Effects...
306 * Evaluating Inner Lists::      Lists within lists...
308 Variables
310 * fill-column Example::
311 * Void Function::               The error message for a symbol
312                                   without a function.
313 * Void Variable::               The error message for a symbol without a value.
315 Arguments
317 * Data types::                  Types of data passed to a function.
318 * Args as Variable or List::    An argument can be the value
319                                   of a variable or list.
320 * Variable Number of Arguments::  Some functions may take a
321                                   variable number of arguments.
322 * Wrong Type of Argument::      Passing an argument of the wrong type
323                                   to a function.
324 * message::                     A useful function for sending messages.
326 Setting the Value of a Variable
328 * Using set::                  Setting values.
329 * Using setq::                 Setting a quoted value.
330 * Counting::                   Using @code{setq} to count.
332 Practicing Evaluation
334 * How to Evaluate::            Typing editing commands or @kbd{C-x C-e}
335                                  causes evaluation.
336 * Buffer Names::               Buffers and files are different.
337 * Getting Buffers::            Getting a buffer itself, not merely its name.
338 * Switching Buffers::          How to change to another buffer.
339 * Buffer Size & Locations::    Where point is located and the size of
340                                the buffer.
341 * Evaluation Exercise::
343 How To Write Function Definitions
345 * Primitive Functions::
346 * defun::                        The @code{defun} macro.
347 * Install::                      Install a function definition.
348 * Interactive::                  Making a function interactive.
349 * Interactive Options::          Different options for @code{interactive}.
350 * Permanent Installation::       Installing code permanently.
351 * let::                          Creating and initializing local variables.
352 * if::                           What if?
353 * else::                         If--then--else expressions.
354 * Truth & Falsehood::            What Lisp considers false and true.
355 * save-excursion::               Keeping track of point and buffer.
356 * Review::
357 * defun Exercises::
359 Install a Function Definition
361 * Effect of installation::
362 * Change a defun::              How to change a function definition.
364 Make a Function Interactive
366 * Interactive multiply-by-seven::  An overview.
367 * multiply-by-seven in detail::    The interactive version.
369 @code{let}
371 * Prevent confusion::
372 * Parts of let Expression::
373 * Sample let Expression::
374 * Uninitialized let Variables::
376 The @code{if} Special Form
378 * if in more detail::
379 * type-of-animal in detail::    An example of an @code{if} expression.
381 Truth and Falsehood in Emacs Lisp
383 * nil explained::               @code{nil} has two meanings.
385 @code{save-excursion}
387 * Point and mark::              A review of various locations.
388 * Template for save-excursion::
390 A Few Buffer-Related Functions
392 * Finding More::                How to find more information.
393 * simplified-beginning-of-buffer::  Shows @code{goto-char},
394                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
395 * mark-whole-buffer::           Almost the same as @code{beginning-of-buffer}.
396 * append-to-buffer::            Uses @code{save-excursion} and
397                                 @code{insert-buffer-substring}.
398 * Buffer Related Review::       Review.
399 * Buffer Exercises::
401 The Definition of @code{mark-whole-buffer}
403 * mark-whole-buffer overview::
404 * Body of mark-whole-buffer::   Only three lines of code.
406 The Definition of @code{append-to-buffer}
408 * append-to-buffer overview::
409 * append interactive::          A two part interactive expression.
410 * append-to-buffer body::       Incorporates a @code{let} expression.
411 * append save-excursion::       How the @code{save-excursion} works.
413 A Few More Complex Functions
415 * copy-to-buffer::              With @code{set-buffer}, @code{get-buffer-create}.
416 * insert-buffer::               Read-only, and with @code{or}.
417 * beginning-of-buffer::         Shows @code{goto-char},
418                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
419 * Second Buffer Related Review::
420 * optional Exercise::
422 The Definition of @code{insert-buffer}
424 * insert-buffer code::
425 * insert-buffer interactive::   When you can read, but not write.
426 * insert-buffer body::          The body has an @code{or} and a @code{let}.
427 * if & or::                     Using an @code{if} instead of an @code{or}.
428 * Insert or::                   How the @code{or} expression works.
429 * Insert let::                  Two @code{save-excursion} expressions.
430 * New insert-buffer::
432 The Interactive Expression in @code{insert-buffer}
434 * Read-only buffer::            When a buffer cannot be modified.
435 * b for interactive::           An existing buffer or else its name.
437 Complete Definition of @code{beginning-of-buffer}
439 * Optional Arguments::
440 * beginning-of-buffer opt arg::  Example with optional argument.
441 * beginning-of-buffer complete::
443 @code{beginning-of-buffer} with an Argument
445 * Disentangle beginning-of-buffer::
446 * Large buffer case::
447 * Small buffer case::
449 Narrowing and Widening
451 * Narrowing advantages::        The advantages of narrowing
452 * save-restriction::            The @code{save-restriction} special form.
453 * what-line::                   The number of the line that point is on.
454 * narrow Exercise::
456 @code{car}, @code{cdr}, @code{cons}: Fundamental Functions
458 * Strange Names::               An historical aside: why the strange names?
459 * car & cdr::                   Functions for extracting part of a list.
460 * cons::                        Constructing a list.
461 * nthcdr::                      Calling @code{cdr} repeatedly.
462 * nth::
463 * setcar::                      Changing the first element of a list.
464 * setcdr::                      Changing the rest of a list.
465 * cons Exercise::
467 @code{cons}
469 * Build a list::
470 * length::                      How to find the length of a list.
472 Cutting and Storing Text
474 * Storing Text::                Text is stored in a list.
475 * zap-to-char::                 Cutting out text up to a character.
476 * kill-region::                 Cutting text out of a region.
477 * copy-region-as-kill::         A definition for copying text.
478 * Digression into C::           Minor note on C programming language macros.
479 * defvar::                      How to give a variable an initial value.
480 * cons & search-fwd Review::
481 * search Exercises::
483 @code{zap-to-char}
485 * Complete zap-to-char::        The complete implementation.
486 * zap-to-char interactive::     A three part interactive expression.
487 * zap-to-char body::            A short overview.
488 * search-forward::              How to search for a string.
489 * progn::                       The @code{progn} special form.
490 * Summing up zap-to-char::      Using @code{point} and @code{search-forward}.
492 @code{kill-region}
494 * Complete kill-region::        The function definition.
495 * condition-case::              Dealing with a problem.
496 * Lisp macro::
498 @code{copy-region-as-kill}
500 * Complete copy-region-as-kill::  The complete function definition.
501 * copy-region-as-kill body::      The body of @code{copy-region-as-kill}.
503 The Body of @code{copy-region-as-kill}
505 * last-command & this-command::
506 * kill-append function::
507 * kill-new function::
509 Initializing a Variable with @code{defvar}
511 * See variable current value::
512 * defvar and asterisk::
514 How Lists are Implemented
516 * Lists diagrammed::
517 * Symbols as Chest::            Exploring a powerful metaphor.
518 * List Exercise::
520 Yanking Text Back
522 * Kill Ring Overview::
523 * kill-ring-yank-pointer::      The kill ring is a list.
524 * yank nthcdr Exercises::       The @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
526 Loops and Recursion
528 * while::                       Causing a stretch of code to repeat.
529 * dolist dotimes::
530 * Recursion::                   Causing a function to call itself.
531 * Looping exercise::
533 @code{while}
535 * Looping with while::          Repeat so long as test returns true.
536 * Loop Example::                A @code{while} loop that uses a list.
537 * print-elements-of-list::      Uses @code{while}, @code{car}, @code{cdr}.
538 * Incrementing Loop::           A loop with an incrementing counter.
539 * Incrementing Loop Details::
540 * Decrementing Loop::           A loop with a decrementing counter.
542 Details of an Incrementing Loop
544 * Incrementing Example::        Counting pebbles in a triangle.
545 * Inc Example parts::           The parts of the function definition.
546 * Inc Example altogether::      Putting the function definition together.
548 Loop with a Decrementing Counter
550 * Decrementing Example::        More pebbles on the beach.
551 * Dec Example parts::           The parts of the function definition.
552 * Dec Example altogether::      Putting the function definition together.
554 Save your time: @code{dolist} and @code{dotimes}
556 * dolist::
557 * dotimes::
559 Recursion
561 * Building Robots::             Same model, different serial number ...
562 * Recursive Definition Parts::  Walk until you stop ...
563 * Recursion with list::         Using a list as the test whether to recurse.
564 * Recursive triangle function::
565 * Recursion with cond::
566 * Recursive Patterns::          Often used templates.
567 * No Deferment::                Don't store up work ...
568 * No deferment solution::
570 Recursion in Place of a Counter
572 * Recursive Example arg of 1 or 2::
573 * Recursive Example arg of 3 or 4::
575 Recursive Patterns
577 * Every::
578 * Accumulate::
579 * Keep::
581 Regular Expression Searches
583 * sentence-end::                The regular expression for @code{sentence-end}.
584 * re-search-forward::           Very similar to @code{search-forward}.
585 * forward-sentence::            A straightforward example of regexp search.
586 * forward-paragraph::           A somewhat complex example.
587 * etags::                       How to create your own @file{TAGS} table.
588 * Regexp Review::
589 * re-search Exercises::
591 @code{forward-sentence}
593 * Complete forward-sentence::
594 * fwd-sentence while loops::    Two @code{while} loops.
595 * fwd-sentence re-search::      A regular expression search.
597 @code{forward-paragraph}: a Goldmine of Functions
599 * forward-paragraph in brief::  Key parts of the function definition.
600 * fwd-para let::                The @code{let*} expression.
601 * fwd-para while::              The forward motion @code{while} loop.
603 Counting: Repetition and Regexps
605 * Why Count Words::
606 * @value{COUNT-WORDS}::         Use a regexp, but find a problem.
607 * recursive-count-words::       Start with case of no words in region.
608 * Counting Exercise::
610 The @code{@value{COUNT-WORDS}} Function
612 * Design @value{COUNT-WORDS}::  The definition using a @code{while} loop.
613 * Whitespace Bug::              The Whitespace Bug in @code{@value{COUNT-WORDS}}.
615 Counting Words in a @code{defun}
617 * Divide and Conquer::
618 * Words and Symbols::           What to count?
619 * Syntax::                      What constitutes a word or symbol?
620 * count-words-in-defun::        Very like @code{@value{COUNT-WORDS}}.
621 * Several defuns::              Counting several defuns in a file.
622 * Find a File::                 Do you want to look at a file?
623 * lengths-list-file::           A list of the lengths of many definitions.
624 * Several files::               Counting in definitions in different files.
625 * Several files recursively::   Recursively counting in different files.
626 * Prepare the data::            Prepare the data for display in a graph.
628 Count Words in @code{defuns} in Different Files
630 * lengths-list-many-files::     Return a list of the lengths of defuns.
631 * append::                      Attach one list to another.
633 Prepare the Data for Display in a Graph
635 * Data for Display in Detail::
636 * Sorting::                     Sorting lists.
637 * Files List::                  Making a list of files.
638 * Counting function definitions::
640 Readying a Graph
642 * Columns of a graph::
643 * graph-body-print::            How to print the body of a graph.
644 * recursive-graph-body-print::
645 * Printed Axes::
646 * Line Graph Exercise::
648 Your @file{.emacs} File
650 * Default Configuration::
651 * Site-wide Init::              You can write site-wide init files.
652 * defcustom::                   Emacs will write code for you.
653 * Beginning init File::         How to write a @file{.emacs} init file.
654 * Text and Auto-fill::          Automatically wrap lines.
655 * Mail Aliases::                Use abbreviations for email addresses.
656 * Indent Tabs Mode::            Don't use tabs with @TeX{}
657 * Keybindings::                 Create some personal keybindings.
658 * Keymaps::                     More about key binding.
659 * Loading Files::               Load (i.e., evaluate) files automatically.
660 * Autoload::                    Make functions available.
661 * Simple Extension::            Define a function; bind it to a key.
662 * X11 Colors::                  Colors in X.
663 * Miscellaneous::
664 * Mode Line::                   How to customize your mode line.
666 Debugging
668 * debug::                       How to use the built-in debugger.
669 * debug-on-entry::              Start debugging when you call a function.
670 * debug-on-quit::               Start debugging when you quit with @kbd{C-g}.
671 * edebug::                      How to use Edebug, a source level debugger.
672 * Debugging Exercises::
674 Handling the Kill Ring
676 * What the Kill Ring Does::
677 * current-kill::
678 * yank::                        Paste a copy of a clipped element.
679 * yank-pop::                    Insert element pointed to.
680 * ring file::
682 The @code{current-kill} Function
684 * Code for current-kill::
685 * Understanding current-kill::
687 @code{current-kill} in Outline
689 * Body of current-kill::
690 * Digression concerning error::  How to mislead humans, but not computers.
691 * Determining the Element::
693 A Graph with Labeled Axes
695 * Labeled Example::
696 * print-graph Varlist::         @code{let} expression in @code{print-graph}.
697 * print-Y-axis::                Print a label for the vertical axis.
698 * print-X-axis::                Print a horizontal label.
699 * Print Whole Graph::           The function to print a complete graph.
701 The @code{print-Y-axis} Function
703 * print-Y-axis in Detail::
704 * Height of label::             What height for the Y axis?
705 * Compute a Remainder::         How to compute the remainder of a division.
706 * Y Axis Element::              Construct a line for the Y axis.
707 * Y-axis-column::               Generate a list of Y axis labels.
708 * print-Y-axis Penultimate::    A not quite final version.
710 The @code{print-X-axis} Function
712 * Similarities differences::    Much like @code{print-Y-axis}, but not exactly.
713 * X Axis Tic Marks::            Create tic marks for the horizontal axis.
715 Printing the Whole Graph
717 * The final version::           A few changes.
718 * Test print-graph::            Run a short test.
719 * Graphing words in defuns::    Executing the final code.
720 * lambda::                      How to write an anonymous function.
721 * mapcar::                      Apply a function to elements of a list.
722 * Another Bug::                 Yet another bug @dots{} most insidious.
723 * Final printed graph::         The graph itself!
725 @end detailmenu
726 @end menu
728 @node Preface
729 @unnumbered Preface
731 Most of the GNU Emacs integrated environment is written in the programming
732 language called Emacs Lisp.  The code written in this programming
733 language is the software---the sets of instructions---that tell the
734 computer what to do when you give it commands.  Emacs is designed so
735 that you can write new code in Emacs Lisp and easily install it as an
736 extension to the editor.
738 (GNU Emacs is sometimes called an ``extensible editor'', but it does
739 much more than provide editing capabilities.  It is better to refer to
740 Emacs as an ``extensible computing environment''.  However, that
741 phrase is quite a mouthful.  It is easier to refer to Emacs simply as
742 an editor.  Moreover, everything you do in Emacs---find the Mayan date
743 and phases of the moon, simplify polynomials, debug code, manage
744 files, read letters, write books---all these activities are kinds of
745 editing in the most general sense of the word.)
747 @menu
748 * Why::                         Why learn Emacs Lisp?
749 * On Reading this Text::        Read, gain familiarity, pick up habits....
750 * Who You Are::                 For whom this is written.
751 * Lisp History::
752 * Note for Novices::            You can read this as a novice.
753 * Thank You::
754 @end menu
756 @ifnottex
757 @node Why
758 @unnumberedsec Why Study Emacs Lisp?
759 @end ifnottex
761 Although Emacs Lisp is usually thought of in association only with Emacs,
762 it is a full computer programming language.  You can use Emacs Lisp as
763 you would any other programming language.
765 Perhaps you want to understand programming; perhaps you want to extend
766 Emacs; or perhaps you want to become a programmer.  This introduction to
767 Emacs Lisp is designed to get you started: to guide you in learning the
768 fundamentals of programming, and more importantly, to show you how you
769 can teach yourself to go further.
771 @node On Reading this Text
772 @unnumberedsec On Reading this Text
774 All through this document, you will see little sample programs you can
775 run inside of Emacs.  If you read this document in Info inside of GNU
776 Emacs, you can run the programs as they appear.  (This is easy to do and
777 is explained when the examples are presented.)  Alternatively, you can
778 read this introduction as a printed book while sitting beside a computer
779 running Emacs.  (This is what I like to do; I like printed books.)  If
780 you don't have a running Emacs beside you, you can still read this book,
781 but in this case, it is best to treat it as a novel or as a travel guide
782 to a country not yet visited: interesting, but not the same as being
783 there.
785 Much of this introduction is dedicated to walkthroughs or guided tours
786 of code used in GNU Emacs.  These tours are designed for two purposes:
787 first, to give you familiarity with real, working code (code you use
788 every day); and, second, to give you familiarity with the way Emacs
789 works.  It is interesting to see how a working environment is
790 implemented.
791 Also, I
792 hope that you will pick up the habit of browsing through source code.
793 You can learn from it and mine it for ideas.  Having GNU Emacs is like
794 having a dragon's cave of treasures.
796 In addition to learning about Emacs as an editor and Emacs Lisp as a
797 programming language, the examples and guided tours will give you an
798 opportunity to get acquainted with Emacs as a Lisp programming
799 environment.  GNU Emacs supports programming and provides tools that
800 you will want to become comfortable using, such as @kbd{M-.} (the key
801 which invokes the @code{find-tag} command).  You will also learn about
802 buffers and other objects that are part of the environment.
803 Learning about these features of Emacs is like learning new routes
804 around your home town.
806 @ignore
807 In addition, I have written several programs as extended examples.
808 Although these are examples, the programs are real.  I use them.
809 Other people use them.  You may use them.  Beyond the fragments of
810 programs used for illustrations, there is very little in here that is
811 ``just for teaching purposes''; what you see is used.  This is a great
812 advantage of Emacs Lisp: it is easy to learn to use it for work.
813 @end ignore
815 Finally, I hope to convey some of the skills for using Emacs to
816 learn aspects of programming that you don't know.  You can often use
817 Emacs to help you understand what puzzles you or to find out how to do
818 something new.  This self-reliance is not only a pleasure, but an
819 advantage.
821 @node Who You Are
822 @unnumberedsec For Whom This is Written
824 This text is written as an elementary introduction for people who are
825 not programmers.  If you are a programmer, you may not be satisfied with
826 this primer.  The reason is that you may have become expert at reading
827 reference manuals and be put off by the way this text is organized.
829 An expert programmer who reviewed this text said to me:
831 @quotation
832 @i{I prefer to learn from reference manuals.  I ``dive into'' each
833 paragraph, and ``come up for air'' between paragraphs.}
835 @i{When I get to the end of a paragraph, I assume that that subject is
836 done, finished, that I know everything I need (with the
837 possible exception of the case when the next paragraph starts talking
838 about it in more detail).  I expect that a well written reference manual
839 will not have a lot of redundancy, and that it will have excellent
840 pointers to the (one) place where the information I want is.}
841 @end quotation
843 This introduction is not written for this person!
845 Firstly, I try to say everything at least three times: first, to
846 introduce it; second, to show it in context; and third, to show it in a
847 different context, or to review it.
849 Secondly, I hardly ever put all the information about a subject in one
850 place, much less in one paragraph.  To my way of thinking, that imposes
851 too heavy a burden on the reader.  Instead I try to explain only what
852 you need to know at the time.  (Sometimes I include a little extra
853 information so you won't be surprised later when the additional
854 information is formally introduced.)
856 When you read this text, you are not expected to learn everything the
857 first time.  Frequently, you need only make, as it were, a ``nodding
858 acquaintance'' with some of the items mentioned.  My hope is that I have
859 structured the text and given you enough hints that you will be alert to
860 what is important, and concentrate on it.
862 You will need to ``dive into'' some paragraphs; there is no other way
863 to read them.  But I have tried to keep down the number of such
864 paragraphs.  This book is intended as an approachable hill, rather than
865 as a daunting mountain.
867 This introduction to @cite{Programming in Emacs Lisp} has a companion
868 document,
869 @iftex
870 @cite{The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
871 @end iftex
872 @ifnottex
873 @ref{Top, , The GNU Emacs Lisp Reference Manual, elisp, The GNU
874 Emacs Lisp Reference Manual}.
875 @end ifnottex
876 The reference manual has more detail than this introduction.  In the
877 reference manual, all the information about one topic is concentrated
878 in one place.  You should turn to it if you are like the programmer
879 quoted above.  And, of course, after you have read this
880 @cite{Introduction}, you will find the @cite{Reference Manual} useful
881 when you are writing your own programs.
883 @node Lisp History
884 @unnumberedsec Lisp History
885 @cindex Lisp history
887 Lisp was first developed in the late 1950s at the Massachusetts
888 Institute of Technology for research in artificial intelligence.  The
889 great power of the Lisp language makes it superior for other purposes as
890 well, such as writing editor commands and integrated environments.
892 @cindex Maclisp
893 @cindex Common Lisp
894 GNU Emacs Lisp is largely inspired by Maclisp, which was written at MIT
895 in the 1960s.  It is somewhat inspired by Common Lisp, which became a
896 standard in the 1980s.  However, Emacs Lisp is much simpler than Common
897 Lisp.  (The standard Emacs distribution contains an optional extensions
898 file, @file{cl.el}, that adds many Common Lisp features to Emacs Lisp.)
900 @node Note for Novices
901 @unnumberedsec A Note for Novices
903 If you don't know GNU Emacs, you can still read this document
904 profitably.  However, I recommend you learn Emacs, if only to learn to
905 move around your computer screen.  You can teach yourself how to use
906 Emacs with the built-in tutorial.  To use it, type @kbd{C-h t}.  (This
907 means you press and release the @key{CTRL} key and the @kbd{h} at the
908 same time, and then press and release @kbd{t}.)
910 Also, I often refer to one of Emacs's standard commands by listing the
911 keys which you press to invoke the command and then giving the name of
912 the command in parentheses, like this: @kbd{M-C-\}
913 (@code{indent-region}).  What this means is that the
914 @code{indent-region} command is customarily invoked by typing
915 @kbd{M-C-\}.  (You can, if you wish, change the keys that are typed to
916 invoke the command; this is called @dfn{rebinding}.  @xref{Keymaps, ,
917 Keymaps}.)  The abbreviation @kbd{M-C-\} means that you type your
918 @key{META} key, @key{CTRL} key and @key{\} key all at the same time.
919 (On many modern keyboards the @key{META} key is labeled
920 @key{ALT}.)
921 Sometimes a combination like this is called a keychord, since it is
922 similar to the way you play a chord on a piano.  If your keyboard does
923 not have a @key{META} key, the @key{ESC} key prefix is used in place
924 of it.  In this case, @kbd{M-C-\} means that you press and release your
925 @key{ESC} key and then type the @key{CTRL} key and the @key{\} key at
926 the same time.  But usually @kbd{M-C-\} means press the @key{CTRL} key
927 along with the key that is labeled @key{ALT} and, at the same time,
928 press the @key{\} key.
930 In addition to typing a lone keychord, you can prefix what you type
931 with @kbd{C-u}, which is called the ``universal argument''.  The
932 @kbd{C-u} keychord passes an argument to the subsequent command.
933 Thus, to indent a region of plain text by 6 spaces, mark the region,
934 and then type @w{@kbd{C-u 6 M-C-\}}.  (If you do not specify a number,
935 Emacs either passes the number 4 to the command or otherwise runs the
936 command differently than it would otherwise.)  @xref{Arguments, ,
937 Numeric Arguments, emacs, The GNU Emacs Manual}.
939 If you are reading this in Info using GNU Emacs, you can read through
940 this whole document just by pressing the space bar, @key{SPC}.
941 (To learn about Info, type @kbd{C-h i} and then select Info.)
943 A note on terminology:  when I use the word Lisp alone, I often am
944 referring to the various dialects of Lisp in general, but when I speak
945 of Emacs Lisp, I am referring to GNU Emacs Lisp in particular.
947 @node Thank You
948 @unnumberedsec Thank You
950 My thanks to all who helped me with this book.  My especial thanks to
951 @r{Jim Blandy}, @r{Noah Friedman}, @w{Jim Kingdon}, @r{Roland
952 McGrath}, @w{Frank Ritter}, @w{Randy Smith}, @w{Richard M.
953 Stallman}, and @w{Melissa Weisshaus}.  My thanks also go to both
954 @w{Philip Johnson} and @w{David Stampe} for their patient
955 encouragement.  My mistakes are my own.
957 @flushright
958 Robert J. Chassell
959 @ifnothtml
960 @email{bob@@gnu.org}
961 @end ifnothtml
962 @ifhtml
963 bob@@gnu.org
964 @end ifhtml
965 @end flushright
967 @c ================ Beginning of main text ================
969 @c Start main text on right-hand (verso) page
971 @tex
972 \par\vfill\supereject
973 \headings off
974 \ifodd\pageno
975     \par\vfill\supereject
976 \else
977     \par\vfill\supereject
978     \page\hbox{}\page
979     \par\vfill\supereject
981 @end tex
983 @c Note: this resetting of the page number back to 1 causes TeX to gripe
984 @c about already having seen page numbers 1-4 before (in the preface):
985 @c   pdfTeX warning (ext4): destination with the same identifier (name{1})
986 @c   has been already used, duplicate ignored
987 @c I guess that is harmless (what happens if a later part of the text
988 @c makes a link to something in the first 4 pages though?).
989 @c E.g., note that the Emacs manual has a preface, but does not bother
990 @c resetting the page numbers back to 1 after that.
991 @iftex
992 @headings off
993 @evenheading @thispage @| @| @thischapter
994 @oddheading @thissection @| @| @thispage
995 @global@pageno = 1
996 @end iftex
998 @node List Processing
999 @chapter List Processing
1001 To the untutored eye, Lisp is a strange programming language.  In Lisp
1002 code there are parentheses everywhere.  Some people even claim that
1003 the name stands for ``Lots of Isolated Silly Parentheses''.  But the
1004 claim is unwarranted.  Lisp stands for LISt Processing, and the
1005 programming language handles @emph{lists} (and lists of lists) by
1006 putting them between parentheses.  The parentheses mark the boundaries
1007 of the list.  Sometimes a list is preceded by a single apostrophe or
1008 quotation mark, @samp{'}@footnote{The single apostrophe or quotation
1009 mark is an abbreviation for the function @code{quote}; you need not
1010 think about functions now; functions are defined in @ref{Making
1011 Errors, , Generate an Error Message}.}  Lists are the basis of Lisp.
1013 @menu
1014 * Lisp Lists::                  What are lists?
1015 * Run a Program::               Any list in Lisp is a program ready to run.
1016 * Making Errors::               Generating an error message.
1017 * Names & Definitions::         Names of symbols and function definitions.
1018 * Lisp Interpreter::            What the Lisp interpreter does.
1019 * Evaluation::                  Running a program.
1020 * Variables::                   Returning a value from a variable.
1021 * Arguments::                   Passing information to a function.
1022 * set & setq::                  Setting the value of a variable.
1023 * Summary::                     The major points.
1024 * Error Message Exercises::
1025 @end menu
1027 @node Lisp Lists
1028 @section Lisp Lists
1029 @cindex Lisp Lists
1031 In Lisp, a list looks like this: @code{'(rose violet daisy buttercup)}.
1032 This list is preceded by a single apostrophe.  It could just as well be
1033 written as follows, which looks more like the kind of list you are likely
1034 to be familiar with:
1036 @smallexample
1037 @group
1038 '(rose
1039   violet
1040   daisy
1041   buttercup)
1042 @end group
1043 @end smallexample
1045 @noindent
1046 The elements of this list are the names of the four different flowers,
1047 separated from each other by whitespace and surrounded by parentheses,
1048 like flowers in a field with a stone wall around them.
1049 @cindex Flowers in a field
1051 @menu
1052 * Numbers Lists::               List have numbers, other lists, in them.
1053 * Lisp Atoms::                  Elemental entities.
1054 * Whitespace in Lists::         Formatting lists to be readable.
1055 * Typing Lists::                How GNU Emacs helps you type lists.
1056 @end menu
1058 @ifnottex
1059 @node Numbers Lists
1060 @unnumberedsubsec Numbers, Lists inside of Lists
1061 @end ifnottex
1063 Lists can also have numbers in them, as in this list: @code{(+ 2 2)}.
1064 This list has a plus-sign, @samp{+}, followed by two @samp{2}s, each
1065 separated by whitespace.
1067 In Lisp, both data and programs are represented the same way; that is,
1068 they are both lists of words, numbers, or other lists, separated by
1069 whitespace and surrounded by parentheses.  (Since a program looks like
1070 data, one program may easily serve as data for another; this is a very
1071 powerful feature of Lisp.)  (Incidentally, these two parenthetical
1072 remarks are @emph{not} Lisp lists, because they contain @samp{;} and
1073 @samp{.} as punctuation marks.)
1075 @need 1200
1076 Here is another list, this time with a list inside of it:
1078 @smallexample
1079 '(this list has (a list inside of it))
1080 @end smallexample
1082 The components of this list are the words @samp{this}, @samp{list},
1083 @samp{has}, and the list @samp{(a list inside of it)}.  The interior
1084 list is made up of the words @samp{a}, @samp{list}, @samp{inside},
1085 @samp{of}, @samp{it}.
1087 @node Lisp Atoms
1088 @subsection Lisp Atoms
1089 @cindex Lisp Atoms
1091 In Lisp, what we have been calling words are called @dfn{atoms}.  This
1092 term comes from the historical meaning of the word atom, which means
1093 ``indivisible''.  As far as Lisp is concerned, the words we have been
1094 using in the lists cannot be divided into any smaller parts and still
1095 mean the same thing as part of a program; likewise with numbers and
1096 single character symbols like @samp{+}.  On the other hand, unlike an
1097 ancient atom, a list can be split into parts.  (@xref{car cdr & cons,
1098 , @code{car} @code{cdr} & @code{cons} Fundamental Functions}.)
1100 In a list, atoms are separated from each other by whitespace.  They can be
1101 right next to a parenthesis.
1103 @cindex @samp{empty list} defined
1104 Technically speaking, a list in Lisp consists of parentheses surrounding
1105 atoms separated by whitespace or surrounding other lists or surrounding
1106 both atoms and other lists.  A list can have just one atom in it or
1107 have nothing in it at all.  A list with nothing in it looks like this:
1108 @code{()}, and is called the @dfn{empty list}.  Unlike anything else, an
1109 empty list is considered both an atom and a list at the same time.
1111 @cindex Symbolic expressions, introduced
1112 @cindex @samp{expression} defined
1113 @cindex @samp{form} defined
1114 The printed representation of both atoms and lists are called
1115 @dfn{symbolic expressions} or, more concisely, @dfn{s-expressions}.
1116 The word @dfn{expression} by itself can refer to either the printed
1117 representation, or to the atom or list as it is held internally in the
1118 computer.  Often, people use the term @dfn{expression}
1119 indiscriminately.  (Also, in many texts, the word @dfn{form} is used
1120 as a synonym for expression.)
1122 Incidentally, the atoms that make up our universe were named such when
1123 they were thought to be indivisible; but it has been found that physical
1124 atoms are not indivisible.  Parts can split off an atom or it can
1125 fission into two parts of roughly equal size.  Physical atoms were named
1126 prematurely, before their truer nature was found.  In Lisp, certain
1127 kinds of atom, such as an array, can be separated into parts; but the
1128 mechanism for doing this is different from the mechanism for splitting a
1129 list.  As far as list operations are concerned, the atoms of a list are
1130 unsplittable.
1132 As in English, the meanings of the component letters of a Lisp atom
1133 are different from the meaning the letters make as a word.  For
1134 example, the word for the South American sloth, the @samp{ai}, is
1135 completely different from the two words, @samp{a}, and @samp{i}.
1137 There are many kinds of atom in nature but only a few in Lisp: for
1138 example, @dfn{numbers}, such as 37, 511, or 1729, and @dfn{symbols}, such
1139 as @samp{+}, @samp{foo}, or @samp{forward-line}.  The words we have
1140 listed in the examples above are all symbols.  In everyday Lisp
1141 conversation, the word ``atom'' is not often used, because programmers
1142 usually try to be more specific about what kind of atom they are dealing
1143 with.  Lisp programming is mostly about symbols (and sometimes numbers)
1144 within lists.  (Incidentally, the preceding three word parenthetical
1145 remark is a proper list in Lisp, since it consists of atoms, which in
1146 this case are symbols, separated by whitespace and enclosed by
1147 parentheses, without any non-Lisp punctuation.)
1149 @need 1250
1150 Text between double quotation marks---even sentences or
1151 paragraphs---is also an atom.  Here is an example:
1152 @cindex Text between double quotation marks
1154 @smallexample
1155 '(this list includes "text between quotation marks.")
1156 @end smallexample
1158 @cindex @samp{string} defined
1159 @noindent
1160 In Lisp, all of the quoted text including the punctuation mark and the
1161 blank spaces is a single atom.  This kind of atom is called a
1162 @dfn{string} (for ``string of characters'') and is the sort of thing that
1163 is used for messages that a computer can print for a human to read.
1164 Strings are a different kind of atom than numbers or symbols and are
1165 used differently.
1167 @node Whitespace in Lists
1168 @subsection Whitespace in Lists
1169 @cindex Whitespace in lists
1171 @need 1200
1172 The amount of whitespace in a list does not matter.  From the point of view
1173 of the Lisp language,
1175 @smallexample
1176 @group
1177 '(this list
1178    looks like this)
1179 @end group
1180 @end smallexample
1182 @need 800
1183 @noindent
1184 is exactly the same as this:
1186 @smallexample
1187 '(this list looks like this)
1188 @end smallexample
1190 Both examples show what to Lisp is the same list, the list made up of
1191 the symbols @samp{this}, @samp{list}, @samp{looks}, @samp{like}, and
1192 @samp{this} in that order.
1194 Extra whitespace and newlines are designed to make a list more readable
1195 by humans.  When Lisp reads the expression, it gets rid of all the extra
1196 whitespace (but it needs to have at least one space between atoms in
1197 order to tell them apart.)
1199 Odd as it seems, the examples we have seen cover almost all of what Lisp
1200 lists look like!  Every other list in Lisp looks more or less like one
1201 of these examples, except that the list may be longer and more complex.
1202 In brief, a list is between parentheses, a string is between quotation
1203 marks, a symbol looks like a word, and a number looks like a number.
1204 (For certain situations, square brackets, dots and a few other special
1205 characters may be used; however, we will go quite far without them.)
1207 @node Typing Lists
1208 @subsection GNU Emacs Helps You Type Lists
1209 @cindex Help typing lists
1210 @cindex Formatting help
1212 When you type a Lisp expression in GNU Emacs using either Lisp
1213 Interaction mode or Emacs Lisp mode, you have available to you several
1214 commands to format the Lisp expression so it is easy to read.  For
1215 example, pressing the @key{TAB} key automatically indents the line the
1216 cursor is on by the right amount.  A command to properly indent the
1217 code in a region is customarily bound to @kbd{M-C-\}.  Indentation is
1218 designed so that you can see which elements of a list belong to which
1219 list---elements of a sub-list are indented more than the elements of
1220 the enclosing list.
1222 In addition, when you type a closing parenthesis, Emacs momentarily
1223 jumps the cursor back to the matching opening parenthesis, so you can
1224 see which one it is.  This is very useful, since every list you type
1225 in Lisp must have its closing parenthesis match its opening
1226 parenthesis.  (@xref{Major Modes, , Major Modes, emacs, The GNU Emacs
1227 Manual}, for more information about Emacs's modes.)
1229 @node Run a Program
1230 @section Run a Program
1231 @cindex Run a program
1232 @cindex Program, running one
1234 @cindex @samp{evaluate} defined
1235 A list in Lisp---any list---is a program ready to run.  If you run it
1236 (for which the Lisp jargon is @dfn{evaluate}), the computer will do one
1237 of three things: do nothing except return to you the list itself; send
1238 you an error message; or, treat the first symbol in the list as a
1239 command to do something.  (Usually, of course, it is the last of these
1240 three things that you really want!)
1242 @c use code for the single apostrophe, not samp.
1243 The single apostrophe, @code{'}, that I put in front of some of the
1244 example lists in preceding sections is called a @dfn{quote}; when it
1245 precedes a list, it tells Lisp to do nothing with the list, other than
1246 take it as it is written.  But if there is no quote preceding a list,
1247 the first item of the list is special: it is a command for the computer
1248 to obey.  (In Lisp, these commands are called @emph{functions}.)  The list
1249 @code{(+ 2 2)} shown above did not have a quote in front of it, so Lisp
1250 understands that the @code{+} is an instruction to do something with the
1251 rest of the list: add the numbers that follow.
1253 @need 1250
1254 If you are reading this inside of GNU Emacs in Info, here is how you can
1255 evaluate such a list:  place your cursor immediately after the right
1256 hand parenthesis of the following list and then type @kbd{C-x C-e}:
1258 @smallexample
1259 (+ 2 2)
1260 @end smallexample
1262 @c use code for the number four, not samp.
1263 @noindent
1264 You will see the number @code{4} appear in the echo area.  (In the
1265 jargon, what you have just done is ``evaluate the list.''  The echo area
1266 is the line at the bottom of the screen that displays or ``echoes''
1267 text.)  Now try the same thing with a quoted list:  place the cursor
1268 right after the following list and type @kbd{C-x C-e}:
1270 @smallexample
1271 '(this is a quoted list)
1272 @end smallexample
1274 @noindent
1275 You will see @code{(this is a quoted list)} appear in the echo area.
1277 @cindex Lisp interpreter, explained
1278 @cindex Interpreter, Lisp, explained
1279 In both cases, what you are doing is giving a command to the program
1280 inside of GNU Emacs called the @dfn{Lisp interpreter}---giving the
1281 interpreter a command to evaluate the expression.  The name of the Lisp
1282 interpreter comes from the word for the task done by a human who comes
1283 up with the meaning of an expression---who ``interprets'' it.
1285 You can also evaluate an atom that is not part of a list---one that is
1286 not surrounded by parentheses; again, the Lisp interpreter translates
1287 from the humanly readable expression to the language of the computer.
1288 But before discussing this (@pxref{Variables}), we will discuss what the
1289 Lisp interpreter does when you make an error.
1291 @node Making Errors
1292 @section Generate an Error Message
1293 @cindex Generate an error message
1294 @cindex Error message generation
1296 Partly so you won't worry if you do it accidentally, we will now give
1297 a command to the Lisp interpreter that generates an error message.
1298 This is a harmless activity; and indeed, we will often try to generate
1299 error messages intentionally.  Once you understand the jargon, error
1300 messages can be informative.  Instead of being called ``error''
1301 messages, they should be called ``help'' messages.  They are like
1302 signposts to a traveler in a strange country; deciphering them can be
1303 hard, but once understood, they can point the way.
1305 The error message is generated by a built-in GNU Emacs debugger.  We
1306 will ``enter the debugger''.  You get out of the debugger by typing @code{q}.
1308 What we will do is evaluate a list that is not quoted and does not
1309 have a meaningful command as its first element.  Here is a list almost
1310 exactly the same as the one we just used, but without the single-quote
1311 in front of it.  Position the cursor right after it and type @kbd{C-x
1312 C-e}:
1314 @smallexample
1315 (this is an unquoted list)
1316 @end smallexample
1318 @ignore
1319 @noindent
1320 What you see depends on which version of Emacs you are running.  GNU
1321 Emacs version 22 provides more information than version 20 and before.
1322 First, the more recent result of generating an error; then the
1323 earlier, version 20 result.
1325 @need 1250
1326 @noindent
1327 In GNU Emacs version 22, a @file{*Backtrace*} window will open up and
1328 you will see the following in it:
1329 @end ignore
1331 A @file{*Backtrace*} window will open up and you should see the
1332 following in it:
1334 @smallexample
1335 @group
1336 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1337 Debugger entered--Lisp error: (void-function this)
1338   (this is an unquoted list)
1339   eval((this is an unquoted list))
1340   eval-last-sexp-1(nil)
1341   eval-last-sexp(nil)
1342   call-interactively(eval-last-sexp)
1343 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1344 @end group
1345 @end smallexample
1347 @need 1200
1348 @noindent
1349 Your cursor will be in this window (you may have to wait a few seconds
1350 before it becomes visible).  To quit the debugger and make the
1351 debugger window go away, type:
1353 @smallexample
1355 @end smallexample
1357 @noindent
1358 Please type @kbd{q} right now, so you become confident that you can
1359 get out of the debugger.  Then, type @kbd{C-x C-e} again to re-enter
1362 @cindex @samp{function} defined
1363 Based on what we already know, we can almost read this error message.
1365 You read the @file{*Backtrace*} buffer from the bottom up; it tells
1366 you what Emacs did.  When you typed @kbd{C-x C-e}, you made an
1367 interactive call to the command @code{eval-last-sexp}.  @code{eval} is
1368 an abbreviation for ``evaluate'' and @code{sexp} is an abbreviation for
1369 ``symbolic expression''.  The command means ``evaluate last symbolic
1370 expression'', which is the expression just before your cursor.
1372 Each line above tells you what the Lisp interpreter evaluated next.
1373 The most recent action is at the top.  The buffer is called the
1374 @file{*Backtrace*} buffer because it enables you to track Emacs
1375 backwards.
1377 @need 800
1378 At the top of the @file{*Backtrace*} buffer, you see the line:
1380 @smallexample
1381 Debugger entered--Lisp error: (void-function this)
1382 @end smallexample
1384 @noindent
1385 The Lisp interpreter tried to evaluate the first atom of the list, the
1386 word @samp{this}.  It is this action that generated the error message
1387 @samp{void-function this}.
1389 The message contains the words @samp{void-function} and @samp{this}.
1391 @cindex @samp{function} defined
1392 The word @samp{function} was mentioned once before.  It is a very
1393 important word.  For our purposes, we can define it by saying that a
1394 @dfn{function} is a set of instructions to the computer that tell the
1395 computer to do something.
1397 Now we can begin to understand the error message: @samp{void-function
1398 this}.  The function (that is, the word @samp{this}) does not have a
1399 definition of any set of instructions for the computer to carry out.
1401 The slightly odd word, @samp{void-function}, is designed to cover the
1402 way Emacs Lisp is implemented, which is that when a symbol does not
1403 have a function definition attached to it, the place that should
1404 contain the instructions is ``void''.
1406 On the other hand, since we were able to add 2 plus 2 successfully, by
1407 evaluating @code{(+ 2 2)}, we can infer that the symbol @code{+} must
1408 have a set of instructions for the computer to obey and those
1409 instructions must be to add the numbers that follow the @code{+}.
1411 It is possible to prevent Emacs entering the debugger in cases like
1412 this.  We do not explain how to do that here, but we will mention what
1413 the result looks like, because you may encounter a similar situation
1414 if there is a bug in some Emacs code that you are using.  In such
1415 cases, you will see only one line of error message; it will appear in
1416 the echo area and look like this:
1418 @smallexample
1419 Symbol's function definition is void:@: this
1420 @end smallexample
1422 @noindent
1423 @ignore
1424 (Also, your terminal may beep at you---some do, some don't; and others
1425 blink.  This is just a device to get your attention.)
1426 @end ignore
1427 The message goes away as soon as you type a key, even just to
1428 move the cursor.
1430 We know the meaning of the word @samp{Symbol}.  It refers to the first
1431 atom of the list, the word @samp{this}.  The word @samp{function}
1432 refers to the instructions that tell the computer what to do.
1433 (Technically, the symbol tells the computer where to find the
1434 instructions, but this is a complication we can ignore for the
1435 moment.)
1437 The error message can be understood: @samp{Symbol's function
1438 definition is void:@: this}.  The symbol (that is, the word
1439 @samp{this}) lacks instructions for the computer to carry out.
1441 @node Names & Definitions
1442 @section Symbol Names and Function Definitions
1443 @cindex Symbol names
1445 We can articulate another characteristic of Lisp based on what we have
1446 discussed so far---an important characteristic: a symbol, like
1447 @code{+}, is not itself the set of instructions for the computer to
1448 carry out.  Instead, the symbol is used, perhaps temporarily, as a way
1449 of locating the definition or set of instructions.  What we see is the
1450 name through which the instructions can be found.  Names of people
1451 work the same way.  I can be referred to as @samp{Bob}; however, I am
1452 not the letters @samp{B}, @samp{o}, @samp{b} but am, or was, the
1453 consciousness consistently associated with a particular life-form.
1454 The name is not me, but it can be used to refer to me.
1456 In Lisp, one set of instructions can be attached to several names.
1457 For example, the computer instructions for adding numbers can be
1458 linked to the symbol @code{plus} as well as to the symbol @code{+}
1459 (and are in some dialects of Lisp).  Among humans, I can be referred
1460 to as @samp{Robert} as well as @samp{Bob} and by other words as well.
1462 On the other hand, a symbol can have only one function definition
1463 attached to it at a time.  Otherwise, the computer would be confused as
1464 to which definition to use.  If this were the case among people, only
1465 one person in the world could be named @samp{Bob}.  However, the function
1466 definition to which the name refers can be changed readily.
1467 (@xref{Install, , Install a Function Definition}.)
1469 Since Emacs Lisp is large, it is customary to name symbols in a way
1470 that identifies the part of Emacs to which the function belongs.
1471 Thus, all the names for functions that deal with Texinfo start with
1472 @samp{texinfo-} and those for functions that deal with reading mail
1473 start with @samp{rmail-}.
1475 @node Lisp Interpreter
1476 @section The Lisp Interpreter
1477 @cindex Lisp interpreter, what it does
1478 @cindex Interpreter, what it does
1480 Based on what we have seen, we can now start to figure out what the
1481 Lisp interpreter does when we command it to evaluate a list.
1482 First, it looks to see whether there is a quote before the list; if
1483 there is, the interpreter just gives us the list.  On the other
1484 hand, if there is no quote, the interpreter looks at the first element
1485 in the list and sees whether it has a function definition.  If it does,
1486 the interpreter carries out the instructions in the function definition.
1487 Otherwise, the interpreter prints an error message.
1489 This is how Lisp works.  Simple.  There are added complications which we
1490 will get to in a minute, but these are the fundamentals.  Of course, to
1491 write Lisp programs, you need to know how to write function definitions
1492 and attach them to names, and how to do this without confusing either
1493 yourself or the computer.
1495 @menu
1496 * Complications::               Variables, Special forms, Lists within.
1497 * Byte Compiling::              Specially processing code for speed.
1498 @end menu
1500 @ifnottex
1501 @node Complications
1502 @unnumberedsubsec Complications
1503 @end ifnottex
1505 Now, for the first complication.  In addition to lists, the Lisp
1506 interpreter can evaluate a symbol that is not quoted and does not have
1507 parentheses around it.  The Lisp interpreter will attempt to determine
1508 the symbol's value as a @dfn{variable}.  This situation is described
1509 in the section on variables.  (@xref{Variables}.)
1511 @cindex Special form
1512 The second complication occurs because some functions are unusual and
1513 do not work in the usual manner.  Those that don't are called
1514 @dfn{special forms}.  They are used for special jobs, like defining a
1515 function, and there are not many of them.  In the next few chapters,
1516 you will be introduced to several of the more important special forms.
1518 As well as special forms, there are also @dfn{macros}.  A macro
1519 is a construct defined in Lisp, which differs from a function in that it
1520 translates a Lisp expression into another expression that is to be
1521 evaluated in place of the original expression.  (@xref{Lisp macro}.)
1523 For the purposes of this introduction, you do not need to worry too much
1524 about whether something is a special form, macro, or ordinary function.
1525 For example, @code{if} is a special form (@pxref{if}), but @code{when}
1526 is a macro (@pxref{Lisp macro}).  In earlier versions of Emacs,
1527 @code{defun} was a special form, but now it is a macro (@pxref{defun}).
1528 It still behaves in the same way.
1530 The final complication is this: if the function that the
1531 Lisp interpreter is looking at is not a special form, and if it is part
1532 of a list, the Lisp interpreter looks to see whether the list has a list
1533 inside of it.  If there is an inner list, the Lisp interpreter first
1534 figures out what it should do with the inside list, and then it works on
1535 the outside list.  If there is yet another list embedded inside the
1536 inner list, it works on that one first, and so on.  It always works on
1537 the innermost list first.  The interpreter works on the innermost list
1538 first, to evaluate the result of that list.  The result may be
1539 used by the enclosing expression.
1541 Otherwise, the interpreter works left to right, from one expression to
1542 the next.
1544 @node Byte Compiling
1545 @subsection Byte Compiling
1546 @cindex Byte compiling
1548 One other aspect of interpreting: the Lisp interpreter is able to
1549 interpret two kinds of entity: humanly readable code, on which we will
1550 focus exclusively, and specially processed code, called @dfn{byte
1551 compiled} code, which is not humanly readable.  Byte compiled code
1552 runs faster than humanly readable code.
1554 You can transform humanly readable code into byte compiled code by
1555 running one of the compile commands such as @code{byte-compile-file}.
1556 Byte compiled code is usually stored in a file that ends with a
1557 @file{.elc} extension rather than a @file{.el} extension.  You will
1558 see both kinds of file in the @file{emacs/lisp} directory; the files
1559 to read are those with @file{.el} extensions.
1561 As a practical matter, for most things you might do to customize or
1562 extend Emacs, you do not need to byte compile; and I will not discuss
1563 the topic here.  @xref{Byte Compilation, , Byte Compilation, elisp,
1564 The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a full description of byte
1565 compilation.
1567 @node Evaluation
1568 @section Evaluation
1569 @cindex Evaluation
1571 When the Lisp interpreter works on an expression, the term for the
1572 activity is called @dfn{evaluation}.  We say that the interpreter
1573 ``evaluates the expression''.  I've used this term several times before.
1574 The word comes from its use in everyday language, ``to ascertain the
1575 value or amount of; to appraise'', according to @cite{Webster's New
1576 Collegiate Dictionary}.
1578 @menu
1579 * How the Interpreter Acts::    Returns and Side Effects...
1580 * Evaluating Inner Lists::      Lists within lists...
1581 @end menu
1583 @ifnottex
1584 @node How the Interpreter Acts
1585 @unnumberedsubsec How the Lisp Interpreter Acts
1586 @end ifnottex
1588 @cindex @samp{returned value} explained
1589 After evaluating an expression, the Lisp interpreter will most likely
1590 @dfn{return} the value that the computer produces by carrying out the
1591 instructions it found in the function definition, or perhaps it will
1592 give up on that function and produce an error message.  (The interpreter
1593 may also find itself tossed, so to speak, to a different function or it
1594 may attempt to repeat continually what it is doing for ever and ever in
1595 what is called an ``infinite loop''.  These actions are less common; and
1596 we can ignore them.)  Most frequently, the interpreter returns a value.
1598 @cindex @samp{side effect} defined
1599 At the same time the interpreter returns a value, it may do something
1600 else as well, such as move a cursor or copy a file; this other kind of
1601 action is called a @dfn{side effect}.  Actions that we humans think are
1602 important, such as printing results, are often ``side effects'' to the
1603 Lisp interpreter.  The jargon can sound peculiar, but it turns out that
1604 it is fairly easy to learn to use side effects.
1606 In summary, evaluating a symbolic expression most commonly causes the
1607 Lisp interpreter to return a value and perhaps carry out a side effect;
1608 or else produce an error.
1610 @node Evaluating Inner Lists
1611 @subsection Evaluating Inner Lists
1612 @cindex Inner list evaluation
1613 @cindex Evaluating inner lists
1615 If evaluation applies to a list that is inside another list, the outer
1616 list may use the value returned by the first evaluation as information
1617 when the outer list is evaluated.  This explains why inner expressions
1618 are evaluated first: the values they return are used by the outer
1619 expressions.
1621 @need 1250
1622 We can investigate this process by evaluating another addition example.
1623 Place your cursor after the following expression and type @kbd{C-x C-e}:
1625 @smallexample
1626 (+ 2 (+ 3 3))
1627 @end smallexample
1629 @noindent
1630 The number 8 will appear in the echo area.
1632 What happens is that the Lisp interpreter first evaluates the inner
1633 expression, @code{(+ 3 3)}, for which the value 6 is returned; then it
1634 evaluates the outer expression as if it were written @code{(+ 2 6)}, which
1635 returns the value 8.  Since there are no more enclosing expressions to
1636 evaluate, the interpreter prints that value in the echo area.
1638 Now it is easy to understand the name of the command invoked by the
1639 keystrokes @kbd{C-x C-e}: the name is @code{eval-last-sexp}.  The
1640 letters @code{sexp} are an abbreviation for ``symbolic expression'', and
1641 @code{eval} is an abbreviation for ``evaluate''.  The command means
1642 ``evaluate last symbolic expression''.
1644 As an experiment, you can try evaluating the expression by putting the
1645 cursor at the beginning of the next line immediately following the
1646 expression, or inside the expression.
1648 @need 800
1649 Here is another copy of the expression:
1651 @smallexample
1652 (+ 2 (+ 3 3))
1653 @end smallexample
1655 @noindent
1656 If you place the cursor at the beginning of the blank line that
1657 immediately follows the expression and type @kbd{C-x C-e}, you will
1658 still get the value 8 printed in the echo area.  Now try putting the
1659 cursor inside the expression.  If you put it right after the next to
1660 last parenthesis (so it appears to sit on top of the last parenthesis),
1661 you will get a 6 printed in the echo area!  This is because the command
1662 evaluates the expression @code{(+ 3 3)}.
1664 Now put the cursor immediately after a number.  Type @kbd{C-x C-e} and
1665 you will get the number itself.  In Lisp, if you evaluate a number, you
1666 get the number itself---this is how numbers differ from symbols.  If you
1667 evaluate a list starting with a symbol like @code{+}, you will get a
1668 value returned that is the result of the computer carrying out the
1669 instructions in the function definition attached to that name.  If a
1670 symbol by itself is evaluated, something different happens, as we will
1671 see in the next section.
1673 @node Variables
1674 @section Variables
1675 @cindex Variables
1677 In Emacs Lisp, a symbol can have a value attached to it just as it can
1678 have a function definition attached to it.  The two are different.
1679 The function definition is a set of instructions that a computer will
1680 obey.  A value, on the other hand, is something, such as number or a
1681 name, that can vary (which is why such a symbol is called a variable).
1682 The value of a symbol can be any expression in Lisp, such as a symbol,
1683 number, list, or string.  A symbol that has a value is often called a
1684 @dfn{variable}.
1686 A symbol can have both a function definition and a value attached to
1687 it at the same time.  Or it can have just one or the other.
1688 The two are separate.  This is somewhat similar
1689 to the way the name Cambridge can refer to the city in Massachusetts
1690 and have some information attached to the name as well, such as
1691 ``great programming center''.
1693 @ignore
1694 (Incidentally, in Emacs Lisp, a symbol can have two
1695 other things attached to it, too: a property list and a documentation
1696 string; these are discussed later.)
1697 @end ignore
1699 Another way to think about this is to imagine a symbol as being a chest
1700 of drawers.  The function definition is put in one drawer, the value in
1701 another, and so on.  What is put in the drawer holding the value can be
1702 changed without affecting the contents of the drawer holding the
1703 function definition, and vice versa.
1705 @menu
1706 * fill-column Example::
1707 * Void Function::               The error message for a symbol
1708                                   without a function.
1709 * Void Variable::               The error message for a symbol without a value.
1710 @end menu
1712 @ifnottex
1713 @node fill-column Example
1714 @unnumberedsubsec @code{fill-column}, an Example Variable
1715 @end ifnottex
1717 @findex fill-column, @r{an example variable}
1718 @cindex Example variable, @code{fill-column}
1719 @cindex Variable, example of, @code{fill-column}
1720 The variable @code{fill-column} illustrates a symbol with a value
1721 attached to it: in every GNU Emacs buffer, this symbol is set to some
1722 value, usually 72 or 70, but sometimes to some other value.  To find the
1723 value of this symbol, evaluate it by itself.  If you are reading this in
1724 Info inside of GNU Emacs, you can do this by putting the cursor after
1725 the symbol and typing @kbd{C-x C-e}:
1727 @smallexample
1728 fill-column
1729 @end smallexample
1731 @noindent
1732 After I typed @kbd{C-x C-e}, Emacs printed the number 72 in my echo
1733 area.  This is the value for which @code{fill-column} is set for me as I
1734 write this.  It may be different for you in your Info buffer.  Notice
1735 that the value returned as a variable is printed in exactly the same way
1736 as the value returned by a function carrying out its instructions.  From
1737 the point of view of the Lisp interpreter, a value returned is a value
1738 returned.  What kind of expression it came from ceases to matter once
1739 the value is known.
1741 A symbol can have any value attached to it or, to use the jargon, we can
1742 @dfn{bind} the variable to a value: to a number, such as 72; to a
1743 string, @code{"such as this"}; to a list, such as @code{(spruce pine
1744 oak)}; we can even bind a variable to a function definition.
1746 A symbol can be bound to a value in several ways.  @xref{set & setq, ,
1747 Setting the Value of a Variable}, for information about one way to do
1748 this.
1750 @node Void Function
1751 @subsection Error Message for a Symbol Without a Function
1752 @cindex Symbol without function error
1753 @cindex Error for symbol without function
1755 When we evaluated @code{fill-column} to find its value as a variable,
1756 we did not place parentheses around the word.  This is because we did
1757 not intend to use it as a function name.
1759 If @code{fill-column} were the first or only element of a list, the
1760 Lisp interpreter would attempt to find the function definition
1761 attached to it.  But @code{fill-column} has no function definition.
1762 Try evaluating this:
1764 @smallexample
1765 (fill-column)
1766 @end smallexample
1768 @need 1250
1769 @noindent
1770 You will create a @file{*Backtrace*} buffer that says:
1772 @smallexample
1773 @group
1774 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1775 Debugger entered--Lisp error: (void-function fill-column)
1776   (fill-column)
1777   eval((fill-column))
1778   eval-last-sexp-1(nil)
1779   eval-last-sexp(nil)
1780   call-interactively(eval-last-sexp)
1781 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1782 @end group
1783 @end smallexample
1785 @noindent
1786 (Remember, to quit the debugger and make the debugger window go away,
1787 type @kbd{q} in the @file{*Backtrace*} buffer.)
1789 @ignore
1790 @need 800
1791 In GNU Emacs 20 and before, you will produce an error message that says:
1793 @smallexample
1794 Symbol's function definition is void:@: fill-column
1795 @end smallexample
1797 @noindent
1798 (The message will go away as soon as you move the cursor or type
1799 another key.)
1800 @end ignore
1802 @node Void Variable
1803 @subsection Error Message for a Symbol Without a Value
1804 @cindex Symbol without value error
1805 @cindex Error for symbol without value
1807 If you attempt to evaluate a symbol that does not have a value bound to
1808 it, you will receive an error message.  You can see this by
1809 experimenting with our 2 plus 2 addition.  In the following expression,
1810 put your cursor right after the @code{+}, before the first number 2,
1811 type @kbd{C-x C-e}:
1813 @smallexample
1814 (+ 2 2)
1815 @end smallexample
1817 @need 1500
1818 @noindent
1819 In GNU Emacs 22, you will create a @file{*Backtrace*} buffer that
1820 says:
1822 @smallexample
1823 @group
1824 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1825 Debugger entered--Lisp error: (void-variable +)
1826   eval(+)
1827   eval-last-sexp-1(nil)
1828   eval-last-sexp(nil)
1829   call-interactively(eval-last-sexp)
1830 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1831 @end group
1832 @end smallexample
1834 @noindent
1835 (Again, you can quit the debugger by
1836 typing @kbd{q} in the @file{*Backtrace*} buffer.)
1838 This backtrace is different from the very first error message we saw,
1839 which said, @samp{Debugger entered--Lisp error: (void-function this)}.
1840 In this case, the function does not have a value as a variable; while
1841 in the other error message, the function (the word @samp{this}) did not
1842 have a definition.
1844 In this experiment with the @code{+}, what we did was cause the Lisp
1845 interpreter to evaluate the @code{+} and look for the value of the
1846 variable instead of the function definition.  We did this by placing the
1847 cursor right after the symbol rather than after the parenthesis of the
1848 enclosing list as we did before.  As a consequence, the Lisp interpreter
1849 evaluated the preceding s-expression, which in this case was
1850 @code{+} by itself.
1852 Since @code{+} does not have a value bound to it, just the function
1853 definition, the error message reported that the symbol's value as a
1854 variable was void.
1856 @ignore
1857 @need 800
1858 In GNU Emacs version 20 and before, your error message will say:
1860 @example
1861 Symbol's value as variable is void:@: +
1862 @end example
1864 @noindent
1865 The meaning is the same as in GNU Emacs 22.
1866 @end ignore
1868 @node Arguments
1869 @section Arguments
1870 @cindex Arguments
1871 @cindex Passing information to functions
1873 To see how information is passed to functions, let's look again at
1874 our old standby, the addition of two plus two.  In Lisp, this is written
1875 as follows:
1877 @smallexample
1878 (+ 2 2)
1879 @end smallexample
1881 If you evaluate this expression, the number 4 will appear in your echo
1882 area.  What the Lisp interpreter does is add the numbers that follow
1883 the @code{+}.
1885 @cindex @samp{argument} defined
1886 The numbers added by @code{+} are called the @dfn{arguments} of the
1887 function @code{+}.  These numbers are the information that is given to
1888 or @dfn{passed} to the function.
1890 The word ``argument'' comes from the way it is used in mathematics and
1891 does not refer to a disputation between two people; instead it refers to
1892 the information presented to the function, in this case, to the
1893 @code{+}.  In Lisp, the arguments to a function are the atoms or lists
1894 that follow the function.  The values returned by the evaluation of
1895 these atoms or lists are passed to the function.  Different functions
1896 require different numbers of arguments; some functions require none at
1897 all.@footnote{It is curious to track the path by which the word ``argument''
1898 came to have two different meanings, one in mathematics and the other in
1899 everyday English.  According to the @cite{Oxford English Dictionary},
1900 the word derives from the Latin for @samp{to make clear, prove}; thus it
1901 came to mean, by one thread of derivation, ``the evidence offered as
1902 proof'', which is to say, ``the information offered'', which led to its
1903 meaning in Lisp.  But in the other thread of derivation, it came to mean
1904 ``to assert in a manner against which others may make counter
1905 assertions'', which led to the meaning of the word as a disputation.
1906 (Note here that the English word has two different definitions attached
1907 to it at the same time.  By contrast, in Emacs Lisp, a symbol cannot
1908 have two different function definitions at the same time.)}
1910 @menu
1911 * Data types::                  Types of data passed to a function.
1912 * Args as Variable or List::    An argument can be the value
1913                                   of a variable or list.
1914 * Variable Number of Arguments::  Some functions may take a
1915                                   variable number of arguments.
1916 * Wrong Type of Argument::      Passing an argument of the wrong type
1917                                   to a function.
1918 * message::                     A useful function for sending messages.
1919 @end menu
1921 @node Data types
1922 @subsection Arguments' Data Types
1923 @cindex Data types
1924 @cindex Types of data
1925 @cindex Arguments' data types
1927 The type of data that should be passed to a function depends on what
1928 kind of information it uses.  The arguments to a function such as
1929 @code{+} must have values that are numbers, since @code{+} adds numbers.
1930 Other functions use different kinds of data for their arguments.
1932 @need 1250
1933 @findex concat
1934 For example, the @code{concat} function links together or unites two or
1935 more strings of text to produce a string.  The arguments are strings.
1936 Concatenating the two character strings @code{abc}, @code{def} produces
1937 the single string @code{abcdef}.  This can be seen by evaluating the
1938 following:
1940 @smallexample
1941 (concat "abc" "def")
1942 @end smallexample
1944 @noindent
1945 The value produced by evaluating this expression is @code{"abcdef"}.
1947 A function such as @code{substring} uses both a string and numbers as
1948 arguments.  The function returns a part of the string, a substring of
1949 the first argument.  This function takes three arguments.  Its first
1950 argument is the string of characters, the second and third arguments
1951 are numbers that indicate the beginning (inclusive) and end
1952 (exclusive) of the substring.  The numbers are a count of the number
1953 of characters (including spaces and punctuation) from the beginning of
1954 the string. Note that the characters in a string are numbered from
1955 zero, not one.
1957 @need 800
1958 For example, if you evaluate the following:
1960 @smallexample
1961 (substring "The quick brown fox jumped." 16 19)
1962 @end smallexample
1964 @noindent
1965 you will see @code{"fox"} appear in the echo area.  The arguments are the
1966 string and the two numbers.
1968 Note that the string passed to @code{substring} is a single atom even
1969 though it is made up of several words separated by spaces.  Lisp counts
1970 everything between the two quotation marks as part of the string,
1971 including the spaces.  You can think of the @code{substring} function as
1972 a kind of ``atom smasher'' since it takes an otherwise indivisible atom
1973 and extracts a part.  However, @code{substring} is only able to extract
1974 a substring from an argument that is a string, not from another type of
1975 atom such as a number or symbol.
1977 @node Args as Variable or List
1978 @subsection An Argument as the Value of a Variable or List
1980 An argument can be a symbol that returns a value when it is evaluated.
1981 For example, when the symbol @code{fill-column} by itself is evaluated,
1982 it returns a number.  This number can be used in an addition.
1984 @need 1250
1985 Position the cursor after the following expression and type @kbd{C-x
1986 C-e}:
1988 @smallexample
1989 (+ 2 fill-column)
1990 @end smallexample
1992 @noindent
1993 The value will be a number two more than what you get by evaluating
1994 @code{fill-column} alone.  For me, this is 74, because my value of
1995 @code{fill-column} is 72.
1997 As we have just seen, an argument can be a symbol that returns a value
1998 when evaluated.  In addition, an argument can be a list that returns a
1999 value when it is evaluated.  For example, in the following expression,
2000 the arguments to the function @code{concat} are the strings
2001 @w{@code{"The "}} and @w{@code{" red foxes."}} and the list
2002 @code{(number-to-string (+ 2 fill-column))}.
2004 @c For GNU Emacs 22, need number-to-string
2005 @smallexample
2006 (concat "The " (number-to-string (+ 2 fill-column)) " red foxes.")
2007 @end smallexample
2009 @noindent
2010 If you evaluate this expression---and if, as with my Emacs,
2011 @code{fill-column} evaluates to 72---@code{"The 74 red foxes."} will
2012 appear in the echo area.  (Note that you must put spaces after the
2013 word @samp{The} and before the word @samp{red} so they will appear in
2014 the final string.  The function @code{number-to-string} converts the
2015 integer that the addition function returns to a string.
2016 @code{number-to-string} is also known as @code{int-to-string}.)
2018 @node Variable Number of Arguments
2019 @subsection Variable Number of Arguments
2020 @cindex Variable number of arguments
2021 @cindex Arguments, variable number of
2023 Some functions, such as @code{concat}, @code{+} or @code{*}, take any
2024 number of arguments.  (The @code{*} is the symbol for multiplication.)
2025 This can be seen by evaluating each of the following expressions in
2026 the usual way.  What you will see in the echo area is printed in this
2027 text after @samp{@result{}}, which you may read as ``evaluates to''.
2029 @need 1250
2030 In the first set, the functions have no arguments:
2032 @smallexample
2033 @group
2034 (+)       @result{} 0
2036 (*)       @result{} 1
2037 @end group
2038 @end smallexample
2040 @need 1250
2041 In this set, the functions have one argument each:
2043 @smallexample
2044 @group
2045 (+ 3)     @result{} 3
2047 (* 3)     @result{} 3
2048 @end group
2049 @end smallexample
2051 @need 1250
2052 In this set, the functions have three arguments each:
2054 @smallexample
2055 @group
2056 (+ 3 4 5) @result{} 12
2058 (* 3 4 5) @result{} 60
2059 @end group
2060 @end smallexample
2062 @node Wrong Type of Argument
2063 @subsection Using the Wrong Type Object as an Argument
2064 @cindex Wrong type of argument
2065 @cindex Argument, wrong type of
2067 When a function is passed an argument of the wrong type, the Lisp
2068 interpreter produces an error message.  For example, the @code{+}
2069 function expects the values of its arguments to be numbers.  As an
2070 experiment we can pass it the quoted symbol @code{hello} instead of a
2071 number.  Position the cursor after the following expression and type
2072 @kbd{C-x C-e}:
2074 @smallexample
2075 (+ 2 'hello)
2076 @end smallexample
2078 @noindent
2079 When you do this you will generate an error message.  What has happened
2080 is that @code{+} has tried to add the 2 to the value returned by
2081 @code{'hello}, but the value returned by @code{'hello} is the symbol
2082 @code{hello}, not a number.  Only numbers can be added.  So @code{+}
2083 could not carry out its addition.
2085 @need 1250
2086 You will create and enter a @file{*Backtrace*} buffer that says:
2088 @noindent
2089 @smallexample
2090 @group
2091 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
2092 Debugger entered--Lisp error:
2093          (wrong-type-argument number-or-marker-p hello)
2094   +(2 hello)
2095   eval((+ 2 (quote hello)))
2096   eval-last-sexp-1(nil)
2097   eval-last-sexp(nil)
2098   call-interactively(eval-last-sexp)
2099 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
2100 @end group
2101 @end smallexample
2103 @need 1250
2104 As usual, the error message tries to be helpful and makes sense after you
2105 learn how to read it.@footnote{@code{(quote hello)} is an expansion of
2106 the abbreviation @code{'hello}.}
2108 The first part of the error message is straightforward; it says
2109 @samp{wrong type argument}.  Next comes the mysterious jargon word
2110 @w{@samp{number-or-marker-p}}.  This word is trying to tell you what
2111 kind of argument the @code{+} expected.
2113 The symbol @code{number-or-marker-p} says that the Lisp interpreter is
2114 trying to determine whether the information presented it (the value of
2115 the argument) is a number or a marker (a special object representing a
2116 buffer position).  What it does is test to see whether the @code{+} is
2117 being given numbers to add.  It also tests to see whether the
2118 argument is something called a marker, which is a specific feature of
2119 Emacs Lisp.  (In Emacs, locations in a buffer are recorded as markers.
2120 When the mark is set with the @kbd{C-@@} or @kbd{C-@key{SPC}} command,
2121 its position is kept as a marker.  The mark can be considered a
2122 number---the number of characters the location is from the beginning
2123 of the buffer.)  In Emacs Lisp, @code{+} can be used to add the
2124 numeric value of marker positions as numbers.
2126 The @samp{p} of @code{number-or-marker-p} is the embodiment of a
2127 practice started in the early days of Lisp programming.  The @samp{p}
2128 stands for ``predicate''.  In the jargon used by the early Lisp
2129 researchers, a predicate refers to a function to determine whether some
2130 property is true or false.  So the @samp{p} tells us that
2131 @code{number-or-marker-p} is the name of a function that determines
2132 whether it is true or false that the argument supplied is a number or
2133 a marker.  Other Lisp symbols that end in @samp{p} include @code{zerop},
2134 a function that tests whether its argument has the value of zero, and
2135 @code{listp}, a function that tests whether its argument is a list.
2137 Finally, the last part of the error message is the symbol @code{hello}.
2138 This is the value of the argument that was passed to @code{+}.  If the
2139 addition had been passed the correct type of object, the value passed
2140 would have been a number, such as 37, rather than a symbol like
2141 @code{hello}.  But then you would not have got the error message.
2143 @ignore
2144 @need 1250
2145 In GNU Emacs version 20 and before, the echo area displays an error
2146 message that says:
2148 @smallexample
2149 Wrong type argument:@: number-or-marker-p, hello
2150 @end smallexample
2152 This says, in different words, the same as the top line of the
2153 @file{*Backtrace*} buffer.
2154 @end ignore
2156 @node message
2157 @subsection The @code{message} Function
2158 @findex message
2160 Like @code{+}, the @code{message} function takes a variable number of
2161 arguments.  It is used to send messages to the user and is so useful
2162 that we will describe it here.
2164 @need 1250
2165 A message is printed in the echo area.  For example, you can print a
2166 message in your echo area by evaluating the following list:
2168 @smallexample
2169 (message "This message appears in the echo area!")
2170 @end smallexample
2172 The whole string between double quotation marks is a single argument
2173 and is printed @i{in toto}.  (Note that in this example, the message
2174 itself will appear in the echo area within double quotes; that is
2175 because you see the value returned by the @code{message} function.  In
2176 most uses of @code{message} in programs that you write, the text will
2177 be printed in the echo area as a side-effect, without the quotes.
2178 @xref{multiply-by-seven in detail, , @code{multiply-by-seven} in
2179 detail}, for an example of this.)
2181 However, if there is a @samp{%s} in the quoted string of characters, the
2182 @code{message} function does not print the @samp{%s} as such, but looks
2183 to the argument that follows the string.  It evaluates the second
2184 argument and prints the value at the location in the string where the
2185 @samp{%s} is.
2187 @need 1250
2188 You can see this by positioning the cursor after the following
2189 expression and typing @kbd{C-x C-e}:
2191 @smallexample
2192 (message "The name of this buffer is: %s." (buffer-name))
2193 @end smallexample
2195 @noindent
2196 In Info, @code{"The name of this buffer is: *info*."} will appear in the
2197 echo area.  The function @code{buffer-name} returns the name of the
2198 buffer as a string, which the @code{message} function inserts in place
2199 of @code{%s}.
2201 To print a value as an integer, use @samp{%d} in the same way as
2202 @samp{%s}.  For example, to print a message in the echo area that
2203 states the value of the @code{fill-column}, evaluate the following:
2205 @smallexample
2206 (message "The value of fill-column is %d." fill-column)
2207 @end smallexample
2209 @noindent
2210 On my system, when I evaluate this list, @code{"The value of
2211 fill-column is 72."} appears in my echo area@footnote{Actually, you
2212 can use @code{%s} to print a number.  It is non-specific.  @code{%d}
2213 prints only the part of a number left of a decimal point, and not
2214 anything that is not a number.}.
2216 If there is more than one @samp{%s} in the quoted string, the value of
2217 the first argument following the quoted string is printed at the
2218 location of the first @samp{%s} and the value of the second argument is
2219 printed at the location of the second @samp{%s}, and so on.
2221 @need 1250
2222 For example, if you evaluate the following,
2224 @smallexample
2225 @group
2226 (message "There are %d %s in the office!"
2227          (- fill-column 14) "pink elephants")
2228 @end group
2229 @end smallexample
2231 @noindent
2232 a rather whimsical message will appear in your echo area.  On my system
2233 it says, @code{"There are 58 pink elephants in the office!"}.
2235 The expression @code{(- fill-column 14)} is evaluated and the resulting
2236 number is inserted in place of the @samp{%d}; and the string in double
2237 quotes, @code{"pink elephants"}, is treated as a single argument and
2238 inserted in place of the @samp{%s}.  (That is to say, a string between
2239 double quotes evaluates to itself, like a number.)
2241 Finally, here is a somewhat complex example that not only illustrates
2242 the computation of a number, but also shows how you can use an
2243 expression within an expression to generate the text that is substituted
2244 for @samp{%s}:
2246 @smallexample
2247 @group
2248 (message "He saw %d %s"
2249          (- fill-column 32)
2250          (concat "red "
2251                  (substring
2252                   "The quick brown foxes jumped." 16 21)
2253                  " leaping."))
2254 @end group
2255 @end smallexample
2257 In this example, @code{message} has three arguments: the string,
2258 @code{"He saw %d %s"}, the expression, @code{(- fill-column 32)}, and
2259 the expression beginning with the function @code{concat}.  The value
2260 resulting from the evaluation of @code{(- fill-column 32)} is inserted
2261 in place of the @samp{%d}; and the value returned by the expression
2262 beginning with @code{concat} is inserted in place of the @samp{%s}.
2264 When your fill column is 70 and you evaluate the expression, the
2265 message @code{"He saw 38 red foxes leaping."} appears in your echo
2266 area.
2268 @node set & setq
2269 @section Setting the Value of a Variable
2270 @cindex Variable, setting value
2271 @cindex Setting value of variable
2273 @cindex @samp{bind} defined
2274 There are several ways by which a variable can be given a value.  One of
2275 the ways is to use either the function @code{set} or the function
2276 @code{setq}.  Another way is to use @code{let} (@pxref{let}).  (The
2277 jargon for this process is to @dfn{bind} a variable to a value.)
2279 The following sections not only describe how @code{set} and @code{setq}
2280 work but also illustrate how arguments are passed.
2282 @menu
2283 * Using set::                  Setting values.
2284 * Using setq::                 Setting a quoted value.
2285 * Counting::                   Using @code{setq} to count.
2286 @end menu
2288 @node Using set
2289 @subsection Using @code{set}
2290 @findex set
2292 To set the value of the symbol @code{flowers} to the list @code{'(rose
2293 violet daisy buttercup)}, evaluate the following expression by
2294 positioning the cursor after the expression and typing @kbd{C-x C-e}.
2296 @smallexample
2297 (set 'flowers '(rose violet daisy buttercup))
2298 @end smallexample
2300 @noindent
2301 The list @code{(rose violet daisy buttercup)} will appear in the echo
2302 area.  This is what is @emph{returned} by the @code{set} function.  As a
2303 side effect, the symbol @code{flowers} is bound to the list; that is,
2304 the symbol @code{flowers}, which can be viewed as a variable, is given
2305 the list as its value.  (This process, by the way, illustrates how a
2306 side effect to the Lisp interpreter, setting the value, can be the
2307 primary effect that we humans are interested in.  This is because every
2308 Lisp function must return a value if it does not get an error, but it
2309 will only have a side effect if it is designed to have one.)
2311 After evaluating the @code{set} expression, you can evaluate the symbol
2312 @code{flowers} and it will return the value you just set.  Here is the
2313 symbol.  Place your cursor after it and type @kbd{C-x C-e}.
2315 @smallexample
2316 flowers
2317 @end smallexample
2319 @noindent
2320 When you evaluate @code{flowers}, the list
2321 @code{(rose violet daisy buttercup)} appears in the echo area.
2323 Incidentally, if you evaluate @code{'flowers}, the variable with a quote
2324 in front of it, what you will see in the echo area is the symbol itself,
2325 @code{flowers}.  Here is the quoted symbol, so you can try this:
2327 @smallexample
2328 'flowers
2329 @end smallexample
2331 Note also, that when you use @code{set}, you need to quote both
2332 arguments to @code{set}, unless you want them evaluated.  Since we do
2333 not want either argument evaluated, neither the variable
2334 @code{flowers} nor the list @code{(rose violet daisy buttercup)}, both
2335 are quoted.  (When you use @code{set} without quoting its first
2336 argument, the first argument is evaluated before anything else is
2337 done.  If you did this and @code{flowers} did not have a value
2338 already, you would get an error message that the @samp{Symbol's value
2339 as variable is void}; on the other hand, if @code{flowers} did return
2340 a value after it was evaluated, the @code{set} would attempt to set
2341 the value that was returned.  There are situations where this is the
2342 right thing for the function to do; but such situations are rare.)
2344 @node Using setq
2345 @subsection Using @code{setq}
2346 @findex setq
2348 As a practical matter, you almost always quote the first argument to
2349 @code{set}.  The combination of @code{set} and a quoted first argument
2350 is so common that it has its own name: the special form @code{setq}.
2351 This special form is just like @code{set} except that the first argument
2352 is quoted automatically, so you don't need to type the quote mark
2353 yourself.  Also, as an added convenience, @code{setq} permits you to set
2354 several different variables to different values, all in one expression.
2356 To set the value of the variable @code{carnivores} to the list
2357 @code{'(lion tiger leopard)} using @code{setq}, the following expression
2358 is used:
2360 @smallexample
2361 (setq carnivores '(lion tiger leopard))
2362 @end smallexample
2364 @noindent
2365 This is exactly the same as using @code{set} except the first argument
2366 is automatically quoted by @code{setq}.  (The @samp{q} in @code{setq}
2367 means @code{quote}.)
2369 @need 1250
2370 With @code{set}, the expression would look like this:
2372 @smallexample
2373 (set 'carnivores '(lion tiger leopard))
2374 @end smallexample
2376 Also, @code{setq} can be used to assign different values to
2377 different variables.  The first argument is bound to the value
2378 of the second argument, the third argument is bound to the value of the
2379 fourth argument, and so on.  For example, you could use the following to
2380 assign a list of trees to the symbol @code{trees} and a list of herbivores
2381 to the symbol @code{herbivores}:
2383 @smallexample
2384 @group
2385 (setq trees '(pine fir oak maple)
2386       herbivores '(gazelle antelope zebra))
2387 @end group
2388 @end smallexample
2390 @noindent
2391 (The expression could just as well have been on one line, but it might
2392 not have fit on a page; and humans find it easier to read nicely
2393 formatted lists.)
2395 Although I have been using the term ``assign'', there is another way of
2396 thinking about the workings of @code{set} and @code{setq}; and that is to
2397 say that @code{set} and @code{setq} make the symbol @emph{point} to the
2398 list.  This latter way of thinking is very common and in forthcoming
2399 chapters we shall come upon at least one symbol that has ``pointer'' as
2400 part of its name.  The name is chosen because the symbol has a value,
2401 specifically a list, attached to it; or, expressed another way,
2402 the symbol is set to ``point'' to the list.
2404 @node Counting
2405 @subsection Counting
2406 @cindex Counting
2408 Here is an example that shows how to use @code{setq} in a counter.  You
2409 might use this to count how many times a part of your program repeats
2410 itself.  First set a variable to zero; then add one to the number each
2411 time the program repeats itself.  To do this, you need a variable that
2412 serves as a counter, and two expressions: an initial @code{setq}
2413 expression that sets the counter variable to zero; and a second
2414 @code{setq} expression that increments the counter each time it is
2415 evaluated.
2417 @smallexample
2418 @group
2419 (setq counter 0)                ; @r{Let's call this the initializer.}
2421 (setq counter (+ counter 1))    ; @r{This is the incrementer.}
2423 counter                         ; @r{This is the counter.}
2424 @end group
2425 @end smallexample
2427 @noindent
2428 (The text following the @samp{;} are comments.  @xref{Change a
2429 defun, , Change a Function Definition}.)
2431 If you evaluate the first of these expressions, the initializer,
2432 @code{(setq counter 0)}, and then evaluate the third expression,
2433 @code{counter}, the number @code{0} will appear in the echo area.  If
2434 you then evaluate the second expression, the incrementer, @code{(setq
2435 counter (+ counter 1))}, the counter will get the value 1.  So if you
2436 again evaluate @code{counter}, the number @code{1} will appear in the
2437 echo area.  Each time you evaluate the second expression, the value of
2438 the counter will be incremented.
2440 When you evaluate the incrementer, @code{(setq counter (+ counter 1))},
2441 the Lisp interpreter first evaluates the innermost list; this is the
2442 addition.  In order to evaluate this list, it must evaluate the variable
2443 @code{counter} and the number @code{1}.  When it evaluates the variable
2444 @code{counter}, it receives its current value.  It passes this value and
2445 the number @code{1} to the @code{+} which adds them together.  The sum
2446 is then returned as the value of the inner list and passed to the
2447 @code{setq} which sets the variable @code{counter} to this new value.
2448 Thus, the value of the variable, @code{counter}, is changed.
2450 @node Summary
2451 @section Summary
2453 Learning Lisp is like climbing a hill in which the first part is the
2454 steepest.  You have now climbed the most difficult part; what remains
2455 becomes easier as you progress onwards.
2457 @need 1000
2458 In summary,
2460 @itemize @bullet
2462 @item
2463 Lisp programs are made up of expressions, which are lists or single atoms.
2465 @item
2466 Lists are made up of zero or more atoms or inner lists, separated by whitespace and
2467 surrounded by parentheses.  A list can be empty.
2469 @item
2470 Atoms are multi-character symbols, like @code{forward-paragraph}, single
2471 character symbols like @code{+}, strings of characters between double
2472 quotation marks, or numbers.
2474 @item
2475 A number evaluates to itself.
2477 @item
2478 A string between double quotes also evaluates to itself.
2480 @item
2481 When you evaluate a symbol by itself, its value is returned.
2483 @item
2484 When you evaluate a list, the Lisp interpreter looks at the first symbol
2485 in the list and then at the function definition bound to that symbol.
2486 Then the instructions in the function definition are carried out.
2488 @item
2489 A single quotation mark,
2490 @ifinfo
2492 @end ifinfo
2493 @ifnotinfo
2494 @code{'}
2495 @end ifnotinfo
2496 , tells the Lisp interpreter that it should
2497 return the following expression as written, and not evaluate it as it
2498 would if the quote were not there.
2500 @item
2501 Arguments are the information passed to a function.  The arguments to a
2502 function are computed by evaluating the rest of the elements of the list
2503 of which the function is the first element.
2505 @item
2506 A function always returns a value when it is evaluated (unless it gets
2507 an error); in addition, it may also carry out some action called a
2508 ``side effect''.  In many cases, a function's primary purpose is to
2509 create a side effect.
2510 @end itemize
2512 @node Error Message Exercises
2513 @section Exercises
2515 A few simple exercises:
2517 @itemize @bullet
2518 @item
2519 Generate an error message by evaluating an appropriate symbol that is
2520 not within parentheses.
2522 @item
2523 Generate an error message by evaluating an appropriate symbol that is
2524 between parentheses.
2526 @item
2527 Create a counter that increments by two rather than one.
2529 @item
2530 Write an expression that prints a message in the echo area when
2531 evaluated.
2532 @end itemize
2534 @node Practicing Evaluation
2535 @chapter Practicing Evaluation
2536 @cindex Practicing evaluation
2537 @cindex Evaluation practice
2539 Before learning how to write a function definition in Emacs Lisp, it is
2540 useful to spend a little time evaluating various expressions that have
2541 already been written.  These expressions will be lists with the
2542 functions as their first (and often only) element.  Since some of the
2543 functions associated with buffers are both simple and interesting, we
2544 will start with those.  In this section, we will evaluate a few of
2545 these.  In another section, we will study the code of several other
2546 buffer-related functions, to see how they were written.
2548 @menu
2549 * How to Evaluate::            Typing editing commands or @kbd{C-x C-e}
2550                                  causes evaluation.
2551 * Buffer Names::               Buffers and files are different.
2552 * Getting Buffers::            Getting a buffer itself, not merely its name.
2553 * Switching Buffers::          How to change to another buffer.
2554 * Buffer Size & Locations::    Where point is located and the size of
2555                                the buffer.
2556 * Evaluation Exercise::
2557 @end menu
2559 @ifnottex
2560 @node How to Evaluate
2561 @unnumberedsec How to Evaluate
2562 @end ifnottex
2564 @i{Whenever you give an editing command} to Emacs Lisp, such as the
2565 command to move the cursor or to scroll the screen, @i{you are evaluating
2566 an expression,} the first element of which is a function.  @i{This is
2567 how Emacs works.}
2569 @cindex @samp{interactive function} defined
2570 @cindex @samp{command} defined
2571 When you type keys, you cause the Lisp interpreter to evaluate an
2572 expression and that is how you get your results.  Even typing plain text
2573 involves evaluating an Emacs Lisp function, in this case, one that uses
2574 @code{self-insert-command}, which simply inserts the character you
2575 typed.  The functions you evaluate by typing keystrokes are called
2576 @dfn{interactive} functions, or @dfn{commands}; how you make a function
2577 interactive will be illustrated in the chapter on how to write function
2578 definitions.  @xref{Interactive, , Making a Function Interactive}.
2580 In addition to typing keyboard commands, we have seen a second way to
2581 evaluate an expression: by positioning the cursor after a list and
2582 typing @kbd{C-x C-e}.  This is what we will do in the rest of this
2583 section.  There are other ways to evaluate an expression as well; these
2584 will be described as we come to them.
2586 Besides being used for practicing evaluation, the functions shown in the
2587 next few sections are important in their own right.  A study of these
2588 functions makes clear the distinction between buffers and files, how to
2589 switch to a buffer, and how to determine a location within it.
2591 @node Buffer Names
2592 @section Buffer Names
2593 @findex buffer-name
2594 @findex buffer-file-name
2596 The two functions, @code{buffer-name} and @code{buffer-file-name}, show
2597 the difference between a file and a buffer.  When you evaluate the
2598 following expression, @code{(buffer-name)}, the name of the buffer
2599 appears in the echo area.  When you evaluate @code{(buffer-file-name)},
2600 the name of the file to which the buffer refers appears in the echo
2601 area.  Usually, the name returned by @code{(buffer-name)} is the same as
2602 the name of the file to which it refers, and the name returned by
2603 @code{(buffer-file-name)} is the full path-name of the file.
2605 A file and a buffer are two different entities.  A file is information
2606 recorded permanently in the computer (unless you delete it).  A buffer,
2607 on the other hand, is information inside of Emacs that will vanish at
2608 the end of the editing session (or when you kill the buffer).  Usually,
2609 a buffer contains information that you have copied from a file; we say
2610 the buffer is @dfn{visiting} that file.  This copy is what you work on
2611 and modify.  Changes to the buffer do not change the file, until you
2612 save the buffer.  When you save the buffer, the buffer is copied to the file
2613 and is thus saved permanently.
2615 @need 1250
2616 If you are reading this in Info inside of GNU Emacs, you can evaluate
2617 each of the following expressions by positioning the cursor after it and
2618 typing @kbd{C-x C-e}.
2620 @example
2621 @group
2622 (buffer-name)
2624 (buffer-file-name)
2625 @end group
2626 @end example
2628 @noindent
2629 When I do this in Info, the value returned by evaluating
2630 @code{(buffer-name)} is @file{"*info*"}, and the value returned by
2631 evaluating @code{(buffer-file-name)} is @file{nil}.
2633 On the other hand, while I am writing this document, the value
2634 returned by evaluating @code{(buffer-name)} is
2635 @file{"introduction.texinfo"}, and the value returned by evaluating
2636 @code{(buffer-file-name)} is
2637 @file{"/gnu/work/intro/introduction.texinfo"}.
2639 @cindex @code{nil}, history of word
2640 The former is the name of the buffer and the latter is the name of the
2641 file.  In Info, the buffer name is @file{"*info*"}.  Info does not
2642 point to any file, so the result of evaluating
2643 @code{(buffer-file-name)} is @file{nil}.  The symbol @code{nil} is
2644 from the Latin word for ``nothing''; in this case, it means that the
2645 buffer is not associated with any file.  (In Lisp, @code{nil} is also
2646 used to mean ``false'' and is a synonym for the empty list, @code{()}.)
2648 When I am writing, the name of my buffer is
2649 @file{"introduction.texinfo"}.  The name of the file to which it
2650 points is @file{"/gnu/work/intro/introduction.texinfo"}.
2652 (In the expressions, the parentheses tell the Lisp interpreter to
2653 treat @w{@code{buffer-name}} and @w{@code{buffer-file-name}} as
2654 functions; without the parentheses, the interpreter would attempt to
2655 evaluate the symbols as variables.  @xref{Variables}.)
2657 In spite of the distinction between files and buffers, you will often
2658 find that people refer to a file when they mean a buffer and vice versa.
2659 Indeed, most people say, ``I am editing a file,'' rather than saying,
2660 ``I am editing a buffer which I will soon save to a file.''  It is
2661 almost always clear from context what people mean.  When dealing with
2662 computer programs, however, it is important to keep the distinction in mind,
2663 since the computer is not as smart as a person.
2665 @cindex Buffer, history of word
2666 The word ``buffer'', by the way, comes from the meaning of the word as a
2667 cushion that deadens the force of a collision.  In early computers, a
2668 buffer cushioned the interaction between files and the computer's
2669 central processing unit.  The drums or tapes that held a file and the
2670 central processing unit were pieces of equipment that were very
2671 different from each other, working at their own speeds, in spurts.  The
2672 buffer made it possible for them to work together effectively.
2673 Eventually, the buffer grew from being an intermediary, a temporary
2674 holding place, to being the place where work is done.  This
2675 transformation is rather like that of a small seaport that grew into a
2676 great city: once it was merely the place where cargo was warehoused
2677 temporarily before being loaded onto ships; then it became a business
2678 and cultural center in its own right.
2680 Not all buffers are associated with files.  For example, a
2681 @file{*scratch*} buffer does not visit any file.  Similarly, a
2682 @file{*Help*} buffer is not associated with any file.
2684 In the old days, when you lacked a @file{~/.emacs} file and started an
2685 Emacs session by typing the command @code{emacs} alone, without naming
2686 any files, Emacs started with the @file{*scratch*} buffer visible.
2687 Nowadays, you will see a splash screen.  You can follow one of the
2688 commands suggested on the splash screen, visit a file, or press the
2689 spacebar to reach the @file{*scratch*} buffer.
2691 If you switch to the @file{*scratch*} buffer, type
2692 @code{(buffer-name)}, position the cursor after it, and then type
2693 @kbd{C-x C-e} to evaluate the expression.  The name @code{"*scratch*"}
2694 will be returned and will appear in the echo area.  @code{"*scratch*"}
2695 is the name of the buffer.  When you type @code{(buffer-file-name)} in
2696 the @file{*scratch*} buffer and evaluate that, @code{nil} will appear
2697 in the echo area, just as it does when you evaluate
2698 @code{(buffer-file-name)} in Info.
2700 Incidentally, if you are in the @file{*scratch*} buffer and want the
2701 value returned by an expression to appear in the @file{*scratch*}
2702 buffer itself rather than in the echo area, type @kbd{C-u C-x C-e}
2703 instead of @kbd{C-x C-e}.  This causes the value returned to appear
2704 after the expression.  The buffer will look like this:
2706 @smallexample
2707 (buffer-name)"*scratch*"
2708 @end smallexample
2710 @noindent
2711 You cannot do this in Info since Info is read-only and it will not allow
2712 you to change the contents of the buffer.  But you can do this in any
2713 buffer you can edit; and when you write code or documentation (such as
2714 this book), this feature is very useful.
2716 @node Getting Buffers
2717 @section Getting Buffers
2718 @findex current-buffer
2719 @findex other-buffer
2720 @cindex Getting a buffer
2722 The @code{buffer-name} function returns the @emph{name} of the buffer;
2723 to get the buffer @emph{itself}, a different function is needed: the
2724 @code{current-buffer} function.  If you use this function in code, what
2725 you get is the buffer itself.
2727 A name and the object or entity to which the name refers are different
2728 from each other.  You are not your name.  You are a person to whom
2729 others refer by name.  If you ask to speak to George and someone hands you
2730 a card with the letters @samp{G}, @samp{e}, @samp{o}, @samp{r},
2731 @samp{g}, and @samp{e} written on it, you might be amused, but you would
2732 not be satisfied.  You do not want to speak to the name, but to the
2733 person to whom the name refers.  A buffer is similar: the name of the
2734 scratch buffer is @file{*scratch*}, but the name is not the buffer.  To
2735 get a buffer itself, you need to use a function such as
2736 @code{current-buffer}.
2738 However, there is a slight complication: if you evaluate
2739 @code{current-buffer} in an expression on its own, as we will do here,
2740 what you see is a printed representation of the name of the buffer
2741 without the contents of the buffer.  Emacs works this way for two
2742 reasons: the buffer may be thousands of lines long---too long to be
2743 conveniently displayed; and, another buffer may have the same contents
2744 but a different name, and it is important to distinguish between them.
2746 @need 800
2747 Here is an expression containing the function:
2749 @smallexample
2750 (current-buffer)
2751 @end smallexample
2753 @noindent
2754 If you evaluate this expression in Info in Emacs in the usual way,
2755 @file{#<buffer *info*>} will appear in the echo area.  The special
2756 format indicates that the buffer itself is being returned, rather than
2757 just its name.
2759 Incidentally, while you can type a number or symbol into a program, you
2760 cannot do that with the printed representation of a buffer: the only way
2761 to get a buffer itself is with a function such as @code{current-buffer}.
2763 A related function is @code{other-buffer}.  This returns the most
2764 recently selected buffer other than the one you are in currently, not
2765 a printed representation of its name.  If you have recently switched
2766 back and forth from the @file{*scratch*} buffer, @code{other-buffer}
2767 will return that buffer.
2769 @need 800
2770 You can see this by evaluating the expression:
2772 @smallexample
2773 (other-buffer)
2774 @end smallexample
2776 @noindent
2777 You should see @file{#<buffer *scratch*>} appear in the echo area, or
2778 the name of whatever other buffer you switched back from most
2779 recently@footnote{Actually, by default, if the buffer from which you
2780 just switched is visible to you in another window, @code{other-buffer}
2781 will choose the most recent buffer that you cannot see; this is a
2782 subtlety that I often forget.}.
2784 @node Switching Buffers
2785 @section Switching Buffers
2786 @findex switch-to-buffer
2787 @findex set-buffer
2788 @cindex Switching to a buffer
2790 The @code{other-buffer} function actually provides a buffer when it is
2791 used as an argument to a function that requires one.  We can see this
2792 by using @code{other-buffer} and @code{switch-to-buffer} to switch to a
2793 different buffer.
2795 But first, a brief introduction to the @code{switch-to-buffer}
2796 function.  When you switched back and forth from Info to the
2797 @file{*scratch*} buffer to evaluate @code{(buffer-name)}, you most
2798 likely typed @kbd{C-x b} and then typed @file{*scratch*}@footnote{Or
2799 rather, to save typing, you probably only typed @kbd{RET} if the
2800 default buffer was @file{*scratch*}, or if it was different, then you
2801 typed just part of the name, such as @code{*sc}, pressed your
2802 @kbd{TAB} key to cause it to expand to the full name, and then typed
2803 @kbd{RET}.} when prompted in the minibuffer for the name of
2804 the buffer to which you wanted to switch.  The keystrokes, @kbd{C-x
2805 b}, cause the Lisp interpreter to evaluate the interactive function
2806 @code{switch-to-buffer}.  As we said before, this is how Emacs works:
2807 different keystrokes call or run different functions.  For example,
2808 @kbd{C-f} calls @code{forward-char}, @kbd{M-e} calls
2809 @code{forward-sentence}, and so on.
2811 By writing @code{switch-to-buffer} in an expression, and giving it a
2812 buffer to switch to, we can switch buffers just the way @kbd{C-x b}
2813 does:
2815 @smallexample
2816 (switch-to-buffer (other-buffer))
2817 @end smallexample
2819 @noindent
2820 The symbol @code{switch-to-buffer} is the first element of the list,
2821 so the Lisp interpreter will treat it as a function and carry out the
2822 instructions that are attached to it.  But before doing that, the
2823 interpreter will note that @code{other-buffer} is inside parentheses
2824 and work on that symbol first.  @code{other-buffer} is the first (and
2825 in this case, the only) element of this list, so the Lisp interpreter
2826 calls or runs the function.  It returns another buffer.  Next, the
2827 interpreter runs @code{switch-to-buffer}, passing to it, as an
2828 argument, the other buffer, which is what Emacs will switch to.  If
2829 you are reading this in Info, try this now.  Evaluate the expression.
2830 (To get back, type @kbd{C-x b @key{RET}}.)@footnote{Remember, this
2831 expression will move you to your most recent other buffer that you
2832 cannot see.  If you really want to go to your most recently selected
2833 buffer, even if you can still see it, you need to evaluate the
2834 following more complex expression:
2836 @smallexample
2837 (switch-to-buffer (other-buffer (current-buffer) t))
2838 @end smallexample
2840 @c noindent
2841 In this case, the first argument to @code{other-buffer} tells it which
2842 buffer to skip---the current one---and the second argument tells
2843 @code{other-buffer} it is OK to switch to a visible buffer.
2844 In regular use, @code{switch-to-buffer} takes you to an invisible
2845 window since you would most likely use @kbd{C-x o} (@code{other-window})
2846 to go to another visible buffer.}
2848 In the programming examples in later sections of this document, you will
2849 see the function @code{set-buffer} more often than
2850 @code{switch-to-buffer}.  This is because of a difference between
2851 computer programs and humans: humans have eyes and expect to see the
2852 buffer on which they are working on their computer terminals.  This is
2853 so obvious, it almost goes without saying.  However, programs do not
2854 have eyes.  When a computer program works on a buffer, that buffer does
2855 not need to be visible on the screen.
2857 @code{switch-to-buffer} is designed for humans and does two different
2858 things: it switches the buffer to which Emacs's attention is directed; and
2859 it switches the buffer displayed in the window to the new buffer.
2860 @code{set-buffer}, on the other hand, does only one thing: it switches
2861 the attention of the computer program to a different buffer.  The buffer
2862 on the screen remains unchanged (of course, normally nothing happens
2863 there until the command finishes running).
2865 @cindex @samp{call} defined
2866 Also, we have just introduced another jargon term, the word @dfn{call}.
2867 When you evaluate a list in which the first symbol is a function, you
2868 are calling that function.  The use of the term comes from the notion of
2869 the function as an entity that can do something for you if you ``call''
2870 it---just as a plumber is an entity who can fix a leak if you call him
2871 or her.
2873 @node Buffer Size & Locations
2874 @section Buffer Size and the Location of Point
2875 @cindex Size of buffer
2876 @cindex Buffer size
2877 @cindex Point location
2878 @cindex Location of point
2880 Finally, let's look at several rather simple functions,
2881 @code{buffer-size}, @code{point}, @code{point-min}, and
2882 @code{point-max}.  These give information about the size of a buffer and
2883 the location of point within it.
2885 The function @code{buffer-size} tells you the size of the current
2886 buffer; that is, the function returns a count of the number of
2887 characters in the buffer.
2889 @smallexample
2890 (buffer-size)
2891 @end smallexample
2893 @noindent
2894 You can evaluate this in the usual way, by positioning the
2895 cursor after the expression and typing @kbd{C-x C-e}.
2897 @cindex @samp{point} defined
2898 In Emacs, the current  position of the cursor is called @dfn{point}.
2899 The expression @code{(point)} returns a number that tells you where the
2900 cursor is located as a count of the number of characters from the
2901 beginning of the buffer up to point.
2903 @need 1250
2904 You can see the character count for point in this buffer by evaluating
2905 the following expression in the usual way:
2907 @smallexample
2908 (point)
2909 @end smallexample
2911 @noindent
2912 As I write this, the value of @code{point} is 65724.  The @code{point}
2913 function is frequently used in some of the examples later in this
2914 book.
2916 @need 1250
2917 The value of point depends, of course, on its location within the
2918 buffer.  If you evaluate point in this spot, the number will be larger:
2920 @smallexample
2921 (point)
2922 @end smallexample
2924 @noindent
2925 For me, the value of point in this location is 66043, which means that
2926 there are 319 characters (including spaces) between the two
2927 expressions.  (Doubtless, you will see different numbers, since I will
2928 have edited this since I first evaluated point.)
2930 @cindex @samp{narrowing} defined
2931 The function @code{point-min} is somewhat similar to @code{point}, but
2932 it returns the value of the minimum permissible value of point in the
2933 current buffer.  This is the number 1 unless @dfn{narrowing} is in
2934 effect.  (Narrowing is a mechanism whereby you can restrict yourself,
2935 or a program, to operations on just a part of a buffer.
2936 @xref{Narrowing & Widening, , Narrowing and Widening}.)  Likewise, the
2937 function @code{point-max} returns the value of the maximum permissible
2938 value of point in the current buffer.
2940 @node Evaluation Exercise
2941 @section Exercise
2943 Find a file with which you are working and move towards its middle.
2944 Find its buffer name, file name, length, and your position in the file.
2946 @node Writing Defuns
2947 @chapter How To Write Function Definitions
2948 @cindex Definition writing
2949 @cindex Function definition writing
2950 @cindex Writing a function definition
2952 When the Lisp interpreter evaluates a list, it looks to see whether the
2953 first symbol on the list has a function definition attached to it; or,
2954 put another way, whether the symbol points to a function definition.  If
2955 it does, the computer carries out the instructions in the definition.  A
2956 symbol that has a function definition is called, simply, a function
2957 (although, properly speaking, the definition is the function and the
2958 symbol refers to it.)
2960 @menu
2961 * Primitive Functions::
2962 * defun::                        The @code{defun} macro.
2963 * Install::                      Install a function definition.
2964 * Interactive::                  Making a function interactive.
2965 * Interactive Options::          Different options for @code{interactive}.
2966 * Permanent Installation::       Installing code permanently.
2967 * let::                          Creating and initializing local variables.
2968 * if::                           What if?
2969 * else::                         If--then--else expressions.
2970 * Truth & Falsehood::            What Lisp considers false and true.
2971 * save-excursion::               Keeping track of point and buffer.
2972 * Review::
2973 * defun Exercises::
2974 @end menu
2976 @ifnottex
2977 @node Primitive Functions
2978 @unnumberedsec An Aside about Primitive Functions
2979 @end ifnottex
2980 @cindex Primitive functions
2981 @cindex Functions, primitive
2983 @cindex C language primitives
2984 @cindex Primitives written in C
2985 All functions are defined in terms of other functions, except for a few
2986 @dfn{primitive} functions that are written in the C programming
2987 language.  When you write functions' definitions, you will write them in
2988 Emacs Lisp and use other functions as your building blocks.  Some of the
2989 functions you will use will themselves be written in Emacs Lisp (perhaps
2990 by you) and some will be primitives written in C@.  The primitive
2991 functions are used exactly like those written in Emacs Lisp and behave
2992 like them.  They are written in C so we can easily run GNU Emacs on any
2993 computer that has sufficient power and can run C.
2995 Let me re-emphasize this: when you write code in Emacs Lisp, you do not
2996 distinguish between the use of functions written in C and the use of
2997 functions written in Emacs Lisp.  The difference is irrelevant.  I
2998 mention the distinction only because it is interesting to know.  Indeed,
2999 unless you investigate, you won't know whether an already-written
3000 function is written in Emacs Lisp or C.
3002 @node defun
3003 @section The @code{defun} Macro
3004 @findex defun
3006 @cindex @samp{function definition} defined
3007 In Lisp, a symbol such as @code{mark-whole-buffer} has code attached to
3008 it that tells the computer what to do when the function is called.
3009 This code is called the @dfn{function definition} and is created by
3010 evaluating a Lisp expression that starts with the symbol @code{defun}
3011 (which is an abbreviation for @emph{define function}).
3013 In subsequent sections, we will look at function definitions from the
3014 Emacs source code, such as @code{mark-whole-buffer}.  In this section,
3015 we will describe a simple function definition so you can see how it
3016 looks.  This function definition uses arithmetic because it makes for a
3017 simple example.  Some people dislike examples using arithmetic; however,
3018 if you are such a person, do not despair.  Hardly any of the code we
3019 will study in the remainder of this introduction involves arithmetic or
3020 mathematics.  The examples mostly involve text in one way or another.
3022 A function definition has up to five parts following the word
3023 @code{defun}:
3025 @enumerate
3026 @item
3027 The name of the symbol to which the function definition should be
3028 attached.
3030 @item
3031 A list of the arguments that will be passed to the function.  If no
3032 arguments will be passed to the function, this is an empty list,
3033 @code{()}.
3035 @item
3036 Documentation describing the function.  (Technically optional, but
3037 strongly recommended.)
3039 @item
3040 Optionally, an expression to make the function interactive so you can
3041 use it by typing @kbd{M-x} and then the name of the function; or by
3042 typing an appropriate key or keychord.
3044 @cindex @samp{body} defined
3045 @item
3046 The code that instructs the computer what to do: the @dfn{body} of the
3047 function definition.
3048 @end enumerate
3050 It is helpful to think of the five parts of a function definition as
3051 being organized in a template, with slots for each part:
3053 @smallexample
3054 @group
3055 (defun @var{function-name} (@var{arguments}@dots{})
3056   "@var{optional-documentation}@dots{}"
3057   (interactive @var{argument-passing-info})     ; @r{optional}
3058   @var{body}@dots{})
3059 @end group
3060 @end smallexample
3062 As an example, here is the code for a function that multiplies its
3063 argument by 7.  (This example is not interactive.  @xref{Interactive,
3064 , Making a Function Interactive}, for that information.)
3066 @smallexample
3067 @group
3068 (defun multiply-by-seven (number)
3069   "Multiply NUMBER by seven."
3070   (* 7 number))
3071 @end group
3072 @end smallexample
3074 This definition begins with a parenthesis and the symbol @code{defun},
3075 followed by the name of the function.
3077 @cindex @samp{argument list} defined
3078 The name of the function is followed by a list that contains the
3079 arguments that will be passed to the function.  This list is called
3080 the @dfn{argument list}.  In this example, the list has only one
3081 element, the symbol, @code{number}.  When the function is used, the
3082 symbol will be bound to the value that is used as the argument to the
3083 function.
3085 Instead of choosing the word @code{number} for the name of the argument,
3086 I could have picked any other name.  For example, I could have chosen
3087 the word @code{multiplicand}.  I picked the word ``number'' because it
3088 tells what kind of value is intended for this slot; but I could just as
3089 well have chosen the word ``multiplicand'' to indicate the role that the
3090 value placed in this slot will play in the workings of the function.  I
3091 could have called it @code{foogle}, but that would have been a bad
3092 choice because it would not tell humans what it means.  The choice of
3093 name is up to the programmer and should be chosen to make the meaning of
3094 the function clear.
3096 Indeed, you can choose any name you wish for a symbol in an argument
3097 list, even the name of a symbol used in some other function: the name
3098 you use in an argument list is private to that particular definition.
3099 In that definition, the name refers to a different entity than any use
3100 of the same name outside the function definition.  Suppose you have a
3101 nick-name ``Shorty'' in your family; when your family members refer to
3102 ``Shorty'', they mean you.  But outside your family, in a movie, for
3103 example, the name ``Shorty'' refers to someone else.  Because a name in an
3104 argument list is private to the function definition, you can change the
3105 value of such a symbol inside the body of a function without changing
3106 its value outside the function.  The effect is similar to that produced
3107 by a @code{let} expression.  (@xref{let, , @code{let}}.)
3109 @ignore
3110 Note also that we discuss the word ``number'' in two different ways: as a
3111 symbol that appears in the code, and as the name of something that will
3112 be replaced by a something else during the evaluation of the function.
3113 In the first case, @code{number} is a symbol, not a number; it happens
3114 that within the function, it is a variable who value is the number in
3115 question, but our primary interest in it is as a symbol.  On the other
3116 hand, when we are talking about the function, our interest is that we
3117 will substitute a number for the word @var{number}.  To keep this
3118 distinction clear, we use different typography for the two
3119 circumstances.  When we talk about this function, or about how it works,
3120 we refer to this number by writing @var{number}.  In the function
3121 itself, we refer to it by writing @code{number}.
3122 @end ignore
3124 The argument list is followed by the documentation string that
3125 describes the function.  This is what you see when you type
3126 @w{@kbd{C-h f}} and the name of a function.  Incidentally, when you
3127 write a documentation string like this, you should make the first line
3128 a complete sentence since some commands, such as @code{apropos}, print
3129 only the first line of a multi-line documentation string.  Also, you
3130 should not indent the second line of a documentation string, if you
3131 have one, because that looks odd when you use @kbd{C-h f}
3132 (@code{describe-function}).  The documentation string is optional, but
3133 it is so useful, it should be included in almost every function you
3134 write.
3136 @findex * @r{(multiplication)}
3137 The third line of the example consists of the body of the function
3138 definition.  (Most functions' definitions, of course, are longer than
3139 this.)  In this function, the body is the list, @code{(* 7 number)}, which
3140 says to multiply the value of @var{number} by 7.  (In Emacs Lisp,
3141 @code{*} is the function for multiplication, just as @code{+} is the
3142 function for addition.)
3144 When you use the @code{multiply-by-seven} function, the argument
3145 @code{number} evaluates to the actual number you want used.  Here is an
3146 example that shows how @code{multiply-by-seven} is used; but don't try
3147 to evaluate this yet!
3149 @smallexample
3150 (multiply-by-seven 3)
3151 @end smallexample
3153 @noindent
3154 The symbol @code{number}, specified in the function definition in the
3155 next section, is given or ``bound to'' the value 3 in the actual use of
3156 the function.  Note that although @code{number} was inside parentheses
3157 in the function definition, the argument passed to the
3158 @code{multiply-by-seven} function is not in parentheses.  The
3159 parentheses are written in the function definition so the computer can
3160 figure out where the argument list ends and the rest of the function
3161 definition begins.
3163 If you evaluate this example, you are likely to get an error message.
3164 (Go ahead, try it!)  This is because we have written the function
3165 definition, but not yet told the computer about the definition---we have
3166 not yet installed (or ``loaded'') the function definition in Emacs.
3167 Installing a function is the process that tells the Lisp interpreter the
3168 definition of the function.  Installation is described in the next
3169 section.
3171 @node Install
3172 @section Install a Function Definition
3173 @cindex Install a Function Definition
3174 @cindex Definition installation
3175 @cindex Function definition installation
3177 If you are reading this inside of Info in Emacs, you can try out the
3178 @code{multiply-by-seven} function by first evaluating the function
3179 definition and then evaluating @code{(multiply-by-seven 3)}.  A copy of
3180 the function definition follows.  Place the cursor after the last
3181 parenthesis of the function definition and type @kbd{C-x C-e}.  When you
3182 do this, @code{multiply-by-seven} will appear in the echo area.  (What
3183 this means is that when a function definition is evaluated, the value it
3184 returns is the name of the defined function.)  At the same time, this
3185 action installs the function definition.
3187 @smallexample
3188 @group
3189 (defun multiply-by-seven (number)
3190   "Multiply NUMBER by seven."
3191   (* 7 number))
3192 @end group
3193 @end smallexample
3195 @noindent
3196 By evaluating this @code{defun}, you have just installed
3197 @code{multiply-by-seven} in Emacs.  The function is now just as much a
3198 part of Emacs as @code{forward-word} or any other editing function you
3199 use.  (@code{multiply-by-seven} will stay installed until you quit
3200 Emacs.  To reload code automatically whenever you start Emacs, see
3201 @ref{Permanent Installation, , Installing Code Permanently}.)
3203 @menu
3204 * Effect of installation::
3205 * Change a defun::              How to change a function definition.
3206 @end menu
3208 @ifnottex
3209 @node Effect of installation
3210 @unnumberedsubsec The effect of installation
3211 @end ifnottex
3213 You can see the effect of installing @code{multiply-by-seven} by
3214 evaluating the following sample.  Place the cursor after the following
3215 expression and type @kbd{C-x C-e}.  The number 21 will appear in the
3216 echo area.
3218 @smallexample
3219 (multiply-by-seven 3)
3220 @end smallexample
3222 If you wish, you can read the documentation for the function by typing
3223 @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) and then the name of the
3224 function, @code{multiply-by-seven}.  When you do this, a
3225 @file{*Help*} window will appear on your screen that says:
3227 @smallexample
3228 @group
3229 multiply-by-seven is a Lisp function.
3230 (multiply-by-seven NUMBER)
3232 Multiply NUMBER by seven.
3233 @end group
3234 @end smallexample
3236 @noindent
3237 (To return to a single window on your screen, type @kbd{C-x 1}.)
3239 @node Change a defun
3240 @subsection Change a Function Definition
3241 @cindex Changing a function definition
3242 @cindex Function definition, how to change
3243 @cindex Definition, how to change
3245 If you want to change the code in @code{multiply-by-seven}, just rewrite
3246 it.  To install the new version in place of the old one, evaluate the
3247 function definition again.  This is how you modify code in Emacs.  It is
3248 very simple.
3250 As an example, you can change the @code{multiply-by-seven} function to
3251 add the number to itself seven times instead of multiplying the number
3252 by seven.  It produces the same answer, but by a different path.  At
3253 the same time, we will add a comment to the code; a comment is text
3254 that the Lisp interpreter ignores, but that a human reader may find
3255 useful or enlightening.  The comment is that this is the ``second
3256 version''.
3258 @smallexample
3259 @group
3260 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Second version.}
3261   "Multiply NUMBER by seven."
3262   (+ number number number number number number number))
3263 @end group
3264 @end smallexample
3266 @cindex Comments in Lisp code
3267 The comment follows a semicolon, @samp{;}.  In Lisp, everything on a
3268 line that follows a semicolon is a comment.  The end of the line is the
3269 end of the comment.  To stretch a comment over two or more lines, begin
3270 each line with a semicolon.
3272 @xref{Beginning init File, , Beginning a @file{.emacs}
3273 File}, and @ref{Comments, , Comments, elisp, The GNU Emacs Lisp
3274 Reference Manual}, for more about comments.
3276 You can install this version of the @code{multiply-by-seven} function by
3277 evaluating it in the same way you evaluated the first function: place
3278 the cursor after the last parenthesis and type @kbd{C-x C-e}.
3280 In summary, this is how you write code in Emacs Lisp: you write a
3281 function; install it; test it; and then make fixes or enhancements and
3282 install it again.
3284 @node Interactive
3285 @section Make a Function Interactive
3286 @cindex Interactive functions
3287 @findex interactive
3289 You make a function interactive by placing a list that begins with
3290 the special form @code{interactive} immediately after the
3291 documentation.  A user can invoke an interactive function by typing
3292 @kbd{M-x} and then the name of the function; or by typing the keys to
3293 which it is bound, for example, by typing @kbd{C-n} for
3294 @code{next-line} or @kbd{C-x h} for @code{mark-whole-buffer}.
3296 Interestingly, when you call an interactive function interactively,
3297 the value returned is not automatically displayed in the echo area.
3298 This is because you often call an interactive function for its side
3299 effects, such as moving forward by a word or line, and not for the
3300 value returned.  If the returned value were displayed in the echo area
3301 each time you typed a key, it would be very distracting.
3303 @menu
3304 * Interactive multiply-by-seven::  An overview.
3305 * multiply-by-seven in detail::    The interactive version.
3306 @end menu
3308 @ifnottex
3309 @node Interactive multiply-by-seven
3310 @unnumberedsubsec An Interactive @code{multiply-by-seven}, An Overview
3311 @end ifnottex
3313 Both the use of the special form @code{interactive} and one way to
3314 display a value in the echo area can be illustrated by creating an
3315 interactive version of @code{multiply-by-seven}.
3317 @need 1250
3318 Here is the code:
3320 @smallexample
3321 @group
3322 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Interactive version.}
3323   "Multiply NUMBER by seven."
3324   (interactive "p")
3325   (message "The result is %d" (* 7 number)))
3326 @end group
3327 @end smallexample
3329 @noindent
3330 You can install this code by placing your cursor after it and typing
3331 @kbd{C-x C-e}.  The name of the function will appear in your echo area.
3332 Then, you can use this code by typing @kbd{C-u} and a number and then
3333 typing @kbd{M-x multiply-by-seven} and pressing @key{RET}.  The phrase
3334 @samp{The result is @dots{}} followed by the product will appear in the
3335 echo area.
3337 Speaking more generally, you invoke a function like this in either of two
3338 ways:
3340 @enumerate
3341 @item
3342 By typing a prefix argument that contains the number to be passed, and
3343 then typing @kbd{M-x} and the name of the function, as with
3344 @kbd{C-u 3 M-x forward-sentence}; or,
3346 @item
3347 By typing whatever key or keychord the function is bound to, as with
3348 @kbd{C-u 3 M-e}.
3349 @end enumerate
3351 @noindent
3352 Both the examples just mentioned work identically to move point forward
3353 three sentences.  (Since @code{multiply-by-seven} is not bound to a key,
3354 it could not be used as an example of key binding.)
3356 (@xref{Keybindings, , Some Keybindings}, to learn how to bind a command
3357 to a key.)
3359 A prefix argument is passed to an interactive function by typing the
3360 @key{META} key followed by a number, for example, @kbd{M-3 M-e}, or by
3361 typing @kbd{C-u} and then a number, for example, @kbd{C-u 3 M-e} (if you
3362 type @kbd{C-u} without a number, it defaults to 4).
3364 @node multiply-by-seven in detail
3365 @subsection An Interactive @code{multiply-by-seven}
3367 Let's look at the use of the special form @code{interactive} and then at
3368 the function @code{message} in the interactive version of
3369 @code{multiply-by-seven}.  You will recall that the function definition
3370 looks like this:
3372 @smallexample
3373 @group
3374 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Interactive version.}
3375   "Multiply NUMBER by seven."
3376   (interactive "p")
3377   (message "The result is %d" (* 7 number)))
3378 @end group
3379 @end smallexample
3381 In this function, the expression, @code{(interactive "p")}, is a list of
3382 two elements.  The @code{"p"} tells Emacs to pass the prefix argument to
3383 the function and use its value for the argument of the function.
3385 @need 1000
3386 The argument will be a number.  This means that the symbol
3387 @code{number} will be bound to a number in the line:
3389 @smallexample
3390 (message "The result is %d" (* 7 number))
3391 @end smallexample
3393 @need 1250
3394 @noindent
3395 For example, if your prefix argument is 5, the Lisp interpreter will
3396 evaluate the line as if it were:
3398 @smallexample
3399 (message "The result is %d" (* 7 5))
3400 @end smallexample
3402 @noindent
3403 (If you are reading this in GNU Emacs, you can evaluate this expression
3404 yourself.)  First, the interpreter will evaluate the inner list, which
3405 is @code{(* 7 5)}.  This returns a value of 35.  Next, it
3406 will evaluate the outer list, passing the values of the second and
3407 subsequent elements of the list to the function @code{message}.
3409 As we have seen, @code{message} is an Emacs Lisp function especially
3410 designed for sending a one line message to a user.  (@xref{message, ,
3411 The @code{message} function}.)  In summary, the @code{message}
3412 function prints its first argument in the echo area as is, except for
3413 occurrences of @samp{%d} or @samp{%s} (and various other %-sequences
3414 which we have not mentioned).  When it sees a control sequence, the
3415 function looks to the second or subsequent arguments and prints the
3416 value of the argument in the location in the string where the control
3417 sequence is located.
3419 In the interactive @code{multiply-by-seven} function, the control string
3420 is @samp{%d}, which requires a number, and the value returned by
3421 evaluating @code{(* 7 5)} is the number 35.  Consequently, the number 35
3422 is printed in place of the @samp{%d} and the message is @samp{The result
3423 is 35}.
3425 (Note that when you call the function @code{multiply-by-seven}, the
3426 message is printed without quotes, but when you call @code{message}, the
3427 text is printed in double quotes.  This is because the value returned by
3428 @code{message} is what appears in the echo area when you evaluate an
3429 expression whose first element is @code{message}; but when embedded in a
3430 function, @code{message} prints the text as a side effect without
3431 quotes.)
3433 @node Interactive Options
3434 @section Different Options for @code{interactive}
3435 @cindex Options for @code{interactive}
3436 @cindex Interactive options
3438 In the example, @code{multiply-by-seven} used @code{"p"} as the
3439 argument to @code{interactive}.  This argument told Emacs to interpret
3440 your typing either @kbd{C-u} followed by a number or @key{META}
3441 followed by a number as a command to pass that number to the function
3442 as its argument.  Emacs has more than twenty characters predefined for
3443 use with @code{interactive}.  In almost every case, one of these
3444 options will enable you to pass the right information interactively to
3445 a function.  (@xref{Interactive Codes, , Code Characters for
3446 @code{interactive}, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
3448 @need 1250
3449 Consider the function @code{zap-to-char}.  Its interactive expression
3452 @smallexample
3453 (interactive "p\ncZap to char: ")
3454 @end smallexample
3456 The first part of the argument to @code{interactive} is @samp{p}, with
3457 which you are already familiar.  This argument tells Emacs to
3458 interpret a ``prefix'', as a number to be passed to the function.  You
3459 can specify a prefix either by typing @kbd{C-u} followed by a number
3460 or by typing @key{META} followed by a number.  The prefix is the
3461 number of specified characters.  Thus, if your prefix is three and the
3462 specified character is @samp{x}, then you will delete all the text up
3463 to and including the third next @samp{x}.  If you do not set a prefix,
3464 then you delete all the text up to and including the specified
3465 character, but no more.
3467 The @samp{c} tells the function the name of the character to which to delete.
3469 More formally, a function with two or more arguments can have
3470 information passed to each argument by adding parts to the string that
3471 follows @code{interactive}.  When you do this, the information is
3472 passed to each argument in the same order it is specified in the
3473 @code{interactive} list.  In the string, each part is separated from
3474 the next part by a @samp{\n}, which is a newline.  For example, you
3475 can follow @samp{p} with a @samp{\n} and an @samp{cZap to char:@: }.
3476 This causes Emacs to pass the value of the prefix argument (if there
3477 is one) and the character.
3479 In this case, the function definition looks like the following, where
3480 @code{arg} and @code{char} are the symbols to which @code{interactive}
3481 binds the prefix argument and the specified character:
3483 @smallexample
3484 @group
3485 (defun @var{name-of-function} (arg char)
3486   "@var{documentation}@dots{}"
3487   (interactive "p\ncZap to char: ")
3488   @var{body-of-function}@dots{})
3489 @end group
3490 @end smallexample
3492 @noindent
3493 (The space after the colon in the prompt makes it look better when you
3494 are prompted.  @xref{copy-to-buffer, , The Definition of
3495 @code{copy-to-buffer}}, for an example.)
3497 When a function does not take arguments, @code{interactive} does not
3498 require any.  Such a function contains the simple expression
3499 @code{(interactive)}.  The @code{mark-whole-buffer} function is like
3500 this.
3502 Alternatively, if the special letter-codes are not right for your
3503 application, you can pass your own arguments to @code{interactive} as
3504 a list.
3506 @xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}},
3507 for an example.  @xref{Using Interactive, , Using @code{Interactive},
3508 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a more complete
3509 explanation about this technique.
3511 @node Permanent Installation
3512 @section Install Code Permanently
3513 @cindex Install code permanently
3514 @cindex Permanent code installation
3515 @cindex Code installation
3517 When you install a function definition by evaluating it, it will stay
3518 installed until you quit Emacs.  The next time you start a new session
3519 of Emacs, the function will not be installed unless you evaluate the
3520 function definition again.
3522 At some point, you may want to have code installed automatically
3523 whenever you start a new session of Emacs.  There are several ways of
3524 doing this:
3526 @itemize @bullet
3527 @item
3528 If you have code that is just for yourself, you can put the code for the
3529 function definition in your @file{.emacs} initialization file.  When you
3530 start Emacs, your @file{.emacs} file is automatically evaluated and all
3531 the function definitions within it are installed.
3532 @xref{Emacs Initialization, , Your @file{.emacs} File}.
3534 @item
3535 Alternatively, you can put the function definitions that you want
3536 installed in one or more files of their own and use the @code{load}
3537 function to cause Emacs to evaluate and thereby install each of the
3538 functions in the files.
3539 @xref{Loading Files, , Loading Files}.
3541 @item
3542 Thirdly, if you have code that your whole site will use, it is usual
3543 to put it in a file called @file{site-init.el} that is loaded when
3544 Emacs is built.  This makes the code available to everyone who uses
3545 your machine.  (See the @file{INSTALL} file that is part of the Emacs
3546 distribution.)
3547 @end itemize
3549 Finally, if you have code that everyone who uses Emacs may want, you
3550 can post it on a computer network or send a copy to the Free Software
3551 Foundation.  (When you do this, please license the code and its
3552 documentation under a license that permits other people to run, copy,
3553 study, modify, and redistribute the code and which protects you from
3554 having your work taken from you.)  If you send a copy of your code to
3555 the Free Software Foundation, and properly protect yourself and
3556 others, it may be included in the next release of Emacs.  In large
3557 part, this is how Emacs has grown over the past years, by donations.
3559 @node let
3560 @section @code{let}
3561 @findex let
3563 The @code{let} expression is a special form in Lisp that you will need
3564 to use in most function definitions.
3566 @code{let} is used to attach or bind a symbol to a value in such a way
3567 that the Lisp interpreter will not confuse the variable with a
3568 variable of the same name that is not part of the function.
3570 To understand why the @code{let} special form is necessary, consider
3571 the situation in which you own a home that you generally refer to as
3572 ``the house'', as in the sentence, ``The house needs painting.''  If you
3573 are visiting a friend and your host refers to ``the house'', he is
3574 likely to be referring to @emph{his} house, not yours, that is, to a
3575 different house.
3577 If your friend is referring to his house and you think he is referring
3578 to your house, you may be in for some confusion.  The same thing could
3579 happen in Lisp if a variable that is used inside of one function has
3580 the same name as a variable that is used inside of another function,
3581 and the two are not intended to refer to the same value.  The
3582 @code{let} special form prevents this kind of confusion.
3584 @menu
3585 * Prevent confusion::
3586 * Parts of let Expression::
3587 * Sample let Expression::
3588 * Uninitialized let Variables::
3589 @end menu
3591 @ifnottex
3592 @node Prevent confusion
3593 @unnumberedsubsec @code{let} Prevents Confusion
3594 @end ifnottex
3596 @cindex @samp{local variable} defined
3597 @cindex @samp{variable, local}, defined
3598 The @code{let} special form prevents confusion.  @code{let} creates a
3599 name for a @dfn{local variable} that overshadows any use of the same
3600 name outside the @code{let} expression.  This is like understanding
3601 that whenever your host refers to ``the house'', he means his house, not
3602 yours.  (Symbols used in argument lists work the same way.
3603 @xref{defun, , The @code{defun} Macro}.)
3605 Local variables created by a @code{let} expression retain their value
3606 @emph{only} within the @code{let} expression itself (and within
3607 expressions called within the @code{let} expression); the local
3608 variables have no effect outside the @code{let} expression.
3610 Another way to think about @code{let} is that it is like a @code{setq}
3611 that is temporary and local.  The values set by @code{let} are
3612 automatically undone when the @code{let} is finished.  The setting
3613 only affects expressions that are inside the bounds of the @code{let}
3614 expression.  In computer science jargon, we would say ``the binding of
3615 a symbol is visible only in functions called in the @code{let} form;
3616 in Emacs Lisp, scoping is dynamic, not lexical.''
3618 @code{let} can create more than one variable at once.  Also,
3619 @code{let} gives each variable it creates an initial value, either a
3620 value specified by you, or @code{nil}.  (In the jargon, this is called
3621 ``binding the variable to the value''.)  After @code{let} has created
3622 and bound the variables, it executes the code in the body of the
3623 @code{let}, and returns the value of the last expression in the body,
3624 as the value of the whole @code{let} expression.  (``Execute'' is a jargon
3625 term that means to evaluate a list; it comes from the use of the word
3626 meaning ``to give practical effect to'' (@cite{Oxford English
3627 Dictionary}).  Since you evaluate an expression to perform an action,
3628 ``execute'' has evolved as a synonym to ``evaluate''.)
3630 @node Parts of let Expression
3631 @subsection The Parts of a @code{let} Expression
3632 @cindex @code{let} expression, parts of
3633 @cindex Parts of @code{let} expression
3635 @cindex @samp{varlist} defined
3636 A @code{let} expression is a list of three parts.  The first part is
3637 the symbol @code{let}.  The second part is a list, called a
3638 @dfn{varlist}, each element of which is either a symbol by itself or a
3639 two-element list, the first element of which is a symbol.  The third
3640 part of the @code{let} expression is the body of the @code{let}.  The
3641 body usually consists of one or more lists.
3643 @need 800
3644 A template for a @code{let} expression looks like this:
3646 @smallexample
3647 (let @var{varlist} @var{body}@dots{})
3648 @end smallexample
3650 @noindent
3651 The symbols in the varlist are the variables that are given initial
3652 values by the @code{let} special form.  Symbols by themselves are given
3653 the initial value of @code{nil}; and each symbol that is the first
3654 element of a two-element list is bound to the value that is returned
3655 when the Lisp interpreter evaluates the second element.
3657 Thus, a varlist might look like this: @code{(thread (needles 3))}.  In
3658 this case, in a @code{let} expression, Emacs binds the symbol
3659 @code{thread} to an initial value of @code{nil}, and binds the symbol
3660 @code{needles} to an initial value of 3.
3662 When you write a @code{let} expression, what you do is put the
3663 appropriate expressions in the slots of the @code{let} expression
3664 template.
3666 If the varlist is composed of two-element lists, as is often the case,
3667 the template for the @code{let} expression looks like this:
3669 @smallexample
3670 @group
3671 (let ((@var{variable} @var{value})
3672       (@var{variable} @var{value})
3673       @dots{})
3674   @var{body}@dots{})
3675 @end group
3676 @end smallexample
3678 @node Sample let Expression
3679 @subsection Sample @code{let} Expression
3680 @cindex Sample @code{let} expression
3681 @cindex @code{let} expression sample
3683 The following expression creates and gives initial values
3684 to the two variables @code{zebra} and @code{tiger}.  The body of the
3685 @code{let} expression is a list which calls the @code{message} function.
3687 @smallexample
3688 @group
3689 (let ((zebra 'stripes)
3690       (tiger 'fierce))
3691   (message "One kind of animal has %s and another is %s."
3692            zebra tiger))
3693 @end group
3694 @end smallexample
3696 Here, the varlist is @code{((zebra 'stripes) (tiger 'fierce))}.
3698 The two variables are @code{zebra} and @code{tiger}.  Each variable is
3699 the first element of a two-element list and each value is the second
3700 element of its two-element list.  In the varlist, Emacs binds the
3701 variable @code{zebra} to the value @code{stripes}@footnote{According
3702 to Jared Diamond in @cite{Guns, Germs, and Steel}, ``@dots{} zebras
3703 become impossibly dangerous as they grow older'' but the claim here is
3704 that they do not become fierce like a tiger.  (1997, W. W. Norton and
3705 Co., ISBN 0-393-03894-2, page 171)}, and binds the
3706 variable @code{tiger} to the value @code{fierce}.  In this example,
3707 both values are symbols preceded by a quote.  The values could just as
3708 well have been another list or a string.  The body of the @code{let}
3709 follows after the list holding the variables.  In this example, the
3710 body is a list that uses the @code{message} function to print a string
3711 in the echo area.
3713 @need 1500
3714 You may evaluate the example in the usual fashion, by placing the
3715 cursor after the last parenthesis and typing @kbd{C-x C-e}.  When you do
3716 this, the following will appear in the echo area:
3718 @smallexample
3719 "One kind of animal has stripes and another is fierce."
3720 @end smallexample
3722 As we have seen before, the @code{message} function prints its first
3723 argument, except for @samp{%s}.  In this example, the value of the variable
3724 @code{zebra} is printed at the location of the first @samp{%s} and the
3725 value of the variable @code{tiger} is printed at the location of the
3726 second @samp{%s}.
3728 @node Uninitialized let Variables
3729 @subsection Uninitialized Variables in a @code{let} Statement
3730 @cindex Uninitialized @code{let} variables
3731 @cindex @code{let} variables uninitialized
3733 If you do not bind the variables in a @code{let} statement to specific
3734 initial values, they will automatically be bound to an initial value of
3735 @code{nil}, as in the following expression:
3737 @smallexample
3738 @group
3739 (let ((birch 3)
3740       pine
3741       fir
3742       (oak 'some))
3743   (message
3744    "Here are %d variables with %s, %s, and %s value."
3745    birch pine fir oak))
3746 @end group
3747 @end smallexample
3749 @noindent
3750 Here, the varlist is @code{((birch 3) pine fir (oak 'some))}.
3752 @need 1250
3753 If you evaluate this expression in the usual way, the following will
3754 appear in your echo area:
3756 @smallexample
3757 "Here are 3 variables with nil, nil, and some value."
3758 @end smallexample
3760 @noindent
3761 In this example, Emacs binds the symbol @code{birch} to the number 3,
3762 binds the symbols @code{pine} and @code{fir} to @code{nil}, and binds
3763 the symbol @code{oak} to the value @code{some}.
3765 Note that in the first part of the @code{let}, the variables @code{pine}
3766 and @code{fir} stand alone as atoms that are not surrounded by
3767 parentheses; this is because they are being bound to @code{nil}, the
3768 empty list.  But @code{oak} is bound to @code{some} and so is a part of
3769 the list @code{(oak 'some)}.  Similarly, @code{birch} is bound to the
3770 number 3 and so is in a list with that number.  (Since a number
3771 evaluates to itself, the number does not need to be quoted.  Also, the
3772 number is printed in the message using a @samp{%d} rather than a
3773 @samp{%s}.)  The four variables as a group are put into a list to
3774 delimit them from the body of the @code{let}.
3776 @node if
3777 @section The @code{if} Special Form
3778 @findex if
3779 @cindex Conditional with @code{if}
3781 A third special form, in addition to @code{defun} and @code{let}, is the
3782 conditional @code{if}.  This form is used to instruct the computer to
3783 make decisions.  You can write function definitions without using
3784 @code{if}, but it is used often enough, and is important enough, to be
3785 included here.  It is used, for example, in the code for the
3786 function @code{beginning-of-buffer}.
3788 The basic idea behind an @code{if}, is that ``@emph{if} a test is true,
3789 @emph{then} an expression is evaluated.''  If the test is not true, the
3790 expression is not evaluated.  For example, you might make a decision
3791 such as, ``if it is warm and sunny, then go to the beach!''
3793 @menu
3794 * if in more detail::
3795 * type-of-animal in detail::    An example of an @code{if} expression.
3796 @end menu
3798 @ifnottex
3799 @node if in more detail
3800 @unnumberedsubsec @code{if} in more detail
3801 @end ifnottex
3803 @cindex @samp{if-part} defined
3804 @cindex @samp{then-part} defined
3805 An @code{if} expression written in Lisp does not use the word ``then'';
3806 the test and the action are the second and third elements of the list
3807 whose first element is @code{if}.  Nonetheless, the test part of an
3808 @code{if} expression is often called the @dfn{if-part} and the second
3809 argument is often called the @dfn{then-part}.
3811 Also, when an @code{if} expression is written, the true-or-false-test
3812 is usually written on the same line as the symbol @code{if}, but the
3813 action to carry out if the test is true, the ``then-part'', is written
3814 on the second and subsequent lines.  This makes the @code{if}
3815 expression easier to read.
3817 @smallexample
3818 @group
3819 (if @var{true-or-false-test}
3820     @var{action-to-carry-out-if-test-is-true})
3821 @end group
3822 @end smallexample
3824 @noindent
3825 The true-or-false-test will be an expression that
3826 is evaluated by the Lisp interpreter.
3828 Here is an example that you can evaluate in the usual manner.  The test
3829 is whether the number 5 is greater than the number 4.  Since it is, the
3830 message @samp{5 is greater than 4!} will be printed.
3832 @smallexample
3833 @group
3834 (if (> 5 4)                             ; @r{if-part}
3835     (message "5 is greater than 4!"))   ; @r{then-part}
3836 @end group
3837 @end smallexample
3839 @noindent
3840 (The function @code{>} tests whether its first argument is greater than
3841 its second argument and returns true if it is.)
3842 @findex > (greater than)
3844 Of course, in actual use, the test in an @code{if} expression will not
3845 be fixed for all time as it is by the expression @code{(> 5 4)}.
3846 Instead, at least one of the variables used in the test will be bound to
3847 a value that is not known ahead of time.  (If the value were known ahead
3848 of time, we would not need to run the test!)
3850 For example, the value may be bound to an argument of a function
3851 definition.  In the following function definition, the character of the
3852 animal is a value that is passed to the function.  If the value bound to
3853 @code{characteristic} is @code{fierce}, then the message, @samp{It's a
3854 tiger!} will be printed; otherwise, @code{nil} will be returned.
3856 @smallexample
3857 @group
3858 (defun type-of-animal (characteristic)
3859   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
3860 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
3861 then warn of a tiger."
3862   (if (equal characteristic 'fierce)
3863       (message "It's a tiger!")))
3864 @end group
3865 @end smallexample
3867 @need 1500
3868 @noindent
3869 If you are reading this inside of GNU Emacs, you can evaluate the
3870 function definition in the usual way to install it in Emacs, and then you
3871 can evaluate the following two expressions to see the results:
3873 @smallexample
3874 @group
3875 (type-of-animal 'fierce)
3877 (type-of-animal 'zebra)
3879 @end group
3880 @end smallexample
3882 @c Following sentences rewritten to prevent overfull hbox.
3883 @noindent
3884 When you evaluate @code{(type-of-animal 'fierce)}, you will see the
3885 following message printed in the echo area: @code{"It's a tiger!"}; and
3886 when you evaluate @code{(type-of-animal 'zebra)} you will see @code{nil}
3887 printed in the echo area.
3889 @node type-of-animal in detail
3890 @subsection The @code{type-of-animal} Function in Detail
3892 Let's look at the @code{type-of-animal} function in detail.
3894 The function definition for @code{type-of-animal} was written by filling
3895 the slots of two templates, one for a function definition as a whole, and
3896 a second for an @code{if} expression.
3898 @need 1250
3899 The template for every function that is not interactive is:
3901 @smallexample
3902 @group
3903 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
3904   "@var{documentation}@dots{}"
3905   @var{body}@dots{})
3906 @end group
3907 @end smallexample
3909 @need 800
3910 The parts of the function that match this template look like this:
3912 @smallexample
3913 @group
3914 (defun type-of-animal (characteristic)
3915   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
3916 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
3917 then warn of a tiger."
3918   @var{body: the} @code{if} @var{expression})
3919 @end group
3920 @end smallexample
3922 The name of function is @code{type-of-animal}; it is passed the value
3923 of one argument.  The argument list is followed by a multi-line
3924 documentation string.  The documentation string is included in the
3925 example because it is a good habit to write documentation string for
3926 every function definition.  The body of the function definition
3927 consists of the @code{if} expression.
3929 @need 800
3930 The template for an @code{if} expression looks like this:
3932 @smallexample
3933 @group
3934 (if @var{true-or-false-test}
3935     @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-true})
3936 @end group
3937 @end smallexample
3939 @need 1250
3940 In the @code{type-of-animal} function, the code for the @code{if}
3941 looks like this:
3943 @smallexample
3944 @group
3945 (if (equal characteristic 'fierce)
3946     (message "It's a tiger!")))
3947 @end group
3948 @end smallexample
3950 @need 800
3951 Here, the true-or-false-test is the expression:
3953 @smallexample
3954 (equal characteristic 'fierce)
3955 @end smallexample
3957 @noindent
3958 In Lisp, @code{equal} is a function that determines whether its first
3959 argument is equal to its second argument.  The second argument is the
3960 quoted symbol @code{'fierce} and the first argument is the value of the
3961 symbol @code{characteristic}---in other words, the argument passed to
3962 this function.
3964 In the first exercise of @code{type-of-animal}, the argument
3965 @code{fierce} is passed to @code{type-of-animal}.  Since @code{fierce}
3966 is equal to @code{fierce}, the expression, @code{(equal characteristic
3967 'fierce)}, returns a value of true.  When this happens, the @code{if}
3968 evaluates the second argument or then-part of the @code{if}:
3969 @code{(message "It's tiger!")}.
3971 On the other hand, in the second exercise of @code{type-of-animal}, the
3972 argument @code{zebra} is passed to @code{type-of-animal}.  @code{zebra}
3973 is not equal to @code{fierce}, so the then-part is not evaluated and
3974 @code{nil} is returned by the @code{if} expression.
3976 @node else
3977 @section If--then--else Expressions
3978 @cindex Else
3980 An @code{if} expression may have an optional third argument, called
3981 the @dfn{else-part}, for the case when the true-or-false-test returns
3982 false.  When this happens, the second argument or then-part of the
3983 overall @code{if} expression is @emph{not} evaluated, but the third or
3984 else-part @emph{is} evaluated.  You might think of this as the cloudy
3985 day alternative for the decision ``if it is warm and sunny, then go to
3986 the beach, else read a book!''.
3988 The word ``else'' is not written in the Lisp code; the else-part of an
3989 @code{if} expression comes after the then-part.  In the written Lisp, the
3990 else-part is usually written to start on a line of its own and is
3991 indented less than the then-part:
3993 @smallexample
3994 @group
3995 (if @var{true-or-false-test}
3996     @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-true}
3997   @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-false})
3998 @end group
3999 @end smallexample
4001 For example, the following @code{if} expression prints the message @samp{4
4002 is not greater than 5!} when you evaluate it in the usual way:
4004 @smallexample
4005 @group
4006 (if (> 4 5)                               ; @r{if-part}
4007     (message "4 falsely greater than 5!") ; @r{then-part}
4008   (message "4 is not greater than 5!"))   ; @r{else-part}
4009 @end group
4010 @end smallexample
4012 @noindent
4013 Note that the different levels of indentation make it easy to
4014 distinguish the then-part from the else-part.  (GNU Emacs has several
4015 commands that automatically indent @code{if} expressions correctly.
4016 @xref{Typing Lists, , GNU Emacs Helps You Type Lists}.)
4018 We can extend the @code{type-of-animal} function to include an
4019 else-part by simply incorporating an additional part to the @code{if}
4020 expression.
4022 @need 1500
4023 You can see the consequences of doing this if you evaluate the following
4024 version of the @code{type-of-animal} function definition to install it
4025 and then evaluate the two subsequent expressions to pass different
4026 arguments to the function.
4028 @smallexample
4029 @group
4030 (defun type-of-animal (characteristic)  ; @r{Second version.}
4031   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
4032 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
4033 then warn of a tiger;
4034 else say it's not fierce."
4035   (if (equal characteristic 'fierce)
4036       (message "It's a tiger!")
4037     (message "It's not fierce!")))
4038 @end group
4039 @end smallexample
4040 @sp 1
4042 @smallexample
4043 @group
4044 (type-of-animal 'fierce)
4046 (type-of-animal 'zebra)
4048 @end group
4049 @end smallexample
4051 @c Following sentence rewritten to prevent overfull hbox.
4052 @noindent
4053 When you evaluate @code{(type-of-animal 'fierce)}, you will see the
4054 following message printed in the echo area: @code{"It's a tiger!"}; but
4055 when you evaluate @code{(type-of-animal 'zebra)}, you will see
4056 @code{"It's not fierce!"}.
4058 (Of course, if the @var{characteristic} were @code{ferocious}, the
4059 message @code{"It's not fierce!"} would be printed; and it would be
4060 misleading!  When you write code, you need to take into account the
4061 possibility that some such argument will be tested by the @code{if}
4062 and write your program accordingly.)
4064 @node Truth & Falsehood
4065 @section Truth and Falsehood in Emacs Lisp
4066 @cindex Truth and falsehood in Emacs Lisp
4067 @cindex Falsehood and truth in Emacs Lisp
4068 @findex nil
4070 There is an important aspect to the truth test in an @code{if}
4071 expression.  So far, we have spoken of ``true'' and ``false'' as values of
4072 predicates as if they were new kinds of Emacs Lisp objects.  In fact,
4073 ``false'' is just our old friend @code{nil}.  Anything else---anything
4074 at all---is ``true''.
4076 The expression that tests for truth is interpreted as @dfn{true}
4077 if the result of evaluating it is a value that is not @code{nil}.  In
4078 other words, the result of the test is considered true if the value
4079 returned is a number such as 47, a string such as @code{"hello"}, or a
4080 symbol (other than @code{nil}) such as @code{flowers}, or a list (so
4081 long as it is not empty), or even a buffer!
4083 @menu
4084 * nil explained::               @code{nil} has two meanings.
4085 @end menu
4087 @ifnottex
4088 @node nil explained
4089 @unnumberedsubsec An explanation of @code{nil}
4090 @end ifnottex
4092 Before illustrating a test for truth, we need an explanation of @code{nil}.
4094 In Emacs Lisp, the symbol @code{nil} has two meanings.  First, it means the
4095 empty list.  Second, it means false and is the value returned when a
4096 true-or-false-test tests false.  @code{nil} can be written as an empty
4097 list, @code{()}, or as @code{nil}.  As far as the Lisp interpreter is
4098 concerned, @code{()} and @code{nil} are the same.  Humans, however, tend
4099 to use @code{nil} for false and @code{()} for the empty list.
4101 In Emacs Lisp, any value that is not @code{nil}---is not the empty
4102 list---is considered true.  This means that if an evaluation returns
4103 something that is not an empty list, an @code{if} expression will test
4104 true.  For example, if a number is put in the slot for the test, it
4105 will be evaluated and will return itself, since that is what numbers
4106 do when evaluated.  In this conditional, the @code{if} expression will
4107 test true.  The expression tests false only when @code{nil}, an empty
4108 list, is returned by evaluating the expression.
4110 You can see this by evaluating the two expressions in the following examples.
4112 In the first example, the number 4 is evaluated as the test in the
4113 @code{if} expression and returns itself; consequently, the then-part
4114 of the expression is evaluated and returned: @samp{true} appears in
4115 the echo area.  In the second example, the @code{nil} indicates false;
4116 consequently, the else-part of the expression is evaluated and
4117 returned: @samp{false} appears in the echo area.
4119 @smallexample
4120 @group
4121 (if 4
4122     'true
4123   'false)
4124 @end group
4126 @group
4127 (if nil
4128     'true
4129   'false)
4130 @end group
4131 @end smallexample
4133 @need 1250
4134 Incidentally, if some other useful value is not available for a test that
4135 returns true, then the Lisp interpreter will return the symbol @code{t}
4136 for true.  For example, the expression @code{(> 5 4)} returns @code{t}
4137 when evaluated, as you can see by evaluating it in the usual way:
4139 @smallexample
4140 (> 5 4)
4141 @end smallexample
4143 @need 1250
4144 @noindent
4145 On the other hand, this function returns @code{nil} if the test is false.
4147 @smallexample
4148 (> 4 5)
4149 @end smallexample
4151 @node save-excursion
4152 @section @code{save-excursion}
4153 @findex save-excursion
4154 @cindex Region, what it is
4155 @cindex Preserving point, mark, and buffer
4156 @cindex Point, mark, buffer preservation
4157 @findex point
4158 @findex mark
4160 The @code{save-excursion} function is the third and final special form
4161 that we will discuss in this chapter.
4163 In Emacs Lisp programs used for editing, the @code{save-excursion}
4164 function is very common.  It saves the location of point,
4165 executes the body of the function, and then restores point to
4166 its previous position if its location was changed.  Its primary
4167 purpose is to keep the user from being surprised and disturbed by
4168 unexpected movement of point.
4170 @menu
4171 * Point and mark::              A review of various locations.
4172 * Template for save-excursion::
4173 @end menu
4175 @ifnottex
4176 @node Point and mark
4177 @unnumberedsubsec Point and Mark
4178 @end ifnottex
4180 Before discussing @code{save-excursion}, however, it may be useful
4181 first to review what point and mark are in GNU Emacs.  @dfn{Point} is
4182 the current location of the cursor.  Wherever the cursor
4183 is, that is point.  More precisely, on terminals where the cursor
4184 appears to be on top of a character, point is immediately before the
4185 character.  In Emacs Lisp, point is an integer.  The first character in
4186 a buffer is number one, the second is number two, and so on.  The
4187 function @code{point} returns the current position of the cursor as a
4188 number.  Each buffer has its own value for point.
4190 The @dfn{mark} is another position in the buffer; its value can be set
4191 with a command such as @kbd{C-@key{SPC}} (@code{set-mark-command}).  If
4192 a mark has been set, you can use the command @kbd{C-x C-x}
4193 (@code{exchange-point-and-mark}) to cause the cursor to jump to the mark
4194 and set the mark to be the previous position of point.  In addition, if
4195 you set another mark, the position of the previous mark is saved in the
4196 mark ring.  Many mark positions can be saved this way.  You can jump the
4197 cursor to a saved mark by typing @kbd{C-u C-@key{SPC}} one or more
4198 times.
4200 The part of the buffer between point and mark is called @dfn{the
4201 region}.  Numerous commands work on the region, including
4202 @code{center-region}, @code{count-lines-region}, @code{kill-region}, and
4203 @code{print-region}.
4205 The @code{save-excursion} special form saves the locations of point and
4206 restores this position after the code within the body of the
4207 special form is evaluated by the Lisp interpreter.  Thus, if point were
4208 in the beginning of a piece of text and some code moved point to the end
4209 of the buffer, the @code{save-excursion} would put point back to where
4210 it was before, after the expressions in the body of the function were
4211 evaluated.
4213 In Emacs, a function frequently moves point as part of its internal
4214 workings even though a user would not expect this.  For example,
4215 @code{count-lines-region} moves point.  To prevent the user from being
4216 bothered by jumps that are both unexpected and (from the user's point of
4217 view) unnecessary, @code{save-excursion} is often used to keep point in
4218 the location expected by the user.  The use of
4219 @code{save-excursion} is good housekeeping.
4221 To make sure the house stays clean, @code{save-excursion} restores the
4222 value of point even if something goes wrong in the code inside
4223 of it (or, to be more precise and to use the proper jargon, ``in case of
4224 abnormal exit'').  This feature is very helpful.
4226 In addition to recording the value of point,
4227 @code{save-excursion} keeps track of the current buffer, and restores
4228 it, too.  This means you can write code that will change the buffer and
4229 have @code{save-excursion} switch you back to the original buffer.
4230 This is how @code{save-excursion} is used in @code{append-to-buffer}.
4231 (@xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}}.)
4233 @node Template for save-excursion
4234 @subsection Template for a @code{save-excursion} Expression
4236 @need 800
4237 The template for code using @code{save-excursion} is simple:
4239 @smallexample
4240 @group
4241 (save-excursion
4242   @var{body}@dots{})
4243 @end group
4244 @end smallexample
4246 @noindent
4247 The body of the function is one or more expressions that will be
4248 evaluated in sequence by the Lisp interpreter.  If there is more than
4249 one expression in the body, the value of the last one will be returned
4250 as the value of the @code{save-excursion} function.  The other
4251 expressions in the body are evaluated only for their side effects; and
4252 @code{save-excursion} itself is used only for its side effect (which
4253 is restoring the positions of point and mark).
4255 @need 1250
4256 In more detail, the template for a @code{save-excursion} expression
4257 looks like this:
4259 @smallexample
4260 @group
4261 (save-excursion
4262   @var{first-expression-in-body}
4263   @var{second-expression-in-body}
4264   @var{third-expression-in-body}
4265    @dots{}
4266   @var{last-expression-in-body})
4267 @end group
4268 @end smallexample
4270 @noindent
4271 An expression, of course, may be a symbol on its own or a list.
4273 In Emacs Lisp code, a @code{save-excursion} expression often occurs
4274 within the body of a @code{let} expression.  It looks like this:
4276 @smallexample
4277 @group
4278 (let @var{varlist}
4279   (save-excursion
4280     @var{body}@dots{}))
4281 @end group
4282 @end smallexample
4284 @node Review
4285 @section Review
4287 In the last few chapters we have introduced a macro and a fair number
4288 of functions and special forms.  Here they are described in brief,
4289 along with a few similar functions that have not been mentioned yet.
4291 @table @code
4292 @item eval-last-sexp
4293 Evaluate the last symbolic expression before the current location of
4294 point.  The value is printed in the echo area unless the function is
4295 invoked with an argument; in that case, the output is printed in the
4296 current buffer.  This command is normally bound to @kbd{C-x C-e}.
4298 @item defun
4299 Define function.  This macro has up to five parts: the name, a
4300 template for the arguments that will be passed to the function,
4301 documentation, an optional interactive declaration, and the body of
4302 the definition.
4304 @need 1250
4305 For example, in an early version of Emacs, the function definition was
4306 as follows.  (It is slightly more complex now that it seeks the first
4307 non-whitespace character rather than the first visible character.)
4309 @smallexample
4310 @group
4311 (defun back-to-indentation ()
4312   "Move point to first visible character on line."
4313   (interactive)
4314   (beginning-of-line 1)
4315   (skip-chars-forward " \t"))
4316 @end group
4317 @end smallexample
4319 @ignore
4320 In GNU Emacs 22,
4322 (defun backward-to-indentation (&optional arg)
4323   "Move backward ARG lines and position at first nonblank character."
4324   (interactive "p")
4325   (forward-line (- (or arg 1)))
4326   (skip-chars-forward " \t"))
4328 (defun back-to-indentation ()
4329   "Move point to the first non-whitespace character on this line."
4330   (interactive)
4331   (beginning-of-line 1)
4332   (skip-syntax-forward " " (line-end-position))
4333   ;; Move back over chars that have whitespace syntax but have the p flag.
4334   (backward-prefix-chars))
4335 @end ignore
4337 @item interactive
4338 Declare to the interpreter that the function can be used
4339 interactively.  This special form may be followed by a string with one
4340 or more parts that pass the information to the arguments of the
4341 function, in sequence.  These parts may also tell the interpreter to
4342 prompt for information.  Parts of the string are separated by
4343 newlines, @samp{\n}.
4345 @need 1000
4346 Common code characters are:
4348 @table @code
4349 @item b
4350 The name of an existing buffer.
4352 @item f
4353 The name of an existing file.
4355 @item p
4356 The numeric prefix argument.  (Note that this @code{p} is lower case.)
4358 @item r
4359 Point and the mark, as two numeric arguments, smallest first.  This
4360 is the only code letter that specifies two successive arguments
4361 rather than one.
4362 @end table
4364 @xref{Interactive Codes, , Code Characters for @samp{interactive},
4365 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a complete list of
4366 code characters.
4368 @item let
4369 Declare that a list of variables is for use within the body of the
4370 @code{let} and give them an initial value, either @code{nil} or a
4371 specified value; then evaluate the rest of the expressions in the body
4372 of the @code{let} and return the value of the last one.  Inside the
4373 body of the @code{let}, the Lisp interpreter does not see the values of
4374 the variables of the same names that are bound outside of the
4375 @code{let}.
4377 @need 1250
4378 For example,
4380 @smallexample
4381 @group
4382 (let ((foo (buffer-name))
4383       (bar (buffer-size)))
4384   (message
4385    "This buffer is %s and has %d characters."
4386    foo bar))
4387 @end group
4388 @end smallexample
4390 @item save-excursion
4391 Record the values of point and the current buffer before
4392 evaluating the body of this special form.  Restore the value of point and
4393 buffer afterward.
4395 @need 1250
4396 For example,
4398 @smallexample
4399 @group
4400 (message "We are %d characters into this buffer."
4401          (- (point)
4402             (save-excursion
4403               (goto-char (point-min)) (point))))
4404 @end group
4405 @end smallexample
4407 @item if
4408 Evaluate the first argument to the function; if it is true, evaluate
4409 the second argument; else evaluate the third argument, if there is one.
4411 The @code{if} special form is called a @dfn{conditional}.  There are
4412 other conditionals in Emacs Lisp, but @code{if} is perhaps the most
4413 commonly used.
4415 @need 1250
4416 For example,
4418 @smallexample
4419 @group
4420 (if (= 22 emacs-major-version)
4421     (message "This is version 22 Emacs")
4422   (message "This is not version 22 Emacs"))
4423 @end group
4424 @end smallexample
4426 @need 1250
4427 @item <
4428 @itemx >
4429 @itemx <=
4430 @itemx >=
4431 The @code{<} function tests whether its first argument is smaller than
4432 its second argument.  A corresponding function, @code{>}, tests whether
4433 the first argument is greater than the second.  Likewise, @code{<=}
4434 tests whether the first argument is less than or equal to the second and
4435 @code{>=} tests whether the first argument is greater than or equal to
4436 the second.  In all cases, both arguments must be numbers or markers
4437 (markers indicate positions in buffers).
4439 @need 800
4440 @item =
4441 The @code{=} function tests whether two arguments, both numbers or
4442 markers, are equal.
4444 @need 1250
4445 @item equal
4446 @itemx eq
4447 Test whether two objects are the same.  @code{equal} uses one meaning
4448 of the word ``same'' and @code{eq} uses another:  @code{equal} returns
4449 true if the two objects have a similar structure and contents, such as
4450 two copies of the same book.  On the other hand, @code{eq}, returns
4451 true if both arguments are actually the same object.
4452 @findex equal
4453 @findex eq
4455 @need 1250
4456 @item string<
4457 @itemx string-lessp
4458 @itemx string=
4459 @itemx string-equal
4460 The @code{string-lessp} function tests whether its first argument is
4461 smaller than the second argument.  A shorter, alternative name for the
4462 same function (a @code{defalias}) is @code{string<}.
4464 The arguments to @code{string-lessp} must be strings or symbols; the
4465 ordering is lexicographic, so case is significant.  The print names of
4466 symbols are used instead of the symbols themselves.
4468 @cindex @samp{empty string} defined
4469 An empty string, @samp{""}, a string with no characters in it, is
4470 smaller than any string of characters.
4472 @code{string-equal} provides the corresponding test for equality.  Its
4473 shorter, alternative name is @code{string=}.  There are no string test
4474 functions that correspond to @var{>}, @code{>=}, or @code{<=}.
4476 @item message
4477 Print a message in the echo area.  The first argument is a string that
4478 can contain @samp{%s}, @samp{%d}, or @samp{%c} to print the value of
4479 arguments that follow the string.  The argument used by @samp{%s} must
4480 be a string or a symbol; the argument used by @samp{%d} must be a
4481 number.  The argument used by @samp{%c} must be an @sc{ascii} code
4482 number; it will be printed as the character with that @sc{ascii} code.
4483 (Various other %-sequences have not been mentioned.)
4485 @item setq
4486 @itemx set
4487 The @code{setq} function sets the value of its first argument to the
4488 value of the second argument.  The first argument is automatically
4489 quoted by @code{setq}.  It does the same for succeeding pairs of
4490 arguments.  Another function, @code{set}, takes only two arguments and
4491 evaluates both of them before setting the value returned by its first
4492 argument to the value returned by its second argument.
4494 @item buffer-name
4495 Without an argument, return the name of the buffer, as a string.
4497 @item buffer-file-name
4498 Without an argument, return the name of the file the buffer is
4499 visiting.
4501 @item current-buffer
4502 Return the buffer in which Emacs is active; it may not be
4503 the buffer that is visible on the screen.
4505 @item other-buffer
4506 Return the most recently selected buffer (other than the buffer passed
4507 to @code{other-buffer} as an argument and other than the current
4508 buffer).
4510 @item switch-to-buffer
4511 Select a buffer for Emacs to be active in and display it in the current
4512 window so users can look at it.  Usually bound to @kbd{C-x b}.
4514 @item set-buffer
4515 Switch Emacs's attention to a buffer on which programs will run.  Don't
4516 alter what the window is showing.
4518 @item buffer-size
4519 Return the number of characters in the current buffer.
4521 @item point
4522 Return the value of the current position of the cursor, as an
4523 integer counting the number of characters from the beginning of the
4524 buffer.
4526 @item point-min
4527 Return the minimum permissible value of point in
4528 the current buffer.  This is 1, unless narrowing is in effect.
4530 @item point-max
4531 Return the value of the maximum permissible value of point in the
4532 current buffer.  This is the end of the buffer, unless narrowing is in
4533 effect.
4534 @end table
4536 @need 1500
4537 @node defun Exercises
4538 @section Exercises
4540 @itemize @bullet
4541 @item
4542 Write a non-interactive function that doubles the value of its
4543 argument, a number.  Make that function interactive.
4545 @item
4546 Write a function that tests whether the current value of
4547 @code{fill-column} is greater than the argument passed to the function,
4548 and if so, prints an appropriate message.
4549 @end itemize
4551 @node Buffer Walk Through
4552 @chapter A Few Buffer-Related Functions
4554 In this chapter we study in detail several of the functions used in GNU
4555 Emacs.  This is called a ``walk-through''.  These functions are used as
4556 examples of Lisp code, but are not imaginary examples; with the
4557 exception of the first, simplified function definition, these functions
4558 show the actual code used in GNU Emacs.  You can learn a great deal from
4559 these definitions.  The functions described here are all related to
4560 buffers.  Later, we will study other functions.
4562 @menu
4563 * Finding More::                How to find more information.
4564 * simplified-beginning-of-buffer::  Shows @code{goto-char},
4565                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
4566 * mark-whole-buffer::           Almost the same as @code{beginning-of-buffer}.
4567 * append-to-buffer::            Uses @code{save-excursion} and
4568                                 @code{insert-buffer-substring}.
4569 * Buffer Related Review::       Review.
4570 * Buffer Exercises::
4571 @end menu
4573 @node Finding More
4574 @section Finding More Information
4576 @findex describe-function, @r{introduced}
4577 @cindex Find function documentation
4578 In this walk-through, I will describe each new function as we come to
4579 it, sometimes in detail and sometimes briefly.  If you are interested,
4580 you can get the full documentation of any Emacs Lisp function at any
4581 time by typing @kbd{C-h f} and then the name of the function (and then
4582 @key{RET}).  Similarly, you can get the full documentation for a
4583 variable by typing @kbd{C-h v} and then the name of the variable (and
4584 then @key{RET}).
4586 @cindex Find source of function
4587 @c In version 22, tells location both of C and of Emacs Lisp
4588 Also, @code{describe-function} will tell you the location of the
4589 function definition.
4591 Put point into the name of the file that contains the function and
4592 press the @key{RET} key.  In this case, @key{RET} means
4593 @code{push-button} rather than ``return'' or ``enter''.  Emacs will take
4594 you directly to the function definition.
4596 @ignore
4597 Not In version 22
4599 If you move point over the file name and press
4600 the @key{RET} key, which in this case means @code{help-follow} rather
4601 than ``return'' or ``enter'', Emacs will take you directly to the function
4602 definition.
4603 @end ignore
4605 More generally, if you want to see a function in its original source
4606 file, you can use the @code{find-tag} function to jump to it.
4607 @code{find-tag} works with a wide variety of languages, not just
4608 Lisp, and C, and it works with non-programming text as well.  For
4609 example, @code{find-tag} will jump to the various nodes in the
4610 Texinfo source file of this document.
4611 The @code{find-tag} function depends on ``tags tables'' that record
4612 the locations of the functions, variables, and other items to which
4613 @code{find-tag} jumps.
4615 To use the @code{find-tag} command, type @kbd{M-.}  (i.e., press the
4616 period key while holding down the @key{META} key, or else type the
4617 @key{ESC} key and then type the period key), and then, at the prompt,
4618 type in the name of the function whose source code you want to see,
4619 such as @code{mark-whole-buffer}, and then type @key{RET}.  Emacs will
4620 switch buffers and display the source code for the function on your
4621 screen.  To switch back to your current buffer, type @kbd{C-x b
4622 @key{RET}}.  (On some keyboards, the @key{META} key is labeled
4623 @key{ALT}.)
4625 @c !!! 22.1.1 tags table location in this paragraph
4626 @cindex TAGS table, specifying
4627 @findex find-tag
4628 Depending on how the initial default values of your copy of Emacs are
4629 set, you may also need to specify the location of your ``tags table'',
4630 which is a file called @file{TAGS}.  For example, if you are
4631 interested in Emacs sources, the tags table you will most likely want,
4632 if it has already been created for you, will be in a subdirectory of
4633 the @file{/usr/local/share/emacs/} directory; thus you would use the
4634 @code{M-x visit-tags-table} command and specify a pathname such as
4635 @file{/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/TAGS}.  If the tags table
4636 has not already been created, you will have to create it yourself.  It
4637 will be in a file such as @file{/usr/local/src/emacs/src/TAGS}.
4639 @need 1250
4640 To create a @file{TAGS} file in a specific directory, switch to that
4641 directory in Emacs using @kbd{M-x cd} command, or list the directory
4642 with @kbd{C-x d} (@code{dired}).  Then run the compile command, with
4643 @w{@code{etags *.el}} as the command to execute:
4645 @smallexample
4646 M-x compile RET etags *.el RET
4647 @end smallexample
4649 For more information, see @ref{etags, , Create Your Own @file{TAGS} File}.
4651 After you become more familiar with Emacs Lisp, you will find that you will
4652 frequently use @code{find-tag} to navigate your way around source code;
4653 and you will create your own @file{TAGS} tables.
4655 @cindex Library, as term for ``file''
4656 Incidentally, the files that contain Lisp code are conventionally
4657 called @dfn{libraries}.  The metaphor is derived from that of a
4658 specialized library, such as a law library or an engineering library,
4659 rather than a general library.  Each library, or file, contains
4660 functions that relate to a particular topic or activity, such as
4661 @file{abbrev.el} for handling abbreviations and other typing
4662 shortcuts, and @file{help.el} for help.  (Sometimes several
4663 libraries provide code for a single activity, as the various
4664 @file{rmail@dots{}} files provide code for reading electronic mail.)
4665 In @cite{The GNU Emacs Manual}, you will see sentences such as ``The
4666 @kbd{C-h p} command lets you search the standard Emacs Lisp libraries
4667 by topic keywords.''
4669 @node simplified-beginning-of-buffer
4670 @section A Simplified @code{beginning-of-buffer} Definition
4671 @findex simplified-beginning-of-buffer
4673 The @code{beginning-of-buffer} command is a good function to start with
4674 since you are likely to be familiar with it and it is easy to
4675 understand.  Used as an interactive command, @code{beginning-of-buffer}
4676 moves the cursor to the beginning of the buffer, leaving the mark at the
4677 previous position.  It is generally bound to @kbd{M-<}.
4679 In this section, we will discuss a shortened version of the function
4680 that shows how it is most frequently used.  This shortened function
4681 works as written, but it does not contain the code for a complex option.
4682 In another section, we will describe the entire function.
4683 (@xref{beginning-of-buffer, , Complete Definition of
4684 @code{beginning-of-buffer}}.)
4686 Before looking at the code, let's consider what the function
4687 definition has to contain: it must include an expression that makes
4688 the function interactive so it can be called by typing @kbd{M-x
4689 beginning-of-buffer} or by typing a keychord such as @kbd{M-<}; it
4690 must include code to leave a mark at the original position in the
4691 buffer; and it must include code to move the cursor to the beginning
4692 of the buffer.
4694 @need 1250
4695 Here is the complete text of the shortened version of the function:
4697 @smallexample
4698 @group
4699 (defun simplified-beginning-of-buffer ()
4700   "Move point to the beginning of the buffer;
4701 leave mark at previous position."
4702   (interactive)
4703   (push-mark)
4704   (goto-char (point-min)))
4705 @end group
4706 @end smallexample
4708 Like all function definitions, this definition has five parts following
4709 the macro @code{defun}:
4711 @enumerate
4712 @item
4713 The name: in this example, @code{simplified-beginning-of-buffer}.
4715 @item
4716 A list of the arguments: in this example, an empty list, @code{()},
4718 @item
4719 The documentation string.
4721 @item
4722 The interactive expression.
4724 @item
4725 The body.
4726 @end enumerate
4728 @noindent
4729 In this function definition, the argument list is empty; this means that
4730 this function does not require any arguments.  (When we look at the
4731 definition for the complete function, we will see that it may be passed
4732 an optional argument.)
4734 The interactive expression tells Emacs that the function is intended to
4735 be used interactively.  In this example, @code{interactive} does not have
4736 an argument because @code{simplified-beginning-of-buffer} does not
4737 require one.
4739 @need 800
4740 The body of the function consists of the two lines:
4742 @smallexample
4743 @group
4744 (push-mark)
4745 (goto-char (point-min))
4746 @end group
4747 @end smallexample
4749 The first of these lines is the expression, @code{(push-mark)}.  When
4750 this expression is evaluated by the Lisp interpreter, it sets a mark at
4751 the current position of the cursor, wherever that may be.  The position
4752 of this mark is saved in the mark ring.
4754 The next line is @code{(goto-char (point-min))}.  This expression
4755 jumps the cursor to the minimum point in the buffer, that is, to the
4756 beginning of the buffer (or to the beginning of the accessible portion
4757 of the buffer if it is narrowed.  @xref{Narrowing & Widening, ,
4758 Narrowing and Widening}.)
4760 The @code{push-mark} command sets a mark at the place where the cursor
4761 was located before it was moved to the beginning of the buffer by the
4762 @code{(goto-char (point-min))} expression.  Consequently, you can, if
4763 you wish, go back to where you were originally by typing @kbd{C-x C-x}.
4765 That is all there is to the function definition!
4767 @findex describe-function
4768 When you are reading code such as this and come upon an unfamiliar
4769 function, such as @code{goto-char}, you can find out what it does by
4770 using the @code{describe-function} command.  To use this command, type
4771 @kbd{C-h f} and then type in the name of the function and press
4772 @key{RET}.  The @code{describe-function} command will print the
4773 function's documentation string in a @file{*Help*} window.  For
4774 example, the documentation for @code{goto-char} is:
4776 @smallexample
4777 @group
4778 Set point to POSITION, a number or marker.
4779 Beginning of buffer is position (point-min), end is (point-max).
4780 @end group
4781 @end smallexample
4783 @noindent
4784 The function's one argument is the desired position.
4786 @noindent
4787 (The prompt for @code{describe-function} will offer you the symbol
4788 under or preceding the cursor, so you can save typing by positioning
4789 the cursor right over or after the function and then typing @kbd{C-h f
4790 @key{RET}}.)
4792 The @code{end-of-buffer} function definition is written in the same way as
4793 the @code{beginning-of-buffer} definition except that the body of the
4794 function contains the expression @code{(goto-char (point-max))} in place
4795 of @code{(goto-char (point-min))}.
4797 @node mark-whole-buffer
4798 @section The Definition of @code{mark-whole-buffer}
4799 @findex mark-whole-buffer
4801 The @code{mark-whole-buffer} function is no harder to understand than the
4802 @code{simplified-beginning-of-buffer} function.  In this case, however,
4803 we will look at the complete function, not a shortened version.
4805 The @code{mark-whole-buffer} function is not as commonly used as the
4806 @code{beginning-of-buffer} function, but is useful nonetheless: it
4807 marks a whole buffer as a region by putting point at the beginning and
4808 a mark at the end of the buffer.  It is generally bound to @kbd{C-x
4811 @menu
4812 * mark-whole-buffer overview::
4813 * Body of mark-whole-buffer::   Only three lines of code.
4814 @end menu
4816 @ifnottex
4817 @node mark-whole-buffer overview
4818 @unnumberedsubsec An overview of @code{mark-whole-buffer}
4819 @end ifnottex
4821 @need 1250
4822 In GNU Emacs 22, the code for the complete function looks like this:
4824 @smallexample
4825 @group
4826 (defun mark-whole-buffer ()
4827   "Put point at beginning and mark at end of buffer.
4828 You probably should not use this function in Lisp programs;
4829 it is usually a mistake for a Lisp function to use any subroutine
4830 that uses or sets the mark."
4831   (interactive)
4832   (push-mark (point))
4833   (push-mark (point-max) nil t)
4834   (goto-char (point-min)))
4835 @end group
4836 @end smallexample
4838 @need 1250
4839 Like all other functions, the @code{mark-whole-buffer} function fits
4840 into the template for a function definition.  The template looks like
4841 this:
4843 @smallexample
4844 @group
4845 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
4846   "@var{documentation}@dots{}"
4847   (@var{interactive-expression}@dots{})
4848   @var{body}@dots{})
4849 @end group
4850 @end smallexample
4852 Here is how the function works: the name of the function is
4853 @code{mark-whole-buffer}; it is followed by an empty argument list,
4854 @samp{()}, which means that the function does not require arguments.
4855 The documentation comes next.
4857 The next line is an @code{(interactive)} expression that tells Emacs
4858 that the function will be used interactively.  These details are similar
4859 to the @code{simplified-beginning-of-buffer} function described in the
4860 previous section.
4862 @need 1250
4863 @node Body of mark-whole-buffer
4864 @subsection Body of @code{mark-whole-buffer}
4866 The body of the @code{mark-whole-buffer} function consists of three
4867 lines of code:
4869 @c GNU Emacs 22
4870 @smallexample
4871 @group
4872 (push-mark (point))
4873 (push-mark (point-max) nil t)
4874 (goto-char (point-min))
4875 @end group
4876 @end smallexample
4878 The first of these lines is the expression, @code{(push-mark (point))}.
4880 This line does exactly the same job as the first line of the body of
4881 the @code{simplified-beginning-of-buffer} function, which is written
4882 @code{(push-mark)}.  In both cases, the Lisp interpreter sets a mark
4883 at the current position of the cursor.
4885 I don't know why the expression in @code{mark-whole-buffer} is written
4886 @code{(push-mark (point))} and the expression in
4887 @code{beginning-of-buffer} is written @code{(push-mark)}.  Perhaps
4888 whoever wrote the code did not know that the arguments for
4889 @code{push-mark} are optional and that if @code{push-mark} is not
4890 passed an argument, the function automatically sets mark at the
4891 location of point by default.  Or perhaps the expression was written
4892 so as to parallel the structure of the next line.  In any case, the
4893 line causes Emacs to determine the position of point and set a mark
4894 there.
4896 In earlier versions of GNU Emacs, the next line of
4897 @code{mark-whole-buffer} was @code{(push-mark (point-max))}.  This
4898 expression sets a mark at the point in the buffer that has the highest
4899 number.  This will be the end of the buffer (or, if the buffer is
4900 narrowed, the end of the accessible portion of the buffer.
4901 @xref{Narrowing & Widening, , Narrowing and Widening}, for more about
4902 narrowing.)  After this mark has been set, the previous mark, the one
4903 set at point, is no longer set, but Emacs remembers its position, just
4904 as all other recent marks are always remembered.  This means that you
4905 can, if you wish, go back to that position by typing @kbd{C-u
4906 C-@key{SPC}} twice.
4908 @need 1250
4909 In GNU Emacs 22, the @code{(point-max)} is slightly more complicated.
4910 The line reads
4912 @smallexample
4913 (push-mark (point-max) nil t)
4914 @end smallexample
4916 @noindent
4917 The expression works nearly the same as before.  It sets a mark at the
4918 highest numbered place in the buffer that it can.  However, in this
4919 version, @code{push-mark} has two additional arguments.  The second
4920 argument to @code{push-mark} is @code{nil}.  This tells the function
4921 it @emph{should} display a message that says ``Mark set'' when it pushes
4922 the mark.  The third argument is @code{t}.  This tells
4923 @code{push-mark} to activate the mark when Transient Mark mode is
4924 turned on.  Transient Mark mode highlights the currently active
4925 region.  It is often turned off.
4927 Finally, the last line of the function is @code{(goto-char
4928 (point-min)))}.  This is written exactly the same way as it is written
4929 in @code{beginning-of-buffer}.  The expression moves the cursor to
4930 the minimum point in the buffer, that is, to the beginning of the buffer
4931 (or to the beginning of the accessible portion of the buffer).  As a
4932 result of this, point is placed at the beginning of the buffer and mark
4933 is set at the end of the buffer.  The whole buffer is, therefore, the
4934 region.
4936 @node append-to-buffer
4937 @section The Definition of @code{append-to-buffer}
4938 @findex append-to-buffer
4940 The @code{append-to-buffer} command is more complex than the
4941 @code{mark-whole-buffer} command.  What it does is copy the region
4942 (that is, the part of the buffer between point and mark) from the
4943 current buffer to a specified buffer.
4945 @menu
4946 * append-to-buffer overview::
4947 * append interactive::          A two part interactive expression.
4948 * append-to-buffer body::       Incorporates a @code{let} expression.
4949 * append save-excursion::       How the @code{save-excursion} works.
4950 @end menu
4952 @ifnottex
4953 @node append-to-buffer overview
4954 @unnumberedsubsec An Overview of @code{append-to-buffer}
4955 @end ifnottex
4957 @findex insert-buffer-substring
4958 The @code{append-to-buffer} command uses the
4959 @code{insert-buffer-substring} function to copy the region.
4960 @code{insert-buffer-substring} is described by its name: it takes a
4961 string of characters from part of a buffer, a ``substring'', and
4962 inserts them into another buffer.
4964 Most of @code{append-to-buffer} is
4965 concerned with setting up the conditions for
4966 @code{insert-buffer-substring} to work: the code must specify both the
4967 buffer to which the text will go, the window it comes from and goes
4968 to, and the region that will be copied.
4970 @need 1250
4971 Here is the complete text of the function:
4973 @smallexample
4974 @group
4975 (defun append-to-buffer (buffer start end)
4976   "Append to specified buffer the text of the region.
4977 It is inserted into that buffer before its point.
4978 @end group
4980 @group
4981 When calling from a program, give three arguments:
4982 BUFFER (or buffer name), START and END.
4983 START and END specify the portion of the current buffer to be copied."
4984   (interactive
4985    (list (read-buffer "Append to buffer: " (other-buffer
4986                                             (current-buffer) t))
4987          (region-beginning) (region-end)))
4988 @end group
4989 @group
4990   (let ((oldbuf (current-buffer)))
4991     (save-excursion
4992       (let* ((append-to (get-buffer-create buffer))
4993              (windows (get-buffer-window-list append-to t t))
4994              point)
4995         (set-buffer append-to)
4996         (setq point (point))
4997         (barf-if-buffer-read-only)
4998         (insert-buffer-substring oldbuf start end)
4999         (dolist (window windows)
5000           (when (= (window-point window) point)
5001             (set-window-point window (point))))))))
5002 @end group
5003 @end smallexample
5005 The function can be understood by looking at it as a series of
5006 filled-in templates.
5008 The outermost template is for the function definition.  In this
5009 function, it looks like this (with several slots filled in):
5011 @smallexample
5012 @group
5013 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5014   "@var{documentation}@dots{}"
5015   (interactive @dots{})
5016   @var{body}@dots{})
5017 @end group
5018 @end smallexample
5020 The first line of the function includes its name and three arguments.
5021 The arguments are the @code{buffer} to which the text will be copied, and
5022 the @code{start} and @code{end} of the region in the current buffer that
5023 will be copied.
5025 The next part of the function is the documentation, which is clear and
5026 complete.  As is conventional, the three arguments are written in
5027 upper case so you will notice them easily.  Even better, they are
5028 described in the same order as in the argument list.
5030 Note that the documentation distinguishes between a buffer and its
5031 name.  (The function can handle either.)
5033 @node append interactive
5034 @subsection The @code{append-to-buffer} Interactive Expression
5036 Since the @code{append-to-buffer} function will be used interactively,
5037 the function must have an @code{interactive} expression.  (For a
5038 review of @code{interactive}, see @ref{Interactive, , Making a
5039 Function Interactive}.)  The expression reads as follows:
5041 @smallexample
5042 @group
5043 (interactive
5044  (list (read-buffer
5045         "Append to buffer: "
5046         (other-buffer (current-buffer) t))
5047        (region-beginning)
5048        (region-end)))
5049 @end group
5050 @end smallexample
5052 @noindent
5053 This expression is not one with letters standing for parts, as
5054 described earlier.  Instead, it starts a list with these parts:
5056 The first part of the list is an expression to read the name of a
5057 buffer and return it as a string.  That is @code{read-buffer}.  The
5058 function requires a prompt as its first argument, @samp{"Append to
5059 buffer: "}.  Its second argument tells the command what value to
5060 provide if you don't specify anything.
5062 In this case that second argument is an expression containing the
5063 function @code{other-buffer}, an exception, and a @samp{t}, standing
5064 for true.
5066 The first argument to @code{other-buffer}, the exception, is yet
5067 another function, @code{current-buffer}.  That is not going to be
5068 returned.  The second argument is the symbol for true, @code{t}. that
5069 tells @code{other-buffer} that it may show visible buffers (except in
5070 this case, it will not show the current buffer, which makes sense).
5072 @need 1250
5073 The expression looks like this:
5075 @smallexample
5076 (other-buffer (current-buffer) t)
5077 @end smallexample
5079 The second and third arguments to the @code{list} expression are
5080 @code{(region-beginning)} and @code{(region-end)}.  These two
5081 functions specify the beginning and end of the text to be appended.
5083 @need 1250
5084 Originally, the command used the letters @samp{B} and @samp{r}.
5085 The whole @code{interactive} expression looked like this:
5087 @smallexample
5088 (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
5089 @end smallexample
5091 @noindent
5092 But when that was done, the default value of the buffer switched to
5093 was invisible.  That was not wanted.
5095 (The prompt was separated from the second argument with a newline,
5096 @samp{\n}.  It was followed by an @samp{r} that told Emacs to bind the
5097 two arguments that follow the symbol @code{buffer} in the function's
5098 argument list (that is, @code{start} and @code{end}) to the values of
5099 point and mark.  That argument worked fine.)
5101 @node append-to-buffer body
5102 @subsection The Body of @code{append-to-buffer}
5104 @ignore
5105 in GNU Emacs 22   in    /usr/local/src/emacs/lisp/simple.el
5107 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5108   "Append to specified buffer the text of the region.
5109 It is inserted into that buffer before its point.
5111 When calling from a program, give three arguments:
5112 BUFFER (or buffer name), START and END.
5113 START and END specify the portion of the current buffer to be copied."
5114   (interactive
5115    (list (read-buffer "Append to buffer: " (other-buffer (current-buffer) t))
5116          (region-beginning) (region-end)))
5117   (let ((oldbuf (current-buffer)))
5118     (save-excursion
5119       (let* ((append-to (get-buffer-create buffer))
5120              (windows (get-buffer-window-list append-to t t))
5121              point)
5122         (set-buffer append-to)
5123         (setq point (point))
5124         (barf-if-buffer-read-only)
5125         (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5126         (dolist (window windows)
5127           (when (= (window-point window) point)
5128             (set-window-point window (point))))))))
5129 @end ignore
5131 The body of the @code{append-to-buffer} function begins with @code{let}.
5133 As we have seen before (@pxref{let, , @code{let}}), the purpose of a
5134 @code{let} expression is to create and give initial values to one or
5135 more variables that will only be used within the body of the
5136 @code{let}.  This means that such a variable will not be confused with
5137 any variable of the same name outside the @code{let} expression.
5139 We can see how the @code{let} expression fits into the function as a
5140 whole by showing a template for @code{append-to-buffer} with the
5141 @code{let} expression in outline:
5143 @smallexample
5144 @group
5145 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5146   "@var{documentation}@dots{}"
5147   (interactive @dots{})
5148   (let ((@var{variable} @var{value}))
5149         @var{body}@dots{})
5150 @end group
5151 @end smallexample
5153 The @code{let} expression has three elements:
5155 @enumerate
5156 @item
5157 The symbol @code{let};
5159 @item
5160 A varlist containing, in this case, a single two-element list,
5161 @code{(@var{variable} @var{value})};
5163 @item
5164 The body of the @code{let} expression.
5165 @end enumerate
5167 @need 800
5168 In the @code{append-to-buffer} function, the varlist looks like this:
5170 @smallexample
5171 (oldbuf (current-buffer))
5172 @end smallexample
5174 @noindent
5175 In this part of the @code{let} expression, the one variable,
5176 @code{oldbuf}, is bound to the value returned by the
5177 @code{(current-buffer)} expression.  The variable, @code{oldbuf}, is
5178 used to keep track of the buffer in which you are working and from
5179 which you will copy.
5181 The element or elements of a varlist are surrounded by a set of
5182 parentheses so the Lisp interpreter can distinguish the varlist from
5183 the body of the @code{let}.  As a consequence, the two-element list
5184 within the varlist is surrounded by a circumscribing set of parentheses.
5185 The line looks like this:
5187 @smallexample
5188 @group
5189 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5190   @dots{} )
5191 @end group
5192 @end smallexample
5194 @noindent
5195 The two parentheses before @code{oldbuf} might surprise you if you did
5196 not realize that the first parenthesis before @code{oldbuf} marks the
5197 boundary of the varlist and the second parenthesis marks the beginning
5198 of the two-element list, @code{(oldbuf (current-buffer))}.
5200 @node append save-excursion
5201 @subsection @code{save-excursion} in @code{append-to-buffer}
5203 The body of the @code{let} expression in @code{append-to-buffer}
5204 consists of a @code{save-excursion} expression.
5206 The @code{save-excursion} function saves the location of point, and restores it
5207 to that position after the expressions in the
5208 body of the @code{save-excursion} complete execution.  In addition,
5209 @code{save-excursion} keeps track of the original buffer, and
5210 restores it.  This is how @code{save-excursion} is used in
5211 @code{append-to-buffer}.
5213 @need 1500
5214 @cindex Indentation for formatting
5215 @cindex Formatting convention
5216 Incidentally, it is worth noting here that a Lisp function is normally
5217 formatted so that everything that is enclosed in a multi-line spread is
5218 indented more to the right than the first symbol.  In this function
5219 definition, the @code{let} is indented more than the @code{defun}, and
5220 the @code{save-excursion} is indented more than the @code{let}, like
5221 this:
5223 @smallexample
5224 @group
5225 (defun @dots{}
5226   @dots{}
5227   @dots{}
5228   (let@dots{}
5229     (save-excursion
5230       @dots{}
5231 @end group
5232 @end smallexample
5234 @need 1500
5235 @noindent
5236 This formatting convention makes it easy to see that the lines in
5237 the body of the @code{save-excursion} are enclosed by the parentheses
5238 associated with @code{save-excursion}, just as the
5239 @code{save-excursion} itself is enclosed by the parentheses associated
5240 with the @code{let}:
5242 @smallexample
5243 @group
5244 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5245   (save-excursion
5246     @dots{}
5247     (set-buffer @dots{})
5248     (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5249     @dots{}))
5250 @end group
5251 @end smallexample
5253 @need 1200
5254 The use of the @code{save-excursion} function can be viewed as a process
5255 of filling in the slots of a template:
5257 @smallexample
5258 @group
5259 (save-excursion
5260   @var{first-expression-in-body}
5261   @var{second-expression-in-body}
5262    @dots{}
5263   @var{last-expression-in-body})
5264 @end group
5265 @end smallexample
5267 @need 1200
5268 @noindent
5269 In this function, the body of the @code{save-excursion} contains only
5270 one expression, the @code{let*} expression.  You know about a
5271 @code{let} function.  The @code{let*} function is different.  It has a
5272 @samp{*} in its name.  It enables Emacs to set each variable in its
5273 varlist in sequence, one after another.
5275 Its critical feature is that variables later in the varlist can make
5276 use of the values to which Emacs set variables earlier in the varlist.
5277 @xref{fwd-para let, , The @code{let*} expression}.
5279 We will skip functions like @code{let*} and focus on two: the
5280 @code{set-buffer} function and the @code{insert-buffer-substring}
5281 function.
5283 @need 1250
5284 In the old days, the @code{set-buffer} expression was simply
5286 @smallexample
5287 (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5288 @end smallexample
5290 @need 1250
5291 @noindent
5292 but now it is
5294 @smallexample
5295 (set-buffer append-to)
5296 @end smallexample
5298 @noindent
5299 @code{append-to} is bound to @code{(get-buffer-create buffer)} earlier
5300 on in the @code{let*} expression.  That extra binding would not be
5301 necessary except for that @code{append-to} is used later in the
5302 varlist as an argument to @code{get-buffer-window-list}.
5304 @ignore
5305 in GNU Emacs 22
5307   (let ((oldbuf (current-buffer)))
5308     (save-excursion
5309       (let* ((append-to (get-buffer-create buffer))
5310              (windows (get-buffer-window-list append-to t t))
5311              point)
5312         (set-buffer append-to)
5313         (setq point (point))
5314         (barf-if-buffer-read-only)
5315         (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5316         (dolist (window windows)
5317           (when (= (window-point window) point)
5318             (set-window-point window (point))))))))
5319 @end ignore
5321 The @code{append-to-buffer} function definition inserts text from the
5322 buffer in which you are currently to a named buffer.  It happens that
5323 @code{insert-buffer-substring} copies text from another buffer to the
5324 current buffer, just the reverse---that is why the
5325 @code{append-to-buffer} definition starts out with a @code{let} that
5326 binds the local symbol @code{oldbuf} to the value returned by
5327 @code{current-buffer}.
5329 @need 1250
5330 The @code{insert-buffer-substring} expression looks like this:
5332 @smallexample
5333 (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5334 @end smallexample
5336 @noindent
5337 The @code{insert-buffer-substring} function copies a string
5338 @emph{from} the buffer specified as its first argument and inserts the
5339 string into the present buffer.  In this case, the argument to
5340 @code{insert-buffer-substring} is the value of the variable created
5341 and bound by the @code{let}, namely the value of @code{oldbuf}, which
5342 was the current buffer when you gave the @code{append-to-buffer}
5343 command.
5345 After @code{insert-buffer-substring} has done its work,
5346 @code{save-excursion} will restore the action to the original buffer
5347 and @code{append-to-buffer} will have done its job.
5349 @need 800
5350 Written in skeletal form, the workings of the body look like this:
5352 @smallexample
5353 @group
5354 (let (@var{bind-}@code{oldbuf}@var{-to-value-of-}@code{current-buffer})
5355   (save-excursion                       ; @r{Keep track of buffer.}
5356     @var{change-buffer}
5357     @var{insert-substring-from-}@code{oldbuf}@var{-into-buffer})
5359   @var{change-back-to-original-buffer-when-finished}
5360 @var{let-the-local-meaning-of-}@code{oldbuf}@var{-disappear-when-finished}
5361 @end group
5362 @end smallexample
5364 In summary, @code{append-to-buffer} works as follows: it saves the
5365 value of the current buffer in the variable called @code{oldbuf}.  It
5366 gets the new buffer (creating one if need be) and switches Emacs's
5367 attention to it.  Using the value of @code{oldbuf}, it inserts the
5368 region of text from the old buffer into the new buffer; and then using
5369 @code{save-excursion}, it brings you back to your original buffer.
5371 In looking at @code{append-to-buffer}, you have explored a fairly
5372 complex function.  It shows how to use @code{let} and
5373 @code{save-excursion}, and how to change to and come back from another
5374 buffer.  Many function definitions use @code{let},
5375 @code{save-excursion}, and @code{set-buffer} this way.
5377 @node Buffer Related Review
5378 @section Review
5380 Here is a brief summary of the various functions discussed in this chapter.
5382 @table @code
5383 @item describe-function
5384 @itemx describe-variable
5385 Print the documentation for a function or variable.
5386 Conventionally bound to @kbd{C-h f} and @kbd{C-h v}.
5388 @item find-tag
5389 Find the file containing the source for a function or variable and
5390 switch buffers to it, positioning point at the beginning of the item.
5391 Conventionally bound to @kbd{M-.} (that's a period following the
5392 @key{META} key).
5394 @item save-excursion
5395 Save the location of point and restore its value after the
5396 arguments to @code{save-excursion} have been evaluated.  Also, remember
5397 the current buffer and return to it.
5399 @item push-mark
5400 Set mark at a location and record the value of the previous mark on the
5401 mark ring.  The mark is a location in the buffer that will keep its
5402 relative position even if text is added to or removed from the buffer.
5404 @item goto-char
5405 Set point to the location specified by the value of the argument, which
5406 can be a number, a marker,  or an expression that returns the number of
5407 a position, such as @code{(point-min)}.
5409 @item insert-buffer-substring
5410 Copy a region of text from a buffer that is passed to the function as
5411 an argument and insert the region into the current buffer.
5413 @item mark-whole-buffer
5414 Mark the whole buffer as a region.  Normally bound to @kbd{C-x h}.
5416 @item set-buffer
5417 Switch the attention of Emacs to another buffer, but do not change the
5418 window being displayed.  Used when the program rather than a human is
5419 to work on a different buffer.
5421 @item get-buffer-create
5422 @itemx get-buffer
5423 Find a named buffer or create one if a buffer of that name does not
5424 exist.  The @code{get-buffer} function returns @code{nil} if the named
5425 buffer does not exist.
5426 @end table
5428 @need 1500
5429 @node Buffer Exercises
5430 @section Exercises
5432 @itemize @bullet
5433 @item
5434 Write your own @code{simplified-end-of-buffer} function definition;
5435 then test it to see whether it works.
5437 @item
5438 Use @code{if} and @code{get-buffer} to write a function that prints a
5439 message telling you whether a buffer exists.
5441 @item
5442 Using @code{find-tag}, find the source for the @code{copy-to-buffer}
5443 function.
5444 @end itemize
5446 @node More Complex
5447 @chapter A Few More Complex Functions
5449 In this chapter, we build on what we have learned in previous chapters
5450 by looking at more complex functions.  The @code{copy-to-buffer}
5451 function illustrates use of two @code{save-excursion} expressions in
5452 one definition, while the @code{insert-buffer} function illustrates
5453 use of an asterisk in an @code{interactive} expression, use of
5454 @code{or}, and the important distinction between a name and the object
5455 to which the name refers.
5457 @menu
5458 * copy-to-buffer::              With @code{set-buffer}, @code{get-buffer-create}.
5459 * insert-buffer::               Read-only, and with @code{or}.
5460 * beginning-of-buffer::         Shows @code{goto-char},
5461                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
5462 * Second Buffer Related Review::
5463 * optional Exercise::
5464 @end menu
5466 @node copy-to-buffer
5467 @section The Definition of @code{copy-to-buffer}
5468 @findex copy-to-buffer
5470 After understanding how @code{append-to-buffer} works, it is easy to
5471 understand @code{copy-to-buffer}.  This function copies text into a
5472 buffer, but instead of adding to the second buffer, it replaces all the
5473 previous text in the second buffer.
5475 @need 800
5476 The body of @code{copy-to-buffer} looks like this,
5478 @smallexample
5479 @group
5480 @dots{}
5481 (interactive "BCopy to buffer: \nr")
5482 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5483   (with-current-buffer (get-buffer-create buffer)
5484     (barf-if-buffer-read-only)
5485     (erase-buffer)
5486     (save-excursion
5487       (insert-buffer-substring oldbuf start end)))))
5488 @end group
5489 @end smallexample
5491 The @code{copy-to-buffer} function has a simpler @code{interactive}
5492 expression than @code{append-to-buffer}.
5494 @need 800
5495 The definition then says
5497 @smallexample
5498 (with-current-buffer (get-buffer-create buffer) @dots{}
5499 @end smallexample
5501 First, look at the earliest inner expression; that is evaluated first.
5502 That expression starts with @code{get-buffer-create buffer}.  The
5503 function tells the computer to use the buffer with the name specified
5504 as the one to which you are copying, or if such a buffer does not
5505 exist, to create it.  Then, the @code{with-current-buffer} function
5506 evaluates its body with that buffer temporarily current.
5508 (This demonstrates another way to shift the computer's attention but
5509 not the user's.  The @code{append-to-buffer} function showed how to do
5510 the same with @code{save-excursion} and @code{set-buffer}.
5511 @code{with-current-buffer} is a newer, and arguably easier,
5512 mechanism.)
5514 The @code{barf-if-buffer-read-only} function sends you an error
5515 message saying the buffer is read-only if you cannot modify it.
5517 The next line has the @code{erase-buffer} function as its sole
5518 contents.  That function erases the buffer.
5520 Finally, the last two lines contain the @code{save-excursion}
5521 expression with @code{insert-buffer-substring} as its body.
5522 The  @code{insert-buffer-substring} expression copies the text from
5523 the buffer you are in (and you have not seen the computer shift its
5524 attention, so you don't know that that buffer is now called
5525 @code{oldbuf}).
5527 Incidentally, this is what is meant by ``replacement''.  To replace text,
5528 Emacs erases the previous text and then inserts new text.
5530 @need 1250
5531 In outline, the body of @code{copy-to-buffer} looks like this:
5533 @smallexample
5534 @group
5535 (let (@var{bind-}@code{oldbuf}@var{-to-value-of-}@code{current-buffer})
5536     (@var{with-the-buffer-you-are-copying-to}
5537       (@var{but-do-not-erase-or-copy-to-a-read-only-buffer})
5538       (erase-buffer)
5539       (save-excursion
5540         @var{insert-substring-from-}@code{oldbuf}@var{-into-buffer})))
5541 @end group
5542 @end smallexample
5544 @node insert-buffer
5545 @section The Definition of @code{insert-buffer}
5546 @findex insert-buffer
5548 @code{insert-buffer} is yet another buffer-related function.  This
5549 command copies another buffer @emph{into} the current buffer.  It is the
5550 reverse of @code{append-to-buffer} or @code{copy-to-buffer}, since they
5551 copy a region of text @emph{from} the current buffer to another buffer.
5553 Here is a discussion based on the original code.  The code was
5554 simplified in 2003 and is harder to understand.
5556 (@xref{New insert-buffer, , New Body for @code{insert-buffer}}, to see
5557 a discussion of the new body.)
5559 In addition, this code illustrates the use of @code{interactive} with a
5560 buffer that might be @dfn{read-only} and the important distinction
5561 between the name of an object and the object actually referred to.
5563 @menu
5564 * insert-buffer code::
5565 * insert-buffer interactive::   When you can read, but not write.
5566 * insert-buffer body::          The body has an @code{or} and a @code{let}.
5567 * if & or::                     Using an @code{if} instead of an @code{or}.
5568 * Insert or::                   How the @code{or} expression works.
5569 * Insert let::                  Two @code{save-excursion} expressions.
5570 * New insert-buffer::
5571 @end menu
5573 @ifnottex
5574 @node insert-buffer code
5575 @unnumberedsubsec The Code for @code{insert-buffer}
5576 @end ifnottex
5578 @need 800
5579 Here is the earlier code:
5581 @smallexample
5582 @group
5583 (defun insert-buffer (buffer)
5584   "Insert after point the contents of BUFFER.
5585 Puts mark after the inserted text.
5586 BUFFER may be a buffer or a buffer name."
5587   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5588 @end group
5589 @group
5590   (or (bufferp buffer)
5591       (setq buffer (get-buffer buffer)))
5592   (let (start end newmark)
5593     (save-excursion
5594       (save-excursion
5595         (set-buffer buffer)
5596         (setq start (point-min) end (point-max)))
5597 @end group
5598 @group
5599       (insert-buffer-substring buffer start end)
5600       (setq newmark (point)))
5601     (push-mark newmark)))
5602 @end group
5603 @end smallexample
5605 @need 1200
5606 As with other function definitions, you can use a template to see an
5607 outline of the function:
5609 @smallexample
5610 @group
5611 (defun insert-buffer (buffer)
5612   "@var{documentation}@dots{}"
5613   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5614   @var{body}@dots{})
5615 @end group
5616 @end smallexample
5618 @node insert-buffer interactive
5619 @subsection The Interactive Expression in @code{insert-buffer}
5620 @findex interactive, @r{example use of}
5622 In @code{insert-buffer}, the argument to the @code{interactive}
5623 declaration has two parts, an asterisk, @samp{*}, and @samp{bInsert
5624 buffer:@: }.
5626 @menu
5627 * Read-only buffer::            When a buffer cannot be modified.
5628 * b for interactive::           An existing buffer or else its name.
5629 @end menu
5631 @node Read-only buffer
5632 @unnumberedsubsubsec A Read-only Buffer
5633 @cindex Read-only buffer
5634 @cindex Asterisk for read-only buffer
5635 @findex * @r{for read-only buffer}
5637 The asterisk is for the situation when the current buffer is a
5638 read-only buffer---a buffer that cannot be modified.  If
5639 @code{insert-buffer} is called when the current buffer is read-only, a
5640 message to this effect is printed in the echo area and the terminal
5641 may beep or blink at you; you will not be permitted to insert anything
5642 into current buffer.  The asterisk does not need to be followed by a
5643 newline to separate it from the next argument.
5645 @node b for interactive
5646 @unnumberedsubsubsec @samp{b} in an Interactive Expression
5648 The next argument in the interactive expression starts with a lower
5649 case @samp{b}.  (This is different from the code for
5650 @code{append-to-buffer}, which uses an upper-case @samp{B}.
5651 @xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}}.)
5652 The lower-case @samp{b} tells the Lisp interpreter that the argument
5653 for @code{insert-buffer} should be an existing buffer or else its
5654 name.  (The upper-case @samp{B} option provides for the possibility
5655 that the buffer does not exist.)  Emacs will prompt you for the name
5656 of the buffer, offering you a default buffer, with name completion
5657 enabled.  If the buffer does not exist, you receive a message that
5658 says ``No match''; your terminal may beep at you as well.
5660 The new and simplified code generates a list for @code{interactive}.
5661 It uses the @code{barf-if-buffer-read-only} and @code{read-buffer}
5662 functions with which we are already familiar and the @code{progn}
5663 special form with which we are not.  (It will be described later.)
5665 @node insert-buffer body
5666 @subsection The Body of the @code{insert-buffer} Function
5668 The body of the @code{insert-buffer} function has two major parts: an
5669 @code{or} expression and a @code{let} expression.  The purpose of the
5670 @code{or} expression is to ensure that the argument @code{buffer} is
5671 bound to a buffer and not just the name of a buffer.  The body of the
5672 @code{let} expression contains the code which copies the other buffer
5673 into the current buffer.
5675 @need 1250
5676 In outline, the two expressions fit into the @code{insert-buffer}
5677 function like this:
5679 @smallexample
5680 @group
5681 (defun insert-buffer (buffer)
5682   "@var{documentation}@dots{}"
5683   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5684   (or @dots{}
5685       @dots{}
5686 @end group
5687 @group
5688   (let (@var{varlist})
5689       @var{body-of-}@code{let}@dots{} )
5690 @end group
5691 @end smallexample
5693 To understand how the @code{or} expression ensures that the argument
5694 @code{buffer} is bound to a buffer and not to the name of a buffer, it
5695 is first necessary to understand the @code{or} function.
5697 Before doing this, let me rewrite this part of the function using
5698 @code{if} so that you can see what is done in a manner that will be familiar.
5700 @node if & or
5701 @subsection @code{insert-buffer} With an @code{if} Instead of an @code{or}
5703 The job to be done is to make sure the value of @code{buffer} is a
5704 buffer itself and not the name of a buffer.  If the value is the name,
5705 then the buffer itself must be got.
5707 You can imagine yourself at a conference where an usher is wandering
5708 around holding a list with your name on it and looking for you: the
5709 usher is ``bound'' to your name, not to you; but when the usher finds
5710 you and takes your arm, the usher becomes ``bound'' to you.
5712 @need 800
5713 In Lisp, you might describe this situation like this:
5715 @smallexample
5716 @group
5717 (if (not (holding-on-to-guest))
5718     (find-and-take-arm-of-guest))
5719 @end group
5720 @end smallexample
5722 We want to do the same thing with a buffer---if we do not have the
5723 buffer itself, we want to get it.
5725 @need 1200
5726 Using a predicate called @code{bufferp} that tells us whether we have a
5727 buffer (rather than its name), we can write the code like this:
5729 @smallexample
5730 @group
5731 (if (not (bufferp buffer))              ; @r{if-part}
5732     (setq buffer (get-buffer buffer)))  ; @r{then-part}
5733 @end group
5734 @end smallexample
5736 @noindent
5737 Here, the true-or-false-test of the @code{if} expression is
5738 @w{@code{(not (bufferp buffer))}}; and the then-part is the expression
5739 @w{@code{(setq buffer (get-buffer buffer))}}.
5741 In the test, the function @code{bufferp} returns true if its argument is
5742 a buffer---but false if its argument is the name of the buffer.  (The
5743 last character of the function name @code{bufferp} is the character
5744 @samp{p}; as we saw earlier, such use of @samp{p} is a convention that
5745 indicates that the function is a predicate, which is a term that means
5746 that the function will determine whether some property is true or false.
5747 @xref{Wrong Type of Argument, , Using the Wrong Type Object as an
5748 Argument}.)
5750 @need 1200
5751 The function @code{not} precedes the expression @code{(bufferp buffer)},
5752 so the true-or-false-test looks like this:
5754 @smallexample
5755 (not (bufferp buffer))
5756 @end smallexample
5758 @noindent
5759 @code{not} is a function that returns true if its argument is false
5760 and false if its argument is true.  So if @code{(bufferp buffer)}
5761 returns true, the @code{not} expression returns false and vice versa:
5762 what is ``not true'' is false and what is ``not false'' is true.
5764 Using this test, the @code{if} expression works as follows: when the
5765 value of the variable @code{buffer} is actually a buffer rather than
5766 its name, the true-or-false-test returns false and the @code{if}
5767 expression does not evaluate the then-part.  This is fine, since we do
5768 not need to do anything to the variable @code{buffer} if it really is
5769 a buffer.
5771 On the other hand, when the value of @code{buffer} is not a buffer
5772 itself, but the name of a buffer, the true-or-false-test returns true
5773 and the then-part of the expression is evaluated.  In this case, the
5774 then-part is @code{(setq buffer (get-buffer buffer))}.  This
5775 expression uses the @code{get-buffer} function to return an actual
5776 buffer itself, given its name.  The @code{setq} then sets the variable
5777 @code{buffer} to the value of the buffer itself, replacing its previous
5778 value (which was the name of the buffer).
5780 @node Insert or
5781 @subsection The @code{or} in the Body
5783 The purpose of the @code{or} expression in the @code{insert-buffer}
5784 function is to ensure that the argument @code{buffer} is bound to a
5785 buffer and not just to the name of a buffer.  The previous section shows
5786 how the job could have been done using an @code{if} expression.
5787 However, the @code{insert-buffer} function actually uses @code{or}.
5788 To understand this, it is necessary to understand how @code{or} works.
5790 @findex or
5791 An @code{or} function can have any number of arguments.  It evaluates
5792 each argument in turn and returns the value of the first of its
5793 arguments that is not @code{nil}.  Also, and this is a crucial feature
5794 of @code{or}, it does not evaluate any subsequent arguments after
5795 returning the first non-@code{nil} value.
5797 @need 800
5798 The @code{or} expression looks like this:
5800 @smallexample
5801 @group
5802 (or (bufferp buffer)
5803     (setq buffer (get-buffer buffer)))
5804 @end group
5805 @end smallexample
5807 @noindent
5808 The first argument to @code{or} is the expression @code{(bufferp buffer)}.
5809 This expression returns true (a non-@code{nil} value) if the buffer is
5810 actually a buffer, and not just the name of a buffer.  In the @code{or}
5811 expression, if this is the case, the @code{or} expression returns this
5812 true value and does not evaluate the next expression---and this is fine
5813 with us, since we do not want to do anything to the value of
5814 @code{buffer} if it really is a buffer.
5816 On the other hand, if the value of @code{(bufferp buffer)} is @code{nil},
5817 which it will be if the value of @code{buffer} is the name of a buffer,
5818 the Lisp interpreter evaluates the next element of the @code{or}
5819 expression.  This is the expression @code{(setq buffer (get-buffer
5820 buffer))}.  This expression returns a non-@code{nil} value, which
5821 is the value to which it sets the variable @code{buffer}---and this
5822 value is a buffer itself, not the name of a buffer.
5824 The result of all this is that the symbol @code{buffer} is always
5825 bound to a buffer itself rather than to the name of a buffer.  All
5826 this is necessary because the @code{set-buffer} function in a
5827 following line only works with a buffer itself, not with the name to a
5828 buffer.
5830 @need 1250
5831 Incidentally, using @code{or}, the situation with the usher would be
5832 written like this:
5834 @smallexample
5835 (or (holding-on-to-guest) (find-and-take-arm-of-guest))
5836 @end smallexample
5838 @node Insert let
5839 @subsection The @code{let} Expression in @code{insert-buffer}
5841 After ensuring that the variable @code{buffer} refers to a buffer itself
5842 and not just to the name of a buffer, the @code{insert-buffer function}
5843 continues with a @code{let} expression.  This specifies three local
5844 variables, @code{start}, @code{end}, and @code{newmark} and binds them
5845 to the initial value @code{nil}.  These variables are used inside the
5846 remainder of the @code{let} and temporarily hide any other occurrence of
5847 variables of the same name in Emacs until the end of the @code{let}.
5849 @need 1200
5850 The body of the @code{let} contains two @code{save-excursion}
5851 expressions.  First, we will look at the inner @code{save-excursion}
5852 expression in detail.  The expression looks like this:
5854 @smallexample
5855 @group
5856 (save-excursion
5857   (set-buffer buffer)
5858   (setq start (point-min) end (point-max)))
5859 @end group
5860 @end smallexample
5862 @noindent
5863 The expression @code{(set-buffer buffer)} changes Emacs's attention
5864 from the current buffer to the one from which the text will copied.
5865 In that buffer, the variables @code{start} and @code{end} are set to
5866 the beginning and end of the buffer, using the commands
5867 @code{point-min} and @code{point-max}.  Note that we have here an
5868 illustration of how @code{setq} is able to set two variables in the
5869 same expression.  The first argument of @code{setq} is set to the
5870 value of its second, and its third argument is set to the value of its
5871 fourth.
5873 After the body of the inner @code{save-excursion} is evaluated, the
5874 @code{save-excursion} restores the original buffer, but @code{start} and
5875 @code{end} remain set to the values of the beginning and end of the
5876 buffer from which the text will be copied.
5878 @need 1250
5879 The outer @code{save-excursion} expression looks like this:
5881 @smallexample
5882 @group
5883 (save-excursion
5884   (@var{inner-}@code{save-excursion}@var{-expression}
5885      (@var{go-to-new-buffer-and-set-}@code{start}@var{-and-}@code{end})
5886   (insert-buffer-substring buffer start end)
5887   (setq newmark (point)))
5888 @end group
5889 @end smallexample
5891 @noindent
5892 The @code{insert-buffer-substring} function copies the text
5893 @emph{into} the current buffer @emph{from} the region indicated by
5894 @code{start} and @code{end} in @code{buffer}.  Since the whole of the
5895 second buffer lies between @code{start} and @code{end}, the whole of
5896 the second buffer is copied into the buffer you are editing.  Next,
5897 the value of point, which will be at the end of the inserted text, is
5898 recorded in the variable @code{newmark}.
5900 After the body of the outer @code{save-excursion} is evaluated, point
5901 is relocated to its original place.
5903 However, it is convenient to locate a mark at the end of the newly
5904 inserted text and locate point at its beginning.  The @code{newmark}
5905 variable records the end of the inserted text.  In the last line of
5906 the @code{let} expression, the @code{(push-mark newmark)} expression
5907 function sets a mark to this location.  (The previous location of the
5908 mark is still accessible; it is recorded on the mark ring and you can
5909 go back to it with @kbd{C-u C-@key{SPC}}.)  Meanwhile, point is
5910 located at the beginning of the inserted text, which is where it was
5911 before you called the insert function, the position of which was saved
5912 by the first @code{save-excursion}.
5914 @need 1250
5915 The whole @code{let} expression looks like this:
5917 @smallexample
5918 @group
5919 (let (start end newmark)
5920   (save-excursion
5921     (save-excursion
5922       (set-buffer buffer)
5923       (setq start (point-min) end (point-max)))
5924     (insert-buffer-substring buffer start end)
5925     (setq newmark (point)))
5926   (push-mark newmark))
5927 @end group
5928 @end smallexample
5930 Like the @code{append-to-buffer} function, the @code{insert-buffer}
5931 function uses @code{let}, @code{save-excursion}, and
5932 @code{set-buffer}.  In addition, the function illustrates one way to
5933 use @code{or}.  All these functions are building blocks that we will
5934 find and use again and again.
5936 @node New insert-buffer
5937 @subsection New Body for @code{insert-buffer}
5938 @findex insert-buffer, new version body
5939 @findex new version body for insert-buffer
5941 The body in the GNU Emacs 22 version is more confusing than the original.
5943 @need 1250
5944 It consists of two expressions,
5946 @smallexample
5947 @group
5948   (push-mark
5949    (save-excursion
5950      (insert-buffer-substring (get-buffer buffer))
5951      (point)))
5953    nil
5954 @end group
5955 @end smallexample
5957 @noindent
5958 except, and this is what confuses novices, very important work is done
5959 inside the @code{push-mark} expression.
5961 The @code{get-buffer} function returns a buffer with the name
5962 provided.  You will note that the function is @emph{not} called
5963 @code{get-buffer-create}; it does not create a buffer if one does not
5964 already exist.  The buffer returned by @code{get-buffer}, an existing
5965 buffer, is passed to @code{insert-buffer-substring}, which inserts the
5966 whole of the buffer (since you did not specify anything else).
5968 The location into which the buffer is inserted is recorded by
5969 @code{push-mark}.  Then the function returns @code{nil}, the value of
5970 its last command.  Put another way, the @code{insert-buffer} function
5971 exists only to produce a side effect, inserting another buffer, not to
5972 return any value.
5974 @node beginning-of-buffer
5975 @section Complete Definition of @code{beginning-of-buffer}
5976 @findex beginning-of-buffer
5978 The basic structure of the @code{beginning-of-buffer} function has
5979 already been discussed.  (@xref{simplified-beginning-of-buffer, , A
5980 Simplified @code{beginning-of-buffer} Definition}.)
5981 This section describes the complex part of the definition.
5983 As previously described, when invoked without an argument,
5984 @code{beginning-of-buffer} moves the cursor to the beginning of the
5985 buffer (in truth, the beginning of the accessible portion of the
5986 buffer), leaving the mark at the previous position.  However, when the
5987 command is invoked with a number between one and ten, the function
5988 considers that number to be a fraction of the length of the buffer,
5989 measured in tenths, and Emacs moves the cursor that fraction of the
5990 way from the beginning of the buffer.  Thus, you can either call this
5991 function with the key command @kbd{M-<}, which will move the cursor to
5992 the beginning of the buffer, or with a key command such as @kbd{C-u 7
5993 M-<} which will move the cursor to a point 70% of the way through the
5994 buffer.  If a number bigger than ten is used for the argument, it
5995 moves to the end of the buffer.
5997 The @code{beginning-of-buffer} function can be called with or without an
5998 argument.  The use of the argument is optional.
6000 @menu
6001 * Optional Arguments::
6002 * beginning-of-buffer opt arg::  Example with optional argument.
6003 * beginning-of-buffer complete::
6004 @end menu
6006 @node Optional Arguments
6007 @subsection Optional Arguments
6009 Unless told otherwise, Lisp expects that a function with an argument in
6010 its function definition will be called with a value for that argument.
6011 If that does not happen, you get an error and a message that says
6012 @samp{Wrong number of arguments}.
6014 @cindex Optional arguments
6015 @cindex Keyword
6016 @findex optional
6017 However, optional arguments are a feature of Lisp: a particular
6018 @dfn{keyword} is used to tell the Lisp interpreter that an argument is
6019 optional.  The keyword is @code{&optional}.  (The @samp{&} in front of
6020 @samp{optional} is part of the keyword.)  In a function definition, if
6021 an argument follows the keyword @code{&optional}, no value need be
6022 passed to that argument when the function is called.
6024 @need 1200
6025 The first line of the function definition of @code{beginning-of-buffer}
6026 therefore looks like this:
6028 @smallexample
6029 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6030 @end smallexample
6032 @need 1250
6033 In outline, the whole function looks like this:
6035 @smallexample
6036 @group
6037 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6038   "@var{documentation}@dots{}"
6039   (interactive "P")
6040   (or (@var{is-the-argument-a-cons-cell} arg)
6041       (and @var{are-both-transient-mark-mode-and-mark-active-true})
6042       (push-mark))
6043   (let (@var{determine-size-and-set-it})
6044   (goto-char
6045     (@var{if-there-is-an-argument}
6046         @var{figure-out-where-to-go}
6047       @var{else-go-to}
6048       (point-min))))
6049    @var{do-nicety}
6050 @end group
6051 @end smallexample
6053 The function is similar to the @code{simplified-beginning-of-buffer}
6054 function except that the @code{interactive} expression has @code{"P"}
6055 as an argument and the @code{goto-char} function is followed by an
6056 if-then-else expression that figures out where to put the cursor if
6057 there is an argument that is not a cons cell.
6059 (Since I do not explain a cons cell for many more chapters, please
6060 consider ignoring the function @code{consp}.  @xref{List
6061 Implementation, , How Lists are Implemented}, and @ref{Cons Cell Type,
6062 , Cons Cell and List Types, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
6063 Manual}.)
6065 The @code{"P"} in the @code{interactive} expression tells Emacs to
6066 pass a prefix argument, if there is one, to the function in raw form.
6067 A prefix argument is made by typing the @key{META} key followed by a
6068 number, or by typing @kbd{C-u} and then a number.  (If you don't type
6069 a number, @kbd{C-u} defaults to a cons cell with a 4.  A lowercase
6070 @code{"p"} in the @code{interactive} expression causes the function to
6071 convert a prefix arg to a number.)
6073 The true-or-false-test of the @code{if} expression looks complex, but
6074 it is not: it checks whether @code{arg} has a value that is not
6075 @code{nil} and whether it is a cons cell.  (That is what @code{consp}
6076 does; it checks whether its argument is a cons cell.)  If @code{arg}
6077 has a value that is not @code{nil} (and is not a cons cell), which
6078 will be the case if @code{beginning-of-buffer} is called with a
6079 numeric argument, then this true-or-false-test will return true and
6080 the then-part of the @code{if} expression will be evaluated.  On the
6081 other hand, if @code{beginning-of-buffer} is not called with an
6082 argument, the value of @code{arg} will be @code{nil} and the else-part
6083 of the @code{if} expression will be evaluated.  The else-part is
6084 simply @code{point-min}, and when this is the outcome, the whole
6085 @code{goto-char} expression is @code{(goto-char (point-min))}, which
6086 is how we saw the @code{beginning-of-buffer} function in its
6087 simplified form.
6089 @node beginning-of-buffer opt arg
6090 @subsection @code{beginning-of-buffer} with an Argument
6092 When @code{beginning-of-buffer} is called with an argument, an
6093 expression is evaluated which calculates what value to pass to
6094 @code{goto-char}.  This expression is rather complicated at first sight.
6095 It includes an inner @code{if} expression and much arithmetic.  It looks
6096 like this:
6098 @smallexample
6099 @group
6100 (if (> (buffer-size) 10000)
6101     ;; @r{Avoid overflow for large buffer sizes!}
6102                           (* (prefix-numeric-value arg)
6103                              (/ size 10))
6104   (/
6105    (+ 10
6106       (*
6107        size (prefix-numeric-value arg))) 10)))
6108 @end group
6109 @end smallexample
6111 @menu
6112 * Disentangle beginning-of-buffer::
6113 * Large buffer case::
6114 * Small buffer case::
6115 @end menu
6117 @ifnottex
6118 @node Disentangle beginning-of-buffer
6119 @unnumberedsubsubsec Disentangle @code{beginning-of-buffer}
6120 @end ifnottex
6122 Like other complex-looking expressions, the conditional expression
6123 within @code{beginning-of-buffer} can be disentangled by looking at it
6124 as parts of a template, in this case, the template for an if-then-else
6125 expression.  In skeletal form, the expression looks like this:
6127 @smallexample
6128 @group
6129 (if (@var{buffer-is-large}
6130     @var{divide-buffer-size-by-10-and-multiply-by-arg}
6131   @var{else-use-alternate-calculation}
6132 @end group
6133 @end smallexample
6135 The true-or-false-test of this inner @code{if} expression checks the
6136 size of the buffer.  The reason for this is that the old version 18
6137 Emacs used numbers that are no bigger than eight million or so and in
6138 the computation that followed, the programmer feared that Emacs might
6139 try to use over-large numbers if the buffer were large.  The term
6140 ``overflow'', mentioned in the comment, means numbers that are over
6141 large.  More recent versions of Emacs use larger numbers, but this
6142 code has not been touched, if only because people now look at buffers
6143 that are far, far larger than ever before.
6145 There are two cases:  if the buffer is large and if it is not.
6147 @node Large buffer case
6148 @unnumberedsubsubsec What happens in a large buffer
6150 In @code{beginning-of-buffer}, the inner @code{if} expression tests
6151 whether the size of the buffer is greater than 10,000 characters.  To do
6152 this, it uses the @code{>} function and the computation of @code{size}
6153 that comes from the let expression.
6155 In the old days, the function @code{buffer-size} was used.  Not only
6156 was that function called several times, it gave the size of the whole
6157 buffer, not the accessible part.  The computation makes much more
6158 sense when it handles just the accessible part.  (@xref{Narrowing &
6159 Widening, , Narrowing and Widening}, for more information on focusing
6160 attention to an ``accessible'' part.)
6162 @need 800
6163 The line looks like this:
6165 @smallexample
6166 (if (> size 10000)
6167 @end smallexample
6169 @need 1200
6170 @noindent
6171 When the buffer is large, the then-part of the @code{if} expression is
6172 evaluated.  It reads like this (after formatting for easy reading):
6174 @smallexample
6175 @group
6177   (prefix-numeric-value arg)
6178   (/ size 10))
6179 @end group
6180 @end smallexample
6182 @noindent
6183 This expression is a multiplication, with two arguments to the function
6184 @code{*}.
6186 The first argument is @code{(prefix-numeric-value arg)}.  When
6187 @code{"P"} is used as the argument for @code{interactive}, the value
6188 passed to the function as its argument is passed a ``raw prefix
6189 argument'', and not a number.  (It is a number in a list.)  To perform
6190 the arithmetic, a conversion is necessary, and
6191 @code{prefix-numeric-value} does the job.
6193 @findex / @r{(division)}
6194 @cindex Division
6195 The second argument is @code{(/ size 10)}.  This expression divides
6196 the numeric value by ten---the numeric value of the size of the
6197 accessible portion of the buffer.  This produces a number that tells
6198 how many characters make up one tenth of the buffer size.  (In Lisp,
6199 @code{/} is used for division, just as @code{*} is used for
6200 multiplication.)
6202 @need 1200
6203 In the multiplication expression as a whole, this amount is multiplied
6204 by the value of the prefix argument---the multiplication looks like this:
6206 @smallexample
6207 @group
6208 (* @var{numeric-value-of-prefix-arg}
6209    @var{number-of-characters-in-one-tenth-of-the-accessible-buffer})
6210 @end group
6211 @end smallexample
6213 @noindent
6214 If, for example, the prefix argument is @samp{7}, the one-tenth value
6215 will be multiplied by 7 to give a position 70% of the way through.
6217 @need 1200
6218 The result of all this is that if the accessible portion of the buffer
6219 is large, the @code{goto-char} expression reads like this:
6221 @smallexample
6222 @group
6223 (goto-char (* (prefix-numeric-value arg)
6224               (/ size 10)))
6225 @end group
6226 @end smallexample
6228 This puts the cursor where we want it.
6230 @node Small buffer case
6231 @unnumberedsubsubsec What happens in a small buffer
6233 If the buffer contains fewer than 10,000 characters, a slightly
6234 different computation is performed.  You might think this is not
6235 necessary, since the first computation could do the job.  However, in
6236 a small buffer, the first method may not put the cursor on exactly the
6237 desired line; the second method does a better job.
6239 @need 800
6240 The code looks like this:
6242 @c Keep this on one line.
6243 @smallexample
6244 (/ (+ 10 (* size (prefix-numeric-value arg))) 10))
6245 @end smallexample
6247 @need 1200
6248 @noindent
6249 This is code in which you figure out what happens by discovering how the
6250 functions are embedded in parentheses.  It is easier to read if you
6251 reformat it with each expression indented more deeply than its
6252 enclosing expression:
6254 @smallexample
6255 @group
6256   (/
6257    (+ 10
6258       (*
6259        size
6260        (prefix-numeric-value arg)))
6261    10))
6262 @end group
6263 @end smallexample
6265 @need 1200
6266 @noindent
6267 Looking at parentheses, we see that the innermost operation is
6268 @code{(prefix-numeric-value arg)}, which converts the raw argument to
6269 a number.  In the following expression, this number is multiplied by
6270 the size of the accessible portion of the buffer:
6272 @smallexample
6273 (* size (prefix-numeric-value arg))
6274 @end smallexample
6276 @noindent
6277 This multiplication creates a number that may be larger than the size of
6278 the buffer---seven times larger if the argument is 7, for example.  Ten
6279 is then added to this number and finally the large number is divided by
6280 ten to provide a value that is one character larger than the percentage
6281 position in the buffer.
6283 The number that results from all this is passed to @code{goto-char} and
6284 the cursor is moved to that point.
6286 @need 1500
6287 @node beginning-of-buffer complete
6288 @subsection The Complete @code{beginning-of-buffer}
6290 @need 1000
6291 Here is the complete text of the @code{beginning-of-buffer} function:
6292 @sp 1
6294 @c In GNU Emacs 22
6295 @smallexample
6296 @group
6297 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6298   "Move point to the beginning of the buffer;
6299 leave mark at previous position.
6300 With \\[universal-argument] prefix,
6301 do not set mark at previous position.
6302 With numeric arg N,
6303 put point N/10 of the way from the beginning.
6305 If the buffer is narrowed,
6306 this command uses the beginning and size
6307 of the accessible part of the buffer.
6308 @end group
6310 @group
6311 Don't use this command in Lisp programs!
6312 \(goto-char (point-min)) is faster
6313 and avoids clobbering the mark."
6314   (interactive "P")
6315   (or (consp arg)
6316       (and transient-mark-mode mark-active)
6317       (push-mark))
6318 @end group
6319 @group
6320   (let ((size (- (point-max) (point-min))))
6321     (goto-char (if (and arg (not (consp arg)))
6322                    (+ (point-min)
6323                       (if (> size 10000)
6324                           ;; Avoid overflow for large buffer sizes!
6325                           (* (prefix-numeric-value arg)
6326                              (/ size 10))
6327                         (/ (+ 10 (* size (prefix-numeric-value arg)))
6328                            10)))
6329                  (point-min))))
6330   (if (and arg (not (consp arg))) (forward-line 1)))
6331 @end group
6332 @end smallexample
6334 @ignore
6335 From before GNU Emacs 22
6336 @smallexample
6337 @group
6338 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6339   "Move point to the beginning of the buffer;
6340 leave mark at previous position.
6341 With arg N, put point N/10 of the way
6342 from the true beginning.
6343 @end group
6344 @group
6345 Don't use this in Lisp programs!
6346 \(goto-char (point-min)) is faster
6347 and does not set the mark."
6348   (interactive "P")
6349   (push-mark)
6350 @end group
6351 @group
6352   (goto-char
6353    (if arg
6354        (if (> (buffer-size) 10000)
6355            ;; @r{Avoid overflow for large buffer sizes!}
6356            (* (prefix-numeric-value arg)
6357               (/ (buffer-size) 10))
6358 @end group
6359 @group
6360          (/ (+ 10 (* (buffer-size)
6361                      (prefix-numeric-value arg)))
6362             10))
6363      (point-min)))
6364   (if arg (forward-line 1)))
6365 @end group
6366 @end smallexample
6367 @end ignore
6369 @noindent
6370 Except for two small points, the previous discussion shows how this
6371 function works.  The first point deals with a detail in the
6372 documentation string, and the second point concerns the last line of
6373 the function.
6375 @need 800
6376 In the documentation string, there is reference to an expression:
6378 @smallexample
6379 \\[universal-argument]
6380 @end smallexample
6382 @noindent
6383 A @samp{\\} is used before the first square bracket of this
6384 expression.  This @samp{\\} tells the Lisp interpreter to substitute
6385 whatever key is currently bound to the @samp{[@dots{}]}.  In the case
6386 of @code{universal-argument}, that is usually @kbd{C-u}, but it might
6387 be different.  (@xref{Documentation Tips, , Tips for Documentation
6388 Strings, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
6389 information.)
6391 @need 1200
6392 Finally, the last line of the @code{beginning-of-buffer} command says
6393 to move point to the beginning of the next line if the command is
6394 invoked with an argument:
6396 @smallexample
6397 (if (and arg (not (consp arg))) (forward-line 1))
6398 @end smallexample
6400 @noindent
6401 This puts the cursor at the beginning of the first line after the
6402 appropriate tenths position in the buffer.  This is a flourish that
6403 means that the cursor is always located @emph{at least} the requested
6404 tenths of the way through the buffer, which is a nicety that is,
6405 perhaps, not necessary, but which, if it did not occur, would be sure
6406 to draw complaints.  (The @code{(not (consp arg))} portion is so that
6407 if you specify the command with a @kbd{C-u}, but without a number,
6408 that is to say, if the ``raw prefix argument'' is simply a cons cell,
6409 the command does not put you at the beginning of the second line.)
6411 @node Second Buffer Related Review
6412 @section Review
6414 Here is a brief summary of some of the topics covered in this chapter.
6416 @table @code
6417 @item or
6418 Evaluate each argument in sequence, and return the value of the first
6419 argument that is not @code{nil}; if none return a value that is not
6420 @code{nil}, return @code{nil}.  In brief, return the first true value
6421 of the arguments; return a true value if one @emph{or} any of the
6422 others are true.
6424 @item and
6425 Evaluate each argument in sequence, and if any are @code{nil}, return
6426 @code{nil}; if none are @code{nil}, return the value of the last
6427 argument.  In brief, return a true value only if all the arguments are
6428 true; return a true value if one @emph{and} each of the others is
6429 true.
6431 @item &optional
6432 A keyword used to indicate that an argument to a function definition
6433 is optional; this means that the function can be evaluated without the
6434 argument, if desired.
6436 @item prefix-numeric-value
6437 Convert the ``raw prefix argument'' produced by @code{(interactive
6438 "P")} to a numeric value.
6440 @item forward-line
6441 Move point forward to the beginning of the next line, or if the argument
6442 is greater than one, forward that many lines.  If it can't move as far
6443 forward as it is supposed to, @code{forward-line} goes forward as far as
6444 it can and then returns a count of the number of additional lines it was
6445 supposed to move but couldn't.
6447 @item erase-buffer
6448 Delete the entire contents of the current buffer.
6450 @item bufferp
6451 Return @code{t} if its argument is a buffer; otherwise return @code{nil}.
6452 @end table
6454 @node optional Exercise
6455 @section @code{optional} Argument Exercise
6457 Write an interactive function with an optional argument that tests
6458 whether its argument, a number, is greater than or equal to, or else,
6459 less than the value of @code{fill-column}, and tells you which, in a
6460 message.  However, if you do not pass an argument to the function, use
6461 56 as a default value.
6463 @node Narrowing & Widening
6464 @chapter Narrowing and Widening
6465 @cindex Focusing attention (narrowing)
6466 @cindex Narrowing
6467 @cindex Widening
6469 Narrowing is a feature of Emacs that makes it possible for you to focus
6470 on a specific part of a buffer, and work without accidentally changing
6471 other parts.  Narrowing is normally disabled since it can confuse
6472 novices.
6474 @menu
6475 * Narrowing advantages::        The advantages of narrowing
6476 * save-restriction::            The @code{save-restriction} special form.
6477 * what-line::                   The number of the line that point is on.
6478 * narrow Exercise::
6479 @end menu
6481 @ifnottex
6482 @node Narrowing advantages
6483 @unnumberedsec The Advantages of Narrowing
6484 @end ifnottex
6486 With narrowing, the rest of a buffer is made invisible, as if it weren't
6487 there.  This is an advantage if, for example, you want to replace a word
6488 in one part of a buffer but not in another: you narrow to the part you want
6489 and the replacement is carried out only in that section, not in the rest
6490 of the buffer.  Searches will only work within a narrowed region, not
6491 outside of one, so if you are fixing a part of a document, you can keep
6492 yourself from accidentally finding parts you do not need to fix by
6493 narrowing just to the region you want.
6494 (The key binding for @code{narrow-to-region} is @kbd{C-x n n}.)
6496 However, narrowing does make the rest of the buffer invisible, which
6497 can scare people who inadvertently invoke narrowing and think they
6498 have deleted a part of their file.  Moreover, the @code{undo} command
6499 (which is usually bound to @kbd{C-x u}) does not turn off narrowing
6500 (nor should it), so people can become quite desperate if they do not
6501 know that they can return the rest of a buffer to visibility with the
6502 @code{widen} command.
6503 (The key binding for @code{widen} is @kbd{C-x n w}.)
6505 Narrowing is just as useful to the Lisp interpreter as to a human.
6506 Often, an Emacs Lisp function is designed to work on just part of a
6507 buffer; or conversely, an Emacs Lisp function needs to work on all of a
6508 buffer that has been narrowed.  The @code{what-line} function, for
6509 example, removes the narrowing from a buffer, if it has any narrowing
6510 and when it has finished its job, restores the narrowing to what it was.
6511 On the other hand, the @code{count-lines} function
6512 uses narrowing to restrict itself to just that portion
6513 of the buffer in which it is interested and then restores the previous
6514 situation.
6516 @node save-restriction
6517 @section The @code{save-restriction} Special Form
6518 @findex save-restriction
6520 In Emacs Lisp, you can use the @code{save-restriction} special form to
6521 keep track of whatever narrowing is in effect, if any.  When the Lisp
6522 interpreter meets with @code{save-restriction}, it executes the code
6523 in the body of the @code{save-restriction} expression, and then undoes
6524 any changes to narrowing that the code caused.  If, for example, the
6525 buffer is narrowed and the code that follows @code{save-restriction}
6526 gets rid of the narrowing, @code{save-restriction} returns the buffer
6527 to its narrowed region afterwards.  In the @code{what-line} command,
6528 any narrowing the buffer may have is undone by the @code{widen}
6529 command that immediately follows the @code{save-restriction} command.
6530 Any original narrowing is restored just before the completion of the
6531 function.
6533 @need 1250
6534 The template for a @code{save-restriction} expression is simple:
6536 @smallexample
6537 @group
6538 (save-restriction
6539   @var{body}@dots{} )
6540 @end group
6541 @end smallexample
6543 @noindent
6544 The body of the @code{save-restriction} is one or more expressions that
6545 will be evaluated in sequence by the Lisp interpreter.
6547 Finally, a point to note: when you use both @code{save-excursion} and
6548 @code{save-restriction}, one right after the other, you should use
6549 @code{save-excursion} outermost.  If you write them in reverse order,
6550 you may fail to record narrowing in the buffer to which Emacs switches
6551 after calling @code{save-excursion}.  Thus, when written together,
6552 @code{save-excursion} and @code{save-restriction} should be written
6553 like this:
6555 @smallexample
6556 @group
6557 (save-excursion
6558   (save-restriction
6559     @var{body}@dots{}))
6560 @end group
6561 @end smallexample
6563 In other circumstances, when not written together, the
6564 @code{save-excursion} and @code{save-restriction} special forms must
6565 be written in the order appropriate to the function.
6567 @need 1250
6568 For example,
6570 @smallexample
6571 @group
6572   (save-restriction
6573     (widen)
6574     (save-excursion
6575     @var{body}@dots{}))
6576 @end group
6577 @end smallexample
6579 @ignore
6580 Emacs 22
6581 /usr/local/src/emacs/lisp/simple.el
6583 (defun what-line ()
6584   "Print the current buffer line number and narrowed line number of point."
6585   (interactive)
6586   (let ((start (point-min))
6587         (n (line-number-at-pos)))
6588     (if (= start 1)
6589         (message "Line %d" n)
6590       (save-excursion
6591         (save-restriction
6592           (widen)
6593           (message "line %d (narrowed line %d)"
6594                    (+ n (line-number-at-pos start) -1) n))))))
6596 (defun line-number-at-pos (&optional pos)
6597   "Return (narrowed) buffer line number at position POS.
6598 If POS is nil, use current buffer location.
6599 Counting starts at (point-min), so the value refers
6600 to the contents of the accessible portion of the buffer."
6601   (let ((opoint (or pos (point))) start)
6602     (save-excursion
6603       (goto-char (point-min))
6604       (setq start (point))
6605       (goto-char opoint)
6606       (forward-line 0)
6607       (1+ (count-lines start (point))))))
6609 (defun count-lines (start end)
6610   "Return number of lines between START and END.
6611 This is usually the number of newlines between them,
6612 but can be one more if START is not equal to END
6613 and the greater of them is not at the start of a line."
6614   (save-excursion
6615     (save-restriction
6616       (narrow-to-region start end)
6617       (goto-char (point-min))
6618       (if (eq selective-display t)
6619           (save-match-data
6620             (let ((done 0))
6621               (while (re-search-forward "[\n\C-m]" nil t 40)
6622                 (setq done (+ 40 done)))
6623               (while (re-search-forward "[\n\C-m]" nil t 1)
6624                 (setq done (+ 1 done)))
6625               (goto-char (point-max))
6626               (if (and (/= start end)
6627                        (not (bolp)))
6628                   (1+ done)
6629                 done)))
6630         (- (buffer-size) (forward-line (buffer-size)))))))
6631 @end ignore
6633 @node what-line
6634 @section @code{what-line}
6635 @findex what-line
6636 @cindex Widening, example of
6638 The @code{what-line} command tells you the number of the line in which
6639 the cursor is located.  The function illustrates the use of the
6640 @code{save-restriction} and @code{save-excursion} commands.  Here is the
6641 original text of the function:
6643 @smallexample
6644 @group
6645 (defun what-line ()
6646   "Print the current line number (in the buffer) of point."
6647   (interactive)
6648   (save-restriction
6649     (widen)
6650     (save-excursion
6651       (beginning-of-line)
6652       (message "Line %d"
6653                (1+ (count-lines 1 (point)))))))
6654 @end group
6655 @end smallexample
6657 (In recent versions of GNU Emacs, the @code{what-line} function has
6658 been expanded to tell you your line number in a narrowed buffer as
6659 well as your line number in a widened buffer.  The recent version is
6660 more complex than the version shown here.  If you feel adventurous,
6661 you might want to look at it after figuring out how this version
6662 works.  You will probably need to use @kbd{C-h f}
6663 (@code{describe-function}).  The newer version uses a conditional to
6664 determine whether the buffer has been narrowed.
6666 (Also, it uses @code{line-number-at-pos}, which among other simple
6667 expressions, such as @code{(goto-char (point-min))}, moves point to
6668 the beginning of the current line with @code{(forward-line 0)} rather
6669 than @code{beginning-of-line}.)
6671 The @code{what-line} function as shown here has a documentation line
6672 and is interactive, as you would expect.  The next two lines use the
6673 functions @code{save-restriction} and @code{widen}.
6675 The @code{save-restriction} special form notes whatever narrowing is in
6676 effect, if any, in the current buffer and restores that narrowing after
6677 the code in the body of the @code{save-restriction} has been evaluated.
6679 The @code{save-restriction} special form is followed by @code{widen}.
6680 This function undoes any narrowing the current buffer may have had
6681 when @code{what-line} was called.  (The narrowing that was there is
6682 the narrowing that @code{save-restriction} remembers.)  This widening
6683 makes it possible for the line counting commands to count from the
6684 beginning of the buffer.  Otherwise, they would have been limited to
6685 counting within the accessible region.  Any original narrowing is
6686 restored just before the completion of the function by the
6687 @code{save-restriction} special form.
6689 The call to @code{widen} is followed by @code{save-excursion}, which
6690 saves the location of the cursor (i.e., of point), and
6691 restores it after the code in the body of the @code{save-excursion}
6692 uses the @code{beginning-of-line} function to move point.
6694 (Note that the @code{(widen)} expression comes between the
6695 @code{save-restriction} and @code{save-excursion} special forms.  When
6696 you write the two @code{save- @dots{}} expressions in sequence, write
6697 @code{save-excursion} outermost.)
6699 @need 1200
6700 The last two lines of the @code{what-line} function are functions to
6701 count the number of lines in the buffer and then print the number in the
6702 echo area.
6704 @smallexample
6705 @group
6706 (message "Line %d"
6707          (1+ (count-lines 1 (point)))))))
6708 @end group
6709 @end smallexample
6711 The @code{message} function prints a one-line message at the bottom of
6712 the Emacs screen.  The first argument is inside of quotation marks and
6713 is printed as a string of characters.  However, it may contain a
6714 @samp{%d} expression to print a following argument.  @samp{%d} prints
6715 the argument as a decimal, so the message will say something such as
6716 @samp{Line 243}.
6718 @need 1200
6719 The number that is printed in place of the @samp{%d} is computed by the
6720 last line of the function:
6722 @smallexample
6723 (1+ (count-lines 1 (point)))
6724 @end smallexample
6726 @ignore
6727 GNU Emacs 22
6729 (defun count-lines (start end)
6730   "Return number of lines between START and END.
6731 This is usually the number of newlines between them,
6732 but can be one more if START is not equal to END
6733 and the greater of them is not at the start of a line."
6734   (save-excursion
6735     (save-restriction
6736       (narrow-to-region start end)
6737       (goto-char (point-min))
6738       (if (eq selective-display t)
6739           (save-match-data
6740             (let ((done 0))
6741               (while (re-search-forward "[\n\C-m]" nil t 40)
6742                 (setq done (+ 40 done)))
6743               (while (re-search-forward "[\n\C-m]" nil t 1)
6744                 (setq done (+ 1 done)))
6745               (goto-char (point-max))
6746               (if (and (/= start end)
6747                        (not (bolp)))
6748                   (1+ done)
6749                 done)))
6750         (- (buffer-size) (forward-line (buffer-size)))))))
6751 @end ignore
6753 @noindent
6754 What this does is count the lines from the first position of the
6755 buffer, indicated by the @code{1}, up to @code{(point)}, and then add
6756 one to that number.  (The @code{1+} function adds one to its
6757 argument.)  We add one to it because line 2 has only one line before
6758 it, and @code{count-lines} counts only the lines @emph{before} the
6759 current line.
6761 After @code{count-lines} has done its job, and the message has been
6762 printed in the echo area, the @code{save-excursion} restores point to
6763 its original position; and @code{save-restriction} restores
6764 the original narrowing, if any.
6766 @node narrow Exercise
6767 @section Exercise with Narrowing
6769 Write a function that will display the first 60 characters of the
6770 current buffer, even if you have narrowed the buffer to its latter
6771 half so that the first line is inaccessible.  Restore point, mark, and
6772 narrowing.  For this exercise, you need to use a whole potpourri of
6773 functions, including @code{save-restriction}, @code{widen},
6774 @code{goto-char}, @code{point-min}, @code{message}, and
6775 @code{buffer-substring}.
6777 @cindex Properties, mention of @code{buffer-substring-no-properties}
6778 (@code{buffer-substring} is a previously unmentioned function you will
6779 have to investigate yourself; or perhaps you will have to use
6780 @code{buffer-substring-no-properties} or
6781 @code{filter-buffer-substring} @dots{}, yet other functions.  Text
6782 properties are a feature otherwise not discussed here.  @xref{Text
6783 Properties, , Text Properties, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
6784 Manual}.)
6786 Additionally, do you really need @code{goto-char} or @code{point-min}?
6787 Or can you write the function without them?
6789 @node car cdr & cons
6790 @chapter @code{car}, @code{cdr}, @code{cons}: Fundamental Functions
6791 @findex car, @r{introduced}
6792 @findex cdr, @r{introduced}
6794 In Lisp, @code{car}, @code{cdr}, and @code{cons} are fundamental
6795 functions.  The @code{cons} function is used to construct lists, and
6796 the @code{car} and @code{cdr} functions are used to take them apart.
6798 In the walk through of the @code{copy-region-as-kill} function, we
6799 will see @code{cons} as well as two variants on @code{cdr},
6800 namely, @code{setcdr} and @code{nthcdr}.  (@xref{copy-region-as-kill}.)
6802 @menu
6803 * Strange Names::               An historical aside: why the strange names?
6804 * car & cdr::                   Functions for extracting part of a list.
6805 * cons::                        Constructing a list.
6806 * nthcdr::                      Calling @code{cdr} repeatedly.
6807 * nth::
6808 * setcar::                      Changing the first element of a list.
6809 * setcdr::                      Changing the rest of a list.
6810 * cons Exercise::
6811 @end menu
6813 @ifnottex
6814 @node Strange Names
6815 @unnumberedsec Strange Names
6816 @end ifnottex
6818 The name of the @code{cons} function is not unreasonable: it is an
6819 abbreviation of the word ``construct''.  The origins of the names for
6820 @code{car} and @code{cdr}, on the other hand, are esoteric: @code{car}
6821 is an acronym from the phrase ``Contents of the Address part of the
6822 Register''; and @code{cdr} (pronounced ``could-er'') is an acronym from
6823 the phrase ``Contents of the Decrement part of the Register''.  These
6824 phrases refer to specific pieces of hardware on the very early
6825 computer on which the original Lisp was developed.  Besides being
6826 obsolete, the phrases have been completely irrelevant for more than 25
6827 years to anyone thinking about Lisp.  Nonetheless, although a few
6828 brave scholars have begun to use more reasonable names for these
6829 functions, the old terms are still in use.  In particular, since the
6830 terms are used in the Emacs Lisp source code, we will use them in this
6831 introduction.
6833 @node car & cdr
6834 @section @code{car} and @code{cdr}
6836 The @sc{car} of a list is, quite simply, the first item in the list.
6837 Thus the @sc{car} of the list @code{(rose violet daisy buttercup)} is
6838 @code{rose}.
6840 @need 1200
6841 If you are reading this in Info in GNU Emacs, you can see this by
6842 evaluating the following:
6844 @smallexample
6845 (car '(rose violet daisy buttercup))
6846 @end smallexample
6848 @noindent
6849 After evaluating the expression, @code{rose} will appear in the echo
6850 area.
6852 Clearly, a more reasonable name for the @code{car} function would be
6853 @code{first} and this is often suggested.
6855 @code{car} does not remove the first item from the list; it only reports
6856 what it is.  After @code{car} has been applied to a list, the list is
6857 still the same as it was.  In the jargon, @code{car} is
6858 ``non-destructive''.  This feature turns out to be important.
6860 The @sc{cdr} of a list is the rest of the list, that is, the
6861 @code{cdr} function returns the part of the list that follows the
6862 first item.  Thus, while the @sc{car} of the list @code{'(rose violet
6863 daisy buttercup)} is @code{rose}, the rest of the list, the value
6864 returned by the @code{cdr} function, is @code{(violet daisy
6865 buttercup)}.
6867 @need 800
6868 You can see this by evaluating the following in the usual way:
6870 @smallexample
6871 (cdr '(rose violet daisy buttercup))
6872 @end smallexample
6874 @noindent
6875 When you evaluate this, @code{(violet daisy buttercup)} will appear in
6876 the echo area.
6878 Like @code{car}, @code{cdr} does not remove any elements from the
6879 list---it just returns a report of what the second and subsequent
6880 elements are.
6882 Incidentally, in the example, the list of flowers is quoted.  If it were
6883 not, the Lisp interpreter would try to evaluate the list by calling
6884 @code{rose} as a function.  In this example, we do not want to do that.
6886 Clearly, a more reasonable name for @code{cdr} would be @code{rest}.
6888 (There is a lesson here: when you name new functions, consider very
6889 carefully what you are doing, since you may be stuck with the names
6890 for far longer than you expect.  The reason this document perpetuates
6891 these names is that the Emacs Lisp source code uses them, and if I did
6892 not use them, you would have a hard time reading the code; but do,
6893 please, try to avoid using these terms yourself.  The people who come
6894 after you will be grateful to you.)
6896 When @code{car} and @code{cdr} are applied to a list made up of symbols,
6897 such as the list @code{(pine fir oak maple)}, the element of the list
6898 returned by the function @code{car} is the symbol @code{pine} without
6899 any parentheses around it.  @code{pine} is the first element in the
6900 list.  However, the @sc{cdr} of the list is a list itself, @code{(fir
6901 oak maple)}, as you can see by evaluating the following expressions in
6902 the usual way:
6904 @smallexample
6905 @group
6906 (car '(pine fir oak maple))
6908 (cdr '(pine fir oak maple))
6909 @end group
6910 @end smallexample
6912 On the other hand, in a list of lists, the first element is itself a
6913 list.  @code{car} returns this first element as a list.  For example,
6914 the following list contains three sub-lists, a list of carnivores, a
6915 list of herbivores and a list of sea mammals:
6917 @smallexample
6918 @group
6919 (car '((lion tiger cheetah)
6920        (gazelle antelope zebra)
6921        (whale dolphin seal)))
6922 @end group
6923 @end smallexample
6925 @noindent
6926 In this example, the first element or @sc{car} of the list is the list of
6927 carnivores, @code{(lion tiger cheetah)}, and the rest of the list is
6928 @code{((gazelle antelope zebra) (whale dolphin seal))}.
6930 @smallexample
6931 @group
6932 (cdr '((lion tiger cheetah)
6933        (gazelle antelope zebra)
6934        (whale dolphin seal)))
6935 @end group
6936 @end smallexample
6938 It is worth saying again that @code{car} and @code{cdr} are
6939 non-destructive---that is, they do not modify or change lists to which
6940 they are applied.  This is very important for how they are used.
6942 Also, in the first chapter, in the discussion about atoms, I said that
6943 in Lisp, ``certain kinds of atom, such as an array, can be separated
6944 into parts; but the mechanism for doing this is different from the
6945 mechanism for splitting a list.  As far as Lisp is concerned, the
6946 atoms of a list are unsplittable.''  (@xref{Lisp Atoms}.)  The
6947 @code{car} and @code{cdr} functions are used for splitting lists and
6948 are considered fundamental to Lisp.  Since they cannot split or gain
6949 access to the parts of an array, an array is considered an atom.
6950 Conversely, the other fundamental function, @code{cons}, can put
6951 together or construct a list, but not an array.  (Arrays are handled
6952 by array-specific functions.  @xref{Arrays, , Arrays, elisp, The GNU
6953 Emacs Lisp Reference Manual}.)
6955 @node cons
6956 @section @code{cons}
6957 @findex cons, @r{introduced}
6959 The @code{cons} function constructs lists; it is the inverse of
6960 @code{car} and @code{cdr}.  For example, @code{cons} can be used to make
6961 a four element list from the three element list, @code{(fir oak maple)}:
6963 @smallexample
6964 (cons 'pine '(fir oak maple))
6965 @end smallexample
6967 @need 800
6968 @noindent
6969 After evaluating this list, you will see
6971 @smallexample
6972 (pine fir oak maple)
6973 @end smallexample
6975 @noindent
6976 appear in the echo area.  @code{cons} causes the creation of a new
6977 list in which the element is followed by the elements of the original
6978 list.
6980 We often say that ``@code{cons} puts a new element at the beginning of
6981 a list; it attaches or pushes elements onto the list'', but this
6982 phrasing can be misleading, since @code{cons} does not change an
6983 existing list, but creates a new one.
6985 Like @code{car} and @code{cdr}, @code{cons} is non-destructive.
6987 @menu
6988 * Build a list::
6989 * length::                      How to find the length of a list.
6990 @end menu
6992 @ifnottex
6993 @node Build a list
6994 @unnumberedsubsec Build a list
6995 @end ifnottex
6997 @code{cons} must have a list to attach to.@footnote{Actually, you can
6998 @code{cons} an element to an atom to produce a dotted pair.  Dotted
6999 pairs are not discussed here; see @ref{Dotted Pair Notation, , Dotted
7000 Pair Notation, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.}  You
7001 cannot start from absolutely nothing.  If you are building a list, you
7002 need to provide at least an empty list at the beginning.  Here is a
7003 series of @code{cons} expressions that build up a list of flowers.  If
7004 you are reading this in Info in GNU Emacs, you can evaluate each of
7005 the expressions in the usual way; the value is printed in this text
7006 after @samp{@result{}}, which you may read as ``evaluates to''.
7008 @smallexample
7009 @group
7010 (cons 'buttercup ())
7011      @result{} (buttercup)
7012 @end group
7014 @group
7015 (cons 'daisy '(buttercup))
7016      @result{} (daisy buttercup)
7017 @end group
7019 @group
7020 (cons 'violet '(daisy buttercup))
7021      @result{} (violet daisy buttercup)
7022 @end group
7024 @group
7025 (cons 'rose '(violet daisy buttercup))
7026      @result{} (rose violet daisy buttercup)
7027 @end group
7028 @end smallexample
7030 @noindent
7031 In the first example, the empty list is shown as @code{()} and a list
7032 made up of @code{buttercup} followed by the empty list is constructed.
7033 As you can see, the empty list is not shown in the list that was
7034 constructed.  All that you see is @code{(buttercup)}.  The empty list is
7035 not counted as an element of a list because there is nothing in an empty
7036 list.  Generally speaking, an empty list is invisible.
7038 The second example, @code{(cons 'daisy '(buttercup))} constructs a new,
7039 two element list by putting @code{daisy} in front of @code{buttercup};
7040 and the third example constructs a three element list by putting
7041 @code{violet} in front of @code{daisy} and @code{buttercup}.
7043 @node length
7044 @subsection Find the Length of a List: @code{length}
7045 @findex length
7047 You can find out how many elements there are in a list by using the Lisp
7048 function @code{length}, as in the following examples:
7050 @smallexample
7051 @group
7052 (length '(buttercup))
7053      @result{} 1
7054 @end group
7056 @group
7057 (length '(daisy buttercup))
7058      @result{} 2
7059 @end group
7061 @group
7062 (length (cons 'violet '(daisy buttercup)))
7063      @result{} 3
7064 @end group
7065 @end smallexample
7067 @noindent
7068 In the third example, the @code{cons} function is used to construct a
7069 three element list which is then passed to the @code{length} function as
7070 its argument.
7072 @need 1200
7073 We can also use @code{length} to count the number of elements in an
7074 empty list:
7076 @smallexample
7077 @group
7078 (length ())
7079      @result{} 0
7080 @end group
7081 @end smallexample
7083 @noindent
7084 As you would expect, the number of elements in an empty list is zero.
7086 An interesting experiment is to find out what happens if you try to find
7087 the length of no list at all; that is, if you try to call @code{length}
7088 without giving it an argument, not even an empty list:
7090 @smallexample
7091 (length )
7092 @end smallexample
7094 @need 800
7095 @noindent
7096 What you see, if you evaluate this, is the error message
7098 @smallexample
7099 Lisp error: (wrong-number-of-arguments length 0)
7100 @end smallexample
7102 @noindent
7103 This means that the function receives the wrong number of
7104 arguments, zero, when it expects some other number of arguments.  In
7105 this case, one argument is expected, the argument being a list whose
7106 length the function is measuring.  (Note that @emph{one} list is
7107 @emph{one} argument, even if the list has many elements inside it.)
7109 The part of the error message that says @samp{length} is the name of
7110 the function.
7112 @ignore
7113 @code{length} is still a subroutine, but you need C-h f to discover that.
7115 In an earlier version:
7116     This is written with a special notation, @samp{#<subr},
7117     that indicates that the function @code{length} is one of the primitive
7118     functions written in C rather than in Emacs Lisp.  (@samp{subr} is an
7119     abbreviation for ``subroutine''.)  @xref{What Is a Function, , What Is a
7120     Function?, elisp , The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
7121     about subroutines.
7122 @end ignore
7124 @node nthcdr
7125 @section @code{nthcdr}
7126 @findex nthcdr
7128 The @code{nthcdr} function is associated with the @code{cdr} function.
7129 What it does is take the @sc{cdr} of a list repeatedly.
7131 If you take the @sc{cdr} of the list @code{(pine fir
7132 oak maple)}, you will be returned the list @code{(fir oak maple)}.  If you
7133 repeat this on what was returned, you will be returned the list
7134 @code{(oak maple)}.  (Of course, repeated @sc{cdr}ing on the original
7135 list will just give you the original @sc{cdr} since the function does
7136 not change the list.  You need to evaluate the @sc{cdr} of the
7137 @sc{cdr} and so on.)  If you continue this, eventually you will be
7138 returned an empty list, which in this case, instead of being shown as
7139 @code{()} is shown as @code{nil}.
7141 @need 1200
7142 For review, here is a series of repeated @sc{cdr}s, the text following
7143 the @samp{@result{}} shows what is returned.
7145 @smallexample
7146 @group
7147 (cdr '(pine fir oak maple))
7148      @result{}(fir oak maple)
7149 @end group
7151 @group
7152 (cdr '(fir oak maple))
7153      @result{} (oak maple)
7154 @end group
7156 @group
7157 (cdr '(oak maple))
7158      @result{}(maple)
7159 @end group
7161 @group
7162 (cdr '(maple))
7163      @result{} nil
7164 @end group
7166 @group
7167 (cdr 'nil)
7168      @result{} nil
7169 @end group
7171 @group
7172 (cdr ())
7173      @result{} nil
7174 @end group
7175 @end smallexample
7177 @need 1200
7178 You can also do several @sc{cdr}s without printing the values in
7179 between, like this:
7181 @smallexample
7182 @group
7183 (cdr (cdr '(pine fir oak maple)))
7184      @result{} (oak maple)
7185 @end group
7186 @end smallexample
7188 @noindent
7189 In this example, the Lisp interpreter evaluates the innermost list first.
7190 The innermost list is quoted, so it just passes the list as it is to the
7191 innermost @code{cdr}.  This @code{cdr} passes a list made up of the
7192 second and subsequent elements of the list to the outermost @code{cdr},
7193 which produces a list composed of the third and subsequent elements of
7194 the original list.  In this example, the @code{cdr} function is repeated
7195 and returns a list that consists of the original list without its
7196 first two elements.
7198 The @code{nthcdr} function does the same as repeating the call to
7199 @code{cdr}.  In the following example, the argument 2 is passed to the
7200 function @code{nthcdr}, along with the list, and the value returned is
7201 the list without its first two items, which is exactly the same
7202 as repeating @code{cdr} twice on the list:
7204 @smallexample
7205 @group
7206 (nthcdr 2 '(pine fir oak maple))
7207      @result{} (oak maple)
7208 @end group
7209 @end smallexample
7211 @need 1200
7212 Using the original four element list, we can see what happens when
7213 various numeric arguments are passed to @code{nthcdr}, including 0, 1,
7214 and 5:
7216 @smallexample
7217 @group
7218 ;; @r{Leave the list as it was.}
7219 (nthcdr 0 '(pine fir oak maple))
7220      @result{} (pine fir oak maple)
7221 @end group
7223 @group
7224 ;; @r{Return a copy without the first element.}
7225 (nthcdr 1 '(pine fir oak maple))
7226      @result{} (fir oak maple)
7227 @end group
7229 @group
7230 ;; @r{Return a copy of the list without three elements.}
7231 (nthcdr 3 '(pine fir oak maple))
7232      @result{} (maple)
7233 @end group
7235 @group
7236 ;; @r{Return a copy lacking all four elements.}
7237 (nthcdr 4 '(pine fir oak maple))
7238      @result{} nil
7239 @end group
7241 @group
7242 ;; @r{Return a copy lacking all elements.}
7243 (nthcdr 5 '(pine fir oak maple))
7244      @result{} nil
7245 @end group
7246 @end smallexample
7248 @node nth
7249 @section @code{nth}
7250 @findex nth
7252 The @code{nthcdr} function takes the @sc{cdr} of a list repeatedly.
7253 The @code{nth} function takes the @sc{car} of the result returned by
7254 @code{nthcdr}.  It returns the Nth element of the list.
7256 @need 1500
7257 Thus, if it were not defined in C for speed, the definition of
7258 @code{nth} would be:
7260 @smallexample
7261 @group
7262 (defun nth (n list)
7263   "Returns the Nth element of LIST.
7264 N counts from zero.  If LIST is not that long, nil is returned."
7265   (car (nthcdr n list)))
7266 @end group
7267 @end smallexample
7269 @noindent
7270 (Originally, @code{nth} was defined in Emacs Lisp in @file{subr.el},
7271 but its definition was redone in C in the 1980s.)
7273 The @code{nth} function returns a single element of a list.
7274 This can be very convenient.
7276 Note that the elements are numbered from zero, not one.  That is to
7277 say, the first element of a list, its @sc{car} is the zeroth element.
7278 This is called ``zero-based'' counting and often bothers people who
7279 are accustomed to the first element in a list being number one, which
7280 is ``one-based''.
7282 @need 1250
7283 For example:
7285 @smallexample
7286 @group
7287 (nth 0 '("one" "two" "three"))
7288     @result{} "one"
7290 (nth 1 '("one" "two" "three"))
7291     @result{} "two"
7292 @end group
7293 @end smallexample
7295 It is worth mentioning that @code{nth}, like @code{nthcdr} and
7296 @code{cdr}, does not change the original list---the function is
7297 non-destructive.  This is in sharp contrast to the @code{setcar} and
7298 @code{setcdr} functions.
7300 @node setcar
7301 @section @code{setcar}
7302 @findex setcar
7304 As you might guess from their names, the @code{setcar} and @code{setcdr}
7305 functions set the @sc{car} or the @sc{cdr} of a list to a new value.
7306 They actually change the original list, unlike @code{car} and @code{cdr}
7307 which leave the original list as it was.  One way to find out how this
7308 works is to experiment.  We will start with the @code{setcar} function.
7310 @need 1200
7311 First, we can make a list and then set the value of a variable to the
7312 list, using the @code{setq} function.  Here is a list of animals:
7314 @smallexample
7315 (setq animals '(antelope giraffe lion tiger))
7316 @end smallexample
7318 @noindent
7319 If you are reading this in Info inside of GNU Emacs, you can evaluate
7320 this expression in the usual fashion, by positioning the cursor after
7321 the expression and typing @kbd{C-x C-e}.  (I'm doing this right here
7322 as I write this.  This is one of the advantages of having the
7323 interpreter built into the computing environment.  Incidentally, when
7324 there is nothing on the line after the final parentheses, such as a
7325 comment, point can be on the next line.  Thus, if your cursor is in
7326 the first column of the next line, you do not need to move it.
7327 Indeed, Emacs permits any amount of white space after the final
7328 parenthesis.)
7330 @need 1200
7331 When we evaluate the variable @code{animals}, we see that it is bound to
7332 the list @code{(antelope giraffe lion tiger)}:
7334 @smallexample
7335 @group
7336 animals
7337      @result{} (antelope giraffe lion tiger)
7338 @end group
7339 @end smallexample
7341 @noindent
7342 Put another way, the variable @code{animals} points to the list
7343 @code{(antelope giraffe lion tiger)}.
7345 Next, evaluate the function @code{setcar} while passing it two
7346 arguments, the variable @code{animals} and the quoted symbol
7347 @code{hippopotamus}; this is done by writing the three element list
7348 @code{(setcar animals 'hippopotamus)} and then evaluating it in the
7349 usual fashion:
7351 @smallexample
7352 (setcar animals 'hippopotamus)
7353 @end smallexample
7355 @need 1200
7356 @noindent
7357 After evaluating this expression, evaluate the variable @code{animals}
7358 again.  You will see that the list of animals has changed:
7360 @smallexample
7361 @group
7362 animals
7363      @result{} (hippopotamus giraffe lion tiger)
7364 @end group
7365 @end smallexample
7367 @noindent
7368 The first element on the list, @code{antelope} is replaced by
7369 @code{hippopotamus}.
7371 So we can see that @code{setcar} did not add a new element to the list
7372 as @code{cons} would have; it replaced @code{antelope} with
7373 @code{hippopotamus}; it @emph{changed} the list.
7375 @node setcdr
7376 @section @code{setcdr}
7377 @findex setcdr
7379 The @code{setcdr} function is similar to the @code{setcar} function,
7380 except that the function replaces the second and subsequent elements of
7381 a list rather than the first element.
7383 (To see how to change the last element of a list, look ahead to
7384 @ref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}, which uses
7385 the @code{nthcdr} and @code{setcdr} functions.)
7387 @need 1200
7388 To see how this works, set the value of the variable to a list of
7389 domesticated animals by evaluating the following expression:
7391 @smallexample
7392 (setq domesticated-animals '(horse cow sheep goat))
7393 @end smallexample
7395 @need 1200
7396 @noindent
7397 If you now evaluate the list, you will be returned the list
7398 @code{(horse cow sheep goat)}:
7400 @smallexample
7401 @group
7402 domesticated-animals
7403      @result{} (horse cow sheep goat)
7404 @end group
7405 @end smallexample
7407 @need 1200
7408 Next, evaluate @code{setcdr} with two arguments, the name of the
7409 variable which has a list as its value, and the list to which the
7410 @sc{cdr} of the first list will be set;
7412 @smallexample
7413 (setcdr domesticated-animals '(cat dog))
7414 @end smallexample
7416 @noindent
7417 If you evaluate this expression, the list @code{(cat dog)} will appear
7418 in the echo area.  This is the value returned by the function.  The
7419 result we are interested in is the ``side effect'', which we can see by
7420 evaluating the variable @code{domesticated-animals}:
7422 @smallexample
7423 @group
7424 domesticated-animals
7425      @result{} (horse cat dog)
7426 @end group
7427 @end smallexample
7429 @noindent
7430 Indeed, the list is changed from @code{(horse cow sheep goat)} to
7431 @code{(horse cat dog)}.  The @sc{cdr} of the list is changed from
7432 @code{(cow sheep goat)} to @code{(cat dog)}.
7434 @node cons Exercise
7435 @section Exercise
7437 Construct a list of four birds by evaluating several expressions with
7438 @code{cons}.  Find out what happens when you @code{cons} a list onto
7439 itself.  Replace the first element of the list of four birds with a
7440 fish.  Replace the rest of that list with a list of other fish.
7442 @node Cutting & Storing Text
7443 @chapter Cutting and Storing Text
7444 @cindex Cutting and storing text
7445 @cindex Storing and cutting text
7446 @cindex Killing text
7447 @cindex Clipping text
7448 @cindex Erasing text
7449 @cindex Deleting text
7451 Whenever you cut or clip text out of a buffer with a ``kill'' command in
7452 GNU Emacs, it is stored in a list and you can bring it back with a
7453 ``yank'' command.
7455 (The use of the word ``kill'' in Emacs for processes which specifically
7456 @emph{do not} destroy the values of the entities is an unfortunate
7457 historical accident.  A much more appropriate word would be ``clip'' since
7458 that is what the kill commands do; they clip text out of a buffer and
7459 put it into storage from which it can be brought back.  I have often
7460 been tempted to replace globally all occurrences of ``kill'' in the Emacs
7461 sources with ``clip'' and all occurrences of ``killed'' with ``clipped''.)
7463 @menu
7464 * Storing Text::                Text is stored in a list.
7465 * zap-to-char::                 Cutting out text up to a character.
7466 * kill-region::                 Cutting text out of a region.
7467 * copy-region-as-kill::         A definition for copying text.
7468 * Digression into C::           Minor note on C programming language macros.
7469 * defvar::                      How to give a variable an initial value.
7470 * cons & search-fwd Review::
7471 * search Exercises::
7472 @end menu
7474 @ifnottex
7475 @node Storing Text
7476 @unnumberedsec Storing Text in a List
7477 @end ifnottex
7479 When text is cut out of a buffer, it is stored on a list.  Successive
7480 pieces of text are stored on the list successively, so the list might
7481 look like this:
7483 @smallexample
7484 ("a piece of text" "previous piece")
7485 @end smallexample
7487 @need 1200
7488 @noindent
7489 The function @code{cons} can be used to create a new list from a piece
7490 of text (an ``atom'', to use the jargon) and an existing list, like
7491 this:
7493 @smallexample
7494 @group
7495 (cons "another piece"
7496       '("a piece of text" "previous piece"))
7497 @end group
7498 @end smallexample
7500 @need 1200
7501 @noindent
7502 If you evaluate this expression, a list of three elements will appear in
7503 the echo area:
7505 @smallexample
7506 ("another piece" "a piece of text" "previous piece")
7507 @end smallexample
7509 With the @code{car} and @code{nthcdr} functions, you can retrieve
7510 whichever piece of text you want.  For example, in the following code,
7511 @code{nthcdr 1 @dots{}} returns the list with the first item removed;
7512 and the @code{car} returns the first element of that remainder---the
7513 second element of the original list:
7515 @smallexample
7516 @group
7517 (car (nthcdr 1 '("another piece"
7518                  "a piece of text"
7519                  "previous piece")))
7520      @result{} "a piece of text"
7521 @end group
7522 @end smallexample
7524 The actual functions in Emacs are more complex than this, of course.
7525 The code for cutting and retrieving text has to be written so that
7526 Emacs can figure out which element in the list you want---the first,
7527 second, third, or whatever.  In addition, when you get to the end of
7528 the list, Emacs should give you the first element of the list, rather
7529 than nothing at all.
7531 The list that holds the pieces of text is called the @dfn{kill ring}.
7532 This chapter leads up to a description of the kill ring and how it is
7533 used by first tracing how the @code{zap-to-char} function works.  This
7534 function uses (or ``calls'') a function that invokes a function that
7535 manipulates the kill ring.  Thus, before reaching the mountains, we
7536 climb the foothills.
7538 A subsequent chapter describes how text that is cut from the buffer is
7539 retrieved.  @xref{Yanking, , Yanking Text Back}.
7541 @node zap-to-char
7542 @section @code{zap-to-char}
7543 @findex zap-to-char
7545 Let us look at the interactive @code{zap-to-char} function.
7547 @menu
7548 * Complete zap-to-char::        The complete implementation.
7549 * zap-to-char interactive::     A three part interactive expression.
7550 * zap-to-char body::            A short overview.
7551 * search-forward::              How to search for a string.
7552 * progn::                       The @code{progn} special form.
7553 * Summing up zap-to-char::      Using @code{point} and @code{search-forward}.
7554 @end menu
7556 @ifnottex
7557 @node Complete zap-to-char
7558 @unnumberedsubsec The Complete @code{zap-to-char} Implementation
7559 @end ifnottex
7561 The @code{zap-to-char} function removes the text in the region between
7562 the location of the cursor (i.e., of point) up to and including the
7563 next occurrence of a specified character.  The text that
7564 @code{zap-to-char} removes is put in the kill ring; and it can be
7565 retrieved from the kill ring by typing @kbd{C-y} (@code{yank}).  If
7566 the command is given an argument, it removes text through that number
7567 of occurrences.  Thus, if the cursor were at the beginning of this
7568 sentence and the character were @samp{s}, @samp{Thus} would be
7569 removed.  If the argument were two, @samp{Thus, if the curs} would be
7570 removed, up to and including the @samp{s} in @samp{cursor}.
7572 If the specified character is not found, @code{zap-to-char} will say
7573 ``Search failed'', tell you the character you typed, and not remove
7574 any text.
7576 In order to determine how much text to remove, @code{zap-to-char} uses
7577 a search function.  Searches are used extensively in code that
7578 manipulates text, and we will focus attention on them as well as on the
7579 deletion command.
7581 @ignore
7582 @c GNU Emacs version 19
7583 (defun zap-to-char (arg char)  ; version 19 implementation
7584   "Kill up to and including ARG'th occurrence of CHAR.
7585 Goes backward if ARG is negative; error if CHAR not found."
7586   (interactive "*p\ncZap to char: ")
7587   (kill-region (point)
7588                (progn
7589                  (search-forward
7590                   (char-to-string char) nil nil arg)
7591                  (point))))
7592 @end ignore
7594 @need 1250
7595 Here is the complete text of the version 22 implementation of the function:
7597 @c GNU Emacs 22
7598 @smallexample
7599 @group
7600 (defun zap-to-char (arg char)
7601   "Kill up to and including ARG'th occurrence of CHAR.
7602 Case is ignored if `case-fold-search' is non-nil in the current buffer.
7603 Goes backward if ARG is negative; error if CHAR not found."
7604   (interactive "p\ncZap to char: ")
7605   (if (char-table-p translation-table-for-input)
7606       (setq char (or (aref translation-table-for-input char) char)))
7607   (kill-region (point) (progn
7608                          (search-forward (char-to-string char)
7609                                          nil nil arg)
7610                          (point))))
7611 @end group
7612 @end smallexample
7614 The documentation is thorough.  You do need to know the jargon meaning
7615 of the word ``kill''.
7617 @node zap-to-char interactive
7618 @subsection The @code{interactive} Expression
7620 @need 800
7621 The interactive expression in the @code{zap-to-char} command looks like
7622 this:
7624 @smallexample
7625 (interactive "p\ncZap to char: ")
7626 @end smallexample
7628 The part within quotation marks, @code{"p\ncZap to char:@: "}, specifies
7629 two different things.  First, and most simply, is the @samp{p}.
7630 This part is separated from the next part by a newline, @samp{\n}.
7631 The @samp{p} means that the first argument to the function will be
7632 passed the value of a ``processed prefix''.  The prefix argument is
7633 passed by typing @kbd{C-u} and a number, or @kbd{M-} and a number.  If
7634 the function is called interactively without a prefix, 1 is passed to
7635 this argument.
7637 The second part of @code{"p\ncZap to char:@: "} is
7638 @samp{cZap to char:@:  }.  In this part, the lower case @samp{c}
7639 indicates that @code{interactive} expects a prompt and that the
7640 argument will be a character.  The prompt follows the @samp{c} and is
7641 the string @samp{Zap to char:@: } (with a space after the colon to
7642 make it look good).
7644 What all this does is prepare the arguments to @code{zap-to-char} so they
7645 are of the right type, and give the user a prompt.
7647 In a read-only buffer, the @code{zap-to-char} function copies the text
7648 to the kill ring, but does not remove it.  The echo area displays a
7649 message saying that the buffer is read-only.  Also, the terminal may
7650 beep or blink at you.
7652 @node zap-to-char body
7653 @subsection The Body of @code{zap-to-char}
7655 The body of the @code{zap-to-char} function contains the code that
7656 kills (that is, removes) the text in the region from the current
7657 position of the cursor up to and including the specified character.
7659 The first part of the code looks like this:
7661 @smallexample
7662 (if (char-table-p translation-table-for-input)
7663     (setq char (or (aref translation-table-for-input char) char)))
7664 (kill-region (point) (progn
7665                        (search-forward (char-to-string char) nil nil arg)
7666                        (point)))
7667 @end smallexample
7669 @noindent
7670 @code{char-table-p} is an hitherto unseen function.  It determines
7671 whether its argument is a character table.  When it is, it sets the
7672 character passed to @code{zap-to-char} to one of them, if that
7673 character exists, or to the character itself.  (This becomes important
7674 for certain characters in non-European languages.  The @code{aref}
7675 function extracts an element from an array.  It is an array-specific
7676 function that is not described in this document.  @xref{Arrays, ,
7677 Arrays, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
7679 @noindent
7680 @code{(point)} is the current position of the cursor.
7682 The next part of the code is an expression using @code{progn}.  The body
7683 of the @code{progn} consists of calls to @code{search-forward} and
7684 @code{point}.
7686 It is easier to understand how @code{progn} works after learning about
7687 @code{search-forward}, so we will look at @code{search-forward} and
7688 then at @code{progn}.
7690 @node search-forward
7691 @subsection The @code{search-forward} Function
7692 @findex search-forward
7694 The @code{search-forward} function is used to locate the
7695 zapped-for-character in @code{zap-to-char}.  If the search is
7696 successful, @code{search-forward} leaves point immediately after the
7697 last character in the target string.  (In @code{zap-to-char}, the
7698 target string is just one character long.  @code{zap-to-char} uses the
7699 function @code{char-to-string} to ensure that the computer treats that
7700 character as a string.)  If the search is backwards,
7701 @code{search-forward} leaves point just before the first character in
7702 the target.  Also, @code{search-forward} returns @code{t} for true.
7703 (Moving point is therefore a ``side effect''.)
7705 @need 1250
7706 In @code{zap-to-char}, the @code{search-forward} function looks like this:
7708 @smallexample
7709 (search-forward (char-to-string char) nil nil arg)
7710 @end smallexample
7712 The @code{search-forward} function takes four arguments:
7714 @enumerate
7715 @item
7716 The first argument is the target, what is searched for.  This must be a
7717 string, such as @samp{"z"}.
7719 As it happens, the argument passed to @code{zap-to-char} is a single
7720 character.  Because of the way computers are built, the Lisp
7721 interpreter may treat a single character as being different from a
7722 string of characters.  Inside the computer, a single character has a
7723 different electronic format than a string of one character.  (A single
7724 character can often be recorded in the computer using exactly one
7725 byte; but a string may be longer, and the computer needs to be ready
7726 for this.)  Since the @code{search-forward} function searches for a
7727 string, the character that the @code{zap-to-char} function receives as
7728 its argument must be converted inside the computer from one format to
7729 the other; otherwise the @code{search-forward} function will fail.
7730 The @code{char-to-string} function is used to make this conversion.
7732 @item
7733 The second argument bounds the search; it is specified as a position in
7734 the buffer.  In this case, the search can go to the end of the buffer,
7735 so no bound is set and the second argument is @code{nil}.
7737 @item
7738 The third argument tells the function what it should do if the search
7739 fails---it can signal an error (and print a message) or it can return
7740 @code{nil}.  A @code{nil} as the third argument causes the function to
7741 signal an error when the search fails.
7743 @item
7744 The fourth argument to @code{search-forward} is the repeat count---how
7745 many occurrences of the string to look for.  This argument is optional
7746 and if the function is called without a repeat count, this argument is
7747 passed the value 1.  If this argument is negative, the search goes
7748 backwards.
7749 @end enumerate
7751 @need 800
7752 In template form, a @code{search-forward} expression looks like this:
7754 @smallexample
7755 @group
7756 (search-forward "@var{target-string}"
7757                 @var{limit-of-search}
7758                 @var{what-to-do-if-search-fails}
7759                 @var{repeat-count})
7760 @end group
7761 @end smallexample
7763 We will look at @code{progn} next.
7765 @node progn
7766 @subsection The @code{progn} Special Form
7767 @findex progn
7769 @code{progn} is a special form that causes each of its arguments to be
7770 evaluated in sequence and then returns the value of the last one.  The
7771 preceding expressions are evaluated only for the side effects they
7772 perform.  The values produced by them are discarded.
7774 @need 800
7775 The template for a @code{progn} expression is very simple:
7777 @smallexample
7778 @group
7779 (progn
7780   @var{body}@dots{})
7781 @end group
7782 @end smallexample
7784 In @code{zap-to-char}, the @code{progn} expression has to do two things:
7785 put point in exactly the right position; and return the location of
7786 point so that @code{kill-region} will know how far to kill to.
7788 The first argument to the @code{progn} is @code{search-forward}.  When
7789 @code{search-forward} finds the string, the function leaves point
7790 immediately after the last character in the target string.  (In this
7791 case the target string is just one character long.)  If the search is
7792 backwards, @code{search-forward} leaves point just before the first
7793 character in the target.  The movement of point is a side effect.
7795 The second and last argument to @code{progn} is the expression
7796 @code{(point)}.  This expression returns the value of point, which in
7797 this case will be the location to which it has been moved by
7798 @code{search-forward}.  (In the source, a line that tells the function
7799 to go to the previous character, if it is going forward, was commented
7800 out in 1999; I don't remember whether that feature or mis-feature was
7801 ever a part of the distributed source.)  The value of @code{point} is
7802 returned by the @code{progn} expression and is passed to
7803 @code{kill-region} as @code{kill-region}'s second argument.
7805 @node Summing up zap-to-char
7806 @subsection Summing up @code{zap-to-char}
7808 Now that we have seen how @code{search-forward} and @code{progn} work,
7809 we can see how the @code{zap-to-char} function works as a whole.
7811 The first argument to @code{kill-region} is the position of the cursor
7812 when the @code{zap-to-char} command is given---the value of point at
7813 that time.  Within the @code{progn}, the search function then moves
7814 point to just after the zapped-to-character and @code{point} returns the
7815 value of this location.  The @code{kill-region} function puts together
7816 these two values of point, the first one as the beginning of the region
7817 and the second one as the end of the region, and removes the region.
7819 The @code{progn} special form is necessary because the
7820 @code{kill-region} command takes two arguments; and it would fail if
7821 @code{search-forward} and @code{point} expressions were written in
7822 sequence as two additional arguments.  The @code{progn} expression is
7823 a single argument to @code{kill-region} and returns the one value that
7824 @code{kill-region} needs for its second argument.
7826 @node kill-region
7827 @section @code{kill-region}
7828 @findex kill-region
7830 The @code{zap-to-char} function uses the @code{kill-region} function.
7831 This function clips text from a region and copies that text to
7832 the kill ring, from which it may be retrieved.
7834 @ignore
7835 GNU Emacs 22:
7837 (defun kill-region (beg end &optional yank-handler)
7838   "Kill (\"cut\") text between point and mark.
7839 This deletes the text from the buffer and saves it in the kill ring.
7840 The command \\[yank] can retrieve it from there.
7841 \(If you want to kill and then yank immediately, use \\[kill-ring-save].)
7843 If you want to append the killed region to the last killed text,
7844 use \\[append-next-kill] before \\[kill-region].
7846 If the buffer is read-only, Emacs will beep and refrain from deleting
7847 the text, but put the text in the kill ring anyway.  This means that
7848 you can use the killing commands to copy text from a read-only buffer.
7850 This is the primitive for programs to kill text (as opposed to deleting it).
7851 Supply two arguments, character positions indicating the stretch of text
7852  to be killed.
7853 Any command that calls this function is a \"kill command\".
7854 If the previous command was also a kill command,
7855 the text killed this time appends to the text killed last time
7856 to make one entry in the kill ring.
7858 In Lisp code, optional third arg YANK-HANDLER, if non-nil,
7859 specifies the yank-handler text property to be set on the killed
7860 text.  See `insert-for-yank'."
7861   ;; Pass point first, then mark, because the order matters
7862   ;; when calling kill-append.
7863   (interactive (list (point) (mark)))
7864   (unless (and beg end)
7865     (error "The mark is not set now, so there is no region"))
7866   (condition-case nil
7867       (let ((string (filter-buffer-substring beg end t)))
7868         (when string                        ;STRING is nil if BEG = END
7869           ;; Add that string to the kill ring, one way or another.
7870           (if (eq last-command 'kill-region)
7871               (kill-append string (< end beg) yank-handler)
7872             (kill-new string nil yank-handler)))
7873         (when (or string (eq last-command 'kill-region))
7874           (setq this-command 'kill-region))
7875         nil)
7876     ((buffer-read-only text-read-only)
7877      ;; The code above failed because the buffer, or some of the characters
7878      ;; in the region, are read-only.
7879      ;; We should beep, in case the user just isn't aware of this.
7880      ;; However, there's no harm in putting
7881      ;; the region's text in the kill ring, anyway.
7882      (copy-region-as-kill beg end)
7883      ;; Set this-command now, so it will be set even if we get an error.
7884      (setq this-command 'kill-region)
7885      ;; This should barf, if appropriate, and give us the correct error.
7886      (if kill-read-only-ok
7887          (progn (message "Read only text copied to kill ring") nil)
7888        ;; Signal an error if the buffer is read-only.
7889        (barf-if-buffer-read-only)
7890        ;; If the buffer isn't read-only, the text is.
7891        (signal 'text-read-only (list (current-buffer)))))))
7892 @end ignore
7894 The Emacs 22 version of that function uses @code{condition-case} and
7895 @code{copy-region-as-kill}, both of which we will explain.
7896 @code{condition-case} is an important special form.
7898 In essence, the @code{kill-region} function calls
7899 @code{condition-case}, which takes three arguments.  In this function,
7900 the first argument does nothing.  The second argument contains the
7901 code that does the work when all goes well.  The third argument
7902 contains the code that is called in the event of an error.
7904 @menu
7905 * Complete kill-region::        The function definition.
7906 * condition-case::              Dealing with a problem.
7907 * Lisp macro::
7908 @end menu
7910 @ifnottex
7911 @node Complete kill-region
7912 @unnumberedsubsec The Complete @code{kill-region} Definition
7913 @end ifnottex
7915 @need 1200
7916 We will go through the @code{condition-case} code in a moment.  First,
7917 let us look at the definition of @code{kill-region}, with comments
7918 added:
7920 @c GNU Emacs 22:
7921 @smallexample
7922 @group
7923 (defun kill-region (beg end)
7924   "Kill (\"cut\") text between point and mark.
7925 This deletes the text from the buffer and saves it in the kill ring.
7926 The command \\[yank] can retrieve it from there. @dots{} "
7927 @end group
7929 @group
7930   ;; @bullet{} Since order matters, pass point first.
7931   (interactive (list (point) (mark)))
7932   ;; @bullet{} And tell us if we cannot cut the text.
7933   ;; 'unless' is an 'if' without a then-part.
7934   (unless (and beg end)
7935     (error "The mark is not set now, so there is no region"))
7936 @end group
7938 @group
7939   ;; @bullet{} 'condition-case' takes three arguments.
7940   ;;    If the first argument is nil, as it is here,
7941   ;;    information about the error signal is not
7942   ;;    stored for use by another function.
7943   (condition-case nil
7944 @end group
7946 @group
7947       ;; @bullet{} The second argument to 'condition-case' tells the
7948       ;;    Lisp interpreter what to do when all goes well.
7949 @end group
7951 @group
7952       ;;    It starts with a 'let' function that extracts the string
7953       ;;    and tests whether it exists.  If so (that is what the
7954       ;;    'when' checks), it calls an 'if' function that determines
7955       ;;    whether the previous command was another call to
7956       ;;    'kill-region'; if it was, then the new text is appended to
7957       ;;    the previous text; if not, then a different function,
7958       ;;    'kill-new', is called.
7959 @end group
7961 @group
7962       ;;    The 'kill-append' function concatenates the new string and
7963       ;;    the old.  The 'kill-new' function inserts text into a new
7964       ;;    item in the kill ring.
7965 @end group
7967 @group
7968       ;;    'when' is an 'if' without an else-part.  The second 'when'
7969       ;;    again checks whether the current string exists; in
7970       ;;    addition, it checks whether the previous command was
7971       ;;    another call to 'kill-region'.  If one or the other
7972       ;;    condition is true, then it sets the current command to
7973       ;;    be 'kill-region'.
7974 @end group
7975 @group
7976       (let ((string (filter-buffer-substring beg end t)))
7977         (when string                    ;STRING is nil if BEG = END
7978           ;; Add that string to the kill ring, one way or another.
7979           (if (eq last-command 'kill-region)
7980 @end group
7981 @group
7982               ;;    @minus{} 'yank-handler' is an optional argument to
7983               ;;    'kill-region' that tells the 'kill-append' and
7984               ;;    'kill-new' functions how deal with properties
7985               ;;    added to the text, such as 'bold' or 'italics'.
7986               (kill-append string (< end beg) yank-handler)
7987             (kill-new string nil yank-handler)))
7988         (when (or string (eq last-command 'kill-region))
7989           (setq this-command 'kill-region))
7990         nil)
7991 @end group
7993 @group
7994     ;;  @bullet{} The third argument to 'condition-case' tells the interpreter
7995     ;;    what to do with an error.
7996 @end group
7997 @group
7998     ;;    The third argument has a conditions part and a body part.
7999     ;;    If the conditions are met (in this case,
8000     ;;             if text or buffer are read-only)
8001     ;;    then the body is executed.
8002 @end group
8003 @group
8004     ;;    The first part of the third argument is the following:
8005     ((buffer-read-only text-read-only) ;; the if-part
8006      ;; @dots{}  the then-part
8007      (copy-region-as-kill beg end)
8008 @end group
8009 @group
8010      ;;    Next, also as part of the then-part, set this-command, so
8011      ;;    it will be set in an error
8012      (setq this-command 'kill-region)
8013      ;;    Finally, in the then-part, send a message if you may copy
8014      ;;    the text to the kill ring without signaling an error, but
8015      ;;    don't if you may not.
8016 @end group
8017 @group
8018      (if kill-read-only-ok
8019          (progn (message "Read only text copied to kill ring") nil)
8020        (barf-if-buffer-read-only)
8021        ;; If the buffer isn't read-only, the text is.
8022        (signal 'text-read-only (list (current-buffer)))))
8023 @end group
8024 @end smallexample
8026 @ignore
8027 @c v 21
8028 @smallexample
8029 @group
8030 (defun kill-region (beg end)
8031   "Kill between point and mark.
8032 The text is deleted but saved in the kill ring."
8033   (interactive "r")
8034 @end group
8036 @group
8037   ;; 1. 'condition-case' takes three arguments.
8038   ;;    If the first argument is nil, as it is here,
8039   ;;    information about the error signal is not
8040   ;;    stored for use by another function.
8041   (condition-case nil
8042 @end group
8044 @group
8045       ;; 2. The second argument to 'condition-case'
8046       ;;    tells the Lisp interpreter what to do when all goes well.
8047 @end group
8049 @group
8050       ;;    The 'delete-and-extract-region' function usually does the
8051       ;;    work.  If the beginning and ending of the region are both
8052       ;;    the same, then the variable 'string' will be empty, or nil
8053       (let ((string (delete-and-extract-region beg end)))
8054 @end group
8056 @group
8057         ;; 'when' is an 'if' clause that cannot take an 'else-part'.
8058         ;; Emacs normally sets the value of 'last-command' to the
8059         ;; previous command.
8060 @end group
8061 @group
8062         ;; 'kill-append' concatenates the new string and the old.
8063         ;; 'kill-new' inserts text into a new item in the kill ring.
8064         (when string
8065           (if (eq last-command 'kill-region)
8066               ;; if true, prepend string
8067               (kill-append string (< end beg))
8068             (kill-new string)))
8069         (setq this-command 'kill-region))
8070 @end group
8072 @group
8073     ;; 3. The third argument to 'condition-case' tells the interpreter
8074     ;;    what to do with an error.
8075 @end group
8076 @group
8077     ;;    The third argument has a conditions part and a body part.
8078     ;;    If the conditions are met (in this case,
8079     ;;             if text or buffer are read-only)
8080     ;;    then the body is executed.
8081 @end group
8082 @group
8083     ((buffer-read-only text-read-only) ;; this is the if-part
8084      ;; then...
8085      (copy-region-as-kill beg end)
8086 @end group
8087 @group
8088      (if kill-read-only-ok            ;; usually this variable is nil
8089          (message "Read only text copied to kill ring")
8090        ;; or else, signal an error if the buffer is read-only;
8091        (barf-if-buffer-read-only)
8092        ;; and, in any case, signal that the text is read-only.
8093        (signal 'text-read-only (list (current-buffer)))))))
8094 @end group
8095 @end smallexample
8096 @end ignore
8098 @node condition-case
8099 @subsection @code{condition-case}
8100 @findex condition-case
8102 As we have seen earlier (@pxref{Making Errors, , Generate an Error
8103 Message}), when the Emacs Lisp interpreter has trouble evaluating an
8104 expression, it provides you with help; in the jargon, this is called
8105 ``signaling an error''.  Usually, the computer stops the program and
8106 shows you a message.
8108 However, some programs undertake complicated actions.  They should not
8109 simply stop on an error.  In the @code{kill-region} function, the most
8110 likely error is that you will try to kill text that is read-only and
8111 cannot be removed.  So the @code{kill-region} function contains code
8112 to handle this circumstance.  This code, which makes up the body of
8113 the @code{kill-region} function, is inside of a @code{condition-case}
8114 special form.
8116 @need 800
8117 The template for @code{condition-case} looks like this:
8119 @smallexample
8120 @group
8121 (condition-case
8122   @var{var}
8123   @var{bodyform}
8124   @var{error-handler}@dots{})
8125 @end group
8126 @end smallexample
8128 The second argument, @var{bodyform}, is straightforward.  The
8129 @code{condition-case} special form causes the Lisp interpreter to
8130 evaluate the code in @var{bodyform}.  If no error occurs, the special
8131 form returns the code's value and produces the side-effects, if any.
8133 In short, the @var{bodyform} part of a @code{condition-case}
8134 expression determines what should happen when everything works
8135 correctly.
8137 However, if an error occurs, among its other actions, the function
8138 generating the error signal will define one or more error condition
8139 names.
8141 An error handler is the third argument to @code{condition-case}.
8142 An error handler has two parts, a @var{condition-name} and a
8143 @var{body}.  If the @var{condition-name} part of an error handler
8144 matches a condition name generated by an error, then the @var{body}
8145 part of the error handler is run.
8147 As you will expect, the @var{condition-name} part of an error handler
8148 may be either a single condition name or a list of condition names.
8150 Also, a complete @code{condition-case} expression may contain more
8151 than one error handler.  When an error occurs, the first applicable
8152 handler is run.
8154 Lastly, the first argument to the @code{condition-case} expression,
8155 the @var{var} argument, is sometimes bound to a variable that
8156 contains information about the error.  However, if that argument is
8157 nil, as is the case in @code{kill-region}, that information is
8158 discarded.
8160 @need 1200
8161 In brief, in the @code{kill-region} function, the code
8162 @code{condition-case} works like this:
8164 @smallexample
8165 @group
8166 @var{If no errors}, @var{run only this code}
8167     @var{but}, @var{if errors}, @var{run this other code}.
8168 @end group
8169 @end smallexample
8171 @ignore
8172 2006 Oct 24
8173 In Emacs 22,
8174 copy-region-as-kill is short, 12 lines, and uses
8175 filter-buffer-substring, which is longer, 39 lines
8176 and has delete-and-extract-region in it.
8177 delete-and-extract-region is written in C.
8179 see Initializing a Variable with @code{defvar}
8180 this is line 8054
8181 Initializing a Variable with @code{defvar} includes line 8350
8182 @end ignore
8184 @node Lisp macro
8185 @subsection Lisp macro
8186 @cindex Macro, lisp
8187 @cindex Lisp macro
8189 The part of the @code{condition-case} expression that is evaluated in
8190 the expectation that all goes well has a @code{when}.  The code uses
8191 @code{when} to determine whether the @code{string} variable points to
8192 text that exists.
8194 A @code{when} expression is simply a programmers' convenience.  It is
8195 an @code{if} without the possibility of an else clause.  In your mind,
8196 you can replace @code{when} with @code{if} and understand what goes
8197 on.  That is what the Lisp interpreter does.
8199 Technically speaking, @code{when} is a Lisp macro.  A Lisp macro
8200 enables you to define new control constructs and other language
8201 features.  It tells the interpreter how to compute another Lisp
8202 expression which will in turn compute the value.  In this case, the
8203 ``other expression'' is an @code{if} expression.
8205 The @code{kill-region} function definition also has an @code{unless}
8206 macro; it is the converse of @code{when}.  The @code{unless} macro is
8207 an @code{if} without a then clause
8209 For more about Lisp macros, see @ref{Macros, , Macros, elisp, The GNU
8210 Emacs Lisp Reference Manual}.  The C programming language also
8211 provides macros.  These are different, but also useful.
8213 @ignore
8214 We will briefly look at C macros in
8215 @ref{Digression into C}.
8216 @end ignore
8218 @need 1200
8219 Regarding the @code{when} macro, in the @code{condition-case}
8220 expression, when the string has content, then another conditional
8221 expression is executed.  This is an @code{if} with both a then-part
8222 and an else-part.
8224 @smallexample
8225 @group
8226 (if (eq last-command 'kill-region)
8227     (kill-append string (< end beg) yank-handler)
8228   (kill-new string nil yank-handler))
8229 @end group
8230 @end smallexample
8232 The then-part is evaluated if the previous command was another call to
8233 @code{kill-region}; if not, the else-part is evaluated.
8235 @code{yank-handler} is an optional argument to @code{kill-region} that
8236 tells the @code{kill-append} and @code{kill-new} functions how deal
8237 with properties added to the text, such as ``bold'' or ``italics''.
8239 @code{last-command} is a variable that comes with Emacs that we have
8240 not seen before.  Normally, whenever a function is executed, Emacs
8241 sets the value of @code{last-command} to the previous command.
8243 @need 1200
8244 In this segment of the definition, the @code{if} expression checks
8245 whether the previous command was @code{kill-region}.  If it was,
8247 @smallexample
8248 (kill-append string (< end beg) yank-handler)
8249 @end smallexample
8251 @noindent
8252 concatenates a copy of the newly clipped text to the just previously
8253 clipped text in the kill ring.
8255 @node copy-region-as-kill
8256 @section @code{copy-region-as-kill}
8257 @findex copy-region-as-kill
8258 @findex nthcdr
8260 The @code{copy-region-as-kill} function copies a region of text from a
8261 buffer and (via either @code{kill-append} or @code{kill-new}) saves it
8262 in the @code{kill-ring}.
8264 If you call @code{copy-region-as-kill} immediately after a
8265 @code{kill-region} command, Emacs appends the newly copied text to the
8266 previously copied text.  This means that if you yank back the text, you
8267 get it all, from both this and the previous operation.  On the other
8268 hand, if some other command precedes the @code{copy-region-as-kill},
8269 the function copies the text into a separate entry in the kill ring.
8271 @menu
8272 * Complete copy-region-as-kill::  The complete function definition.
8273 * copy-region-as-kill body::      The body of @code{copy-region-as-kill}.
8274 @end menu
8276 @ifnottex
8277 @node Complete copy-region-as-kill
8278 @unnumberedsubsec The complete @code{copy-region-as-kill} function definition
8279 @end ifnottex
8281 @need 1200
8282 Here is the complete text of the version 22 @code{copy-region-as-kill}
8283 function:
8285 @smallexample
8286 @group
8287 (defun copy-region-as-kill (beg end)
8288   "Save the region as if killed, but don't kill it.
8289 In Transient Mark mode, deactivate the mark.
8290 If `interprogram-cut-function' is non-nil, also save the text for a window
8291 system cut and paste."
8292   (interactive "r")
8293 @end group
8294 @group
8295   (if (eq last-command 'kill-region)
8296       (kill-append (filter-buffer-substring beg end) (< end beg))
8297     (kill-new (filter-buffer-substring beg end)))
8298 @end group
8299 @group
8300   (if transient-mark-mode
8301       (setq deactivate-mark t))
8302   nil)
8303 @end group
8304 @end smallexample
8306 @need 800
8307 As usual, this function can be divided into its component parts:
8309 @smallexample
8310 @group
8311 (defun copy-region-as-kill (@var{argument-list})
8312   "@var{documentation}@dots{}"
8313   (interactive "r")
8314   @var{body}@dots{})
8315 @end group
8316 @end smallexample
8318 The arguments are @code{beg} and @code{end} and the function is
8319 interactive with @code{"r"}, so the two arguments must refer to the
8320 beginning and end of the region.  If you have been reading through this
8321 document from the beginning, understanding these parts of a function is
8322 almost becoming routine.
8324 The documentation is somewhat confusing unless you remember that the
8325 word ``kill'' has a meaning different from usual.  The ``Transient Mark''
8326 and @code{interprogram-cut-function} comments explain certain
8327 side-effects.
8329 After you once set a mark, a buffer always contains a region.  If you
8330 wish, you can use Transient Mark mode to highlight the region
8331 temporarily.  (No one wants to highlight the region all the time, so
8332 Transient Mark mode highlights it only at appropriate times.  Many
8333 people turn off Transient Mark mode, so the region is never
8334 highlighted.)
8336 Also, a windowing system allows you to copy, cut, and paste among
8337 different programs.  In the X windowing system, for example, the
8338 @code{interprogram-cut-function} function is @code{x-select-text},
8339 which works with the windowing system's equivalent of the Emacs kill
8340 ring.
8342 The body of the @code{copy-region-as-kill} function starts with an
8343 @code{if} clause.  What this clause does is distinguish between two
8344 different situations: whether or not this command is executed
8345 immediately after a previous @code{kill-region} command.  In the first
8346 case, the new region is appended to the previously copied text.
8347 Otherwise, it is inserted into the beginning of the kill ring as a
8348 separate piece of text from the previous piece.
8350 The last two lines of the function prevent the region from lighting up
8351 if Transient Mark mode is turned on.
8353 The body of @code{copy-region-as-kill} merits discussion in detail.
8355 @node copy-region-as-kill body
8356 @subsection The Body of @code{copy-region-as-kill}
8358 The @code{copy-region-as-kill} function works in much the same way as
8359 the @code{kill-region} function.  Both are written so that two or more
8360 kills in a row combine their text into a single entry.  If you yank
8361 back the text from the kill ring, you get it all in one piece.
8362 Moreover, kills that kill forward from the current position of the
8363 cursor are added to the end of the previously copied text and commands
8364 that copy text backwards add it to the beginning of the previously
8365 copied text.  This way, the words in the text stay in the proper
8366 order.
8368 Like @code{kill-region}, the @code{copy-region-as-kill} function makes
8369 use of the @code{last-command} variable that keeps track of the
8370 previous Emacs command.
8372 @menu
8373 * last-command & this-command::
8374 * kill-append function::
8375 * kill-new function::
8376 @end menu
8378 @ifnottex
8379 @node last-command & this-command
8380 @unnumberedsubsubsec @code{last-command} and @code{this-command}
8381 @end ifnottex
8383 Normally, whenever a function is executed, Emacs sets the value of
8384 @code{this-command} to the function being executed (which in this case
8385 would be @code{copy-region-as-kill}).  At the same time, Emacs sets
8386 the value of @code{last-command} to the previous value of
8387 @code{this-command}.
8389 In the first part of the body of the @code{copy-region-as-kill}
8390 function, an @code{if} expression determines whether the value of
8391 @code{last-command} is @code{kill-region}.  If so, the then-part of
8392 the @code{if} expression is evaluated; it uses the @code{kill-append}
8393 function to concatenate the text copied at this call to the function
8394 with the text already in the first element (the @sc{car}) of the kill
8395 ring.  On the other hand, if the value of @code{last-command} is not
8396 @code{kill-region}, then the @code{copy-region-as-kill} function
8397 attaches a new element to the kill ring using the @code{kill-new}
8398 function.
8400 @need 1250
8401 The @code{if} expression reads as follows; it uses @code{eq}:
8403 @smallexample
8404 @group
8405   (if (eq last-command 'kill-region)
8406       ;; @r{then-part}
8407       (kill-append  (filter-buffer-substring beg end) (< end beg))
8408     ;; @r{else-part}
8409     (kill-new  (filter-buffer-substring beg end)))
8410 @end group
8411 @end smallexample
8413 @findex filter-buffer-substring
8414 (The @code{filter-buffer-substring} function returns a filtered
8415 substring of the buffer, if any.  Optionally---the arguments are not
8416 here, so neither is done---the function may delete the initial text or
8417 return the text without its properties; this function is a replacement
8418 for the older @code{buffer-substring} function, which came before text
8419 properties were implemented.)
8421 @findex eq @r{(example of use)}
8422 @noindent
8423 The @code{eq} function tests whether its first argument is the same Lisp
8424 object as its second argument.  The @code{eq} function is similar to the
8425 @code{equal} function in that it is used to test for equality, but
8426 differs in that it determines whether two representations are actually
8427 the same object inside the computer, but with different names.
8428 @code{equal} determines whether the structure and contents of two
8429 expressions are the same.
8431 If the previous command was @code{kill-region}, then the Emacs Lisp
8432 interpreter calls the @code{kill-append} function
8434 @node kill-append function
8435 @unnumberedsubsubsec The @code{kill-append} function
8436 @findex kill-append
8438 @need 800
8439 The @code{kill-append} function looks like this:
8441 @c in GNU Emacs 22
8442 @smallexample
8443 @group
8444 (defun kill-append (string before-p &optional yank-handler)
8445   "Append STRING to the end of the latest kill in the kill ring.
8446 If BEFORE-P is non-nil, prepend STRING to the kill.
8447 @dots{} "
8448   (let* ((cur (car kill-ring)))
8449     (kill-new (if before-p (concat string cur) (concat cur string))
8450               (or (= (length cur) 0)
8451                   (equal yank-handler
8452                          (get-text-property 0 'yank-handler cur)))
8453               yank-handler)))
8454 @end group
8455 @end smallexample
8457 @ignore
8458 was:
8459 (defun kill-append (string before-p)
8460   "Append STRING to the end of the latest kill in the kill ring.
8461 If BEFORE-P is non-nil, prepend STRING to the kill.
8462 If `interprogram-cut-function' is set, pass the resulting kill to
8463 it."
8464   (kill-new (if before-p
8465                 (concat string (car kill-ring))
8466               (concat (car kill-ring) string))
8467             t))
8468 @end ignore
8470 @noindent
8471 The @code{kill-append} function is fairly straightforward.  It uses
8472 the @code{kill-new} function, which we will discuss in more detail in
8473 a moment.
8475 (Also, the function provides an optional argument called
8476 @code{yank-handler}; when invoked, this argument tells the function
8477 how to deal with properties added to the text, such as ``bold'' or
8478 ``italics''.)
8480 @c !!! bug in GNU Emacs 22 version of  kill-append ?
8481 It has a @code{let*} function to set the value of the first element of
8482 the kill ring to @code{cur}.  (I do not know why the function does not
8483 use @code{let} instead; only one value is set in the expression.
8484 Perhaps this is a bug that produces no problems?)
8486 Consider the conditional that is one of the two arguments to
8487 @code{kill-new}.  It uses @code{concat} to concatenate the new text to
8488 the @sc{car} of the kill ring.  Whether it prepends or appends the
8489 text depends on the results of an @code{if} expression:
8491 @smallexample
8492 @group
8493 (if before-p                            ; @r{if-part}
8494     (concat string cur)                 ; @r{then-part}
8495   (concat cur string))                  ; @r{else-part}
8496 @end group
8497 @end smallexample
8499 @noindent
8500 If the region being killed is before the region that was killed in the
8501 last command, then it should be prepended before the material that was
8502 saved in the previous kill; and conversely, if the killed text follows
8503 what was just killed, it should be appended after the previous text.
8504 The @code{if} expression depends on the predicate @code{before-p} to
8505 decide whether the newly saved text should be put before or after the
8506 previously saved text.
8508 The symbol @code{before-p} is the name of one of the arguments to
8509 @code{kill-append}.  When the @code{kill-append} function is
8510 evaluated, it is bound to the value returned by evaluating the actual
8511 argument.  In this case, this is the expression @code{(< end beg)}.
8512 This expression does not directly determine whether the killed text in
8513 this command is located before or after the kill text of the last
8514 command; what it does is determine whether the value of the variable
8515 @code{end} is less than the value of the variable @code{beg}.  If it
8516 is, it means that the user is most likely heading towards the
8517 beginning of the buffer.  Also, the result of evaluating the predicate
8518 expression, @code{(< end beg)}, will be true and the text will be
8519 prepended before the previous text.  On the other hand, if the value of
8520 the variable @code{end} is greater than the value of the variable
8521 @code{beg}, the text will be appended after the previous text.
8523 @need 800
8524 When the newly saved text will be prepended, then the string with the new
8525 text will be concatenated before the old text:
8527 @smallexample
8528 (concat string cur)
8529 @end smallexample
8531 @need 1200
8532 @noindent
8533 But if the text will be appended, it will be concatenated
8534 after the old text:
8536 @smallexample
8537 (concat cur string))
8538 @end smallexample
8540 To understand how this works, we first need to review the
8541 @code{concat} function.  The @code{concat} function links together or
8542 unites two strings of text.  The result is a string.  For example:
8544 @smallexample
8545 @group
8546 (concat "abc" "def")
8547      @result{} "abcdef"
8548 @end group
8550 @group
8551 (concat "new "
8552         (car '("first element" "second element")))
8553      @result{} "new first element"
8555 (concat (car
8556         '("first element" "second element")) " modified")
8557      @result{} "first element modified"
8558 @end group
8559 @end smallexample
8561 We can now make sense of @code{kill-append}: it modifies the contents
8562 of the kill ring.  The kill ring is a list, each element of which is
8563 saved text.  The @code{kill-append} function uses the @code{kill-new}
8564 function which in turn uses the @code{setcar} function.
8566 @node kill-new function
8567 @unnumberedsubsubsec The @code{kill-new} function
8568 @findex kill-new
8570 @c in GNU Emacs 22, additional documentation to kill-new:
8571 @ignore
8572 Optional third arguments YANK-HANDLER controls how the STRING is later
8573 inserted into a buffer; see `insert-for-yank' for details.
8574 When a yank handler is specified, STRING must be non-empty (the yank
8575 handler, if non-nil, is stored as a `yank-handler' text property on STRING).
8577 When the yank handler has a non-nil PARAM element, the original STRING
8578 argument is not used by `insert-for-yank'.  However, since Lisp code
8579 may access and use elements from the kill ring directly, the STRING
8580 argument should still be a \"useful\" string for such uses."
8581 @end ignore
8582 @need 1200
8583 The @code{kill-new} function looks like this:
8585 @smallexample
8586 @group
8587 (defun kill-new (string &optional replace yank-handler)
8588   "Make STRING the latest kill in the kill ring.
8589 Set `kill-ring-yank-pointer' to point to it.
8591 If `interprogram-cut-function' is non-nil, apply it to STRING.
8592 Optional second argument REPLACE non-nil means that STRING will replace
8593 the front of the kill ring, rather than being added to the list.
8594 @dots{}"
8595 @end group
8596 @group
8597   (if (> (length string) 0)
8598       (if yank-handler
8599           (put-text-property 0 (length string)
8600                              'yank-handler yank-handler string))
8601     (if yank-handler
8602         (signal 'args-out-of-range
8603                 (list string "yank-handler specified for empty string"))))
8604 @end group
8605 @group
8606   (if (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8607       (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8608 @end group
8609 @group
8610   (if (and replace kill-ring)
8611       (setcar kill-ring string)
8612     (push string kill-ring)
8613     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8614         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8615 @end group
8616 @group
8617   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8618   (if interprogram-cut-function
8619       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8620 @end group
8621 @end smallexample
8622 @ignore
8623 was:
8624 (defun kill-new (string &optional replace)
8625   "Make STRING the latest kill in the kill ring.
8626 Set the kill-ring-yank pointer to point to it.
8627 If `interprogram-cut-function' is non-nil, apply it to STRING.
8628 Optional second argument REPLACE non-nil means that STRING will replace
8629 the front of the kill ring, rather than being added to the list."
8630   (and (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8631        (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8632   (if (and replace kill-ring)
8633       (setcar kill-ring string)
8634     (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8635     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8636         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8637   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8638   (if interprogram-cut-function
8639       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8640 @end ignore
8642 (Notice that the function is not interactive.)
8644 As usual, we can look at this function in parts.
8646 The function definition has an optional @code{yank-handler} argument,
8647 which when invoked tells the function how to deal with properties
8648 added to the text, such as ``bold'' or ``italics''.  We will skip that.
8650 @need 1200
8651 The first line of the documentation makes sense:
8653 @smallexample
8654 Make STRING the latest kill in the kill ring.
8655 @end smallexample
8657 @noindent
8658 Let's skip over the rest of the documentation for the moment.
8660 @noindent
8661 Also, let's skip over the initial @code{if} expression and those lines
8662 of code involving @code{menu-bar-update-yank-menu}.  We will explain
8663 them below.
8665 @need 1200
8666 The critical lines are these:
8668 @smallexample
8669 @group
8670   (if (and replace kill-ring)
8671       ;; @r{then}
8672       (setcar kill-ring string)
8673 @end group
8674 @group
8675     ;; @r{else}
8676   (push string kill-ring)
8677 @end group
8678 @group
8679     (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8680     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8681         ;; @r{avoid overly long kill ring}
8682         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8683 @end group
8684 @group
8685   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8686   (if interprogram-cut-function
8687       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8688 @end group
8689 @end smallexample
8691 The conditional test is @w{@code{(and replace kill-ring)}}.
8692 This will be true when two conditions are met:  the kill ring has
8693 something in it, and the @code{replace} variable is true.
8695 @need 1250
8696 When the @code{kill-append} function sets @code{replace} to be true
8697 and when the kill ring has at least one item in it, the @code{setcar}
8698 expression is executed:
8700 @smallexample
8701 (setcar kill-ring string)
8702 @end smallexample
8704 The @code{setcar} function actually changes the first element of the
8705 @code{kill-ring} list to the value of @code{string}.  It replaces the
8706 first element.
8708 @need 1250
8709 On the other hand, if the kill ring is empty, or replace is false, the
8710 else-part of the condition is executed:
8712 @smallexample
8713 (push string kill-ring)
8714 @end smallexample
8716 @noindent
8717 @need 1250
8718 @code{push} puts its first argument onto the second.  It is similar to
8719 the older
8721 @smallexample
8722 (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8723 @end smallexample
8725 @noindent
8726 @need 1250
8727 or the newer
8729 @smallexample
8730 (add-to-list kill-ring string)
8731 @end smallexample
8733 @noindent
8734 When it is false, the expression first constructs a new version of the
8735 kill ring by prepending @code{string} to the existing kill ring as a
8736 new element (that is what the @code{push} does).  Then it executes a
8737 second @code{if} clause.  This second @code{if} clause keeps the kill
8738 ring from growing too long.
8740 Let's look at these two expressions in order.
8742 The @code{push} line of the else-part sets the new value of the kill
8743 ring to what results from adding the string being killed to the old
8744 kill ring.
8746 We can see how this works with an example.
8748 @need 800
8749 First,
8751 @smallexample
8752 (setq example-list '("here is a clause" "another clause"))
8753 @end smallexample
8755 @need 1200
8756 @noindent
8757 After evaluating this expression with @kbd{C-x C-e}, you can evaluate
8758 @code{example-list} and see what it returns:
8760 @smallexample
8761 @group
8762 example-list
8763      @result{} ("here is a clause" "another clause")
8764 @end group
8765 @end smallexample
8767 @need 1200
8768 @noindent
8769 Now, we can add a new element on to this list by evaluating the
8770 following expression:
8771 @findex push, @r{example}
8773 @smallexample
8774 (push "a third clause" example-list)
8775 @end smallexample
8777 @need 800
8778 @noindent
8779 When we evaluate @code{example-list}, we find its value is:
8781 @smallexample
8782 @group
8783 example-list
8784      @result{} ("a third clause" "here is a clause" "another clause")
8785 @end group
8786 @end smallexample
8788 @noindent
8789 Thus, the third clause is added to the list by @code{push}.
8791 @need 1200
8792 Now for the second part of the @code{if} clause.  This expression
8793 keeps the kill ring from growing too long.  It looks like this:
8795 @smallexample
8796 @group
8797 (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8798     (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil))
8799 @end group
8800 @end smallexample
8802 The code checks whether the length of the kill ring is greater than
8803 the maximum permitted length.  This is the value of
8804 @code{kill-ring-max} (which is 60, by default).  If the length of the
8805 kill ring is too long, then this code sets the last element of the
8806 kill ring to @code{nil}.  It does this by using two functions,
8807 @code{nthcdr} and @code{setcdr}.
8809 We looked at @code{setcdr} earlier (@pxref{setcdr, , @code{setcdr}}).
8810 It sets the @sc{cdr} of a list, just as @code{setcar} sets the
8811 @sc{car} of a list.  In this case, however, @code{setcdr} will not be
8812 setting the @sc{cdr} of the whole kill ring; the @code{nthcdr}
8813 function is used to cause it to set the @sc{cdr} of the next to last
8814 element of the kill ring---this means that since the @sc{cdr} of the
8815 next to last element is the last element of the kill ring, it will set
8816 the last element of the kill ring.
8818 @findex nthcdr, @r{example}
8819 The @code{nthcdr} function works by repeatedly taking the @sc{cdr} of a
8820 list---it takes the @sc{cdr} of the @sc{cdr} of the @sc{cdr}
8821 @dots{}  It does this @var{N} times and returns the results.
8822 (@xref{nthcdr, , @code{nthcdr}}.)
8824 @findex setcdr, @r{example}
8825 Thus, if we had a four element list that was supposed to be three
8826 elements long, we could set the @sc{cdr} of the next to last element
8827 to @code{nil}, and thereby shorten the list.  (If you set the last
8828 element to some other value than @code{nil}, which you could do, then
8829 you would not have shortened the list.  @xref{setcdr, ,
8830 @code{setcdr}}.)
8832 You can see shortening by evaluating the following three expressions
8833 in turn.  First set the value of @code{trees} to @code{(maple oak pine
8834 birch)}, then set the @sc{cdr} of its second @sc{cdr} to @code{nil}
8835 and then find the value of @code{trees}:
8837 @smallexample
8838 @group
8839 (setq trees '(maple oak pine birch))
8840      @result{} (maple oak pine birch)
8841 @end group
8843 @group
8844 (setcdr (nthcdr 2 trees) nil)
8845      @result{} nil
8847 trees
8848      @result{} (maple oak pine)
8849 @end group
8850 @end smallexample
8852 @noindent
8853 (The value returned by the @code{setcdr} expression is @code{nil} since
8854 that is what the @sc{cdr} is set to.)
8856 To repeat, in @code{kill-new}, the @code{nthcdr} function takes the
8857 @sc{cdr} a number of times that is one less than the maximum permitted
8858 size of the kill ring and @code{setcdr} sets the @sc{cdr} of that
8859 element (which will be the rest of the elements in the kill ring) to
8860 @code{nil}.  This prevents the kill ring from growing too long.
8862 @need 800
8863 The next to last expression in the @code{kill-new} function is
8865 @smallexample
8866 (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8867 @end smallexample
8869 The @code{kill-ring-yank-pointer} is a global variable that is set to be
8870 the @code{kill-ring}.
8872 Even though the @code{kill-ring-yank-pointer} is called a
8873 @samp{pointer}, it is a variable just like the kill ring.  However, the
8874 name has been chosen to help humans understand how the variable is used.
8876 @need 1200
8877 Now, to return to an early expression in the body of the function:
8879 @smallexample
8880 @group
8881   (if (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8882        (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8883 @end group
8884 @end smallexample
8886 @noindent
8887 It starts with an @code{if} expression
8889 In this case, the expression tests first to see whether
8890 @code{menu-bar-update-yank-menu} exists as a function, and if so,
8891 calls it.  The @code{fboundp} function returns true if the symbol it
8892 is testing has a function definition that ``is not void''.  If the
8893 symbol's function definition were void, we would receive an error
8894 message, as we did when we created errors intentionally (@pxref{Making
8895 Errors, , Generate an Error Message}).
8897 @noindent
8898 The then-part contains an expression whose first element is the
8899 function @code{and}.
8901 @findex and
8902 The @code{and} special form evaluates each of its arguments until one
8903 of the arguments returns a value of @code{nil}, in which case the
8904 @code{and} expression returns @code{nil}; however, if none of the
8905 arguments returns a value of @code{nil}, the value resulting from
8906 evaluating the last argument is returned.  (Since such a value is not
8907 @code{nil}, it is considered true in Emacs Lisp.)  In other words, an
8908 @code{and} expression returns a true value only if all its arguments
8909 are true.  (@xref{Second Buffer Related Review}.)
8911 The expression determines whether the second argument to
8912 @code{menu-bar-update-yank-menu} is true or not.
8913 @ignore
8914     ;; If we're supposed to be extending an existing string, and that
8915     ;; string really is at the front of the menu, then update it in place.
8916 @end ignore
8918 @code{menu-bar-update-yank-menu} is one of the functions that make it
8919 possible to use the ``Select and Paste'' menu in the Edit item of a menu
8920 bar; using a mouse, you can look at the various pieces of text you
8921 have saved and select one piece to paste.
8923 The last expression in the @code{kill-new} function adds the newly
8924 copied string to whatever facility exists for copying and pasting
8925 among different programs running in a windowing system.  In the X
8926 Windowing system, for example, the @code{x-select-text} function takes
8927 the string and stores it in memory operated by X@.  You can paste the
8928 string in another program, such as an Xterm.
8930 @need 1200
8931 The expression looks like this:
8933 @smallexample
8934 @group
8935   (if interprogram-cut-function
8936       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8937 @end group
8938 @end smallexample
8940 If an @code{interprogram-cut-function} exists, then Emacs executes
8941 @code{funcall}, which in turn calls its first argument as a function
8942 and passes the remaining arguments to it.  (Incidentally, as far as I
8943 can see, this @code{if} expression could be replaced by an @code{and}
8944 expression similar to the one in the first part of the function.)
8946 We are not going to discuss windowing systems and other programs
8947 further, but merely note that this is a mechanism that enables GNU
8948 Emacs to work easily and well with other programs.
8950 This code for placing text in the kill ring, either concatenated with
8951 an existing element or as a new element, leads us to the code for
8952 bringing back text that has been cut out of the buffer---the yank
8953 commands.  However, before discussing the yank commands, it is better
8954 to learn how lists are implemented in a computer.  This will make
8955 clear such mysteries as the use of the term ``pointer''.  But before
8956 that, we will digress into C.
8958 @ignore
8959 @c is this true in Emacs 22?   Does not seems to be
8961   (If the @w{@code{(< end beg))}}
8962 expression is true, @code{kill-append} prepends the string to the just
8963 previously clipped text.  For a detailed discussion, see
8964 @ref{kill-append function, , The @code{kill-append} function}.)
8966 If you then yank back the text, i.e., ``paste'' it, you get both
8967 pieces of text at once.  That way, if you delete two words in a row,
8968 and then yank them back, you get both words, in their proper order,
8969 with one yank.  (The @w{@code{(< end beg))}} expression makes sure the
8970 order is correct.)
8972 On the other hand, if the previous command is not @code{kill-region},
8973 then the @code{kill-new} function is called, which adds the text to
8974 the kill ring as the latest item, and sets the
8975 @code{kill-ring-yank-pointer} variable to point to it.
8976 @end ignore
8977 @ignore
8979 @c Evidently, changed for Emacs 22. The zap-to-char command does not
8980 @c use the delete-and-extract-region function
8982 2006 Oct 26, the Digression into C is now OK but should come after
8983 copy-region-as-kill and filter-buffer-substring
8985 2006 Oct 24
8986 In Emacs 22,
8987 copy-region-as-kill is short, 12 lines, and uses
8988 filter-buffer-substring, which is longer, 39 lines
8989 and has delete-and-extract-region in it.
8990 delete-and-extract-region is written in C.
8992 see Initializing a Variable with @code{defvar}
8993 @end ignore
8995 @node Digression into C
8996 @section Digression into C
8997 @findex delete-and-extract-region
8998 @cindex C, a digression into
8999 @cindex Digression into C
9001 The @code{copy-region-as-kill} function (@pxref{copy-region-as-kill, ,
9002 @code{copy-region-as-kill}}) uses the @code{filter-buffer-substring}
9003 function, which in turn uses the @code{delete-and-extract-region}
9004 function.  It removes the contents of a region and you cannot get them
9005 back.
9007 Unlike the other code discussed here, the
9008 @code{delete-and-extract-region} function is not written in Emacs
9009 Lisp; it is written in C and is one of the primitives of the GNU Emacs
9010 system.  Since it is very simple, I will digress briefly from Lisp and
9011 describe it here.
9013 @c GNU Emacs 24  in src/editfns.c
9014 @c the DEFUN for  delete-and-extract-region
9016 @need 1500
9017 Like many of the other Emacs primitives,
9018 @code{delete-and-extract-region} is written as an instance of a C
9019 macro, a macro being a template for code.  The complete macro looks
9020 like this:
9022 @smallexample
9023 @group
9024 DEFUN ("delete-and-extract-region", Fdelete_and_extract_region,
9025        Sdelete_and_extract_region, 2, 2, 0,
9026        doc: /* Delete the text between START and END and return it.  */)
9027        (Lisp_Object start, Lisp_Object end)
9029   validate_region (&start, &end);
9030   if (XINT (start) == XINT (end))
9031     return empty_unibyte_string;
9032   return del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
9034 @end group
9035 @end smallexample
9037 Without going into the details of the macro writing process, let me
9038 point out that this macro starts with the word @code{DEFUN}.  The word
9039 @code{DEFUN} was chosen since the code serves the same purpose as
9040 @code{defun} does in Lisp.  (The @code{DEFUN} C macro is defined in
9041 @file{emacs/src/lisp.h}.)
9043 The word @code{DEFUN} is followed by seven parts inside of
9044 parentheses:
9046 @itemize @bullet
9047 @item
9048 The first part is the name given to the function in Lisp,
9049 @code{delete-and-extract-region}.
9051 @item
9052 The second part is the name of the function in C,
9053 @code{Fdelete_and_extract_region}.  By convention, it starts with
9054 @samp{F}.  Since C does not use hyphens in names, underscores are used
9055 instead.
9057 @item
9058 The third part is the name for the C constant structure that records
9059 information on this function for internal use.  It is the name of the
9060 function in C but begins with an @samp{S} instead of an @samp{F}.
9062 @item
9063 The fourth and fifth parts specify the minimum and maximum number of
9064 arguments the function can have.  This function demands exactly 2
9065 arguments.
9067 @item
9068 The sixth part is nearly like the argument that follows the
9069 @code{interactive} declaration in a function written in Lisp: a letter
9070 followed, perhaps, by a prompt.  The only difference from the Lisp is
9071 when the macro is called with no arguments.  Then you write a @code{0}
9072 (which is a ``null string''), as in this macro.
9074 If you were to specify arguments, you would place them between
9075 quotation marks.  The C macro for @code{goto-char} includes
9076 @code{"NGoto char: "} in this position to indicate that the function
9077 expects a raw prefix, in this case, a numerical location in a buffer,
9078 and provides a prompt.
9080 @item
9081 The seventh part is a documentation string, just like the one for a
9082 function written in Emacs Lisp.  This is written as a C comment.  (When
9083 you build Emacs, the program @command{lib-src/make-docfile} extracts
9084 these comments and uses them to make the ``real'' documentation.)
9085 @end itemize
9087 @need 1200
9088 In a C macro, the formal parameters come next, with a statement of
9089 what kind of object they are, followed by what might be called the ``body''
9090 of the macro.  For @code{delete-and-extract-region} the ``body''
9091 consists of the following four lines:
9093 @smallexample
9094 @group
9095 validate_region (&start, &end);
9096 if (XINT (start) == XINT (end))
9097   return empty_unibyte_string;
9098 return del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
9099 @end group
9100 @end smallexample
9102 The @code{validate_region} function checks whether the values
9103 passed as the beginning and end of the region are the proper type and
9104 are within range.  If the beginning and end positions are the same,
9105 then return an empty string.
9107 The @code{del_range_1} function actually deletes the text.  It is a
9108 complex function we will not look into.  It updates the buffer and
9109 does other things.  However, it is worth looking at the two arguments
9110 passed to @code{del_range}.  These are @w{@code{XINT (start)}} and
9111 @w{@code{XINT (end)}}.
9113 As far as the C language is concerned, @code{start} and @code{end} are
9114 two integers that mark the beginning and end of the region to be
9115 deleted@footnote{More precisely, and requiring more expert knowledge
9116 to understand, the two integers are of type @code{Lisp_Object}, which can
9117 also be a C union instead of an integer type.}.
9119 In early versions of Emacs, these two numbers were thirty-two bits
9120 long, but the code is slowly being generalized to handle other
9121 lengths.  Three of the available bits are used to specify the type of
9122 information; the remaining bits are used as ``content''.
9124 @samp{XINT} is a C macro that extracts the relevant number from the
9125 longer collection of bits; the three other bits are discarded.
9127 @need 800
9128 The command in @code{delete-and-extract-region} looks like this:
9130 @smallexample
9131 del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
9132 @end smallexample
9134 @noindent
9135 It deletes the region between the beginning position, @code{start},
9136 and the ending position, @code{end}.
9138 From the point of view of the person writing Lisp, Emacs is all very
9139 simple; but hidden underneath is a great deal of complexity to make it
9140 all work.
9142 @node defvar
9143 @section Initializing a Variable with @code{defvar}
9144 @findex defvar
9145 @cindex Initializing a variable
9146 @cindex Variable initialization
9148 @ignore
9149 2006 Oct 24
9150 In Emacs 22,
9151 copy-region-as-kill is short, 12 lines, and uses
9152 filter-buffer-substring, which is longer, 39 lines
9153 and has delete-and-extract-region in it.
9154 delete-and-extract-region is written in C.
9156 see Initializing a Variable with @code{defvar}
9158 @end ignore
9160 The @code{copy-region-as-kill} function is written in Emacs Lisp.  Two
9161 functions within it, @code{kill-append} and @code{kill-new}, copy a
9162 region in a buffer and save it in a variable called the
9163 @code{kill-ring}.  This section describes how the @code{kill-ring}
9164 variable is created and initialized using the @code{defvar} special
9165 form.
9167 (Again we note that the term @code{kill-ring} is a misnomer.  The text
9168 that is clipped out of the buffer can be brought back; it is not a ring
9169 of corpses, but a ring of resurrectable text.)
9171 In Emacs Lisp, a variable such as the @code{kill-ring} is created and
9172 given an initial value by using the @code{defvar} special form.  The
9173 name comes from ``define variable''.
9175 The @code{defvar} special form is similar to @code{setq} in that it sets
9176 the value of a variable.  It is unlike @code{setq} in two ways: first,
9177 it only sets the value of the variable if the variable does not already
9178 have a value.  If the variable already has a value, @code{defvar} does
9179 not override the existing value.  Second, @code{defvar} has a
9180 documentation string.
9182 (There is a related macro, @code{defcustom}, designed for variables
9183 that people customize.  It has more features than @code{defvar}.
9184 (@xref{defcustom, , Setting Variables with @code{defcustom}}.)
9186 @menu
9187 * See variable current value::
9188 * defvar and asterisk::
9189 @end menu
9191 @ifnottex
9192 @node See variable current value
9193 @unnumberedsubsec Seeing the Current Value of a Variable
9194 @end ifnottex
9196 You can see the current value of a variable, any variable, by using
9197 the @code{describe-variable} function, which is usually invoked by
9198 typing @kbd{C-h v}.  If you type @kbd{C-h v} and then @code{kill-ring}
9199 (followed by @key{RET}) when prompted, you will see what is in your
9200 current kill ring---this may be quite a lot!  Conversely, if you have
9201 been doing nothing this Emacs session except read this document, you
9202 may have nothing in it.  Also, you will see the documentation for
9203 @code{kill-ring}:
9205 @smallexample
9206 @group
9207 Documentation:
9208 List of killed text sequences.
9209 Since the kill ring is supposed to interact nicely with cut-and-paste
9210 facilities offered by window systems, use of this variable should
9211 @end group
9212 @group
9213 interact nicely with `interprogram-cut-function' and
9214 `interprogram-paste-function'.  The functions `kill-new',
9215 `kill-append', and `current-kill' are supposed to implement this
9216 interaction; you may want to use them instead of manipulating the kill
9217 ring directly.
9218 @end group
9219 @end smallexample
9221 @need 800
9222 The kill ring is defined by a @code{defvar} in the following way:
9224 @smallexample
9225 @group
9226 (defvar kill-ring nil
9227   "List of killed text sequences.
9228 @dots{}")
9229 @end group
9230 @end smallexample
9232 @noindent
9233 In this variable definition, the variable is given an initial value of
9234 @code{nil}, which makes sense, since if you have saved nothing, you want
9235 nothing back if you give a @code{yank} command.  The documentation
9236 string is written just like the documentation string of a @code{defun}.
9237 As with the documentation string of the @code{defun}, the first line of
9238 the documentation should be a complete sentence, since some commands,
9239 like @code{apropos}, print only the first line of documentation.
9240 Succeeding lines should not be indented; otherwise they look odd when
9241 you use @kbd{C-h v} (@code{describe-variable}).
9243 @node defvar and asterisk
9244 @subsection @code{defvar} and an asterisk
9245 @findex defvar @r{for a user customizable variable}
9246 @findex defvar @r{with an asterisk}
9248 In the past, Emacs used the @code{defvar} special form both for
9249 internal variables that you would not expect a user to change and for
9250 variables that you do expect a user to change.  Although you can still
9251 use @code{defvar} for user customizable variables, please use
9252 @code{defcustom} instead, since it provides a path into
9253 the Customization commands.  (@xref{defcustom, , Specifying Variables
9254 using @code{defcustom}}.)
9256 When you specified a variable using the @code{defvar} special form,
9257 you could distinguish a variable that a user might want to change from
9258 others by typing an asterisk, @samp{*}, in the first column of its
9259 documentation string.  For example:
9261 @smallexample
9262 @group
9263 (defvar shell-command-default-error-buffer nil
9264   "*Buffer name for `shell-command' @dots{} error output.
9265 @dots{} ")
9266 @end group
9267 @end smallexample
9269 @findex set-variable
9270 @noindent
9271 You could (and still can) use the @code{set-variable} command to
9272 change the value of @code{shell-command-default-error-buffer}
9273 temporarily.  However, options set using @code{set-variable} are set
9274 only for the duration of your editing session.  The new values are not
9275 saved between sessions.  Each time Emacs starts, it reads the original
9276 value, unless you change the value within your @file{.emacs} file,
9277 either by setting it manually or by using @code{customize}.
9278 @xref{Emacs Initialization, , Your @file{.emacs} File}.
9280 For me, the major use of the @code{set-variable} command is to suggest
9281 variables that I might want to set in my @file{.emacs} file.  There
9282 are now more than 700 such variables, far too many to remember
9283 readily.  Fortunately, you can press @key{TAB} after calling the
9284 @code{M-x set-variable} command to see the list of variables.
9285 (@xref{Examining, , Examining and Setting Variables, emacs,
9286 The GNU Emacs Manual}.)
9288 @need 1250
9289 @node cons & search-fwd Review
9290 @section Review
9292 Here is a brief summary of some recently introduced functions.
9294 @table @code
9295 @item car
9296 @itemx cdr
9297 @code{car} returns the first element of a list; @code{cdr} returns the
9298 second and subsequent elements of a list.
9300 @need 1250
9301 For example:
9303 @smallexample
9304 @group
9305 (car '(1 2 3 4 5 6 7))
9306      @result{} 1
9307 (cdr '(1 2 3 4 5 6 7))
9308      @result{} (2 3 4 5 6 7)
9309 @end group
9310 @end smallexample
9312 @item cons
9313 @code{cons} constructs a list by prepending its first argument to its
9314 second argument.
9316 @need 1250
9317 For example:
9319 @smallexample
9320 @group
9321 (cons 1 '(2 3 4))
9322      @result{} (1 2 3 4)
9323 @end group
9324 @end smallexample
9326 @item funcall
9327 @code{funcall} evaluates its first argument as a function.  It passes
9328 its remaining arguments to its first argument.
9330 @item nthcdr
9331 Return the result of taking @sc{cdr} @var{n} times on a list.
9332 @iftex
9334 @tex
9335 $n^{th}$
9336 @end tex
9337 @code{cdr}.
9338 @end iftex
9339 The ``rest of the rest'', as it were.
9341 @need 1250
9342 For example:
9344 @smallexample
9345 @group
9346 (nthcdr 3 '(1 2 3 4 5 6 7))
9347      @result{} (4 5 6 7)
9348 @end group
9349 @end smallexample
9351 @item setcar
9352 @itemx setcdr
9353 @code{setcar} changes the first element of a list; @code{setcdr}
9354 changes the second and subsequent elements of a list.
9356 @need 1250
9357 For example:
9359 @smallexample
9360 @group
9361 (setq triple '(1 2 3))
9363 (setcar triple '37)
9365 triple
9366      @result{} (37 2 3)
9368 (setcdr triple '("foo" "bar"))
9370 triple
9371      @result{} (37 "foo" "bar")
9372 @end group
9373 @end smallexample
9375 @item progn
9376 Evaluate each argument in sequence and then return the value of the
9377 last.
9379 @need 1250
9380 For example:
9382 @smallexample
9383 @group
9384 (progn 1 2 3 4)
9385      @result{} 4
9386 @end group
9387 @end smallexample
9389 @item save-restriction
9390 Record whatever narrowing is in effect in the current buffer, if any,
9391 and restore that narrowing after evaluating the arguments.
9393 @item search-forward
9394 Search for a string, and if the string is found, move point.  With a
9395 regular expression, use the similar @code{re-search-forward}.
9396 (@xref{Regexp Search, , Regular Expression Searches}, for an
9397 explanation of regular expression patterns and searches.)
9399 @need 1250
9400 @noindent
9401 @code{search-forward} and @code{re-search-forward} take four
9402 arguments:
9404 @enumerate
9405 @item
9406 The string or regular expression to search for.
9408 @item
9409 Optionally, the limit of the search.
9411 @item
9412 Optionally, what to do if the search fails, return @code{nil} or an
9413 error message.
9415 @item
9416 Optionally, how many times to repeat the search; if negative, the
9417 search goes backwards.
9418 @end enumerate
9420 @item kill-region
9421 @itemx delete-and-extract-region
9422 @itemx copy-region-as-kill
9424 @code{kill-region} cuts the text between point and mark from the
9425 buffer and stores that text in the kill ring, so you can get it back
9426 by yanking.
9428 @code{copy-region-as-kill} copies the text between point and mark into
9429 the kill ring, from which you can get it by yanking.  The function
9430 does not cut or remove the text from the buffer.
9431 @end table
9433 @code{delete-and-extract-region} removes the text between point and
9434 mark from the buffer and throws it away.  You cannot get it back.
9435 (This is not an interactive command.)
9437 @need 1500
9438 @node search Exercises
9439 @section Searching Exercises
9441 @itemize @bullet
9442 @item
9443 Write an interactive function that searches for a string.  If the
9444 search finds the string, leave point after it and display a message
9445 that says ``Found!''.  (Do not use @code{search-forward} for the name
9446 of this function; if you do, you will overwrite the existing version of
9447 @code{search-forward} that comes with Emacs.  Use a name such as
9448 @code{test-search} instead.)
9450 @item
9451 Write a function that prints the third element of the kill ring in the
9452 echo area, if any; if the kill ring does not contain a third element,
9453 print an appropriate message.
9454 @end itemize
9456 @node List Implementation
9457 @chapter How Lists are Implemented
9458 @cindex Lists in a computer
9460 In Lisp, atoms are recorded in a straightforward fashion; if the
9461 implementation is not straightforward in practice, it is, nonetheless,
9462 straightforward in theory.  The atom @samp{rose}, for example, is
9463 recorded as the four contiguous letters @samp{r}, @samp{o}, @samp{s},
9464 @samp{e}.  A list, on the other hand, is kept differently.  The mechanism
9465 is equally simple, but it takes a moment to get used to the idea.  A
9466 list is kept using a series of pairs of pointers.  In the series, the
9467 first pointer in each pair points to an atom or to another list, and the
9468 second pointer in each pair points to the next pair, or to the symbol
9469 @code{nil}, which marks the end of the list.
9471 A pointer itself is quite simply the electronic address of what is
9472 pointed to.  Hence, a list is kept as a series of electronic addresses.
9474 @menu
9475 * Lists diagrammed::
9476 * Symbols as Chest::            Exploring a powerful metaphor.
9477 * List Exercise::
9478 @end menu
9480 @ifnottex
9481 @node Lists diagrammed
9482 @unnumberedsec Lists diagrammed
9483 @end ifnottex
9485 For example, the list @code{(rose violet buttercup)} has three elements,
9486 @samp{rose}, @samp{violet}, and @samp{buttercup}.  In the computer, the
9487 electronic address of @samp{rose} is recorded in a segment of computer
9488 memory along with the address that gives the electronic address of where
9489 the atom @samp{violet} is located; and that address (the one that tells
9490 where @samp{violet} is located) is kept along with an address that tells
9491 where the address for the atom @samp{buttercup} is located.
9493 @need 1200
9494 This sounds more complicated than it is and is easier seen in a diagram:
9496 @c clear print-postscript-figures
9497 @c !!! cons-cell-diagram #1
9498 @ifnottex
9499 @smallexample
9500 @group
9501     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9502    |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9503      |            |            |
9504      |            |            |
9505       --> rose     --> violet   --> buttercup
9506 @end group
9507 @end smallexample
9508 @end ifnottex
9509 @ifset print-postscript-figures
9510 @sp 1
9511 @tex
9512 @center @image{cons-1}
9513 @end tex
9514 @sp 1
9515 @end ifset
9516 @ifclear print-postscript-figures
9517 @iftex
9518 @smallexample
9519 @group
9520     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9521    |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9522      |            |            |
9523      |            |            |
9524       --> rose     --> violet   --> buttercup
9525 @end group
9526 @end smallexample
9527 @end iftex
9528 @end ifclear
9530 @noindent
9531 In the diagram, each box represents a word of computer memory that
9532 holds a Lisp object, usually in the form of a memory address.  The boxes,
9533 i.e., the addresses, are in pairs.  Each arrow points to what the address
9534 is the address of, either an atom or another pair of addresses.  The
9535 first box is the electronic address of @samp{rose} and the arrow points
9536 to @samp{rose}; the second box is the address of the next pair of boxes,
9537 the first part of which is the address of @samp{violet} and the second
9538 part of which is the address of the next pair.  The very last box
9539 points to the symbol @code{nil}, which marks the end of the list.
9541 @need 1200
9542 When a variable is set to a list with a function such as @code{setq},
9543 it stores the address of the first box in the variable.  Thus,
9544 evaluation of the expression
9546 @smallexample
9547 (setq bouquet '(rose violet buttercup))
9548 @end smallexample
9550 @need 1250
9551 @noindent
9552 creates a situation like this:
9554 @c cons-cell-diagram #2
9555 @ifnottex
9556 @smallexample
9557 @group
9558 bouquet
9559      |
9560      |     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9561       --> |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9562             |            |            |
9563             |            |            |
9564              --> rose     --> violet   --> buttercup
9565 @end group
9566 @end smallexample
9567 @end ifnottex
9568 @ifset print-postscript-figures
9569 @sp 1
9570 @tex
9571 @center @image{cons-2}
9572 @end tex
9573 @sp 1
9574 @end ifset
9575 @ifclear print-postscript-figures
9576 @iftex
9577 @smallexample
9578 @group
9579 bouquet
9580      |
9581      |     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9582       --> |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9583             |            |            |
9584             |            |            |
9585              --> rose     --> violet   --> buttercup
9586 @end group
9587 @end smallexample
9588 @end iftex
9589 @end ifclear
9591 @noindent
9592 In this example, the symbol @code{bouquet} holds the address of the first
9593 pair of boxes.
9595 @need 1200
9596 This same list can be illustrated in a different sort of box notation
9597 like this:
9599 @c cons-cell-diagram #2a
9600 @ifnottex
9601 @smallexample
9602 @group
9603 bouquet
9605  |    --------------       ---------------       ----------------
9606  |   | car   | cdr  |     | car    | cdr  |     | car     | cdr  |
9607   -->| rose  |   o------->| violet |   o------->| butter- |  nil |
9608      |       |      |     |        |      |     | cup     |      |
9609       --------------       ---------------       ----------------
9610 @end group
9611 @end smallexample
9612 @end ifnottex
9613 @ifset print-postscript-figures
9614 @sp 1
9615 @tex
9616 @center @image{cons-2a}
9617 @end tex
9618 @sp 1
9619 @end ifset
9620 @ifclear print-postscript-figures
9621 @iftex
9622 @smallexample
9623 @group
9624 bouquet
9626  |    --------------       ---------------       ----------------
9627  |   | car   | cdr  |     | car    | cdr  |     | car     | cdr  |
9628   -->| rose  |   o------->| violet |   o------->| butter- |  nil |
9629      |       |      |     |        |      |     | cup     |      |
9630       --------------       ---------------       ----------------
9631 @end group
9632 @end smallexample
9633 @end iftex
9634 @end ifclear
9636 (Symbols consist of more than pairs of addresses, but the structure of
9637 a symbol is made up of addresses.  Indeed, the symbol @code{bouquet}
9638 consists of a group of address-boxes, one of which is the address of
9639 the printed word @samp{bouquet}, a second of which is the address of a
9640 function definition attached to the symbol, if any, a third of which
9641 is the address of the first pair of address-boxes for the list
9642 @code{(rose violet buttercup)}, and so on.  Here we are showing that
9643 the symbol's third address-box points to the first pair of
9644 address-boxes for the list.)
9646 If a symbol is set to the @sc{cdr} of a list, the list itself is not
9647 changed; the symbol simply has an address further down the list.  (In
9648 the jargon, @sc{car} and @sc{cdr} are ``non-destructive''.)  Thus,
9649 evaluation of the following expression
9651 @smallexample
9652 (setq flowers (cdr bouquet))
9653 @end smallexample
9655 @need 800
9656 @noindent
9657 produces this:
9659 @c cons-cell-diagram #3
9660 @ifnottex
9661 @sp 1
9662 @smallexample
9663 @group
9664 bouquet        flowers
9665   |              |
9666   |     ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9667    --> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9668        |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9669          |              |            |
9670          |              |            |
9671           --> rose       --> violet   --> buttercup
9672 @end group
9673 @end smallexample
9674 @sp 1
9675 @end ifnottex
9676 @ifset print-postscript-figures
9677 @sp 1
9678 @tex
9679 @center @image{cons-3}
9680 @end tex
9681 @sp 1
9682 @end ifset
9683 @ifclear print-postscript-figures
9684 @iftex
9685 @sp 1
9686 @smallexample
9687 @group
9688 bouquet        flowers
9689   |              |
9690   |     ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9691    --> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9692        |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9693          |              |            |
9694          |              |            |
9695           --> rose       --> violet   --> buttercup
9696 @end group
9697 @end smallexample
9698 @sp 1
9699 @end iftex
9700 @end ifclear
9702 @noindent
9703 The value of @code{flowers} is @code{(violet buttercup)}, which is
9704 to say, the symbol @code{flowers} holds the address of the pair of
9705 address-boxes, the first of which holds the address of @code{violet},
9706 and the second of which holds the address of @code{buttercup}.
9708 A pair of address-boxes is called a @dfn{cons cell} or @dfn{dotted
9709 pair}.  @xref{Cons Cell Type, , Cons Cell and List Types, elisp, The GNU Emacs Lisp
9710 Reference Manual}, and @ref{Dotted Pair Notation, , Dotted Pair
9711 Notation, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
9712 information about cons cells and dotted pairs.
9714 @need 1200
9715 The function @code{cons} adds a new pair of addresses to the front of
9716 a series of addresses like that shown above.  For example, evaluating
9717 the expression
9719 @smallexample
9720 (setq bouquet (cons 'lily bouquet))
9721 @end smallexample
9723 @need 1500
9724 @noindent
9725 produces:
9727 @c cons-cell-diagram #4
9728 @ifnottex
9729 @sp 1
9730 @smallexample
9731 @group
9732 bouquet                       flowers
9733   |                             |
9734   |     ___ ___        ___ ___  |     ___ ___       ___ ___
9735    --> |   |   |      |   |   |  --> |   |   |     |   |   |
9736        |___|___|----> |___|___|----> |___|___|---->|___|___|--> nil
9737          |              |              |             |
9738          |              |              |             |
9739           --> lily      --> rose       --> violet    --> buttercup
9740 @end group
9741 @end smallexample
9742 @sp 1
9743 @end ifnottex
9744 @ifset print-postscript-figures
9745 @sp 1
9746 @tex
9747 @center @image{cons-4}
9748 @end tex
9749 @sp 1
9750 @end ifset
9751 @ifclear print-postscript-figures
9752 @iftex
9753 @sp 1
9754 @smallexample
9755 @group
9756 bouquet                       flowers
9757   |                             |
9758   |     ___ ___        ___ ___  |     ___ ___       ___ ___
9759    --> |   |   |      |   |   |  --> |   |   |     |   |   |
9760        |___|___|----> |___|___|----> |___|___|---->|___|___|--> nil
9761          |              |              |             |
9762          |              |              |             |
9763           --> lily      --> rose       --> violet    --> buttercup
9764 @end group
9765 @end smallexample
9766 @sp 1
9767 @end iftex
9768 @end ifclear
9770 @need 1200
9771 @noindent
9772 However, this does not change the value of the symbol
9773 @code{flowers}, as you can see by evaluating the following,
9775 @smallexample
9776 (eq (cdr (cdr bouquet)) flowers)
9777 @end smallexample
9779 @noindent
9780 which returns @code{t} for true.
9782 Until it is reset, @code{flowers} still has the value
9783 @code{(violet buttercup)}; that is, it has the address of the cons
9784 cell whose first address is of @code{violet}.  Also, this does not
9785 alter any of the pre-existing cons cells; they are all still there.
9787 Thus, in Lisp, to get the @sc{cdr} of a list, you just get the address
9788 of the next cons cell in the series; to get the @sc{car} of a list,
9789 you get the address of the first element of the list; to @code{cons} a
9790 new element on a list, you add a new cons cell to the front of the list.
9791 That is all there is to it!  The underlying structure of Lisp is
9792 brilliantly simple!
9794 And what does the last address in a series of cons cells refer to?  It
9795 is the address of the empty list, of @code{nil}.
9797 In summary, when a Lisp variable is set to a value, it is provided with
9798 the address of the list to which the variable refers.
9800 @node Symbols as Chest
9801 @section Symbols as a Chest of Drawers
9802 @cindex Symbols as a Chest of Drawers
9803 @cindex Chest of Drawers, metaphor for a symbol
9804 @cindex Drawers, Chest of, metaphor for a symbol
9806 In an earlier section, I suggested that you might imagine a symbol as
9807 being a chest of drawers.  The function definition is put in one
9808 drawer, the value in another, and so on.  What is put in the drawer
9809 holding the value can be changed without affecting the contents of the
9810 drawer holding the function definition, and vice versa.
9812 Actually, what is put in each drawer is the address of the value or
9813 function definition.  It is as if you found an old chest in the attic,
9814 and in one of its drawers you found a map giving you directions to
9815 where the buried treasure lies.
9817 (In addition to its name, symbol definition, and variable value, a
9818 symbol has a ``drawer'' for a @dfn{property list} which can be used to
9819 record other information.  Property lists are not discussed here; see
9820 @ref{Property Lists, , Property Lists, elisp, The GNU Emacs Lisp
9821 Reference Manual}.)
9823 @need 1500
9824 Here is a fanciful representation:
9826 @c chest-of-drawers diagram
9827 @ifnottex
9828 @sp 1
9829 @smallexample
9830 @group
9831             Chest of Drawers            Contents of Drawers
9833             __   o0O0o   __
9834           /                 \
9835          ---------------------
9836         |    directions to    |            [map to]
9837         |     symbol name     |             bouquet
9838         |                     |
9839         +---------------------+
9840         |    directions to    |
9841         |  symbol definition  |             [none]
9842         |                     |
9843         +---------------------+
9844         |    directions to    |            [map to]
9845         |    variable value   |             (rose violet buttercup)
9846         |                     |
9847         +---------------------+
9848         |    directions to    |
9849         |    property list    |             [not described here]
9850         |                     |
9851         +---------------------+
9852         |/                   \|
9853 @end group
9854 @end smallexample
9855 @sp 1
9856 @end ifnottex
9857 @ifset print-postscript-figures
9858 @sp 1
9859 @tex
9860 @center @image{drawers}
9861 @end tex
9862 @sp 1
9863 @end ifset
9864 @ifclear print-postscript-figures
9865 @iftex
9866 @sp 1
9867 @smallexample
9868 @group
9869             Chest of Drawers            Contents of Drawers
9871             __   o0O0o   __
9872           /                 \
9873          ---------------------
9874         |    directions to    |            [map to]
9875         |     symbol name     |             bouquet
9876         |                     |
9877         +---------------------+
9878         |    directions to    |
9879         |  symbol definition  |             [none]
9880         |                     |
9881         +---------------------+
9882         |    directions to    |            [map to]
9883         |    variable value   |             (rose violet buttercup)
9884         |                     |
9885         +---------------------+
9886         |    directions to    |
9887         |    property list    |             [not described here]
9888         |                     |
9889         +---------------------+
9890         |/                   \|
9891 @end group
9892 @end smallexample
9893 @sp 1
9894 @end iftex
9895 @end ifclear
9897 @node List Exercise
9898 @section Exercise
9900 Set @code{flowers} to @code{violet} and @code{buttercup}.  Cons two
9901 more flowers on to this list and set this new list to
9902 @code{more-flowers}.  Set the @sc{car} of @code{flowers} to a fish.
9903 What does the @code{more-flowers} list now contain?
9905 @node Yanking
9906 @chapter Yanking Text Back
9907 @findex yank
9908 @cindex Text retrieval
9909 @cindex Retrieving text
9910 @cindex Pasting text
9912 Whenever you cut text out of a buffer with a ``kill'' command in GNU Emacs,
9913 you can bring it back with a ``yank'' command.  The text that is cut out of
9914 the buffer is put in the kill ring and the yank commands insert the
9915 appropriate contents of the kill ring back into a buffer (not necessarily
9916 the original buffer).
9918 A simple @kbd{C-y} (@code{yank}) command inserts the first item from
9919 the kill ring into the current buffer.  If the @kbd{C-y} command is
9920 followed immediately by @kbd{M-y}, the first element is replaced by
9921 the second element.  Successive @kbd{M-y} commands replace the second
9922 element with the third, fourth, or fifth element, and so on.  When the
9923 last element in the kill ring is reached, it is replaced by the first
9924 element and the cycle is repeated.  (Thus the kill ring is called a
9925 ``ring'' rather than just a ``list''.  However, the actual data structure
9926 that holds the text is a list.
9927 @xref{Kill Ring, , Handling the Kill Ring}, for the details of how the
9928 list is handled as a ring.)
9930 @menu
9931 * Kill Ring Overview::
9932 * kill-ring-yank-pointer::      The kill ring is a list.
9933 * yank nthcdr Exercises::       The @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
9934 @end menu
9936 @node Kill Ring Overview
9937 @section Kill Ring Overview
9938 @cindex Kill ring overview
9940 The kill ring is a list of textual strings.  This is what it looks like:
9942 @smallexample
9943 ("some text" "a different piece of text" "yet more text")
9944 @end smallexample
9946 If this were the contents of my kill ring and I pressed @kbd{C-y}, the
9947 string of characters saying @samp{some text} would be inserted in this
9948 buffer where my cursor is located.
9950 The @code{yank} command is also used for duplicating text by copying it.
9951 The copied text is not cut from the buffer, but a copy of it is put on the
9952 kill ring and is inserted by yanking it back.
9954 Three functions are used for bringing text back from the kill ring:
9955 @code{yank}, which is usually bound to @kbd{C-y}; @code{yank-pop},
9956 which is usually bound to @kbd{M-y}; and @code{rotate-yank-pointer},
9957 which is used by the two other functions.
9959 These functions refer to the kill ring through a variable called the
9960 @code{kill-ring-yank-pointer}.  Indeed, the insertion code for both the
9961 @code{yank} and @code{yank-pop} functions is:
9963 @smallexample
9964 (insert (car kill-ring-yank-pointer))
9965 @end smallexample
9967 @noindent
9968 (Well, no more.  In GNU Emacs 22, the function has been replaced by
9969 @code{insert-for-yank} which calls @code{insert-for-yank-1}
9970 repetitively for each @code{yank-handler} segment.  In turn,
9971 @code{insert-for-yank-1} strips text properties from the inserted text
9972 according to @code{yank-excluded-properties}.  Otherwise, it is just
9973 like @code{insert}.  We will stick with plain @code{insert} since it
9974 is easier to understand.)
9976 To begin to understand how @code{yank} and @code{yank-pop} work, it is
9977 first necessary to look at the @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
9979 @node kill-ring-yank-pointer
9980 @section The @code{kill-ring-yank-pointer} Variable
9982 @code{kill-ring-yank-pointer} is a variable, just as @code{kill-ring} is
9983 a variable.  It points to something by being bound to the value of what
9984 it points to, like any other Lisp variable.
9986 @need 1000
9987 Thus, if the value of the kill ring is:
9989 @smallexample
9990 ("some text" "a different piece of text" "yet more text")
9991 @end smallexample
9993 @need 1250
9994 @noindent
9995 and the @code{kill-ring-yank-pointer} points to the second clause, the
9996 value of @code{kill-ring-yank-pointer} is:
9998 @smallexample
9999 ("a different piece of text" "yet more text")
10000 @end smallexample
10002 As explained in the previous chapter (@pxref{List Implementation}), the
10003 computer does not keep two different copies of the text being pointed to
10004 by both the @code{kill-ring} and the @code{kill-ring-yank-pointer}.  The
10005 words ``a different piece of text'' and ``yet more text'' are not
10006 duplicated.  Instead, the two Lisp variables point to the same pieces of
10007 text.  Here is a diagram:
10009 @c cons-cell-diagram #5
10010 @ifnottex
10011 @smallexample
10012 @group
10013 kill-ring     kill-ring-yank-pointer
10014     |               |
10015     |      ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
10016      ---> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
10017           |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
10018             |              |            |
10019             |              |            |
10020             |              |             --> "yet more text"
10021             |              |
10022             |               --> "a different piece of text"
10023             |
10024              --> "some text"
10025 @end group
10026 @end smallexample
10027 @sp 1
10028 @end ifnottex
10029 @ifset print-postscript-figures
10030 @sp 1
10031 @tex
10032 @center @image{cons-5}
10033 @end tex
10034 @sp 1
10035 @end ifset
10036 @ifclear print-postscript-figures
10037 @iftex
10038 @smallexample
10039 @group
10040 kill-ring     kill-ring-yank-pointer
10041     |               |
10042     |      ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
10043      ---> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
10044           |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
10045             |              |            |
10046             |              |            |
10047             |              |             --> "yet more text"
10048             |              |
10049             |               --> "a different piece of text
10050             |
10051              --> "some text"
10052 @end group
10053 @end smallexample
10054 @sp 1
10055 @end iftex
10056 @end ifclear
10058 Both the variable @code{kill-ring} and the variable
10059 @code{kill-ring-yank-pointer} are pointers.  But the kill ring itself is
10060 usually described as if it were actually what it is composed of.  The
10061 @code{kill-ring} is spoken of as if it were the list rather than that it
10062 points to the list.  Conversely, the @code{kill-ring-yank-pointer} is
10063 spoken of as pointing to a list.
10065 These two ways of talking about the same thing sound confusing at first but
10066 make sense on reflection.  The kill ring is generally thought of as the
10067 complete structure of data that holds the information of what has recently
10068 been cut out of the Emacs buffers.  The @code{kill-ring-yank-pointer}
10069 on the other hand, serves to indicate---that is, to ``point to''---that part
10070 of the kill ring of which the first element (the @sc{car}) will be
10071 inserted.
10073 @ignore
10074 In GNU Emacs 22, the @code{kill-new} function calls
10076 @code{(setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)}
10078 (defun rotate-yank-pointer (arg)
10079   "Rotate the yanking point in the kill ring.
10080 With argument, rotate that many kills forward (or backward, if negative)."
10081   (interactive "p")
10082   (current-kill arg))
10084 (defun current-kill (n &optional do-not-move)
10085   "Rotate the yanking point by N places, and then return that kill.
10086 If N is zero, `interprogram-paste-function' is set, and calling it
10087 returns a string, then that string is added to the front of the
10088 kill ring and returned as the latest kill.
10089 If optional arg DO-NOT-MOVE is non-nil, then don't actually move the
10090 yanking point; just return the Nth kill forward."
10091   (let ((interprogram-paste (and (= n 0)
10092                                  interprogram-paste-function
10093                                  (funcall interprogram-paste-function))))
10094     (if interprogram-paste
10095         (progn
10096           ;; Disable the interprogram cut function when we add the new
10097           ;; text to the kill ring, so Emacs doesn't try to own the
10098           ;; selection, with identical text.
10099           (let ((interprogram-cut-function nil))
10100             (kill-new interprogram-paste))
10101           interprogram-paste)
10102       (or kill-ring (error "Kill ring is empty"))
10103       (let ((ARGth-kill-element
10104              (nthcdr (mod (- n (length kill-ring-yank-pointer))
10105                           (length kill-ring))
10106                      kill-ring)))
10107         (or do-not-move
10108             (setq kill-ring-yank-pointer ARGth-kill-element))
10109         (car ARGth-kill-element)))))
10111 @end ignore
10113 @need 1500
10114 @node yank nthcdr Exercises
10115 @section Exercises with @code{yank} and @code{nthcdr}
10117 @itemize @bullet
10118 @item
10119 Using @kbd{C-h v} (@code{describe-variable}), look at the value of
10120 your kill ring.  Add several items to your kill ring; look at its
10121 value again.  Using @kbd{M-y} (@code{yank-pop)}, move all the way
10122 around the kill ring.  How many items were in your kill ring?  Find
10123 the value of @code{kill-ring-max}.  Was your kill ring full, or could
10124 you have kept more blocks of text within it?
10126 @item
10127 Using @code{nthcdr} and @code{car}, construct a series of expressions
10128 to return the first, second, third, and fourth elements of a list.
10129 @end itemize
10131 @node Loops & Recursion
10132 @chapter Loops and Recursion
10133 @cindex Loops and recursion
10134 @cindex Recursion and loops
10135 @cindex Repetition (loops)
10137 Emacs Lisp has two primary ways to cause an expression, or a series of
10138 expressions, to be evaluated repeatedly: one uses a @code{while}
10139 loop, and the other uses @dfn{recursion}.
10141 Repetition can be very valuable.  For example, to move forward four
10142 sentences, you need only write a program that will move forward one
10143 sentence and then repeat the process four times.  Since a computer does
10144 not get bored or tired, such repetitive action does not have the
10145 deleterious effects that excessive or the wrong kinds of repetition can
10146 have on humans.
10148 People mostly write Emacs Lisp functions using @code{while} loops and
10149 their kin; but you can use recursion, which provides a very powerful
10150 way to think about and then to solve problems@footnote{You can write
10151 recursive functions to be frugal or wasteful of mental or computer
10152 resources; as it happens, methods that people find easy---that are
10153 frugal of ``mental resources''---sometimes use considerable computer
10154 resources.  Emacs was designed to run on machines that we now consider
10155 limited and its default settings are conservative.  You may want to
10156 increase the values of @code{max-specpdl-size} and
10157 @code{max-lisp-eval-depth}.  In my @file{.emacs} file, I set them to
10158 15 and 30 times their default value.}.
10160 @menu
10161 * while::                       Causing a stretch of code to repeat.
10162 * dolist dotimes::
10163 * Recursion::                   Causing a function to call itself.
10164 * Looping exercise::
10165 @end menu
10167 @node while
10168 @section @code{while}
10169 @cindex Loops
10170 @findex while
10172 The @code{while} special form tests whether the value returned by
10173 evaluating its first argument is true or false.  This is similar to what
10174 the Lisp interpreter does with an @code{if}; what the interpreter does
10175 next, however, is different.
10177 In a @code{while} expression, if the value returned by evaluating the
10178 first argument is false, the Lisp interpreter skips the rest of the
10179 expression (the @dfn{body} of the expression) and does not evaluate it.
10180 However, if the value is true, the Lisp interpreter evaluates the body
10181 of the expression and then again tests whether the first argument to
10182 @code{while} is true or false.  If the value returned by evaluating the
10183 first argument is again true, the Lisp interpreter again evaluates the
10184 body of the expression.
10186 @need 1200
10187 The template for a @code{while} expression looks like this:
10189 @smallexample
10190 @group
10191 (while @var{true-or-false-test}
10192   @var{body}@dots{})
10193 @end group
10194 @end smallexample
10196 @menu
10197 * Looping with while::          Repeat so long as test returns true.
10198 * Loop Example::                A @code{while} loop that uses a list.
10199 * print-elements-of-list::      Uses @code{while}, @code{car}, @code{cdr}.
10200 * Incrementing Loop::           A loop with an incrementing counter.
10201 * Incrementing Loop Details::
10202 * Decrementing Loop::           A loop with a decrementing counter.
10203 @end menu
10205 @ifnottex
10206 @node Looping with while
10207 @unnumberedsubsec Looping with @code{while}
10208 @end ifnottex
10210 So long as the true-or-false-test of the @code{while} expression
10211 returns a true value when it is evaluated, the body is repeatedly
10212 evaluated.  This process is called a loop since the Lisp interpreter
10213 repeats the same thing again and again, like an airplane doing a loop.
10214 When the result of evaluating the true-or-false-test is false, the
10215 Lisp interpreter does not evaluate the rest of the @code{while}
10216 expression and ``exits the loop''.
10218 Clearly, if the value returned by evaluating the first argument to
10219 @code{while} is always true, the body following will be evaluated
10220 again and again @dots{} and again @dots{} forever.  Conversely, if the
10221 value returned is never true, the expressions in the body will never
10222 be evaluated.  The craft of writing a @code{while} loop consists of
10223 choosing a mechanism such that the true-or-false-test returns true
10224 just the number of times that you want the subsequent expressions to
10225 be evaluated, and then have the test return false.
10227 The value returned by evaluating a @code{while} is the value of the
10228 true-or-false-test.  An interesting consequence of this is that a
10229 @code{while} loop that evaluates without error will return @code{nil}
10230 or false regardless of whether it has looped 1 or 100 times or none at
10231 all.  A @code{while} expression that evaluates successfully never
10232 returns a true value!  What this means is that @code{while} is always
10233 evaluated for its side effects, which is to say, the consequences of
10234 evaluating the expressions within the body of the @code{while} loop.
10235 This makes sense.  It is not the mere act of looping that is desired,
10236 but the consequences of what happens when the expressions in the loop
10237 are repeatedly evaluated.
10239 @node Loop Example
10240 @subsection A @code{while} Loop and a List
10242 A common way to control a @code{while} loop is to test whether a list
10243 has any elements.  If it does, the loop is repeated; but if it does not,
10244 the repetition is ended.  Since this is an important technique, we will
10245 create a short example to illustrate it.
10247 A simple way to test whether a list has elements is to evaluate the
10248 list: if it has no elements, it is an empty list and will return the
10249 empty list, @code{()}, which is a synonym for @code{nil} or false.  On
10250 the other hand, a list with elements will return those elements when it
10251 is evaluated.  Since Emacs Lisp considers as true any value that is not
10252 @code{nil}, a list that returns elements will test true in a
10253 @code{while} loop.
10255 @need 1200
10256 For example, you can set the variable @code{empty-list} to @code{nil} by
10257 evaluating the following @code{setq} expression:
10259 @smallexample
10260 (setq empty-list ())
10261 @end smallexample
10263 @noindent
10264 After evaluating the @code{setq} expression, you can evaluate the
10265 variable @code{empty-list} in the usual way, by placing the cursor after
10266 the symbol and typing @kbd{C-x C-e}; @code{nil} will appear in your
10267 echo area:
10269 @smallexample
10270 empty-list
10271 @end smallexample
10273 On the other hand, if you set a variable to be a list with elements, the
10274 list will appear when you evaluate the variable, as you can see by
10275 evaluating the following two expressions:
10277 @smallexample
10278 @group
10279 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10281 animals
10282 @end group
10283 @end smallexample
10285 Thus, to create a @code{while} loop that tests whether there are any
10286 items in the list @code{animals}, the first part of the loop will be
10287 written like this:
10289 @smallexample
10290 @group
10291 (while animals
10292        @dots{}
10293 @end group
10294 @end smallexample
10296 @noindent
10297 When the @code{while} tests its first argument, the variable
10298 @code{animals} is evaluated.  It returns a list.  So long as the list
10299 has elements, the @code{while} considers the results of the test to be
10300 true; but when the list is empty, it considers the results of the test
10301 to be false.
10303 To prevent the @code{while} loop from running forever, some mechanism
10304 needs to be provided to empty the list eventually.  An oft-used
10305 technique is to have one of the subsequent forms in the @code{while}
10306 expression set the value of the list to be the @sc{cdr} of the list.
10307 Each time the @code{cdr} function is evaluated, the list will be made
10308 shorter, until eventually only the empty list will be left.  At this
10309 point, the test of the @code{while} loop will return false, and the
10310 arguments to the @code{while} will no longer be evaluated.
10312 For example, the list of animals bound to the variable @code{animals}
10313 can be set to be the @sc{cdr} of the original list with the
10314 following expression:
10316 @smallexample
10317 (setq animals (cdr animals))
10318 @end smallexample
10320 @noindent
10321 If you have evaluated the previous expressions and then evaluate this
10322 expression, you will see @code{(giraffe lion tiger)} appear in the echo
10323 area.  If you evaluate the expression again, @code{(lion tiger)} will
10324 appear in the echo area.  If you evaluate it again and yet again,
10325 @code{(tiger)} appears and then the empty list, shown by @code{nil}.
10327 A template for a @code{while} loop that uses the @code{cdr} function
10328 repeatedly to cause the true-or-false-test eventually to test false
10329 looks like this:
10331 @smallexample
10332 @group
10333 (while @var{test-whether-list-is-empty}
10334   @var{body}@dots{}
10335   @var{set-list-to-cdr-of-list})
10336 @end group
10337 @end smallexample
10339 This test and use of @code{cdr} can be put together in a function that
10340 goes through a list and prints each element of the list on a line of its
10341 own.
10343 @node print-elements-of-list
10344 @subsection An Example: @code{print-elements-of-list}
10345 @findex print-elements-of-list
10347 The @code{print-elements-of-list} function illustrates a @code{while}
10348 loop with a list.
10350 @cindex @file{*scratch*} buffer
10351 The function requires several lines for its output.  If you are
10352 reading this in a recent instance of GNU Emacs,
10353 @c GNU Emacs 21, GNU Emacs 22, or a later version,
10354 you can evaluate the following expression inside of Info, as usual.
10356 If you are using an earlier version of Emacs, you need to copy the
10357 necessary expressions to your @file{*scratch*} buffer and evaluate
10358 them there.  This is because the echo area had only one line in the
10359 earlier versions.
10361 You can copy the expressions by marking the beginning of the region
10362 with @kbd{C-@key{SPC}} (@code{set-mark-command}), moving the cursor to
10363 the end of the region and then copying the region using @kbd{M-w}
10364 (@code{kill-ring-save}, which calls @code{copy-region-as-kill} and
10365 then provides visual feedback).  In the @file{*scratch*}
10366 buffer, you can yank the expressions back by typing @kbd{C-y}
10367 (@code{yank}).
10369 After you have copied the expressions to the @file{*scratch*} buffer,
10370 evaluate each expression in turn.  Be sure to evaluate the last
10371 expression, @code{(print-elements-of-list animals)}, by typing
10372 @kbd{C-u C-x C-e}, that is, by giving an argument to
10373 @code{eval-last-sexp}.  This will cause the result of the evaluation
10374 to be printed in the @file{*scratch*} buffer instead of being printed
10375 in the echo area.  (Otherwise you will see something like this in your
10376 echo area: @code{^Jgazelle^J^Jgiraffe^J^Jlion^J^Jtiger^Jnil}, in which
10377 each @samp{^J} stands for a ``newline''.)
10379 @need 1500
10380 In a recent instance of GNU Emacs, you can evaluate these expressions
10381 directly in the Info buffer, and the echo area will grow to show the
10382 results.
10384 @smallexample
10385 @group
10386 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10388 (defun print-elements-of-list (list)
10389   "Print each element of LIST on a line of its own."
10390   (while list
10391     (print (car list))
10392     (setq list (cdr list))))
10394 (print-elements-of-list animals)
10395 @end group
10396 @end smallexample
10398 @need 1200
10399 @noindent
10400 When you evaluate the three expressions in sequence, you will see
10401 this:
10403 @smallexample
10404 @group
10405 gazelle
10407 giraffe
10409 lion
10411 tiger
10413 @end group
10414 @end smallexample
10416 Each element of the list is printed on a line of its own (that is what
10417 the function @code{print} does) and then the value returned by the
10418 function is printed.  Since the last expression in the function is the
10419 @code{while} loop, and since @code{while} loops always return
10420 @code{nil}, a @code{nil} is printed after the last element of the list.
10422 @node Incrementing Loop
10423 @subsection A Loop with an Incrementing Counter
10425 A loop is not useful unless it stops when it ought.  Besides
10426 controlling a loop with a list, a common way of stopping a loop is to
10427 write the first argument as a test that returns false when the correct
10428 number of repetitions are complete.  This means that the loop must
10429 have a counter---an expression that counts how many times the loop
10430 repeats itself.
10432 @ifnottex
10433 @node Incrementing Loop Details
10434 @unnumberedsubsec Details of an Incrementing Loop
10435 @end ifnottex
10437 The test for a loop with an incrementing counter can be an expression
10438 such as @code{(< count desired-number)} which returns @code{t} for
10439 true if the value of @code{count} is less than the
10440 @code{desired-number} of repetitions and @code{nil} for false if the
10441 value of @code{count} is equal to or is greater than the
10442 @code{desired-number}.  The expression that increments the count can
10443 be a simple @code{setq} such as @code{(setq count (1+ count))}, where
10444 @code{1+} is a built-in function in Emacs Lisp that adds 1 to its
10445 argument.  (The expression @w{@code{(1+ count)}} has the same result
10446 as @w{@code{(+ count 1)}}, but is easier for a human to read.)
10448 @need 1250
10449 The template for a @code{while} loop controlled by an incrementing
10450 counter looks like this:
10452 @smallexample
10453 @group
10454 @var{set-count-to-initial-value}
10455 (while (< count desired-number)         ; @r{true-or-false-test}
10456   @var{body}@dots{}
10457   (setq count (1+ count)))              ; @r{incrementer}
10458 @end group
10459 @end smallexample
10461 @noindent
10462 Note that you need to set the initial value of @code{count}; usually it
10463 is set to 1.
10465 @menu
10466 * Incrementing Example::        Counting pebbles in a triangle.
10467 * Inc Example parts::           The parts of the function definition.
10468 * Inc Example altogether::      Putting the function definition together.
10469 @end menu
10471 @node Incrementing Example
10472 @unnumberedsubsubsec  Example with incrementing counter
10474 Suppose you are playing on the beach and decide to make a triangle of
10475 pebbles, putting one pebble in the first row, two in the second row,
10476 three in the third row and so on, like this:
10478 @sp 1
10479 @c pebble diagram
10480 @ifnottex
10481 @smallexample
10482 @group
10483                *
10484               * *
10485              * * *
10486             * * * *
10487 @end group
10488 @end smallexample
10489 @end ifnottex
10490 @iftex
10491 @smallexample
10492 @group
10493                @bullet{}
10494               @bullet{} @bullet{}
10495              @bullet{} @bullet{} @bullet{}
10496             @bullet{} @bullet{} @bullet{} @bullet{}
10497 @end group
10498 @end smallexample
10499 @end iftex
10500 @sp 1
10502 @noindent
10503 (About 2500 years ago, Pythagoras and others developed the beginnings of
10504 number theory by considering questions such as this.)
10506 Suppose you want to know how many pebbles you will need to make a
10507 triangle with 7 rows?
10509 Clearly, what you need to do is add up the numbers from 1 to 7.  There
10510 are two ways to do this; start with the smallest number, one, and add up
10511 the list in sequence, 1, 2, 3, 4 and so on; or start with the largest
10512 number and add the list going down: 7, 6, 5, 4 and so on.  Because both
10513 mechanisms illustrate common ways of writing @code{while} loops, we will
10514 create two examples, one counting up and the other counting down.  In
10515 this first example, we will start with 1 and add 2, 3, 4 and so on.
10517 If you are just adding up a short list of numbers, the easiest way to do
10518 it is to add up all the numbers at once.  However, if you do not know
10519 ahead of time how many numbers your list will have, or if you want to be
10520 prepared for a very long list, then you need to design your addition so
10521 that what you do is repeat a simple process many times instead of doing
10522 a more complex process once.
10524 For example, instead of adding up all the pebbles all at once, what you
10525 can do is add the number of pebbles in the first row, 1, to the number
10526 in the second row, 2, and then add the total of those two rows to the
10527 third row, 3.  Then you can add the number in the fourth row, 4, to the
10528 total of the first three rows; and so on.
10530 The critical characteristic of the process is that each repetitive
10531 action is simple.  In this case, at each step we add only two numbers,
10532 the number of pebbles in the row and the total already found.  This
10533 process of adding two numbers is repeated again and again until the last
10534 row has been added to the total of all the preceding rows.  In a more
10535 complex loop the repetitive action might not be so simple, but it will
10536 be simpler than doing everything all at once.
10538 @node Inc Example parts
10539 @unnumberedsubsubsec The parts of the function definition
10541 The preceding analysis gives us the bones of our function definition:
10542 first, we will need a variable that we can call @code{total} that will
10543 be the total number of pebbles.  This will be the value returned by
10544 the function.
10546 Second, we know that the function will require an argument: this
10547 argument will be the total number of rows in the triangle.  It can be
10548 called @code{number-of-rows}.
10550 Finally, we need a variable to use as a counter.  We could call this
10551 variable @code{counter}, but a better name is @code{row-number}.  That
10552 is because what the counter does in this function is count rows, and a
10553 program should be written to be as understandable as possible.
10555 When the Lisp interpreter first starts evaluating the expressions in the
10556 function, the value of @code{total} should be set to zero, since we have
10557 not added anything to it.  Then the function should add the number of
10558 pebbles in the first row to the total, and then add the number of
10559 pebbles in the second to the total, and then add the number of
10560 pebbles in the third row to the total, and so on, until there are no
10561 more rows left to add.
10563 Both @code{total} and @code{row-number} are used only inside the
10564 function, so they can be declared as local variables with @code{let}
10565 and given initial values.  Clearly, the initial value for @code{total}
10566 should be 0.  The initial value of @code{row-number} should be 1,
10567 since we start with the first row.  This means that the @code{let}
10568 statement will look like this:
10570 @smallexample
10571 @group
10572   (let ((total 0)
10573         (row-number 1))
10574     @var{body}@dots{})
10575 @end group
10576 @end smallexample
10578 After the internal variables are declared and bound to their initial
10579 values, we can begin the @code{while} loop.  The expression that serves
10580 as the test should return a value of @code{t} for true so long as the
10581 @code{row-number} is less than or equal to the @code{number-of-rows}.
10582 (If the expression tests true only so long as the row number is less
10583 than the number of rows in the triangle, the last row will never be
10584 added to the total; hence the row number has to be either less than or
10585 equal to the number of rows.)
10587 @need 1500
10588 @findex <= @r{(less than or equal)}
10589 Lisp provides the @code{<=} function that returns true if the value of
10590 its first argument is less than or equal to the value of its second
10591 argument and false otherwise.  So the expression that the @code{while}
10592 will evaluate as its test should look like this:
10594 @smallexample
10595 (<= row-number number-of-rows)
10596 @end smallexample
10598 The total number of pebbles can be found by repeatedly adding the number
10599 of pebbles in a row to the total already found.  Since the number of
10600 pebbles in the row is equal to the row number, the total can be found by
10601 adding the row number to the total.  (Clearly, in a more complex
10602 situation, the number of pebbles in the row might be related to the row
10603 number in a more complicated way; if this were the case, the row number
10604 would be replaced by the appropriate expression.)
10606 @smallexample
10607 (setq total (+ total row-number))
10608 @end smallexample
10610 @noindent
10611 What this does is set the new value of @code{total} to be equal to the
10612 sum of adding the number of pebbles in the row to the previous total.
10614 After setting the value of @code{total}, the conditions need to be
10615 established for the next repetition of the loop, if there is one.  This
10616 is done by incrementing the value of the @code{row-number} variable,
10617 which serves as a counter.  After the @code{row-number} variable has
10618 been incremented, the true-or-false-test at the beginning of the
10619 @code{while} loop tests whether its value is still less than or equal to
10620 the value of the @code{number-of-rows} and if it is, adds the new value
10621 of the @code{row-number} variable to the @code{total} of the previous
10622 repetition of the loop.
10624 @need 1200
10625 The built-in Emacs Lisp function @code{1+} adds 1 to a number, so the
10626 @code{row-number} variable can be incremented with this expression:
10628 @smallexample
10629 (setq row-number (1+ row-number))
10630 @end smallexample
10632 @node Inc Example altogether
10633 @unnumberedsubsubsec Putting the function definition together
10635 We have created the parts for the function definition; now we need to
10636 put them together.
10638 @need 800
10639 First, the contents of the @code{while} expression:
10641 @smallexample
10642 @group
10643 (while (<= row-number number-of-rows)   ; @r{true-or-false-test}
10644   (setq total (+ total row-number))
10645   (setq row-number (1+ row-number)))    ; @r{incrementer}
10646 @end group
10647 @end smallexample
10649 Along with the @code{let} expression varlist, this very nearly
10650 completes the body of the function definition.  However, it requires
10651 one final element, the need for which is somewhat subtle.
10653 The final touch is to place the variable @code{total} on a line by
10654 itself after the @code{while} expression.  Otherwise, the value returned
10655 by the whole function is the value of the last expression that is
10656 evaluated in the body of the @code{let}, and this is the value
10657 returned by the @code{while}, which is always @code{nil}.
10659 This may not be evident at first sight.  It almost looks as if the
10660 incrementing expression is the last expression of the whole function.
10661 But that expression is part of the body of the @code{while}; it is the
10662 last element of the list that starts with the symbol @code{while}.
10663 Moreover, the whole of the @code{while} loop is a list within the body
10664 of the @code{let}.
10666 @need 1250
10667 In outline, the function will look like this:
10669 @smallexample
10670 @group
10671 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
10672   "@var{documentation}@dots{}"
10673   (let (@var{varlist})
10674     (while (@var{true-or-false-test})
10675       @var{body-of-while}@dots{} )
10676     @dots{} ))                    ; @r{Need final expression here.}
10677 @end group
10678 @end smallexample
10680 The result of evaluating the @code{let} is what is going to be returned
10681 by the @code{defun} since the @code{let} is not embedded within any
10682 containing list, except for the @code{defun} as a whole.  However, if
10683 the @code{while} is the last element of the @code{let} expression, the
10684 function will always return @code{nil}.  This is not what we want!
10685 Instead, what we want is the value of the variable @code{total}.  This
10686 is returned by simply placing the symbol as the last element of the list
10687 starting with @code{let}.  It gets evaluated after the preceding
10688 elements of the list are evaluated, which means it gets evaluated after
10689 it has been assigned the correct value for the total.
10691 It may be easier to see this by printing the list starting with
10692 @code{let} all on one line.  This format makes it evident that the
10693 @var{varlist} and @code{while} expressions are the second and third
10694 elements of the list starting with @code{let}, and the @code{total} is
10695 the last element:
10697 @smallexample
10698 @group
10699 (let (@var{varlist}) (while (@var{true-or-false-test}) @var{body-of-while}@dots{} ) total)
10700 @end group
10701 @end smallexample
10703 @need 1200
10704 Putting everything together, the @code{triangle} function definition
10705 looks like this:
10707 @smallexample
10708 @group
10709 (defun triangle (number-of-rows)    ; @r{Version with}
10710                                     ; @r{  incrementing counter.}
10711   "Add up the number of pebbles in a triangle.
10712 The first row has one pebble, the second row two pebbles,
10713 the third row three pebbles, and so on.
10714 The argument is NUMBER-OF-ROWS."
10715 @end group
10716 @group
10717   (let ((total 0)
10718         (row-number 1))
10719     (while (<= row-number number-of-rows)
10720       (setq total (+ total row-number))
10721       (setq row-number (1+ row-number)))
10722     total))
10723 @end group
10724 @end smallexample
10726 @need 1200
10727 After you have installed @code{triangle} by evaluating the function, you
10728 can try it out.  Here are two examples:
10730 @smallexample
10731 @group
10732 (triangle 4)
10734 (triangle 7)
10735 @end group
10736 @end smallexample
10738 @noindent
10739 The sum of the first four numbers is 10 and the sum of the first seven
10740 numbers is 28.
10742 @node Decrementing Loop
10743 @subsection Loop with a Decrementing Counter
10745 Another common way to write a @code{while} loop is to write the test
10746 so that it determines whether a counter is greater than zero.  So long
10747 as the counter is greater than zero, the loop is repeated.  But when
10748 the counter is equal to or less than zero, the loop is stopped.  For
10749 this to work, the counter has to start out greater than zero and then
10750 be made smaller and smaller by a form that is evaluated
10751 repeatedly.
10753 The test will be an expression such as @code{(> counter 0)} which
10754 returns @code{t} for true if the value of @code{counter} is greater
10755 than zero, and @code{nil} for false if the value of @code{counter} is
10756 equal to or less than zero.  The expression that makes the number
10757 smaller and smaller can be a simple @code{setq} such as @code{(setq
10758 counter (1- counter))}, where @code{1-} is a built-in function in
10759 Emacs Lisp that subtracts 1 from its argument.
10761 @need 1250
10762 The template for a decrementing @code{while} loop looks like this:
10764 @smallexample
10765 @group
10766 (while (> counter 0)                    ; @r{true-or-false-test}
10767   @var{body}@dots{}
10768   (setq counter (1- counter)))          ; @r{decrementer}
10769 @end group
10770 @end smallexample
10772 @menu
10773 * Decrementing Example::        More pebbles on the beach.
10774 * Dec Example parts::           The parts of the function definition.
10775 * Dec Example altogether::      Putting the function definition together.
10776 @end menu
10778 @node Decrementing Example
10779 @unnumberedsubsubsec Example with decrementing counter
10781 To illustrate a loop with a decrementing counter, we will rewrite the
10782 @code{triangle} function so the counter decreases to zero.
10784 This is the reverse of the earlier version of the function.  In this
10785 case, to find out how many pebbles are needed to make a triangle with
10786 3 rows, add the number of pebbles in the third row, 3, to the number
10787 in the preceding row, 2, and then add the total of those two rows to
10788 the row that precedes them, which is 1.
10790 Likewise, to find the number of pebbles in a triangle with 7 rows, add
10791 the number of pebbles in the seventh row, 7, to the number in the
10792 preceding row, which is 6, and then add the total of those two rows to
10793 the row that precedes them, which is 5, and so on.  As in the previous
10794 example, each addition only involves adding two numbers, the total of
10795 the rows already added up and the number of pebbles in the row that is
10796 being added to the total.  This process of adding two numbers is
10797 repeated again and again until there are no more pebbles to add.
10799 We know how many pebbles to start with: the number of pebbles in the
10800 last row is equal to the number of rows.  If the triangle has seven
10801 rows, the number of pebbles in the last row is 7.  Likewise, we know how
10802 many pebbles are in the preceding row: it is one less than the number in
10803 the row.
10805 @node Dec Example parts
10806 @unnumberedsubsubsec The parts of the function definition
10808 We start with three variables: the total number of rows in the
10809 triangle; the number of pebbles in a row; and the total number of
10810 pebbles, which is what we want to calculate.  These variables can be
10811 named @code{number-of-rows}, @code{number-of-pebbles-in-row}, and
10812 @code{total}, respectively.
10814 Both @code{total} and @code{number-of-pebbles-in-row} are used only
10815 inside the function and are declared with @code{let}.  The initial
10816 value of @code{total} should, of course, be zero.  However, the
10817 initial value of @code{number-of-pebbles-in-row} should be equal to
10818 the number of rows in the triangle, since the addition will start with
10819 the longest row.
10821 @need 1250
10822 This means that the beginning of the @code{let} expression will look
10823 like this:
10825 @smallexample
10826 @group
10827 (let ((total 0)
10828       (number-of-pebbles-in-row number-of-rows))
10829   @var{body}@dots{})
10830 @end group
10831 @end smallexample
10833 The total number of pebbles can be found by repeatedly adding the number
10834 of pebbles in a row to the total already found, that is, by repeatedly
10835 evaluating the following expression:
10837 @smallexample
10838 (setq total (+ total number-of-pebbles-in-row))
10839 @end smallexample
10841 @noindent
10842 After the @code{number-of-pebbles-in-row} is added to the @code{total},
10843 the @code{number-of-pebbles-in-row} should be decremented by one, since
10844 the next time the loop repeats, the preceding row will be
10845 added to the total.
10847 The number of pebbles in a preceding row is one less than the number of
10848 pebbles in a row, so the built-in Emacs Lisp function @code{1-} can be
10849 used to compute the number of pebbles in the preceding row.  This can be
10850 done with the following expression:
10852 @smallexample
10853 @group
10854 (setq number-of-pebbles-in-row
10855       (1- number-of-pebbles-in-row))
10856 @end group
10857 @end smallexample
10859 Finally, we know that the @code{while} loop should stop making repeated
10860 additions when there are no pebbles in a row.  So the test for
10861 the @code{while} loop is simply:
10863 @smallexample
10864 (while (> number-of-pebbles-in-row 0)
10865 @end smallexample
10867 @node Dec Example altogether
10868 @unnumberedsubsubsec Putting the function definition together
10870 We can put these expressions together to create a function definition
10871 that works.  However, on examination, we find that one of the local
10872 variables is unneeded!
10874 @need 1250
10875 The function definition looks like this:
10877 @smallexample
10878 @group
10879 ;;; @r{First subtractive version.}
10880 (defun triangle (number-of-rows)
10881   "Add up the number of pebbles in a triangle."
10882   (let ((total 0)
10883         (number-of-pebbles-in-row number-of-rows))
10884     (while (> number-of-pebbles-in-row 0)
10885       (setq total (+ total number-of-pebbles-in-row))
10886       (setq number-of-pebbles-in-row
10887             (1- number-of-pebbles-in-row)))
10888     total))
10889 @end group
10890 @end smallexample
10892 As written, this function works.
10894 However, we do not need @code{number-of-pebbles-in-row}.
10896 @cindex Argument as local variable
10897 When the @code{triangle} function is evaluated, the symbol
10898 @code{number-of-rows} will be bound to a number, giving it an initial
10899 value.  That number can be changed in the body of the function as if
10900 it were a local variable, without any fear that such a change will
10901 effect the value of the variable outside of the function.  This is a
10902 very useful characteristic of Lisp; it means that the variable
10903 @code{number-of-rows} can be used anywhere in the function where
10904 @code{number-of-pebbles-in-row} is used.
10906 @need 800
10907 Here is a second version of the function written a bit more cleanly:
10909 @smallexample
10910 @group
10911 (defun triangle (number)                ; @r{Second version.}
10912   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
10913   (let ((total 0))
10914     (while (> number 0)
10915       (setq total (+ total number))
10916       (setq number (1- number)))
10917     total))
10918 @end group
10919 @end smallexample
10921 In brief, a properly written @code{while} loop will consist of three parts:
10923 @enumerate
10924 @item
10925 A test that will return false after the loop has repeated itself the
10926 correct number of times.
10928 @item
10929 An expression the evaluation of which will return the value desired
10930 after being repeatedly evaluated.
10932 @item
10933 An expression to change the value passed to the true-or-false-test so
10934 that the test returns false after the loop has repeated itself the right
10935 number of times.
10936 @end enumerate
10938 @node dolist dotimes
10939 @section Save your time: @code{dolist} and @code{dotimes}
10941 In addition to @code{while}, both @code{dolist} and @code{dotimes}
10942 provide for looping.  Sometimes these are quicker to write than the
10943 equivalent @code{while} loop.  Both are Lisp macros.  (@xref{Macros, ,
10944 Macros, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}. )
10946 @code{dolist} works like a @code{while} loop that ``@sc{cdr}s down a
10947 list'':  @code{dolist} automatically shortens the list each time it
10948 loops---takes the @sc{cdr} of the list---and binds the @sc{car} of
10949 each shorter version of the list to the first of its arguments.
10951 @code{dotimes} loops a specific number of times: you specify the number.
10953 @menu
10954 * dolist::
10955 * dotimes::
10956 @end menu
10958 @node dolist
10959 @unnumberedsubsec The @code{dolist} Macro
10960 @findex dolist
10962 Suppose, for example, you want to reverse a list, so that
10963 ``first'' ``second'' ``third'' becomes ``third'' ``second'' ``first''.
10965 @need 1250
10966 In practice, you would use the @code{reverse} function, like this:
10968 @smallexample
10969 @group
10970 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10972 (reverse animals)
10973 @end group
10974 @end smallexample
10976 @need 800
10977 @noindent
10978 Here is how you could reverse the list using a @code{while} loop:
10980 @smallexample
10981 @group
10982 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10984 (defun reverse-list-with-while (list)
10985   "Using while, reverse the order of LIST."
10986   (let (value)  ; make sure list starts empty
10987     (while list
10988       (setq value (cons (car list) value))
10989       (setq list (cdr list)))
10990     value))
10992 (reverse-list-with-while animals)
10993 @end group
10994 @end smallexample
10996 @need 800
10997 @noindent
10998 And here is how you could use the @code{dolist} macro:
11000 @smallexample
11001 @group
11002 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
11004 (defun reverse-list-with-dolist (list)
11005   "Using dolist, reverse the order of LIST."
11006   (let (value)  ; make sure list starts empty
11007     (dolist (element list value)
11008       (setq value (cons element value)))))
11010 (reverse-list-with-dolist animals)
11011 @end group
11012 @end smallexample
11014 @need 1250
11015 @noindent
11016 In Info, you can place your cursor after the closing parenthesis of
11017 each expression and type @kbd{C-x C-e}; in each case, you should see
11019 @smallexample
11020 (tiger lion giraffe gazelle)
11021 @end smallexample
11023 @noindent
11024 in the echo area.
11026 For this example, the existing @code{reverse} function is obviously best.
11027 The @code{while} loop is just like our first example (@pxref{Loop
11028 Example, , A @code{while} Loop and a List}).  The @code{while} first
11029 checks whether the list has elements; if so, it constructs a new list
11030 by adding the first element of the list to the existing list (which in
11031 the first iteration of the loop is @code{nil}).  Since the second
11032 element is prepended in front of the first element, and the third
11033 element is prepended in front of the second element, the list is reversed.
11035 In the expression using a @code{while} loop,
11036 the @w{@code{(setq list (cdr list))}}
11037 expression shortens the list, so the @code{while} loop eventually
11038 stops.  In addition, it provides the @code{cons} expression with a new
11039 first element by creating a new and shorter list at each repetition of
11040 the loop.
11042 The @code{dolist} expression does very much the same as the
11043 @code{while} expression, except that the @code{dolist} macro does some
11044 of the work you have to do when writing a @code{while} expression.
11046 Like a @code{while} loop, a @code{dolist} loops.  What is different is
11047 that it automatically shortens the list each time it loops---it
11048 ``@sc{cdr}s down the list'' on its own---and it automatically binds
11049 the @sc{car} of each shorter version of the list to the first of its
11050 arguments.
11052 In the example, the @sc{car} of each shorter version of the list is
11053 referred to using the symbol @samp{element}, the list itself is called
11054 @samp{list}, and the value returned is called @samp{value}.  The
11055 remainder of the @code{dolist} expression is the body.
11057 The @code{dolist} expression binds the @sc{car} of each shorter
11058 version of the list to @code{element} and then evaluates the body of
11059 the expression; and repeats the loop.  The result is returned in
11060 @code{value}.
11062 @node dotimes
11063 @unnumberedsubsec The @code{dotimes} Macro
11064 @findex dotimes
11066 The @code{dotimes} macro is similar to @code{dolist}, except that it
11067 loops a specific number of times.
11069 The first argument to @code{dotimes} is assigned the numbers 0, 1, 2
11070 and so forth each time around the loop, and the value of the third
11071 argument is returned.  You need to provide the value of the second
11072 argument, which is how many times the macro loops.
11074 @need 1250
11075 For example, the following binds the numbers from 0 up to, but not
11076 including, the number 3 to the first argument, @var{number}, and then
11077 constructs a list of the three numbers.  (The first number is 0, the
11078 second number is 1, and the third number is 2; this makes a total of
11079 three numbers in all, starting with zero as the first number.)
11081 @smallexample
11082 @group
11083 (let (value)      ; otherwise a value is a void variable
11084   (dotimes (number 3 value)
11085     (setq value (cons number value))))
11087 @result{} (2 1 0)
11088 @end group
11089 @end smallexample
11091 @noindent
11092 @code{dotimes} returns @code{value}, so the way to use
11093 @code{dotimes} is to operate on some expression @var{number} number of
11094 times and then return the result, either as a list or an atom.
11096 @need 1250
11097 Here is an example of a @code{defun} that uses @code{dotimes} to add
11098 up the number of pebbles in a triangle.
11100 @smallexample
11101 @group
11102 (defun triangle-using-dotimes (number-of-rows)
11103   "Using dotimes, add up the number of pebbles in a triangle."
11104 (let ((total 0))  ; otherwise a total is a void variable
11105   (dotimes (number number-of-rows total)
11106     (setq total (+ total (1+ number))))))
11108 (triangle-using-dotimes 4)
11109 @end group
11110 @end smallexample
11112 @node Recursion
11113 @section Recursion
11114 @cindex Recursion
11116 A recursive function contains code that tells the Lisp interpreter to
11117 call a program that runs exactly like itself, but with slightly
11118 different arguments.  The code runs exactly the same because it has
11119 the same name.  However, even though the program has the same name, it
11120 is not the same entity.  It is different.  In the jargon, it is a
11121 different ``instance''.
11123 Eventually, if the program is written correctly, the ``slightly
11124 different arguments'' will become sufficiently different from the first
11125 arguments that the final instance will stop.
11127 @menu
11128 * Building Robots::             Same model, different serial number ...
11129 * Recursive Definition Parts::  Walk until you stop ...
11130 * Recursion with list::         Using a list as the test whether to recurse.
11131 * Recursive triangle function::
11132 * Recursion with cond::
11133 * Recursive Patterns::          Often used templates.
11134 * No Deferment::                Don't store up work ...
11135 * No deferment solution::
11136 @end menu
11138 @node Building Robots
11139 @subsection Building Robots: Extending the Metaphor
11140 @cindex Building robots
11141 @cindex Robots, building
11143 It is sometimes helpful to think of a running program as a robot that
11144 does a job.  In doing its job, a recursive function calls on a second
11145 robot to help it.  The second robot is identical to the first in every
11146 way, except that the second robot helps the first and has been
11147 passed different arguments than the first.
11149 In a recursive function, the second robot may call a third; and the
11150 third may call a fourth, and so on.  Each of these is a different
11151 entity; but all are clones.
11153 Since each robot has slightly different instructions---the arguments
11154 will differ from one robot to the next---the last robot should know
11155 when to stop.
11157 Let's expand on the metaphor in which a computer program is a robot.
11159 A function definition provides the blueprints for a robot.  When you
11160 install a function definition, that is, when you evaluate a
11161 @code{defun} macro, you install the necessary equipment to build
11162 robots.  It is as if you were in a factory, setting up an assembly
11163 line.  Robots with the same name are built according to the same
11164 blueprints.  So they have, as it were, the same ``model number'', but a
11165 different ``serial number''.
11167 We often say that a recursive function ``calls itself''.  What we mean
11168 is that the instructions in a recursive function cause the Lisp
11169 interpreter to run a different function that has the same name and
11170 does the same job as the first, but with different arguments.
11172 It is important that the arguments differ from one instance to the
11173 next; otherwise, the process will never stop.
11175 @node Recursive Definition Parts
11176 @subsection The Parts of a Recursive Definition
11177 @cindex Parts of a Recursive Definition
11178 @cindex Recursive Definition Parts
11180 A recursive function typically contains a conditional expression which
11181 has three parts:
11183 @enumerate
11184 @item
11185 A true-or-false-test that determines whether the function is called
11186 again, here called the @dfn{do-again-test}.
11188 @item
11189 The name of the function.  When this name is called, a new instance of
11190 the function---a new robot, as it were---is created and told what to do.
11192 @item
11193 An expression that returns a different value each time the function is
11194 called, here called the @dfn{next-step-expression}.  Consequently, the
11195 argument (or arguments) passed to the new instance of the function
11196 will be different from that passed to the previous instance.  This
11197 causes the conditional expression, the @dfn{do-again-test}, to test
11198 false after the correct number of repetitions.
11199 @end enumerate
11201 Recursive functions can be much simpler than any other kind of
11202 function.  Indeed, when people first start to use them, they often look
11203 so mysteriously simple as to be incomprehensible.  Like riding a
11204 bicycle, reading a recursive function definition takes a certain knack
11205 which is hard at first but then seems simple.
11207 @need 1200
11208 There are several different common recursive patterns.  A very simple
11209 pattern looks like this:
11211 @smallexample
11212 @group
11213 (defun @var{name-of-recursive-function} (@var{argument-list})
11214   "@var{documentation}@dots{}"
11215   (if @var{do-again-test}
11216     @var{body}@dots{}
11217     (@var{name-of-recursive-function}
11218          @var{next-step-expression})))
11219 @end group
11220 @end smallexample
11222 Each time a recursive function is evaluated, a new instance of it is
11223 created and told what to do.  The arguments tell the instance what to do.
11225 An argument is bound to the value of the next-step-expression.  Each
11226 instance runs with a different value of the next-step-expression.
11228 The value in the next-step-expression is used in the do-again-test.
11230 The value returned by the next-step-expression is passed to the new
11231 instance of the function, which evaluates it (or some
11232 transmogrification of it) to determine whether to continue or stop.
11233 The next-step-expression is designed so that the do-again-test returns
11234 false when the function should no longer be repeated.
11236 The do-again-test is sometimes called the @dfn{stop condition},
11237 since it stops the repetitions when it tests false.
11239 @node Recursion with list
11240 @subsection Recursion with a List
11242 The example of a @code{while} loop that printed the elements of a list
11243 of numbers can be written recursively.  Here is the code, including
11244 an expression to set the value of the variable @code{animals} to a list.
11246 If you are reading this in Info in Emacs, you can evaluate this
11247 expression directly in Info.  Otherwise, you must copy the example
11248 to the @file{*scratch*} buffer and evaluate each expression there.
11249 Use @kbd{C-u C-x C-e} to evaluate the
11250 @code{(print-elements-recursively animals)} expression so that the
11251 results are printed in the buffer; otherwise the Lisp interpreter will
11252 try to squeeze the results into the one line of the echo area.
11254 Also, place your cursor immediately after the last closing parenthesis
11255 of the @code{print-elements-recursively} function, before the comment.
11256 Otherwise, the Lisp interpreter will try to evaluate the comment.
11258 @findex print-elements-recursively
11259 @smallexample
11260 @group
11261 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
11263 (defun print-elements-recursively (list)
11264   "Print each element of LIST on a line of its own.
11265 Uses recursion."
11266   (when list                            ; @r{do-again-test}
11267         (print (car list))              ; @r{body}
11268         (print-elements-recursively     ; @r{recursive call}
11269          (cdr list))))                  ; @r{next-step-expression}
11271 (print-elements-recursively animals)
11272 @end group
11273 @end smallexample
11275 The @code{print-elements-recursively} function first tests whether
11276 there is any content in the list; if there is, the function prints the
11277 first element of the list, the @sc{car} of the list.  Then the
11278 function ``invokes itself'', but gives itself as its argument, not the
11279 whole list, but the second and subsequent elements of the list, the
11280 @sc{cdr} of the list.
11282 Put another way, if the list is not empty, the function invokes
11283 another instance of code that is similar to the initial code, but is a
11284 different thread of execution, with different arguments than the first
11285 instance.
11287 Put in yet another way, if the list is not empty, the first robot
11288 assembles a second robot and tells it what to do; the second robot is
11289 a different individual from the first, but is the same model.
11291 When the second evaluation occurs, the @code{when} expression is
11292 evaluated and if true, prints the first element of the list it
11293 receives as its argument (which is the second element of the original
11294 list).  Then the function ``calls itself'' with the @sc{cdr} of the list
11295 it is invoked with, which (the second time around) is the @sc{cdr} of
11296 the @sc{cdr} of the original list.
11298 Note that although we say that the function ``calls itself'', what we
11299 mean is that the Lisp interpreter assembles and instructs a new
11300 instance of the program.  The new instance is a clone of the first,
11301 but is a separate individual.
11303 Each time the function ``invokes itself'', it invokes itself on a
11304 shorter version of the original list.  It creates a new instance that
11305 works on a shorter list.
11307 Eventually, the function invokes itself on an empty list.  It creates
11308 a new instance whose argument is @code{nil}.  The conditional expression
11309 tests the value of @code{list}.  Since the value of @code{list} is
11310 @code{nil}, the @code{when} expression tests false so the then-part is
11311 not evaluated.  The function as a whole then returns @code{nil}.
11313 @need 1200
11314 When you evaluate the expression @code{(print-elements-recursively
11315 animals)} in the @file{*scratch*} buffer, you see this result:
11317 @smallexample
11318 @group
11319 gazelle
11321 giraffe
11323 lion
11325 tiger
11327 @end group
11328 @end smallexample
11330 @need 2000
11331 @node Recursive triangle function
11332 @subsection Recursion in Place of a Counter
11333 @findex triangle-recursively
11335 @need 1200
11336 The @code{triangle} function described in a previous section can also
11337 be written recursively.  It looks like this:
11339 @smallexample
11340 @group
11341 (defun triangle-recursively (number)
11342   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11343 Uses recursion."
11344   (if (= number 1)                    ; @r{do-again-test}
11345       1                               ; @r{then-part}
11346     (+ number                         ; @r{else-part}
11347        (triangle-recursively          ; @r{recursive call}
11348         (1- number)))))               ; @r{next-step-expression}
11350 (triangle-recursively 7)
11351 @end group
11352 @end smallexample
11354 @noindent
11355 You can install this function by evaluating it and then try it by
11356 evaluating @code{(triangle-recursively 7)}.  (Remember to put your
11357 cursor immediately after the last parenthesis of the function
11358 definition, before the comment.)  The function evaluates to 28.
11360 To understand how this function works, let's consider what happens in the
11361 various cases when the function is passed 1, 2, 3, or 4 as the value of
11362 its argument.
11364 @menu
11365 * Recursive Example arg of 1 or 2::
11366 * Recursive Example arg of 3 or 4::
11367 @end menu
11369 @ifnottex
11370 @node Recursive Example arg of 1 or 2
11371 @unnumberedsubsubsec An argument of 1 or 2
11372 @end ifnottex
11374 First, what happens if the value of the argument is 1?
11376 The function has an @code{if} expression after the documentation
11377 string.  It tests whether the value of @code{number} is equal to 1; if
11378 so, Emacs evaluates the then-part of the @code{if} expression, which
11379 returns the number 1 as the value of the function.  (A triangle with
11380 one row has one pebble in it.)
11382 Suppose, however, that the value of the argument is 2.  In this case,
11383 Emacs evaluates the else-part of the @code{if} expression.
11385 @need 1200
11386 The else-part consists of an addition, the recursive call to
11387 @code{triangle-recursively} and a decrementing action; and it looks like
11388 this:
11390 @smallexample
11391 (+ number (triangle-recursively (1- number)))
11392 @end smallexample
11394 When Emacs evaluates this expression, the innermost expression is
11395 evaluated first; then the other parts in sequence.  Here are the steps
11396 in detail:
11398 @table @i
11399 @item Step 1 @w{  } Evaluate the innermost expression.
11401 The innermost expression is @code{(1- number)} so Emacs decrements the
11402 value of @code{number} from 2 to 1.
11404 @item Step 2 @w{  } Evaluate the @code{triangle-recursively} function.
11406 The Lisp interpreter creates an individual instance of
11407 @code{triangle-recursively}.  It does not matter that this function is
11408 contained within itself.  Emacs passes the result Step 1 as the
11409 argument used by this instance of the @code{triangle-recursively}
11410 function
11412 In this case, Emacs evaluates @code{triangle-recursively} with an
11413 argument of 1.  This means that this evaluation of
11414 @code{triangle-recursively} returns 1.
11416 @item Step 3 @w{  } Evaluate the value of @code{number}.
11418 The variable @code{number} is the second element of the list that
11419 starts with @code{+}; its value is 2.
11421 @item Step 4 @w{  } Evaluate the @code{+} expression.
11423 The @code{+} expression receives two arguments, the first
11424 from the evaluation of @code{number} (Step 3) and the second from the
11425 evaluation of @code{triangle-recursively} (Step 2).
11427 The result of the addition is the sum of 2 plus 1, and the number 3 is
11428 returned, which is correct.  A triangle with two rows has three
11429 pebbles in it.
11430 @end table
11432 @node Recursive Example arg of 3 or 4
11433 @unnumberedsubsubsec An argument of 3 or 4
11435 Suppose that @code{triangle-recursively} is called with an argument of
11438 @table @i
11439 @item Step 1 @w{  } Evaluate the do-again-test.
11441 The @code{if} expression is evaluated first.  This is the do-again
11442 test and returns false, so the else-part of the @code{if} expression
11443 is evaluated.  (Note that in this example, the do-again-test causes
11444 the function to call itself when it tests false, not when it tests
11445 true.)
11447 @item Step 2 @w{  } Evaluate the innermost expression of the else-part.
11449 The innermost expression of the else-part is evaluated, which decrements
11450 3 to 2.  This is the next-step-expression.
11452 @item Step 3 @w{  } Evaluate the @code{triangle-recursively} function.
11454 The number 2 is passed to the @code{triangle-recursively} function.
11456 We already know what happens when Emacs evaluates @code{triangle-recursively} with
11457 an argument of 2.  After going through the sequence of actions described
11458 earlier, it returns a value of 3.  So that is what will happen here.
11460 @item Step 4 @w{  } Evaluate the addition.
11462 3 will be passed as an argument to the addition and will be added to the
11463 number with which the function was called, which is 3.
11464 @end table
11466 @noindent
11467 The value returned by the function as a whole will be 6.
11469 Now that we know what will happen when @code{triangle-recursively} is
11470 called with an argument of 3, it is evident what will happen if it is
11471 called with an argument of 4:
11473 @quotation
11474 @need 800
11475 In the recursive call, the evaluation of
11477 @smallexample
11478 (triangle-recursively (1- 4))
11479 @end smallexample
11481 @need 800
11482 @noindent
11483 will return the value of evaluating
11485 @smallexample
11486 (triangle-recursively 3)
11487 @end smallexample
11489 @noindent
11490 which is 6 and this value will be added to 4 by the addition in the
11491 third line.
11492 @end quotation
11494 @noindent
11495 The value returned by the function as a whole will be 10.
11497 Each time @code{triangle-recursively} is evaluated, it evaluates a
11498 version of itself---a different instance of itself---with a smaller
11499 argument, until the argument is small enough so that it does not
11500 evaluate itself.
11502 Note that this particular design for a recursive function
11503 requires that operations be deferred.
11505 Before @code{(triangle-recursively 7)} can calculate its answer, it
11506 must call @code{(triangle-recursively 6)}; and before
11507 @code{(triangle-recursively 6)} can calculate its answer, it must call
11508 @code{(triangle-recursively 5)}; and so on.  That is to say, the
11509 calculation that @code{(triangle-recursively 7)} makes must be
11510 deferred until @code{(triangle-recursively 6)} makes its calculation;
11511 and @code{(triangle-recursively 6)} must defer until
11512 @code{(triangle-recursively 5)} completes; and so on.
11514 If each of these instances of @code{triangle-recursively} are thought
11515 of as different robots, the first robot must wait for the second to
11516 complete its job, which must wait until the third completes, and so
11519 There is a way around this kind of waiting, which we will discuss in
11520 @ref{No Deferment, , Recursion without Deferments}.
11522 @node Recursion with cond
11523 @subsection Recursion Example Using @code{cond}
11524 @findex cond
11526 The version of @code{triangle-recursively} described earlier is written
11527 with the @code{if} special form.  It can also be written using another
11528 special form called @code{cond}.  The name of the special form
11529 @code{cond} is an abbreviation of the word @samp{conditional}.
11531 Although the @code{cond} special form is not used as often in the
11532 Emacs Lisp sources as @code{if}, it is used often enough to justify
11533 explaining it.
11535 @need 800
11536 The template for a @code{cond} expression looks like this:
11538 @smallexample
11539 @group
11540 (cond
11541  @var{body}@dots{})
11542 @end group
11543 @end smallexample
11545 @noindent
11546 where the @var{body} is a series of lists.
11548 @need 800
11549 Written out more fully, the template looks like this:
11551 @smallexample
11552 @group
11553 (cond
11554  (@var{first-true-or-false-test} @var{first-consequent})
11555  (@var{second-true-or-false-test} @var{second-consequent})
11556  (@var{third-true-or-false-test} @var{third-consequent})
11557   @dots{})
11558 @end group
11559 @end smallexample
11561 When the Lisp interpreter evaluates the @code{cond} expression, it
11562 evaluates the first element (the @sc{car} or true-or-false-test) of
11563 the first expression in a series of expressions within the body of the
11564 @code{cond}.
11566 If the true-or-false-test returns @code{nil} the rest of that
11567 expression, the consequent, is skipped and  the true-or-false-test of the
11568 next expression is evaluated.  When an expression is found whose
11569 true-or-false-test returns a value that is not @code{nil}, the
11570 consequent of that expression is evaluated.  The consequent can be one
11571 or more expressions.  If the consequent consists of more than one
11572 expression, the expressions are evaluated in sequence and the value of
11573 the last one is returned.  If the expression does not have a consequent,
11574 the value of the true-or-false-test is returned.
11576 If none of the true-or-false-tests test true, the @code{cond} expression
11577 returns @code{nil}.
11579 @need 1250
11580 Written using @code{cond}, the @code{triangle} function looks like this:
11582 @smallexample
11583 @group
11584 (defun triangle-using-cond (number)
11585   (cond ((<= number 0) 0)
11586         ((= number 1) 1)
11587         ((> number 1)
11588          (+ number (triangle-using-cond (1- number))))))
11589 @end group
11590 @end smallexample
11592 @noindent
11593 In this example, the @code{cond} returns 0 if the number is less than or
11594 equal to 0, it returns 1 if the number is 1 and it evaluates @code{(+
11595 number (triangle-using-cond (1- number)))} if the number is greater than
11598 @node Recursive Patterns
11599 @subsection Recursive Patterns
11600 @cindex Recursive Patterns
11602 Here are three common recursive patterns.  Each involves a list.
11603 Recursion does not need to involve lists, but Lisp is designed for lists
11604 and this provides a sense of its primal capabilities.
11606 @menu
11607 * Every::
11608 * Accumulate::
11609 * Keep::
11610 @end menu
11612 @node Every
11613 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{every}
11614 @cindex Every, type of recursive pattern
11615 @cindex Recursive pattern - every
11617 In the @code{every} recursive pattern, an action is performed on every
11618 element of a list.
11620 @need 1500
11621 The basic pattern is:
11623 @itemize @bullet
11624 @item
11625 If a list be empty, return @code{nil}.
11626 @item
11627 Else, act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list)
11628     @itemize @minus
11629     @item
11630     through a recursive call by the function on the rest (the
11631     @sc{cdr}) of the list,
11632     @item
11633     and, optionally, combine the acted-on element, using @code{cons},
11634     with the results of acting on the rest.
11635     @end itemize
11636 @end itemize
11638 @need 1500
11639 Here is example:
11641 @smallexample
11642 @group
11643 (defun square-each (numbers-list)
11644   "Square each of a NUMBERS LIST, recursively."
11645   (if (not numbers-list)                ; do-again-test
11646       nil
11647     (cons
11648      (* (car numbers-list) (car numbers-list))
11649      (square-each (cdr numbers-list))))) ; next-step-expression
11650 @end group
11652 @group
11653 (square-each '(1 2 3))
11654     @result{} (1 4 9)
11655 @end group
11656 @end smallexample
11658 @need 1200
11659 @noindent
11660 If @code{numbers-list} is empty, do nothing.  But if it has content,
11661 construct a list combining the square of the first number in the list
11662 with the result of the recursive call.
11664 (The example follows the pattern exactly: @code{nil} is returned if
11665 the numbers' list is empty.  In practice, you would write the
11666 conditional so it carries out the action when the numbers' list is not
11667 empty.)
11669 The @code{print-elements-recursively} function (@pxref{Recursion with
11670 list, , Recursion with a List}) is another example of an @code{every}
11671 pattern, except in this case, rather than bring the results together
11672 using @code{cons}, we print each element of output.
11674 @need 1250
11675 The @code{print-elements-recursively} function looks like this:
11677 @smallexample
11678 @group
11679 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
11680 @end group
11682 @group
11683 (defun print-elements-recursively (list)
11684   "Print each element of LIST on a line of its own.
11685 Uses recursion."
11686   (when list                            ; @r{do-again-test}
11687         (print (car list))              ; @r{body}
11688         (print-elements-recursively     ; @r{recursive call}
11689          (cdr list))))                  ; @r{next-step-expression}
11691 (print-elements-recursively animals)
11692 @end group
11693 @end smallexample
11695 @need 1500
11696 The pattern for @code{print-elements-recursively} is:
11698 @itemize @bullet
11699 @item
11700 When the list is empty, do nothing.
11701 @item
11702 But when the list has at least one element,
11703     @itemize @minus
11704     @item
11705     act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list),
11706     @item
11707     and make a recursive call on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11708     @end itemize
11709 @end itemize
11711 @node Accumulate
11712 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{accumulate}
11713 @cindex Accumulate, type of recursive pattern
11714 @cindex Recursive pattern - accumulate
11716 Another recursive pattern is called the @code{accumulate} pattern.  In
11717 the @code{accumulate} recursive pattern, an action is performed on
11718 every element of a list and the result of that action is accumulated
11719 with the results of performing the action on the other elements.
11721 This is very like the ``every'' pattern using @code{cons}, except that
11722 @code{cons} is not used, but some other combiner.
11724 @need 1500
11725 The pattern is:
11727 @itemize @bullet
11728 @item
11729 If a list be empty, return zero or some other constant.
11730 @item
11731 Else, act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list),
11732     @itemize @minus
11733     @item
11734     and combine that acted-on element, using @code{+} or
11735     some other combining function, with
11736     @item
11737     a recursive call by the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11738     @end itemize
11739 @end itemize
11741 @need 1500
11742 Here is an example:
11744 @smallexample
11745 @group
11746 (defun add-elements (numbers-list)
11747   "Add the elements of NUMBERS-LIST together."
11748   (if (not numbers-list)
11749       0
11750     (+ (car numbers-list) (add-elements (cdr numbers-list)))))
11751 @end group
11753 @group
11754 (add-elements '(1 2 3 4))
11755     @result{} 10
11756 @end group
11757 @end smallexample
11759 @xref{Files List, , Making a List of Files}, for an example of the
11760 accumulate pattern.
11762 @node Keep
11763 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{keep}
11764 @cindex Keep, type of recursive pattern
11765 @cindex Recursive pattern - keep
11767 A third recursive pattern is called the @code{keep} pattern.
11768 In the @code{keep} recursive pattern, each element of a list is tested;
11769 the element is acted on and the results are kept only if the element
11770 meets a criterion.
11772 Again, this is very like the ``every'' pattern, except the element is
11773 skipped unless it meets a criterion.
11775 @need 1500
11776 The pattern has three parts:
11778 @itemize @bullet
11779 @item
11780 If a list be empty, return @code{nil}.
11781 @item
11782 Else, if the beginning of the list (the @sc{car} of the list) passes
11783         a test
11784     @itemize @minus
11785     @item
11786     act on that element and combine it, using @code{cons} with
11787     @item
11788     a recursive call by the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11789     @end itemize
11790 @item
11791 Otherwise, if the beginning of the list (the @sc{car} of the list) fails
11792 the test
11793     @itemize @minus
11794     @item
11795     skip on that element,
11796     @item
11797     and, recursively call the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11798     @end itemize
11799 @end itemize
11801 @need 1500
11802 Here is an example that uses @code{cond}:
11804 @smallexample
11805 @group
11806 (defun keep-three-letter-words (word-list)
11807   "Keep three letter words in WORD-LIST."
11808   (cond
11809    ;; First do-again-test: stop-condition
11810    ((not word-list) nil)
11812    ;; Second do-again-test: when to act
11813    ((eq 3 (length (symbol-name (car word-list))))
11814     ;; combine acted-on element with recursive call on shorter list
11815     (cons (car word-list) (keep-three-letter-words (cdr word-list))))
11817    ;; Third do-again-test: when to skip element;
11818    ;;   recursively call shorter list with next-step expression
11819    (t (keep-three-letter-words (cdr word-list)))))
11820 @end group
11822 @group
11823 (keep-three-letter-words '(one two three four five six))
11824     @result{} (one two six)
11825 @end group
11826 @end smallexample
11828 It goes without saying that you need not use @code{nil} as the test for
11829 when to stop; and you can, of course, combine these patterns.
11831 @node No Deferment
11832 @subsection Recursion without Deferments
11833 @cindex Deferment in recursion
11834 @cindex Recursion without Deferments
11836 Let's consider again what happens with the @code{triangle-recursively}
11837 function.  We will find that the intermediate calculations are
11838 deferred until all can be done.
11840 @need 800
11841 Here is the function definition:
11843 @smallexample
11844 @group
11845 (defun triangle-recursively (number)
11846   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11847 Uses recursion."
11848   (if (= number 1)                    ; @r{do-again-test}
11849       1                               ; @r{then-part}
11850     (+ number                         ; @r{else-part}
11851        (triangle-recursively          ; @r{recursive call}
11852         (1- number)))))               ; @r{next-step-expression}
11853 @end group
11854 @end smallexample
11856 What happens when we call this function with a argument of 7?
11858 The first instance of the @code{triangle-recursively} function adds
11859 the number 7 to the value returned by a second instance of
11860 @code{triangle-recursively}, an instance that has been passed an
11861 argument of 6.  That is to say, the first calculation is:
11863 @smallexample
11864 (+ 7 (triangle-recursively 6))
11865 @end smallexample
11867 @noindent
11868 The first instance of @code{triangle-recursively}---you may want to
11869 think of it as a little robot---cannot complete its job.  It must hand
11870 off the calculation for @code{(triangle-recursively 6)} to a second
11871 instance of the program, to a second robot.  This second individual is
11872 completely different from the first one; it is, in the jargon, a
11873 ``different instantiation''.  Or, put another way, it is a different
11874 robot.  It is the same model as the first; it calculates triangle
11875 numbers recursively; but it has a different serial number.
11877 And what does @code{(triangle-recursively 6)} return?  It returns the
11878 number 6 added to the value returned by evaluating
11879 @code{triangle-recursively} with an argument of 5.  Using the robot
11880 metaphor, it asks yet another robot to help it.
11882 @need 800
11883 Now the total is:
11885 @smallexample
11886 (+ 7 6 (triangle-recursively 5))
11887 @end smallexample
11889 @need 800
11890 And what happens next?
11892 @smallexample
11893 (+ 7 6 5 (triangle-recursively 4))
11894 @end smallexample
11896 Each time @code{triangle-recursively} is called, except for the last
11897 time, it creates another instance of the program---another robot---and
11898 asks it to make a calculation.
11900 @need 800
11901 Eventually, the full addition is set up and performed:
11903 @smallexample
11904 (+ 7 6 5 4 3 2 1)
11905 @end smallexample
11907 This design for the function defers the calculation of the first step
11908 until the second can be done, and defers that until the third can be
11909 done, and so on.  Each deferment means the computer must remember what
11910 is being waited on.  This is not a problem when there are only a few
11911 steps, as in this example.  But it can be a problem when there are
11912 more steps.
11914 @node No deferment solution
11915 @subsection No Deferment Solution
11916 @cindex No deferment solution
11917 @cindex Solution without deferment
11919 The solution to the problem of deferred operations is to write in a
11920 manner that does not defer operations@footnote{The phrase @dfn{tail
11921 recursive} is used to describe such a process, one that uses
11922 ``constant space''.}.  This requires
11923 writing to a different pattern, often one that involves writing two
11924 function definitions, an ``initialization'' function and a ``helper''
11925 function.
11927 The ``initialization'' function sets up the job; the ``helper'' function
11928 does the work.
11930 @need 1200
11931 Here are the two function definitions for adding up numbers.  They are
11932 so simple, I find them hard to understand.
11934 @smallexample
11935 @group
11936 (defun triangle-initialization (number)
11937   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11938 This is the `initialization' component of a two function
11939 duo that uses recursion."
11940   (triangle-recursive-helper 0 0 number))
11941 @end group
11942 @end smallexample
11944 @smallexample
11945 @group
11946 (defun triangle-recursive-helper (sum counter number)
11947   "Return SUM, using COUNTER, through NUMBER inclusive.
11948 This is the `helper' component of a two function duo
11949 that uses recursion."
11950   (if (> counter number)
11951       sum
11952     (triangle-recursive-helper (+ sum counter)  ; @r{sum}
11953                                (1+ counter)     ; @r{counter}
11954                                number)))        ; @r{number}
11955 @end group
11956 @end smallexample
11958 @need 1250
11959 Install both function definitions by evaluating them, then call
11960 @code{triangle-initialization} with 2 rows:
11962 @smallexample
11963 @group
11964 (triangle-initialization 2)
11965     @result{} 3
11966 @end group
11967 @end smallexample
11969 The ``initialization'' function calls the first instance of the ``helper''
11970 function with three arguments: zero, zero, and a number which is the
11971 number of rows in the triangle.
11973 The first two arguments passed to the ``helper'' function are
11974 initialization values.  These values are changed when
11975 @code{triangle-recursive-helper} invokes new instances.@footnote{The
11976 jargon is mildly confusing:  @code{triangle-recursive-helper} uses a
11977 process that is iterative in a procedure that is recursive.  The
11978 process is called iterative because the computer need only record the
11979 three values, @code{sum}, @code{counter}, and @code{number}; the
11980 procedure is recursive because the function ``calls itself''.  On the
11981 other hand, both the process and the procedure used by
11982 @code{triangle-recursively} are called recursive.  The word
11983 ``recursive'' has different meanings in the two contexts.}
11985 Let's see what happens when we have a triangle that has one row.  (This
11986 triangle will have one pebble in it!)
11988 @need 1200
11989 @code{triangle-initialization} will call its helper with
11990 the arguments @w{@code{0 0 1}}.  That function will run the conditional
11991 test whether @code{(> counter number)}:
11993 @smallexample
11994 (> 0 1)
11995 @end smallexample
11997 @need 1200
11998 @noindent
11999 and find that the result is false, so it will invoke
12000 the else-part of the @code{if} clause:
12002 @smallexample
12003 @group
12004     (triangle-recursive-helper
12005      (+ sum counter)  ; @r{sum plus counter} @result{} @r{sum}
12006      (1+ counter)     ; @r{increment counter} @result{} @r{counter}
12007      number)          ; @r{number stays the same}
12008 @end group
12009 @end smallexample
12011 @need 800
12012 @noindent
12013 which will first compute:
12015 @smallexample
12016 @group
12017 (triangle-recursive-helper (+ 0 0)  ; @r{sum}
12018                            (1+ 0)   ; @r{counter}
12019                            1)       ; @r{number}
12020 @exdent which is:
12022 (triangle-recursive-helper 0 1 1)
12023 @end group
12024 @end smallexample
12026 Again, @code{(> counter number)} will be false, so again, the Lisp
12027 interpreter will evaluate @code{triangle-recursive-helper}, creating a
12028 new instance with new arguments.
12030 @need 800
12031 This new instance will be;
12033 @smallexample
12034 @group
12035     (triangle-recursive-helper
12036      (+ sum counter)  ; @r{sum plus counter} @result{} @r{sum}
12037      (1+ counter)     ; @r{increment counter} @result{} @r{counter}
12038      number)          ; @r{number stays the same}
12040 @exdent which is:
12042 (triangle-recursive-helper 1 2 1)
12043 @end group
12044 @end smallexample
12046 In this case, the @code{(> counter number)} test will be true!  So the
12047 instance will return the value of the sum, which will be 1, as
12048 expected.
12050 Now, let's pass @code{triangle-initialization} an argument
12051 of 2, to find out how many pebbles there are in a triangle with two rows.
12053 That function calls @code{(triangle-recursive-helper 0 0 2)}.
12055 @need 800
12056 In stages, the instances called will be:
12058 @smallexample
12059 @group
12060                           @r{sum counter number}
12061 (triangle-recursive-helper 0    1       2)
12063 (triangle-recursive-helper 1    2       2)
12065 (triangle-recursive-helper 3    3       2)
12066 @end group
12067 @end smallexample
12069 When the last instance is called, the @code{(> counter number)} test
12070 will be true, so the instance will return the value of @code{sum},
12071 which will be 3.
12073 This kind of pattern helps when you are writing functions that can use
12074 many resources in a computer.
12076 @need 1500
12077 @node Looping exercise
12078 @section Looping Exercise
12080 @itemize @bullet
12081 @item
12082 Write a function similar to @code{triangle} in which each row has a
12083 value which is the square of the row number.  Use a @code{while} loop.
12085 @item
12086 Write a function similar to @code{triangle} that multiplies instead of
12087 adds the values.
12089 @item
12090 Rewrite these two functions recursively.  Rewrite these functions
12091 using @code{cond}.
12093 @c comma in printed title causes problem in Info cross reference
12094 @item
12095 Write a function for Texinfo mode that creates an index entry at the
12096 beginning of a paragraph for every @samp{@@dfn} within the paragraph.
12097 (In a Texinfo file, @samp{@@dfn} marks a definition.  This book is
12098 written in Texinfo.)
12100 Many of the functions you will need are described in two of the
12101 previous chapters, @ref{Cutting & Storing Text, , Cutting and Storing
12102 Text}, and @ref{Yanking, , Yanking Text Back}.  If you use
12103 @code{forward-paragraph} to put the index entry at the beginning of
12104 the paragraph, you will have to use @w{@kbd{C-h f}}
12105 (@code{describe-function}) to find out how to make the command go
12106 backwards.
12108 For more information, see
12109 @ifinfo
12110 @ref{Indicating, , Indicating Definitions, texinfo}.
12111 @end ifinfo
12112 @ifhtml
12113 @ref{Indicating, , Indicating, texinfo, Texinfo Manual}, which goes to
12114 a Texinfo manual in the current directory.  Or, if you are on the
12115 Internet, see
12116 @uref{http://www.gnu.org/software/texinfo/manual/texinfo/}
12117 @end ifhtml
12118 @iftex
12119 ``Indicating Definitions, Commands, etc.''@: in @cite{Texinfo, The GNU
12120 Documentation Format}.
12121 @end iftex
12122 @end itemize
12124 @node Regexp Search
12125 @chapter Regular Expression Searches
12126 @cindex Searches, illustrating
12127 @cindex Regular expression searches
12128 @cindex Patterns, searching for
12129 @cindex Motion by sentence and paragraph
12130 @cindex Sentences, movement by
12131 @cindex Paragraphs, movement by
12133 Regular expression searches are used extensively in GNU Emacs.  The
12134 two functions, @code{forward-sentence} and @code{forward-paragraph},
12135 illustrate these searches well.  They use regular expressions to find
12136 where to move point.  The phrase ``regular expression'' is often written
12137 as ``regexp''.
12139 Regular expression searches are described in @ref{Regexp Search, ,
12140 Regular Expression Search, emacs, The GNU Emacs Manual}, as well as in
12141 @ref{Regular Expressions, , , elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
12142 Manual}.  In writing this chapter, I am presuming that you have at
12143 least a mild acquaintance with them.  The major point to remember is
12144 that regular expressions permit you to search for patterns as well as
12145 for literal strings of characters.  For example, the code in
12146 @code{forward-sentence} searches for the pattern of possible
12147 characters that could mark the end of a sentence, and moves point to
12148 that spot.
12150 Before looking at the code for the @code{forward-sentence} function, it
12151 is worth considering what the pattern that marks the end of a sentence
12152 must be.  The pattern is discussed in the next section; following that
12153 is a description of the regular expression search function,
12154 @code{re-search-forward}.  The @code{forward-sentence} function
12155 is described in the section following.  Finally, the
12156 @code{forward-paragraph} function is described in the last section of
12157 this chapter.  @code{forward-paragraph} is a complex function that
12158 introduces several new features.
12160 @menu
12161 * sentence-end::                The regular expression for @code{sentence-end}.
12162 * re-search-forward::           Very similar to @code{search-forward}.
12163 * forward-sentence::            A straightforward example of regexp search.
12164 * forward-paragraph::           A somewhat complex example.
12165 * etags::                       How to create your own @file{TAGS} table.
12166 * Regexp Review::
12167 * re-search Exercises::
12168 @end menu
12170 @node sentence-end
12171 @section The Regular Expression for @code{sentence-end}
12172 @findex sentence-end
12174 The symbol @code{sentence-end} is bound to the pattern that marks the
12175 end of a sentence.  What should this regular expression be?
12177 Clearly, a sentence may be ended by a period, a question mark, or an
12178 exclamation mark.  Indeed, in English, only clauses that end with one
12179 of those three characters should be considered the end of a sentence.
12180 This means that the pattern should include the character set:
12182 @smallexample
12183 [.?!]
12184 @end smallexample
12186 However, we do not want @code{forward-sentence} merely to jump to a
12187 period, a question mark, or an exclamation mark, because such a character
12188 might be used in the middle of a sentence.  A period, for example, is
12189 used after abbreviations.  So other information is needed.
12191 According to convention, you type two spaces after every sentence, but
12192 only one space after a period, a question mark, or an exclamation mark in
12193 the body of a sentence.  So a period, a question mark, or an exclamation
12194 mark followed by two spaces is a good indicator of an end of sentence.
12195 However, in a file, the two spaces may instead be a tab or the end of a
12196 line.  This means that the regular expression should include these three
12197 items as alternatives.
12199 @need 800
12200 This group of alternatives will look like this:
12202 @smallexample
12203 @group
12204 \\($\\| \\|  \\)
12205        ^   ^^
12206       TAB  SPC
12207 @end group
12208 @end smallexample
12210 @noindent
12211 Here, @samp{$} indicates the end of the line, and I have pointed out
12212 where the tab and two spaces are inserted in the expression.  Both are
12213 inserted by putting the actual characters into the expression.
12215 Two backslashes, @samp{\\}, are required before the parentheses and
12216 vertical bars: the first backslash quotes the following backslash in
12217 Emacs; and the second indicates that the following character, the
12218 parenthesis or the vertical bar, is special.
12220 @need 1000
12221 Also, a sentence may be followed by one or more carriage returns, like
12222 this:
12224 @smallexample
12225 @group
12228 @end group
12229 @end smallexample
12231 @noindent
12232 Like tabs and spaces, a carriage return is inserted into a regular
12233 expression by inserting it literally.  The asterisk indicates that the
12234 @key{RET} is repeated zero or more times.
12236 But a sentence end does not consist only of a period, a question mark or
12237 an exclamation mark followed by appropriate space: a closing quotation
12238 mark or a closing brace of some kind may precede the space.  Indeed more
12239 than one such mark or brace may precede the space.  These require a
12240 expression that looks like this:
12242 @smallexample
12243 []\"')@}]*
12244 @end smallexample
12246 In this expression, the first @samp{]} is the first character in the
12247 expression; the second character is @samp{"}, which is preceded by a
12248 @samp{\} to tell Emacs the @samp{"} is @emph{not} special.  The last
12249 three characters are @samp{'}, @samp{)}, and @samp{@}}.
12251 All this suggests what the regular expression pattern for matching the
12252 end of a sentence should be; and, indeed, if we evaluate
12253 @code{sentence-end} we find that it returns the following value:
12255 @smallexample
12256 @group
12257 sentence-end
12258      @result{} "[.?!][]\"')@}]*\\($\\|     \\|  \\)[
12260 @end group
12261 @end smallexample
12263 @noindent
12264 (Well, not in GNU Emacs 22; that is because of an effort to make the
12265 process simpler and to handle more glyphs and languages.  When the
12266 value of @code{sentence-end} is @code{nil}, then use the value defined
12267 by the function @code{sentence-end}.  (Here is a use of the difference
12268 between a value and a function in Emacs Lisp.)  The function returns a
12269 value constructed from the variables @code{sentence-end-base},
12270 @code{sentence-end-double-space}, @code{sentence-end-without-period},
12271 and @code{sentence-end-without-space}.  The critical variable is
12272 @code{sentence-end-base}; its global value is similar to the one
12273 described above but it also contains two additional quotation marks.
12274 These have differing degrees of curliness.  The
12275 @code{sentence-end-without-period} variable, when true, tells Emacs
12276 that a sentence may end without a period, such as text in Thai.)
12278 @ignore
12279 @noindent
12280 (Note that here the @key{TAB}, two spaces, and  @key{RET} are shown
12281 literally in the pattern.)
12283 This regular expression can be deciphered as follows:
12285 @table @code
12286 @item [.?!]
12287 The first part of the pattern is the three characters, a period, a question
12288 mark and an exclamation mark, within square brackets.  The pattern must
12289 begin with one or other of these characters.
12291 @item []\"')@}]*
12292 The second part of the pattern is the group of closing braces and
12293 quotation marks, which can appear zero or more times.  These may follow
12294 the period, question mark or exclamation mark.  In a regular expression,
12295 the backslash, @samp{\}, followed by the double quotation mark,
12296 @samp{"}, indicates the class of string-quote characters.  Usually, the
12297 double quotation mark is the only character in this class.  The
12298 asterisk, @samp{*}, indicates that the items in the previous group (the
12299 group surrounded by square brackets, @samp{[]}) may be repeated zero or
12300 more times.
12302 @item \\($\\|   \\|  \\)
12303 The third part of the pattern is one or other of: either the end of a
12304 line, or two blank spaces, or a tab.  The double back-slashes are used
12305 to prevent Emacs from reading the parentheses and vertical bars as part
12306 of the search pattern; the parentheses are used to mark the group and
12307 the vertical bars are used to indicated that the patterns to either side
12308 of them are alternatives.  The dollar sign is used to indicate the end
12309 of a line and both the two spaces and the tab are each inserted as is to
12310 indicate what they are.
12312 @item [@key{RET}]*
12313 Finally, the last part of the pattern indicates that the end of the line
12314 or the whitespace following the period, question mark or exclamation
12315 mark may, but need not, be followed by one or more carriage returns.  In
12316 the pattern, the carriage return is inserted as an actual carriage
12317 return between square brackets but here it is shown as @key{RET}.
12318 @end table
12319 @end ignore
12321 @node re-search-forward
12322 @section The @code{re-search-forward} Function
12323 @findex re-search-forward
12325 The @code{re-search-forward} function is very like the
12326 @code{search-forward} function.  (@xref{search-forward, , The
12327 @code{search-forward} Function}.)
12329 @code{re-search-forward} searches for a regular expression.  If the
12330 search is successful, it leaves point immediately after the last
12331 character in the target.  If the search is backwards, it leaves point
12332 just before the first character in the target.  You may tell
12333 @code{re-search-forward} to return @code{t} for true.  (Moving point
12334 is therefore a ``side effect''.)
12336 Like @code{search-forward}, the @code{re-search-forward} function takes
12337 four arguments:
12339 @enumerate
12340 @item
12341 The first argument is the regular expression that the function searches
12342 for.  The regular expression will be a string between quotation marks.
12344 @item
12345 The optional second argument limits how far the function will search; it is a
12346 bound, which is specified as a position in the buffer.
12348 @item
12349 The optional third argument specifies how the function responds to
12350 failure: @code{nil} as the third argument causes the function to
12351 signal an error (and print a message) when the search fails; any other
12352 value causes it to return @code{nil} if the search fails and @code{t}
12353 if the search succeeds.
12355 @item
12356 The optional fourth argument is the repeat count.  A negative repeat
12357 count causes @code{re-search-forward} to search backwards.
12358 @end enumerate
12360 @need 800
12361 The template for @code{re-search-forward} looks like this:
12363 @smallexample
12364 @group
12365 (re-search-forward "@var{regular-expression}"
12366                 @var{limit-of-search}
12367                 @var{what-to-do-if-search-fails}
12368                 @var{repeat-count})
12369 @end group
12370 @end smallexample
12372 The second, third, and fourth arguments are optional.  However, if you
12373 want to pass a value to either or both of the last two arguments, you
12374 must also pass a value to all the preceding arguments.  Otherwise, the
12375 Lisp interpreter will mistake which argument you are passing the value
12378 @need 1200
12379 In the @code{forward-sentence} function, the regular expression will be
12380 the value of the variable @code{sentence-end}.  In simple form, that is:
12382 @smallexample
12383 @group
12384 "[.?!][]\"')@}]*\\($\\|  \\|  \\)[
12386 @end group
12387 @end smallexample
12389 @noindent
12390 The limit of the search will be the end of the paragraph (since a
12391 sentence cannot go beyond a paragraph).  If the search fails, the
12392 function will return @code{nil}; and the repeat count will be provided
12393 by the argument to the @code{forward-sentence} function.
12395 @node forward-sentence
12396 @section @code{forward-sentence}
12397 @findex forward-sentence
12399 The command to move the cursor forward a sentence is a straightforward
12400 illustration of how to use regular expression searches in Emacs Lisp.
12401 Indeed, the function looks longer and more complicated than it is; this
12402 is because the function is designed to go backwards as well as forwards;
12403 and, optionally, over more than one sentence.  The function is usually
12404 bound to the key command @kbd{M-e}.
12406 @menu
12407 * Complete forward-sentence::
12408 * fwd-sentence while loops::    Two @code{while} loops.
12409 * fwd-sentence re-search::      A regular expression search.
12410 @end menu
12412 @ifnottex
12413 @node Complete forward-sentence
12414 @unnumberedsubsec Complete @code{forward-sentence} function definition
12415 @end ifnottex
12417 @need 1250
12418 Here is the code for @code{forward-sentence}:
12420 @c in GNU Emacs 22
12421 @smallexample
12422 @group
12423 (defun forward-sentence (&optional arg)
12424   "Move forward to next `sentence-end'.  With argument, repeat.
12425 With negative argument, move backward repeatedly to `sentence-beginning'.
12427 The variable `sentence-end' is a regular expression that matches ends of
12428 sentences.  Also, every paragraph boundary terminates sentences as well."
12429 @end group
12430 @group
12431   (interactive "p")
12432   (or arg (setq arg 1))
12433   (let ((opoint (point))
12434         (sentence-end (sentence-end)))
12435     (while (< arg 0)
12436       (let ((pos (point))
12437             (par-beg (save-excursion (start-of-paragraph-text) (point))))
12438        (if (and (re-search-backward sentence-end par-beg t)
12439                 (or (< (match-end 0) pos)
12440                     (re-search-backward sentence-end par-beg t)))
12441            (goto-char (match-end 0))
12442          (goto-char par-beg)))
12443       (setq arg (1+ arg)))
12444 @end group
12445 @group
12446     (while (> arg 0)
12447       (let ((par-end (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
12448        (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
12449            (skip-chars-backward " \t\n")
12450          (goto-char par-end)))
12451       (setq arg (1- arg)))
12452     (constrain-to-field nil opoint t)))
12453 @end group
12454 @end smallexample
12456 @ignore
12457 GNU Emacs 21
12458 @smallexample
12459 @group
12460 (defun forward-sentence (&optional arg)
12461   "Move forward to next sentence-end.  With argument, repeat.
12462 With negative argument, move backward repeatedly to sentence-beginning.
12463 Sentence ends are identified by the value of sentence-end
12464 treated as a regular expression.  Also, every paragraph boundary
12465 terminates sentences as well."
12466 @end group
12467 @group
12468   (interactive "p")
12469   (or arg (setq arg 1))
12470   (while (< arg 0)
12471     (let ((par-beg
12472            (save-excursion (start-of-paragraph-text) (point))))
12473       (if (re-search-backward
12474            (concat sentence-end "[^ \t\n]") par-beg t)
12475           (goto-char (1- (match-end 0)))
12476         (goto-char par-beg)))
12477     (setq arg (1+ arg)))
12478   (while (> arg 0)
12479     (let ((par-end
12480            (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
12481       (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
12482           (skip-chars-backward " \t\n")
12483         (goto-char par-end)))
12484     (setq arg (1- arg))))
12485 @end group
12486 @end smallexample
12487 @end ignore
12489 The function looks long at first sight and it is best to look at its
12490 skeleton first, and then its muscle.  The way to see the skeleton is to
12491 look at the expressions that start in the left-most columns:
12493 @smallexample
12494 @group
12495 (defun forward-sentence (&optional arg)
12496   "@var{documentation}@dots{}"
12497   (interactive "p")
12498   (or arg (setq arg 1))
12499   (let ((opoint (point)) (sentence-end (sentence-end)))
12500     (while (< arg 0)
12501       (let ((pos (point))
12502             (par-beg (save-excursion (start-of-paragraph-text) (point))))
12503        @var{rest-of-body-of-while-loop-when-going-backwards}
12504     (while (> arg 0)
12505       (let ((par-end (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
12506        @var{rest-of-body-of-while-loop-when-going-forwards}
12507     @var{handle-forms-and-equivalent}
12508 @end group
12509 @end smallexample
12511 This looks much simpler!  The function definition consists of
12512 documentation, an @code{interactive} expression, an @code{or}
12513 expression, a @code{let} expression, and @code{while} loops.
12515 Let's look at each of these parts in turn.
12517 We note that the documentation is thorough and understandable.
12519 The function has an @code{interactive "p"} declaration.  This means
12520 that the processed prefix argument, if any, is passed to the
12521 function as its argument.  (This will be a number.)  If the function
12522 is not passed an argument (it is optional) then the argument
12523 @code{arg} will be bound to 1.
12525 When @code{forward-sentence} is called non-interactively without an
12526 argument, @code{arg} is bound to @code{nil}.  The @code{or} expression
12527 handles this.  What it does is either leave the value of @code{arg} as
12528 it is, but only if @code{arg} is bound to a value; or it sets the
12529 value of @code{arg} to 1, in the case when @code{arg} is bound to
12530 @code{nil}.
12532 Next is a @code{let}.  That specifies the values of two local
12533 variables, @code{point} and @code{sentence-end}.  The local value of
12534 point, from before the search, is used in the
12535 @code{constrain-to-field} function which handles forms and
12536 equivalents.  The @code{sentence-end} variable is set by the
12537 @code{sentence-end} function.
12539 @node fwd-sentence while loops
12540 @unnumberedsubsec The @code{while} loops
12542 Two @code{while} loops follow.  The first @code{while} has a
12543 true-or-false-test that tests true if the prefix argument for
12544 @code{forward-sentence} is a negative number.  This is for going
12545 backwards.  The body of this loop is similar to the body of the second
12546 @code{while} clause, but it is not exactly the same.  We will skip
12547 this @code{while} loop and concentrate on the second @code{while}
12548 loop.
12550 @need 1500
12551 The second @code{while} loop is for moving point forward.  Its skeleton
12552 looks like this:
12554 @smallexample
12555 @group
12556 (while (> arg 0)            ; @r{true-or-false-test}
12557   (let @var{varlist}
12558     (if (@var{true-or-false-test})
12559         @var{then-part}
12560       @var{else-part}
12561   (setq arg (1- arg))))     ; @code{while} @r{loop decrementer}
12562 @end group
12563 @end smallexample
12565 The @code{while} loop is of the decrementing kind.
12566 (@xref{Decrementing Loop, , A Loop with a Decrementing Counter}.)  It
12567 has a true-or-false-test that tests true so long as the counter (in
12568 this case, the variable @code{arg}) is greater than zero; and it has a
12569 decrementer that subtracts 1 from the value of the counter every time
12570 the loop repeats.
12572 If no prefix argument is given to @code{forward-sentence}, which is
12573 the most common way the command is used, this @code{while} loop will
12574 run once, since the value of @code{arg} will be 1.
12576 The body of the @code{while} loop consists of a @code{let} expression,
12577 which creates and binds a local variable, and has, as its body, an
12578 @code{if} expression.
12580 @need 1250
12581 The body of the @code{while} loop looks like this:
12583 @smallexample
12584 @group
12585 (let ((par-end
12586        (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
12587   (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
12588       (skip-chars-backward " \t\n")
12589     (goto-char par-end)))
12590 @end group
12591 @end smallexample
12593 The @code{let} expression creates and binds the local variable
12594 @code{par-end}.  As we shall see, this local variable is designed to
12595 provide a bound or limit to the regular expression search.  If the
12596 search fails to find a proper sentence ending in the paragraph, it will
12597 stop on reaching the end of the paragraph.
12599 But first, let us examine how @code{par-end} is bound to the value of
12600 the end of the paragraph.  What happens is that the @code{let} sets the
12601 value of @code{par-end} to the value returned when the Lisp interpreter
12602 evaluates the expression
12604 @smallexample
12605 @group
12606 (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))
12607 @end group
12608 @end smallexample
12610 @noindent
12611 In this expression, @code{(end-of-paragraph-text)} moves point to the
12612 end of the paragraph, @code{(point)} returns the value of point, and then
12613 @code{save-excursion} restores point to its original position.  Thus,
12614 the @code{let} binds @code{par-end} to the value returned by the
12615 @code{save-excursion} expression, which is the position of the end of
12616 the paragraph.  (The @code{end-of-paragraph-text} function uses
12617 @code{forward-paragraph}, which we will discuss shortly.)
12619 @need 1200
12620 Emacs next evaluates the body of the @code{let}, which is an @code{if}
12621 expression that looks like this:
12623 @smallexample
12624 @group
12625 (if (re-search-forward sentence-end par-end t) ; @r{if-part}
12626     (skip-chars-backward " \t\n")              ; @r{then-part}
12627   (goto-char par-end)))                        ; @r{else-part}
12628 @end group
12629 @end smallexample
12631 The @code{if} tests whether its first argument is true and if so,
12632 evaluates its then-part; otherwise, the Emacs Lisp interpreter
12633 evaluates the else-part.  The true-or-false-test of the @code{if}
12634 expression is the regular expression search.
12636 It may seem odd to have what looks like the ``real work'' of
12637 the @code{forward-sentence} function buried here, but this is a common
12638 way this kind of operation is carried out in Lisp.
12640 @node fwd-sentence re-search
12641 @unnumberedsubsec The regular expression search
12643 The @code{re-search-forward} function searches for the end of the
12644 sentence, that is, for the pattern defined by the @code{sentence-end}
12645 regular expression.  If the pattern is found---if the end of the sentence is
12646 found---then the @code{re-search-forward} function does two things:
12648 @enumerate
12649 @item
12650 The @code{re-search-forward} function carries out a side effect, which
12651 is to move point to the end of the occurrence found.
12653 @item
12654 The @code{re-search-forward} function returns a value of true.  This is
12655 the value received by the @code{if}, and means that the search was
12656 successful.
12657 @end enumerate
12659 @noindent
12660 The side effect, the movement of point, is completed before the
12661 @code{if} function is handed the value returned by the successful
12662 conclusion of the search.
12664 When the @code{if} function receives the value of true from a successful
12665 call to @code{re-search-forward}, the @code{if} evaluates the then-part,
12666 which is the expression @code{(skip-chars-backward " \t\n")}.  This
12667 expression moves backwards over any blank spaces, tabs or carriage
12668 returns until a printed character is found and then leaves point after
12669 the character.  Since point has already been moved to the end of the
12670 pattern that marks the end of the sentence, this action leaves point
12671 right after the closing printed character of the sentence, which is
12672 usually a period.
12674 On the other hand, if the @code{re-search-forward} function fails to
12675 find a pattern marking the end of the sentence, the function returns
12676 false.  The false then causes the @code{if} to evaluate its third
12677 argument, which is @code{(goto-char par-end)}:  it moves point to the
12678 end of the paragraph.
12680 (And if the text is in a form or equivalent, and point may not move
12681 fully, then the @code{constrain-to-field} function comes into play.)
12683 Regular expression searches are exceptionally useful and the pattern
12684 illustrated by @code{re-search-forward}, in which the search is the
12685 test of an @code{if} expression, is handy.  You will see or write code
12686 incorporating this pattern often.
12688 @node forward-paragraph
12689 @section @code{forward-paragraph}: a Goldmine of Functions
12690 @findex forward-paragraph
12692 @ignore
12693 @c in GNU Emacs 22
12694 (defun forward-paragraph (&optional arg)
12695   "Move forward to end of paragraph.
12696 With argument ARG, do it ARG times;
12697 a negative argument ARG = -N means move backward N paragraphs.
12699 A line which `paragraph-start' matches either separates paragraphs
12700 \(if `paragraph-separate' matches it also) or is the first line of a paragraph.
12701 A paragraph end is the beginning of a line which is not part of the paragraph
12702 to which the end of the previous line belongs, or the end of the buffer.
12703 Returns the count of paragraphs left to move."
12704   (interactive "p")
12705   (or arg (setq arg 1))
12706   (let* ((opoint (point))
12707          (fill-prefix-regexp
12708           (and fill-prefix (not (equal fill-prefix ""))
12709                (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12710                (regexp-quote fill-prefix)))
12711          ;; Remove ^ from paragraph-start and paragraph-sep if they are there.
12712          ;; These regexps shouldn't be anchored, because we look for them
12713          ;; starting at the left-margin.  This allows paragraph commands to
12714          ;; work normally with indented text.
12715          ;; This hack will not find problem cases like "whatever\\|^something".
12716          (parstart (if (and (not (equal "" paragraph-start))
12717                             (equal ?^ (aref paragraph-start 0)))
12718                        (substring paragraph-start 1)
12719                      paragraph-start))
12720          (parsep (if (and (not (equal "" paragraph-separate))
12721                           (equal ?^ (aref paragraph-separate 0)))
12722                      (substring paragraph-separate 1)
12723                    paragraph-separate))
12724          (parsep
12725           (if fill-prefix-regexp
12726               (concat parsep "\\|"
12727                       fill-prefix-regexp "[ \t]*$")
12728             parsep))
12729          ;; This is used for searching.
12730          (sp-parstart (concat "^[ \t]*\\(?:" parstart "\\|" parsep "\\)"))
12731          start found-start)
12732     (while (and (< arg 0) (not (bobp)))
12733       (if (and (not (looking-at parsep))
12734                (re-search-backward "^\n" (max (1- (point)) (point-min)) t)
12735                (looking-at parsep))
12736           (setq arg (1+ arg))
12737         (setq start (point))
12738         ;; Move back over paragraph-separating lines.
12739         (forward-char -1) (beginning-of-line)
12740         (while (and (not (bobp))
12741                     (progn (move-to-left-margin)
12742                            (looking-at parsep)))
12743           (forward-line -1))
12744         (if (bobp)
12745             nil
12746           (setq arg (1+ arg))
12747           ;; Go to end of the previous (non-separating) line.
12748           (end-of-line)
12749           ;; Search back for line that starts or separates paragraphs.
12750           (if (if fill-prefix-regexp
12751                   ;; There is a fill prefix; it overrides parstart.
12752                   (let (multiple-lines)
12753                     (while (and (progn (beginning-of-line) (not (bobp)))
12754                                 (progn (move-to-left-margin)
12755                                        (not (looking-at parsep)))
12756                                 (looking-at fill-prefix-regexp))
12757                       (unless (= (point) start)
12758                         (setq multiple-lines t))
12759                       (forward-line -1))
12760                     (move-to-left-margin)
12761                     ;; This deleted code caused a long hanging-indent line
12762                     ;; not to be filled together with the following lines.
12763                     ;; ;; Don't move back over a line before the paragraph
12764                     ;; ;; which doesn't start with fill-prefix
12765                     ;; ;; unless that is the only line we've moved over.
12766                     ;; (and (not (looking-at fill-prefix-regexp))
12767                     ;;      multiple-lines
12768                     ;;      (forward-line 1))
12769                     (not (bobp)))
12770                 (while (and (re-search-backward sp-parstart nil 1)
12771                             (setq found-start t)
12772                             ;; Found a candidate, but need to check if it is a
12773                             ;; REAL parstart.
12774                             (progn (setq start (point))
12775                                    (move-to-left-margin)
12776                                    (not (looking-at parsep)))
12777                             (not (and (looking-at parstart)
12778                                       (or (not use-hard-newlines)
12779                                           (bobp)
12780                                           (get-text-property
12781                                            (1- start) 'hard)))))
12782                   (setq found-start nil)
12783                   (goto-char start))
12784                 found-start)
12785               ;; Found one.
12786               (progn
12787                 ;; Move forward over paragraph separators.
12788                 ;; We know this cannot reach the place we started
12789                 ;; because we know we moved back over a non-separator.
12790                 (while (and (not (eobp))
12791                             (progn (move-to-left-margin)
12792                                    (looking-at parsep)))
12793                   (forward-line 1))
12794                 ;; If line before paragraph is just margin, back up to there.
12795                 (end-of-line 0)
12796                 (if (> (current-column) (current-left-margin))
12797                     (forward-char 1)
12798                   (skip-chars-backward " \t")
12799                   (if (not (bolp))
12800                       (forward-line 1))))
12801             ;; No starter or separator line => use buffer beg.
12802             (goto-char (point-min))))))
12804     (while (and (> arg 0) (not (eobp)))
12805       ;; Move forward over separator lines...
12806       (while (and (not (eobp))
12807                   (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
12808                   (looking-at parsep))
12809         (forward-line 1))
12810       (unless (eobp) (setq arg (1- arg)))
12811       ;; ... and one more line.
12812       (forward-line 1)
12813       (if fill-prefix-regexp
12814           ;; There is a fill prefix; it overrides parstart.
12815           (while (and (not (eobp))
12816                       (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
12817                       (not (looking-at parsep))
12818                       (looking-at fill-prefix-regexp))
12819             (forward-line 1))
12820         (while (and (re-search-forward sp-parstart nil 1)
12821                     (progn (setq start (match-beginning 0))
12822                            (goto-char start)
12823                            (not (eobp)))
12824                     (progn (move-to-left-margin)
12825                            (not (looking-at parsep)))
12826                     (or (not (looking-at parstart))
12827                         (and use-hard-newlines
12828                              (not (get-text-property (1- start) 'hard)))))
12829           (forward-char 1))
12830         (if (< (point) (point-max))
12831             (goto-char start))))
12832     (constrain-to-field nil opoint t)
12833     ;; Return the number of steps that could not be done.
12834     arg))
12835 @end ignore
12837 The @code{forward-paragraph} function moves point forward to the end
12838 of the paragraph.  It is usually bound to @kbd{M-@}} and makes use of a
12839 number of functions that are important in themselves, including
12840 @code{let*}, @code{match-beginning}, and @code{looking-at}.
12842 The function definition for @code{forward-paragraph} is considerably
12843 longer than the function definition for @code{forward-sentence}
12844 because it works with a paragraph, each line of which may begin with a
12845 fill prefix.
12847 A fill prefix consists of a string of characters that are repeated at
12848 the beginning of each line.  For example, in Lisp code, it is a
12849 convention to start each line of a paragraph-long comment with
12850 @samp{;;; }.  In Text mode, four blank spaces make up another common
12851 fill prefix, creating an indented paragraph.  (@xref{Fill Prefix, , ,
12852 emacs, The GNU Emacs Manual}, for more information about fill
12853 prefixes.)
12855 The existence of a fill prefix means that in addition to being able to
12856 find the end of a paragraph whose lines begin on the left-most
12857 column, the @code{forward-paragraph} function must be able to find the
12858 end of a paragraph when all or many of the lines in the buffer begin
12859 with the fill prefix.
12861 Moreover, it is sometimes practical to ignore a fill prefix that
12862 exists, especially when blank lines separate paragraphs.
12863 This is an added complication.
12865 @menu
12866 * forward-paragraph in brief::  Key parts of the function definition.
12867 * fwd-para let::                The @code{let*} expression.
12868 * fwd-para while::              The forward motion @code{while} loop.
12869 @end menu
12871 @ifnottex
12872 @node forward-paragraph in brief
12873 @unnumberedsubsec Shortened @code{forward-paragraph} function definition
12874 @end ifnottex
12876 Rather than print all of the @code{forward-paragraph} function, we
12877 will only print parts of it.  Read without preparation, the function
12878 can be daunting!
12880 @need 800
12881 In outline, the function looks like this:
12883 @smallexample
12884 @group
12885 (defun forward-paragraph (&optional arg)
12886   "@var{documentation}@dots{}"
12887   (interactive "p")
12888   (or arg (setq arg 1))
12889   (let*
12890       @var{varlist}
12891     (while (and (< arg 0) (not (bobp)))     ; @r{backward-moving-code}
12892       @dots{}
12893     (while (and (> arg 0) (not (eobp)))     ; @r{forward-moving-code}
12894       @dots{}
12895 @end group
12896 @end smallexample
12898 The first parts of the function are routine: the function's argument
12899 list consists of one optional argument.  Documentation follows.
12901 The lower case @samp{p} in the @code{interactive} declaration means
12902 that the processed prefix argument, if any, is passed to the function.
12903 This will be a number, and is the repeat count of how many paragraphs
12904 point will move.  The @code{or} expression in the next line handles
12905 the common case when no argument is passed to the function, which occurs
12906 if the function is called from other code rather than interactively.
12907 This case was described earlier.  (@xref{forward-sentence, The
12908 @code{forward-sentence} function}.)  Now we reach the end of the
12909 familiar part of this function.
12911 @node fwd-para let
12912 @unnumberedsubsec The @code{let*} expression
12914 The next line of the @code{forward-paragraph} function begins a
12915 @code{let*} expression.  This is a different than @code{let}.  The
12916 symbol is @code{let*} not @code{let}.
12918 The @code{let*} special form is like @code{let} except that Emacs sets
12919 each variable in sequence, one after another, and variables in the
12920 latter part of the varlist can make use of the values to which Emacs
12921 set variables in the earlier part of the varlist.
12923 @ignore
12924 ( refappend save-excursion, , code save-excursion in code append-to-buffer .)
12925 @end ignore
12927 (@ref{append save-excursion, , @code{save-excursion} in @code{append-to-buffer}}.)
12929 In the @code{let*} expression in this function, Emacs binds a total of
12930 seven variables:  @code{opoint}, @code{fill-prefix-regexp},
12931 @code{parstart}, @code{parsep}, @code{sp-parstart}, @code{start}, and
12932 @code{found-start}.
12934 The variable @code{parsep} appears twice, first, to remove instances
12935 of @samp{^}, and second, to handle fill prefixes.
12937 The variable @code{opoint} is just the value of @code{point}.  As you
12938 can guess, it is used in a @code{constrain-to-field} expression, just
12939 as in @code{forward-sentence}.
12941 The variable @code{fill-prefix-regexp} is set to the value returned by
12942 evaluating the following list:
12944 @smallexample
12945 @group
12946 (and fill-prefix
12947      (not (equal fill-prefix ""))
12948      (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12949      (regexp-quote fill-prefix))
12950 @end group
12951 @end smallexample
12953 @noindent
12954 This is an expression whose first element is the @code{and} special form.
12956 As we learned earlier (@pxref{kill-new function, , The @code{kill-new}
12957 function}), the @code{and} special form evaluates each of its
12958 arguments until one of the arguments returns a value of @code{nil}, in
12959 which case the @code{and} expression returns @code{nil}; however, if
12960 none of the arguments returns a value of @code{nil}, the value
12961 resulting from evaluating the last argument is returned.  (Since such
12962 a value is not @code{nil}, it is considered true in Lisp.)  In other
12963 words, an @code{and} expression returns a true value only if all its
12964 arguments are true.
12965 @findex and
12967 In this case, the variable @code{fill-prefix-regexp} is bound to a
12968 non-@code{nil} value only if the following four expressions produce a
12969 true (i.e., a non-@code{nil}) value when they are evaluated; otherwise,
12970 @code{fill-prefix-regexp} is bound to @code{nil}.
12972 @table @code
12973 @item fill-prefix
12974 When this variable is evaluated, the value of the fill prefix, if any,
12975 is returned.  If there is no fill prefix, this variable returns
12976 @code{nil}.
12978 @item (not (equal fill-prefix "")
12979 This expression checks whether an existing fill prefix is an empty
12980 string, that is, a string with no characters in it.  An empty string is
12981 not a useful fill prefix.
12983 @item (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12984 This expression returns @code{nil} if the variable
12985 @code{paragraph-ignore-fill-prefix} has been turned on by being set to a
12986 true value such as @code{t}.
12988 @item (regexp-quote fill-prefix)
12989 This is the last argument to the @code{and} special form.  If all the
12990 arguments to the @code{and} are true, the value resulting from
12991 evaluating this expression will be returned by the @code{and} expression
12992 and bound to the variable @code{fill-prefix-regexp},
12993 @end table
12995 @findex regexp-quote
12996 @noindent
12997 The result of evaluating this @code{and} expression successfully is that
12998 @code{fill-prefix-regexp} will be bound to the value of
12999 @code{fill-prefix} as modified by the @code{regexp-quote} function.
13000 What @code{regexp-quote} does is read a string and return a regular
13001 expression that will exactly match the string and match nothing else.
13002 This means that @code{fill-prefix-regexp} will be set to a value that
13003 will exactly match the fill prefix if the fill prefix exists.
13004 Otherwise, the variable will be set to @code{nil}.
13006 The next two local variables in the @code{let*} expression are
13007 designed to remove instances of @samp{^} from @code{parstart} and
13008 @code{parsep}, the local variables which indicate the paragraph start
13009 and the paragraph separator.  The next expression sets @code{parsep}
13010 again.  That is to handle fill prefixes.
13012 This is the setting that requires the definition call @code{let*}
13013 rather than @code{let}.  The true-or-false-test for the @code{if}
13014 depends on whether the variable @code{fill-prefix-regexp} evaluates to
13015 @code{nil} or some other value.
13017 If @code{fill-prefix-regexp} does not have a value, Emacs evaluates
13018 the else-part of the @code{if} expression and binds @code{parsep} to
13019 its local value.  (@code{parsep} is a regular expression that matches
13020 what separates paragraphs.)
13022 But if @code{fill-prefix-regexp} does have a value, Emacs evaluates
13023 the then-part of the @code{if} expression and binds @code{parsep} to a
13024 regular expression that includes the @code{fill-prefix-regexp} as part
13025 of the pattern.
13027 Specifically, @code{parsep} is set to the original value of the
13028 paragraph separate regular expression concatenated with an alternative
13029 expression that consists of the @code{fill-prefix-regexp} followed by
13030 optional whitespace to the end of the line.  The whitespace is defined
13031 by @w{@code{"[ \t]*$"}}.)  The @samp{\\|} defines this portion of the
13032 regexp as an alternative to @code{parsep}.
13034 According to a comment in the code, the next local variable,
13035 @code{sp-parstart}, is used for searching, and then the final two,
13036 @code{start} and @code{found-start}, are set to @code{nil}.
13038 Now we get into the body of the @code{let*}.  The first part of the body
13039 of the @code{let*} deals with the case when the function is given a
13040 negative argument and is therefore moving backwards.  We will skip this
13041 section.
13043 @node fwd-para while
13044 @unnumberedsubsec The forward motion @code{while} loop
13046 The second part of the body of the @code{let*} deals with forward
13047 motion.  It is a @code{while} loop that repeats itself so long as the
13048 value of @code{arg} is greater than zero.  In the most common use of
13049 the function, the value of the argument is 1, so the body of the
13050 @code{while} loop is evaluated exactly once, and the cursor moves
13051 forward one paragraph.
13053 @ignore
13054 (while (and (> arg 0) (not (eobp)))
13056   ;; Move forward over separator lines...
13057   (while (and (not (eobp))
13058               (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13059               (looking-at parsep))
13060     (forward-line 1))
13061   (unless (eobp) (setq arg (1- arg)))
13062   ;; ... and one more line.
13063   (forward-line 1)
13065   (if fill-prefix-regexp
13066       ;; There is a fill prefix; it overrides parstart.
13067       (while (and (not (eobp))
13068                   (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13069                   (not (looking-at parsep))
13070                   (looking-at fill-prefix-regexp))
13071         (forward-line 1))
13073     (while (and (re-search-forward sp-parstart nil 1)
13074                 (progn (setq start (match-beginning 0))
13075                        (goto-char start)
13076                        (not (eobp)))
13077                 (progn (move-to-left-margin)
13078                        (not (looking-at parsep)))
13079                 (or (not (looking-at parstart))
13080                     (and use-hard-newlines
13081                          (not (get-text-property (1- start) 'hard)))))
13082       (forward-char 1))
13084     (if (< (point) (point-max))
13085         (goto-char start))))
13086 @end ignore
13088 This part handles three situations: when point is between paragraphs,
13089 when there is a fill prefix and when there is no fill prefix.
13091 @need 800
13092 The @code{while} loop looks like this:
13094 @smallexample
13095 @group
13096 ;; @r{going forwards and not at the end of the buffer}
13097 (while (and (> arg 0) (not (eobp)))
13099   ;; @r{between paragraphs}
13100   ;; Move forward over separator lines...
13101   (while (and (not (eobp))
13102               (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13103               (looking-at parsep))
13104     (forward-line 1))
13105   ;;  @r{This decrements the loop}
13106   (unless (eobp) (setq arg (1- arg)))
13107   ;; ... and one more line.
13108   (forward-line 1)
13109 @end group
13111 @group
13112   (if fill-prefix-regexp
13113       ;; There is a fill prefix; it overrides parstart;
13114       ;; we go forward line by line
13115       (while (and (not (eobp))
13116                   (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13117                   (not (looking-at parsep))
13118                   (looking-at fill-prefix-regexp))
13119         (forward-line 1))
13120 @end group
13122 @group
13123     ;; There is no fill prefix;
13124     ;; we go forward character by character
13125     (while (and (re-search-forward sp-parstart nil 1)
13126                 (progn (setq start (match-beginning 0))
13127                        (goto-char start)
13128                        (not (eobp)))
13129                 (progn (move-to-left-margin)
13130                        (not (looking-at parsep)))
13131                 (or (not (looking-at parstart))
13132                     (and use-hard-newlines
13133                          (not (get-text-property (1- start) 'hard)))))
13134       (forward-char 1))
13135 @end group
13137 @group
13138     ;; and if there is no fill prefix and if we are not at the end,
13139     ;;     go to whatever was found in the regular expression search
13140     ;;     for sp-parstart
13141     (if (< (point) (point-max))
13142         (goto-char start))))
13143 @end group
13144 @end smallexample
13146 @findex eobp
13147 We can see that this is a decrementing counter @code{while} loop,
13148 using the expression @code{(setq arg (1- arg))} as the decrementer.
13149 That expression is not far from the @code{while}, but is hidden in
13150 another Lisp macro, an @code{unless} macro.  Unless we are at the end
13151 of the buffer---that is what the @code{eobp} function determines; it
13152 is an abbreviation of @samp{End Of Buffer P}---we decrease the value
13153 of @code{arg} by one.
13155 (If we are at the end of the buffer, we cannot go forward any more and
13156 the next loop of the @code{while} expression will test false since the
13157 test is an @code{and} with @code{(not (eobp))}.  The @code{not}
13158 function means exactly as you expect; it is another name for
13159 @code{null}, a function that returns true when its argument is false.)
13161 Interestingly, the loop count is not decremented until we leave the
13162 space between paragraphs, unless we come to the end of buffer or stop
13163 seeing the local value of the paragraph separator.
13165 That second @code{while} also has a @code{(move-to-left-margin)}
13166 expression.  The function is self-explanatory.  It is inside a
13167 @code{progn} expression and not the last element of its body, so it is
13168 only invoked for its side effect, which is to move point to the left
13169 margin of the current line.
13171 @findex looking-at
13172 The @code{looking-at} function is also self-explanatory; it returns
13173 true if the text after point matches the regular expression given as
13174 its argument.
13176 The rest of the body of the loop looks difficult at first, but makes
13177 sense as you come to understand it.
13179 @need 800
13180 First consider what happens if there is a fill prefix:
13182 @smallexample
13183 @group
13184   (if fill-prefix-regexp
13185       ;; There is a fill prefix; it overrides parstart;
13186       ;; we go forward line by line
13187       (while (and (not (eobp))
13188                   (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13189                   (not (looking-at parsep))
13190                   (looking-at fill-prefix-regexp))
13191         (forward-line 1))
13192 @end group
13193 @end smallexample
13195 @noindent
13196 This expression moves point forward line by line so long
13197 as four conditions are true:
13199 @enumerate
13200 @item
13201 Point is not at the end of the buffer.
13203 @item
13204 We can move to the left margin of the text and are
13205 not at the end of the buffer.
13207 @item
13208 The text following point does not separate paragraphs.
13210 @item
13211 The pattern following point is the fill prefix regular expression.
13212 @end enumerate
13214 The last condition may be puzzling, until you remember that point was
13215 moved to the beginning of the line early in the @code{forward-paragraph}
13216 function.  This means that if the text has a fill prefix, the
13217 @code{looking-at} function will see it.
13219 @need 1250
13220 Consider what happens when there is no fill prefix.
13222 @smallexample
13223 @group
13224     (while (and (re-search-forward sp-parstart nil 1)
13225                 (progn (setq start (match-beginning 0))
13226                        (goto-char start)
13227                        (not (eobp)))
13228                 (progn (move-to-left-margin)
13229                        (not (looking-at parsep)))
13230                 (or (not (looking-at parstart))
13231                     (and use-hard-newlines
13232                          (not (get-text-property (1- start) 'hard)))))
13233       (forward-char 1))
13234 @end group
13235 @end smallexample
13237 @noindent
13238 This @code{while} loop has us searching forward for
13239 @code{sp-parstart}, which is the combination of possible whitespace
13240 with the local value of the start of a paragraph or of a paragraph
13241 separator.  (The latter two are within an expression starting
13242 @code{\(?:} so that they are not referenced by the
13243 @code{match-beginning} function.)
13245 @need 800
13246 The two expressions,
13248 @smallexample
13249 @group
13250 (setq start (match-beginning 0))
13251 (goto-char start)
13252 @end group
13253 @end smallexample
13255 @noindent
13256 mean go to the start of the text matched by the regular expression
13257 search.
13259 The @code{(match-beginning 0)} expression is new.  It returns a number
13260 specifying the location of the start of the text that was matched by
13261 the last search.
13263 The @code{match-beginning} function is used here because of a
13264 characteristic of a forward search: a successful forward search,
13265 regardless of whether it is a plain search or a regular expression
13266 search, moves point to the end of the text that is found.  In this
13267 case, a successful search moves point to the end of the pattern for
13268 @code{sp-parstart}.
13270 However, we want to put point at the end of the current paragraph, not
13271 somewhere else.  Indeed, since the search possibly includes the
13272 paragraph separator, point may end up at the beginning of the next one
13273 unless we use an expression that includes @code{match-beginning}.
13275 @findex match-beginning
13276 When given an argument of 0, @code{match-beginning} returns the
13277 position that is the start of the text matched by the most recent
13278 search.  In this case, the most recent search looks for
13279 @code{sp-parstart}.  The @code{(match-beginning 0)} expression returns
13280 the beginning position of that pattern, rather than the end position
13281 of that pattern.
13283 (Incidentally, when passed a positive number as an argument, the
13284 @code{match-beginning} function returns the location of point at that
13285 parenthesized expression in the last search unless that parenthesized
13286 expression begins with @code{\(?:}.  I don't know why @code{\(?:}
13287 appears here since the argument is 0.)
13289 @need 1250
13290 The last expression when there is no fill prefix is
13292 @smallexample
13293 @group
13294 (if (< (point) (point-max))
13295     (goto-char start))))
13296 @end group
13297 @end smallexample
13299 @noindent
13300 This says that if there is no fill prefix and if we are not at the
13301 end, point should move to the beginning of whatever was found by the
13302 regular expression search for @code{sp-parstart}.
13304 The full definition for the @code{forward-paragraph} function not only
13305 includes code for going forwards, but also code for going backwards.
13307 If you are reading this inside of GNU Emacs and you want to see the
13308 whole function, you can type @kbd{C-h f} (@code{describe-function})
13309 and the name of the function.  This gives you the function
13310 documentation and the name of the library containing the function's
13311 source.  Place point over the name of the library and press the RET
13312 key; you will be taken directly to the source.  (Be sure to install
13313 your sources!  Without them, you are like a person who tries to drive
13314 a car with his eyes shut!)
13316 @node etags
13317 @section Create Your Own @file{TAGS} File
13318 @findex etags
13319 @cindex @file{TAGS} file, create own
13321 Besides @kbd{C-h f} (@code{describe-function}), another way to see the
13322 source of a function is to type @kbd{M-.} (@code{find-tag}) and the
13323 name of the function when prompted for it.  This is a good habit to
13324 get into.  The @kbd{M-.} (@code{find-tag}) command takes you directly
13325 to the source for a function, variable, or node.  The function depends
13326 on tags tables to tell it where to go.
13328 If the @code{find-tag} function first asks you for the name of a
13329 @file{TAGS} table, give it the name of a @file{TAGS} file such as
13330 @file{/usr/local/src/emacs/src/TAGS}.  (The exact path to your
13331 @file{TAGS} file depends on how your copy of Emacs was installed.  I
13332 just told you the location that provides both my C and my Emacs Lisp
13333 sources.)
13335 You can also create your own @file{TAGS} file for directories that
13336 lack one.
13338 You often need to build and install tags tables yourself.  They are
13339 not built automatically.  A tags table is called a @file{TAGS} file;
13340 the name is in upper case letters.
13342 You can create a @file{TAGS} file by calling the @code{etags} program
13343 that comes as a part of the Emacs distribution.  Usually, @code{etags}
13344 is compiled and installed when Emacs is built.  (@code{etags} is not
13345 an Emacs Lisp function or a part of Emacs; it is a C program.)
13347 @need 1250
13348 To create a @file{TAGS} file, first switch to the directory in which
13349 you want to create the file.  In Emacs you can do this with the
13350 @kbd{M-x cd} command, or by visiting a file in the directory, or by
13351 listing the directory with @kbd{C-x d} (@code{dired}).  Then run the
13352 compile command, with @w{@code{etags *.el}} as the command to execute
13354 @smallexample
13355 M-x compile RET etags *.el RET
13356 @end smallexample
13358 @noindent
13359 to create a @file{TAGS} file for Emacs Lisp.
13361 For example, if you have a large number of files in your
13362 @file{~/emacs} directory, as I do---I have 137 @file{.el} files in it,
13363 of which I load 12---you can create a @file{TAGS} file for the Emacs
13364 Lisp files in that directory.
13366 @need 1250
13367 The @code{etags} program takes all the usual shell ``wildcards''.  For
13368 example, if you have two directories for which you want a single
13369 @file{TAGS} file, type @w{@code{etags *.el ../elisp/*.el}}, where
13370 @file{../elisp/} is the second directory:
13372 @smallexample
13373 M-x compile RET etags *.el ../elisp/*.el RET
13374 @end smallexample
13376 @need 1250
13377 Type
13379 @smallexample
13380 M-x compile RET etags --help RET
13381 @end smallexample
13383 @noindent
13384 to see a list of the options accepted by @code{etags} as well as a
13385 list of supported languages.
13387 The @code{etags} program handles more than 20 languages, including
13388 Emacs Lisp, Common Lisp, Scheme, C, C++, Ada, Fortran, HTML, Java,
13389 LaTeX, Pascal, Perl, PostScript, Python, TeX, Texinfo, makefiles, and
13390 most assemblers.  The program has no switches for specifying the
13391 language; it recognizes the language in an input file according to its
13392 file name and contents.
13394 @file{etags} is very helpful when you are writing code yourself and
13395 want to refer back to functions you have already written.  Just run
13396 @code{etags} again at intervals as you write new functions, so they
13397 become part of the @file{TAGS} file.
13399 If you think an appropriate @file{TAGS} file already exists for what
13400 you want, but do not know where it is, you can use the @code{locate}
13401 program to attempt to find it.
13403 Type @w{@kbd{M-x locate @key{RET} TAGS @key{RET}}} and Emacs will list
13404 for you the full path names of all your @file{TAGS} files.  On my
13405 system, this command lists 34 @file{TAGS} files.  On the other hand, a
13406 ``plain vanilla'' system I recently installed did not contain any
13407 @file{TAGS} files.
13409 If the tags table you want has been created, you can use the @code{M-x
13410 visit-tags-table} command to specify it.  Otherwise, you will need to
13411 create the tag table yourself and then use @code{M-x
13412 visit-tags-table}.
13414 @subsubheading Building Tags in the Emacs sources
13415 @cindex Building Tags in the Emacs sources
13416 @cindex Tags in the Emacs sources
13417 @findex make tags
13419 The GNU Emacs sources come with a @file{Makefile} that contains a
13420 sophisticated @code{etags} command that creates, collects, and merges
13421 tags tables from all over the Emacs sources and puts the information
13422 into one @file{TAGS} file in the @file{src/} directory.  (The
13423 @file{src/} directory is below the top level of your Emacs directory.)
13425 @need 1250
13426 To build this @file{TAGS} file, go to the top level of your Emacs
13427 source directory and run the compile command @code{make tags}:
13429 @smallexample
13430 M-x compile RET make tags RET
13431 @end smallexample
13433 @noindent
13434 (The @code{make tags} command works well with the GNU Emacs sources,
13435 as well as with some other source packages.)
13437 For more information, see @ref{Tags, , Tag Tables, emacs, The GNU Emacs
13438 Manual}.
13440 @node Regexp Review
13441 @section Review
13443 Here is a brief summary of some recently introduced functions.
13445 @table @code
13446 @item while
13447 Repeatedly evaluate the body of the expression so long as the first
13448 element of the body tests true.  Then return @code{nil}.  (The
13449 expression is evaluated only for its side effects.)
13451 @need 1250
13452 For example:
13454 @smallexample
13455 @group
13456 (let ((foo 2))
13457   (while (> foo 0)
13458     (insert (format "foo is %d.\n" foo))
13459     (setq foo (1- foo))))
13461      @result{}      foo is 2.
13462              foo is 1.
13463              nil
13464 @end group
13465 @end smallexample
13467 @noindent
13468 (The @code{insert} function inserts its arguments at point; the
13469 @code{format} function returns a string formatted from its arguments
13470 the way @code{message} formats its arguments; @code{\n} produces a new
13471 line.)
13473 @item re-search-forward
13474 Search for a pattern, and if the pattern is found, move point to rest
13475 just after it.
13477 @noindent
13478 Takes four arguments, like @code{search-forward}:
13480 @enumerate
13481 @item
13482 A regular expression that specifies the pattern to search for.
13483 (Remember to put quotation marks around this argument!)
13485 @item
13486 Optionally, the limit of the search.
13488 @item
13489 Optionally, what to do if the search fails, return @code{nil} or an
13490 error message.
13492 @item
13493 Optionally, how many times to repeat the search; if negative, the
13494 search goes backwards.
13495 @end enumerate
13497 @item let*
13498 Bind some variables locally to particular values,
13499 and then evaluate the remaining arguments, returning the value of the
13500 last one.  While binding the local variables, use the local values of
13501 variables bound earlier, if any.
13503 @need 1250
13504 For example:
13506 @smallexample
13507 @group
13508 (let* ((foo 7)
13509       (bar (* 3 foo)))
13510   (message "'bar' is %d." bar))
13511      @result{} 'bar' is 21.
13512 @end group
13513 @end smallexample
13515 @item match-beginning
13516 Return the position of the start of the text found by the last regular
13517 expression search.
13519 @item looking-at
13520 Return @code{t} for true if the text after point matches the argument,
13521 which should be a regular expression.
13523 @item eobp
13524 Return @code{t} for true if point is at the end of the accessible part
13525 of a buffer.  The end of the accessible part is the end of the buffer
13526 if the buffer is not narrowed; it is the end of the narrowed part if
13527 the buffer is narrowed.
13528 @end table
13530 @need 1500
13531 @node re-search Exercises
13532 @section Exercises with @code{re-search-forward}
13534 @itemize @bullet
13535 @item
13536 Write a function to search for a regular expression that matches two
13537 or more blank lines in sequence.
13539 @item
13540 Write a function to search for duplicated words, such as ``the the''.
13541 @xref{Regexps, , Syntax of Regular Expressions, emacs, The GNU Emacs
13542 Manual}, for information on how to write a regexp (a regular
13543 expression) to match a string that is composed of two identical
13544 halves.  You can devise several regexps; some are better than others.
13545 The function I use is described in an appendix, along with several
13546 regexps.  @xref{the-the, , @code{the-the} Duplicated Words Function}.
13547 @end itemize
13549 @node Counting Words
13550 @chapter Counting via Repetition and Regexps
13551 @cindex Repetition for word counting
13552 @cindex Regular expressions for word counting
13554 Repetition and regular expression searches are powerful tools that you
13555 often use when you write code in Emacs Lisp.  This chapter illustrates
13556 the use of regular expression searches through the construction of
13557 word count commands using @code{while} loops and recursion.
13559 @menu
13560 * Why Count Words::
13561 * @value{COUNT-WORDS}::          Use a regexp, but find a problem.
13562 * recursive-count-words::       Start with case of no words in region.
13563 * Counting Exercise::
13564 @end menu
13566 @ifnottex
13567 @node Why Count Words
13568 @unnumberedsec Counting words
13569 @end ifnottex
13571 The standard Emacs distribution contains functions for counting the
13572 number of lines and words within a region.
13574 Certain types of writing ask you to count words.  Thus, if you write
13575 an essay, you may be limited to 800 words; if you write a novel, you
13576 may discipline yourself to write 1000 words a day.  It seems odd, but
13577 for a long time, Emacs lacked a word count command.  Perhaps people used
13578 Emacs mostly for code or types of documentation that did not require
13579 word counts; or perhaps they restricted themselves to the operating
13580 system word count command, @code{wc}.  Alternatively, people may have
13581 followed the publishers' convention and computed a word count by
13582 dividing the number of characters in a document by five.
13584 There are many ways to implement a command to count words.  Here are
13585 some examples, which you may wish to compare with the standard Emacs
13586 command, @code{count-words-region}.
13588 @node @value{COUNT-WORDS}
13589 @section The @code{@value{COUNT-WORDS}} Function
13590 @findex @value{COUNT-WORDS}
13592 A word count command could count words in a line, paragraph, region,
13593 or buffer.  What should the command cover?  You could design the
13594 command to count the number of words in a complete buffer.  However,
13595 the Emacs tradition encourages flexibility---you may want to count
13596 words in just a section, rather than all of a buffer.  So it makes
13597 more sense to design the command to count the number of words in a
13598 region.  Once you have a command to count words in a region, you can,
13599 if you wish, count words in a whole buffer by marking it with
13600 @w{@kbd{C-x h}} (@code{mark-whole-buffer}).
13602 Clearly, counting words is a repetitive act: starting from the
13603 beginning of the region, you count the first word, then the second
13604 word, then the third word, and so on, until you reach the end of the
13605 region.  This means that word counting is ideally suited to recursion
13606 or to a @code{while} loop.
13608 @menu
13609 * Design @value{COUNT-WORDS}::  The definition using a @code{while} loop.
13610 * Whitespace Bug::              The Whitespace Bug in @code{@value{COUNT-WORDS}}.
13611 @end menu
13613 @ifnottex
13614 @node Design @value{COUNT-WORDS}
13615 @unnumberedsubsec Designing @code{@value{COUNT-WORDS}}
13616 @end ifnottex
13618 First, we will implement the word count command with a @code{while}
13619 loop, then with recursion.  The command will, of course, be
13620 interactive.
13622 @need 800
13623 The template for an interactive function definition is, as always:
13625 @smallexample
13626 @group
13627 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
13628   "@var{documentation}@dots{}"
13629   (@var{interactive-expression}@dots{})
13630   @var{body}@dots{})
13631 @end group
13632 @end smallexample
13634 What we need to do is fill in the slots.
13636 The name of the function should be self-explanatory and similar to the
13637 existing @code{count-lines-region} name.  This makes the name easier
13638 to remember.  @code{count-words-region} is the obvious choice.  Since
13639 that name is now used for the standard Emacs command to count words, we
13640 will name our implementation @code{@value{COUNT-WORDS}}.
13642 The function counts words within a region.  This means that the
13643 argument list must contain symbols that are bound to the two
13644 positions, the beginning and end of the region.  These two positions
13645 can be called @samp{beginning} and @samp{end} respectively.  The first
13646 line of the documentation should be a single sentence, since that is
13647 all that is printed as documentation by a command such as
13648 @code{apropos}.  The interactive expression will be of the form
13649 @samp{(interactive "r")}, since that will cause Emacs to pass the
13650 beginning and end of the region to the function's argument list.  All
13651 this is routine.
13653 The body of the function needs to be written to do three tasks:
13654 first, to set up conditions under which the @code{while} loop can
13655 count words, second, to run the @code{while} loop, and third, to send
13656 a message to the user.
13658 When a user calls @code{@value{COUNT-WORDS}}, point may be at the
13659 beginning or the end of the region.  However, the counting process
13660 must start at the beginning of the region.  This means we will want
13661 to put point there if it is not already there.  Executing
13662 @code{(goto-char beginning)} ensures this.  Of course, we will want to
13663 return point to its expected position when the function finishes its
13664 work.  For this reason, the body must be enclosed in a
13665 @code{save-excursion} expression.
13667 The central part of the body of the function consists of a
13668 @code{while} loop in which one expression jumps point forward word by
13669 word, and another expression counts those jumps.  The true-or-false-test
13670 of the @code{while} loop should test true so long as point should jump
13671 forward, and false when point is at the end of the region.
13673 We could use @code{(forward-word 1)} as the expression for moving point
13674 forward word by word, but it is easier to see what Emacs identifies as a
13675 ``word'' if we use a regular expression search.
13677 A regular expression search that finds the pattern for which it is
13678 searching leaves point after the last character matched.  This means
13679 that a succession of successful word searches will move point forward
13680 word by word.
13682 As a practical matter, we want the regular expression search to jump
13683 over whitespace and punctuation between words as well as over the
13684 words themselves.  A regexp that refuses to jump over interword
13685 whitespace would never jump more than one word!  This means that
13686 the regexp should include the whitespace and punctuation that follows
13687 a word, if any, as well as the word itself.  (A word may end a buffer
13688 and not have any following whitespace or punctuation, so that part of
13689 the regexp must be optional.)
13691 Thus, what we want for the regexp is a pattern defining one or more
13692 word constituent characters followed, optionally, by one or more
13693 characters that are not word constituents.  The regular expression for
13694 this is:
13696 @smallexample
13697 \w+\W*
13698 @end smallexample
13700 @noindent
13701 The buffer's syntax table determines which characters are and are not
13702 word constituents.  For more information about syntax,
13703 @pxref{Syntax Tables, , Syntax Tables, elisp, The GNU Emacs Lisp
13704 Reference Manual}.
13706 @need 800
13707 The search expression looks like this:
13709 @smallexample
13710 (re-search-forward "\\w+\\W*")
13711 @end smallexample
13713 @noindent
13714 (Note that paired backslashes precede the @samp{w} and @samp{W}.  A
13715 single backslash has special meaning to the Emacs Lisp interpreter.
13716 It indicates that the following character is interpreted differently
13717 than usual.  For example, the two characters, @samp{\n}, stand for
13718 @samp{newline}, rather than for a backslash followed by @samp{n}.  Two
13719 backslashes in a row stand for an ordinary, ``unspecial'' backslash, so
13720 Emacs Lisp interpreter ends of seeing a single backslash followed by a
13721 letter.  So it discovers the letter is special.)
13723 We need a counter to count how many words there are; this variable
13724 must first be set to 0 and then incremented each time Emacs goes
13725 around the @code{while} loop.  The incrementing expression is simply:
13727 @smallexample
13728 (setq count (1+ count))
13729 @end smallexample
13731 Finally, we want to tell the user how many words there are in the
13732 region.  The @code{message} function is intended for presenting this
13733 kind of information to the user.  The message has to be phrased so
13734 that it reads properly regardless of how many words there are in the
13735 region: we don't want to say that ``there are 1 words in the region''.
13736 The conflict between singular and plural is ungrammatical.  We can
13737 solve this problem by using a conditional expression that evaluates
13738 different messages depending on the number of words in the region.
13739 There are three possibilities: no words in the region, one word in the
13740 region, and more than one word.  This means that the @code{cond}
13741 special form is appropriate.
13743 @need 1500
13744 All this leads to the following function definition:
13746 @smallexample
13747 @group
13748 ;;; @r{First version; has bugs!}
13749 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
13750   "Print number of words in the region.
13751 Words are defined as at least one word-constituent
13752 character followed by at least one character that
13753 is not a word-constituent.  The buffer's syntax
13754 table determines which characters these are."
13755   (interactive "r")
13756   (message "Counting words in region ... ")
13757 @end group
13759 @group
13760 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13761   (save-excursion
13762     (goto-char beginning)
13763     (let ((count 0))
13764 @end group
13766 @group
13767 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13768       (while (< (point) end)
13769         (re-search-forward "\\w+\\W*")
13770         (setq count (1+ count)))
13771 @end group
13773 @group
13774 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13775       (cond ((zerop count)
13776              (message
13777               "The region does NOT have any words."))
13778             ((= 1 count)
13779              (message
13780               "The region has 1 word."))
13781             (t
13782              (message
13783               "The region has %d words." count))))))
13784 @end group
13785 @end smallexample
13787 @noindent
13788 As written, the function works, but not in all circumstances.
13790 @node Whitespace Bug
13791 @subsection The Whitespace Bug in @code{@value{COUNT-WORDS}}
13793 The @code{@value{COUNT-WORDS}} command described in the preceding
13794 section has two bugs, or rather, one bug with two manifestations.
13795 First, if you mark a region containing only whitespace in the middle
13796 of some text, the @code{@value{COUNT-WORDS}} command tells you that the
13797 region contains one word!  Second, if you mark a region containing
13798 only whitespace at the end of the buffer or the accessible portion of
13799 a narrowed buffer, the command displays an error message that looks
13800 like this:
13802 @smallexample
13803 Search failed: "\\w+\\W*"
13804 @end smallexample
13806 If you are reading this in Info in GNU Emacs, you can test for these
13807 bugs yourself.
13809 First, evaluate the function in the usual manner to install it.
13810 @ifinfo
13811 Here is a copy of the definition.  Place your cursor after the closing
13812 parenthesis and type @kbd{C-x C-e} to install it.
13814 @smallexample
13815 @group
13816 ;; @r{First version; has bugs!}
13817 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
13818   "Print number of words in the region.
13819 Words are defined as at least one word-constituent character followed
13820 by at least one character that is not a word-constituent.  The buffer's
13821 syntax table determines which characters these are."
13822 @end group
13823 @group
13824   (interactive "r")
13825   (message "Counting words in region ... ")
13826 @end group
13828 @group
13829 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13830   (save-excursion
13831     (goto-char beginning)
13832     (let ((count 0))
13833 @end group
13835 @group
13836 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13837       (while (< (point) end)
13838         (re-search-forward "\\w+\\W*")
13839         (setq count (1+ count)))
13840 @end group
13842 @group
13843 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13844       (cond ((zerop count)
13845              (message "The region does NOT have any words."))
13846             ((= 1 count) (message "The region has 1 word."))
13847             (t (message "The region has %d words." count))))))
13848 @end group
13849 @end smallexample
13850 @end ifinfo
13852 @need 1000
13853 If you wish, you can also install this keybinding by evaluating it:
13855 @smallexample
13856 (global-set-key "\C-c=" '@value{COUNT-WORDS})
13857 @end smallexample
13859 To conduct the first test, set mark and point to the beginning and end
13860 of the following line and then type @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x
13861 @value{COUNT-WORDS}} if you have not bound @kbd{C-c =}):
13863 @smallexample
13864     one   two  three
13865 @end smallexample
13867 @noindent
13868 Emacs will tell you, correctly, that the region has three words.
13870 Repeat the test, but place mark at the beginning of the line and place
13871 point just @emph{before} the word @samp{one}.  Again type the command
13872 @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x @value{COUNT-WORDS}}).  Emacs should tell you
13873 that the region has no words, since it is composed only of the
13874 whitespace at the beginning of the line.  But instead Emacs tells you
13875 that the region has one word!
13877 For the third test, copy the sample line to the end of the
13878 @file{*scratch*} buffer and then type several spaces at the end of the
13879 line.  Place mark right after the word @samp{three} and point at the
13880 end of line.  (The end of the line will be the end of the buffer.)
13881 Type @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x @value{COUNT-WORDS}}) as you did before.
13882 Again, Emacs should tell you that the region has no words, since it is
13883 composed only of the whitespace at the end of the line.  Instead,
13884 Emacs displays an error message saying @samp{Search failed}.
13886 The two bugs stem from the same problem.
13888 Consider the first manifestation of the bug, in which the command
13889 tells you that the whitespace at the beginning of the line contains
13890 one word.  What happens is this: The @code{M-x @value{COUNT-WORDS}}
13891 command moves point to the beginning of the region.  The @code{while}
13892 tests whether the value of point is smaller than the value of
13893 @code{end}, which it is.  Consequently, the regular expression search
13894 looks for and finds the first word.  It leaves point after the word.
13895 @code{count} is set to one.  The @code{while} loop repeats; but this
13896 time the value of point is larger than the value of @code{end}, the
13897 loop is exited; and the function displays a message saying the number
13898 of words in the region is one.  In brief, the regular expression
13899 search looks for and finds the word even though it is outside
13900 the marked region.
13902 In the second manifestation of the bug, the region is whitespace at
13903 the end of the buffer.  Emacs says @samp{Search failed}.  What happens
13904 is that the true-or-false-test in the @code{while} loop tests true, so
13905 the search expression is executed.  But since there are no more words
13906 in the buffer, the search fails.
13908 In both manifestations of the bug, the search extends or attempts to
13909 extend outside of the region.
13911 The solution is to limit the search to the region---this is a fairly
13912 simple action, but as you may have come to expect, it is not quite as
13913 simple as you might think.
13915 As we have seen, the @code{re-search-forward} function takes a search
13916 pattern as its first argument.  But in addition to this first,
13917 mandatory argument, it accepts three optional arguments.  The optional
13918 second argument bounds the search.  The optional third argument, if
13919 @code{t}, causes the function to return @code{nil} rather than signal
13920 an error if the search fails.  The optional fourth argument is a
13921 repeat count.  (In Emacs, you can see a function's documentation by
13922 typing @kbd{C-h f}, the name of the function, and then @key{RET}.)
13924 In the @code{@value{COUNT-WORDS}} definition, the value of the end of
13925 the region is held by the variable @code{end} which is passed as an
13926 argument to the function.  Thus, we can add @code{end} as an argument
13927 to the regular expression search expression:
13929 @smallexample
13930 (re-search-forward "\\w+\\W*" end)
13931 @end smallexample
13933 However, if you make only this change to the @code{@value{COUNT-WORDS}}
13934 definition and then test the new version of the definition on a
13935 stretch of whitespace, you will receive an error message saying
13936 @samp{Search failed}.
13938 What happens is this: the search is limited to the region, and fails
13939 as you expect because there are no word-constituent characters in the
13940 region.  Since it fails, we receive an error message.  But we do not
13941 want to receive an error message in this case; we want to receive the
13942 message that "The region does NOT have any words."
13944 The solution to this problem is to provide @code{re-search-forward}
13945 with a third argument of @code{t}, which causes the function to return
13946 @code{nil} rather than signal an error if the search fails.
13948 However, if you make this change and try it, you will see the message
13949 ``Counting words in region ... '' and @dots{} you will keep on seeing
13950 that message @dots{}, until you type @kbd{C-g} (@code{keyboard-quit}).
13952 Here is what happens: the search is limited to the region, as before,
13953 and it fails because there are no word-constituent characters in the
13954 region, as expected.  Consequently, the @code{re-search-forward}
13955 expression returns @code{nil}.  It does nothing else.  In particular,
13956 it does not move point, which it does as a side effect if it finds the
13957 search target.  After the @code{re-search-forward} expression returns
13958 @code{nil}, the next expression in the @code{while} loop is evaluated.
13959 This expression increments the count.  Then the loop repeats.  The
13960 true-or-false-test tests true because the value of point is still less
13961 than the value of end, since the @code{re-search-forward} expression
13962 did not move point. @dots{} and the cycle repeats @dots{}
13964 The @code{@value{COUNT-WORDS}} definition requires yet another
13965 modification, to cause the true-or-false-test of the @code{while} loop
13966 to test false if the search fails.  Put another way, there are two
13967 conditions that must be satisfied in the true-or-false-test before the
13968 word count variable is incremented: point must still be within the
13969 region and the search expression must have found a word to count.
13971 Since both the first condition and the second condition must be true
13972 together, the two expressions, the region test and the search
13973 expression, can be joined with an @code{and} special form and embedded in
13974 the @code{while} loop as the true-or-false-test, like this:
13976 @smallexample
13977 (and (< (point) end) (re-search-forward "\\w+\\W*" end t))
13978 @end smallexample
13980 @c colon in printed section title causes problem in Info cross reference
13981 @c also trouble with an overfull hbox
13982 @iftex
13983 @noindent
13984 (For information about @code{and}, see
13985 @ref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}.)
13986 @end iftex
13987 @ifinfo
13988 @noindent
13989 (@xref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}, for
13990 information about @code{and}.)
13991 @end ifinfo
13993 The @code{re-search-forward} expression returns @code{t} if the search
13994 succeeds and as a side effect moves point.  Consequently, as words are
13995 found, point is moved through the region.  When the search expression
13996 fails to find another word, or when point reaches the end of the
13997 region, the true-or-false-test tests false, the @code{while} loop
13998 exits, and the @code{@value{COUNT-WORDS}} function displays one or
13999 other of its messages.
14001 After incorporating these final changes, the @code{@value{COUNT-WORDS}}
14002 works without bugs (or at least, without bugs that I have found!).
14003 Here is what it looks like:
14005 @smallexample
14006 @group
14007 ;;; @r{Final version:} @code{while}
14008 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
14009   "Print number of words in the region."
14010   (interactive "r")
14011   (message "Counting words in region ... ")
14012 @end group
14014 @group
14015 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
14016   (save-excursion
14017     (let ((count 0))
14018       (goto-char beginning)
14019 @end group
14021 @group
14022 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
14023       (while (and (< (point) end)
14024                   (re-search-forward "\\w+\\W*" end t))
14025         (setq count (1+ count)))
14026 @end group
14028 @group
14029 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
14030       (cond ((zerop count)
14031              (message
14032               "The region does NOT have any words."))
14033             ((= 1 count)
14034              (message
14035               "The region has 1 word."))
14036             (t
14037              (message
14038               "The region has %d words." count))))))
14039 @end group
14040 @end smallexample
14042 @node recursive-count-words
14043 @section Count Words Recursively
14044 @cindex Count words recursively
14045 @cindex Recursively counting words
14046 @cindex Words, counted recursively
14048 You can write the function for counting words recursively as well as
14049 with a @code{while} loop.  Let's see how this is done.
14051 First, we need to recognize that the @code{@value{COUNT-WORDS}}
14052 function has three jobs: it sets up the appropriate conditions for
14053 counting to occur; it counts the words in the region; and it sends a
14054 message to the user telling how many words there are.
14056 If we write a single recursive function to do everything, we will
14057 receive a message for every recursive call.  If the region contains 13
14058 words, we will receive thirteen messages, one right after the other.
14059 We don't want this!  Instead, we must write two functions to do the
14060 job, one of which (the recursive function) will be used inside of the
14061 other.  One function will set up the conditions and display the
14062 message; the other will return the word count.
14064 Let us start with the function that causes the message to be displayed.
14065 We can continue to call this @code{@value{COUNT-WORDS}}.
14067 This is the function that the user will call.  It will be interactive.
14068 Indeed, it will be similar to our previous versions of this
14069 function, except that it will call @code{recursive-count-words} to
14070 determine how many words are in the region.
14072 @need 1250
14073 We can readily construct a template for this function, based on our
14074 previous versions:
14076 @smallexample
14077 @group
14078 ;; @r{Recursive version; uses regular expression search}
14079 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
14080   "@var{documentation}@dots{}"
14081   (@var{interactive-expression}@dots{})
14082 @end group
14083 @group
14085 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
14086   (@var{explanatory message})
14087   (@var{set-up functions}@dots{}
14088 @end group
14089 @group
14091 ;;; @r{2. Count the words.}
14092     @var{recursive call}
14093 @end group
14094 @group
14096 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
14097     @var{message providing word count}))
14098 @end group
14099 @end smallexample
14101 The definition looks straightforward, except that somehow the count
14102 returned by the recursive call must be passed to the message
14103 displaying the word count.  A little thought suggests that this can be
14104 done by making use of a @code{let} expression: we can bind a variable
14105 in the varlist of a @code{let} expression to the number of words in
14106 the region, as returned by the recursive call; and then the
14107 @code{cond} expression, using binding, can display the value to the
14108 user.
14110 Often, one thinks of the binding within a @code{let} expression as
14111 somehow secondary to the ``primary'' work of a function.  But in this
14112 case, what you might consider the ``primary'' job of the function,
14113 counting words, is done within the @code{let} expression.
14115 @need 1250
14116 Using @code{let}, the function definition looks like this:
14118 @smallexample
14119 @group
14120 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
14121   "Print number of words in the region."
14122   (interactive "r")
14123 @end group
14125 @group
14126 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
14127   (message "Counting words in region ... ")
14128   (save-excursion
14129     (goto-char beginning)
14130 @end group
14132 @group
14133 ;;; @r{2. Count the words.}
14134     (let ((count (recursive-count-words end)))
14135 @end group
14137 @group
14138 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
14139       (cond ((zerop count)
14140              (message
14141               "The region does NOT have any words."))
14142             ((= 1 count)
14143              (message
14144               "The region has 1 word."))
14145             (t
14146              (message
14147               "The region has %d words." count))))))
14148 @end group
14149 @end smallexample
14151 Next, we need to write the recursive counting function.
14153 A recursive function has at least three parts: the ``do-again-test'', the
14154 ``next-step-expression'', and the recursive call.
14156 The do-again-test determines whether the function will or will not be
14157 called again.  Since we are counting words in a region and can use a
14158 function that moves point forward for every word, the do-again-test
14159 can check whether point is still within the region.  The do-again-test
14160 should find the value of point and determine whether point is before,
14161 at, or after the value of the end of the region.  We can use the
14162 @code{point} function to locate point.  Clearly, we must pass the
14163 value of the end of the region to the recursive counting function as an
14164 argument.
14166 In addition, the do-again-test should also test whether the search finds a
14167 word.  If it does not, the function should not call itself again.
14169 The next-step-expression changes a value so that when the recursive
14170 function is supposed to stop calling itself, it stops.  More
14171 precisely, the next-step-expression changes a value so that at the
14172 right time, the do-again-test stops the recursive function from
14173 calling itself again.  In this case, the next-step-expression can be
14174 the expression that moves point forward, word by word.
14176 The third part of a recursive function is the recursive call.
14178 Somewhere, also, we also need a part that does the ``work'' of the
14179 function, a part that does the counting.  A vital part!
14181 @need 1250
14182 But already, we have an outline of the recursive counting function:
14184 @smallexample
14185 @group
14186 (defun recursive-count-words (region-end)
14187   "@var{documentation}@dots{}"
14188    @var{do-again-test}
14189    @var{next-step-expression}
14190    @var{recursive call})
14191 @end group
14192 @end smallexample
14194 Now we need to fill in the slots.  Let's start with the simplest cases
14195 first:  if point is at or beyond the end of the region, there cannot
14196 be any words in the region, so the function should return zero.
14197 Likewise, if the search fails, there are no words to count, so the
14198 function should return zero.
14200 On the other hand, if point is within the region and the search
14201 succeeds, the function should call itself again.
14203 @need 800
14204 Thus, the do-again-test should look like this:
14206 @smallexample
14207 @group
14208 (and (< (point) region-end)
14209      (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
14210 @end group
14211 @end smallexample
14213 Note that the search expression is part of the do-again-test---the
14214 function returns @code{t} if its search succeeds and @code{nil} if it
14215 fails.  (@xref{Whitespace Bug, , The Whitespace Bug in
14216 @code{@value{COUNT-WORDS}}}, for an explanation of how
14217 @code{re-search-forward} works.)
14219 The do-again-test is the true-or-false test of an @code{if} clause.
14220 Clearly, if the do-again-test succeeds, the then-part of the @code{if}
14221 clause should call the function again; but if it fails, the else-part
14222 should return zero since either point is outside the region or the
14223 search failed because there were no words to find.
14225 But before considering the recursive call, we need to consider the
14226 next-step-expression.  What is it?  Interestingly, it is the search
14227 part of the do-again-test.
14229 In addition to returning @code{t} or @code{nil} for the
14230 do-again-test, @code{re-search-forward} moves point forward as a side
14231 effect of a successful search.  This is the action that changes the
14232 value of point so that the recursive function stops calling itself
14233 when point completes its movement through the region.  Consequently,
14234 the @code{re-search-forward} expression is the next-step-expression.
14236 @need 1200
14237 In outline, then, the body of the @code{recursive-count-words}
14238 function looks like this:
14240 @smallexample
14241 @group
14242 (if @var{do-again-test-and-next-step-combined}
14243     ;; @r{then}
14244     @var{recursive-call-returning-count}
14245   ;; @r{else}
14246   @var{return-zero})
14247 @end group
14248 @end smallexample
14250 How to incorporate the mechanism that counts?
14252 If you are not used to writing recursive functions, a question like
14253 this can be troublesome.  But it can and should be approached
14254 systematically.
14256 We know that the counting mechanism should be associated in some way
14257 with the recursive call.  Indeed, since the next-step-expression moves
14258 point forward by one word, and since a recursive call is made for
14259 each word, the counting mechanism must be an expression that adds one
14260 to the value returned by a call to @code{recursive-count-words}.
14262 @need 800
14263 Consider several cases:
14265 @itemize @bullet
14266 @item
14267 If there are two words in the region, the function should return
14268 a value resulting from adding one to the value returned when it counts
14269 the first word, plus the number returned when it counts the remaining
14270 words in the region, which in this case is one.
14272 @item
14273 If there is one word in the region, the function should return
14274 a value resulting from adding one to the value returned when it counts
14275 that word, plus the number returned when it counts the remaining
14276 words in the region, which in this case is zero.
14278 @item
14279 If there are no words in the region, the function should return zero.
14280 @end itemize
14282 From the sketch we can see that the else-part of the @code{if} returns
14283 zero for the case of no words.  This means that the then-part of the
14284 @code{if} must return a value resulting from adding one to the value
14285 returned from a count of the remaining words.
14287 @need 1200
14288 The expression will look like this, where @code{1+} is a function that
14289 adds one to its argument.
14291 @smallexample
14292 (1+ (recursive-count-words region-end))
14293 @end smallexample
14295 @need 1200
14296 The whole @code{recursive-count-words} function will then look like
14297 this:
14299 @smallexample
14300 @group
14301 (defun recursive-count-words (region-end)
14302   "@var{documentation}@dots{}"
14304 ;;; @r{1. do-again-test}
14305   (if (and (< (point) region-end)
14306            (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
14307 @end group
14309 @group
14310 ;;; @r{2. then-part: the recursive call}
14311       (1+ (recursive-count-words region-end))
14313 ;;; @r{3. else-part}
14314     0))
14315 @end group
14316 @end smallexample
14318 @need 1250
14319 Let's examine how this works:
14321 If there are no words in the region, the else part of the @code{if}
14322 expression is evaluated and consequently the function returns zero.
14324 If there is one word in the region, the value of point is less than
14325 the value of @code{region-end} and the search succeeds.  In this case,
14326 the true-or-false-test of the @code{if} expression tests true, and the
14327 then-part of the @code{if} expression is evaluated.  The counting
14328 expression is evaluated.  This expression returns a value (which will
14329 be the value returned by the whole function) that is the sum of one
14330 added to the value returned by a recursive call.
14332 Meanwhile, the next-step-expression has caused point to jump over the
14333 first (and in this case only) word in the region.  This means that
14334 when @code{(recursive-count-words region-end)} is evaluated a second
14335 time, as a result of the recursive call, the value of point will be
14336 equal to or greater than the value of region end.  So this time,
14337 @code{recursive-count-words} will return zero.  The zero will be added
14338 to one, and the original evaluation of @code{recursive-count-words}
14339 will return one plus zero, which is one, which is the correct amount.
14341 Clearly, if there are two words in the region, the first call to
14342 @code{recursive-count-words} returns one added to the value returned
14343 by calling @code{recursive-count-words} on a region containing the
14344 remaining word---that is, it adds one to one, producing two, which is
14345 the correct amount.
14347 Similarly, if there are three words in the region, the first call to
14348 @code{recursive-count-words} returns one added to the value returned
14349 by calling @code{recursive-count-words} on a region containing the
14350 remaining two words---and so on and so on.
14352 @need 1250
14353 @noindent
14354 With full documentation the two functions look like this:
14356 @need 1250
14357 @noindent
14358 The recursive function:
14360 @findex recursive-count-words
14361 @smallexample
14362 @group
14363 (defun recursive-count-words (region-end)
14364   "Number of words between point and REGION-END."
14365 @end group
14367 @group
14368 ;;; @r{1. do-again-test}
14369   (if (and (< (point) region-end)
14370            (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
14371 @end group
14373 @group
14374 ;;; @r{2. then-part: the recursive call}
14375       (1+ (recursive-count-words region-end))
14377 ;;; @r{3. else-part}
14378     0))
14379 @end group
14380 @end smallexample
14382 @need 800
14383 @noindent
14384 The wrapper:
14386 @smallexample
14387 @group
14388 ;;; @r{Recursive version}
14389 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
14390   "Print number of words in the region.
14391 @end group
14393 @group
14394 Words are defined as at least one word-constituent
14395 character followed by at least one character that is
14396 not a word-constituent.  The buffer's syntax table
14397 determines which characters these are."
14398 @end group
14399 @group
14400   (interactive "r")
14401   (message "Counting words in region ... ")
14402   (save-excursion
14403     (goto-char beginning)
14404     (let ((count (recursive-count-words end)))
14405 @end group
14406 @group
14407       (cond ((zerop count)
14408              (message
14409               "The region does NOT have any words."))
14410 @end group
14411 @group
14412             ((= 1 count)
14413              (message "The region has 1 word."))
14414             (t
14415              (message
14416               "The region has %d words." count))))))
14417 @end group
14418 @end smallexample
14420 @node Counting Exercise
14421 @section Exercise: Counting Punctuation
14423 Using a @code{while} loop, write a function to count the number of
14424 punctuation marks in a region---period, comma, semicolon, colon,
14425 exclamation mark, and question mark.  Do the same using recursion.
14427 @node Words in a defun
14428 @chapter Counting Words in a @code{defun}
14429 @cindex Counting words in a @code{defun}
14430 @cindex Word counting in a @code{defun}
14432 Our next project is to count the number of words in a function
14433 definition.  Clearly, this can be done using some variant of
14434 @code{@value{COUNT-WORDS}}.  @xref{Counting Words, , Counting via
14435 Repetition and Regexps}.  If we are just going to count the words in
14436 one definition, it is easy enough to mark the definition with the
14437 @kbd{C-M-h} (@code{mark-defun}) command, and then call
14438 @code{@value{COUNT-WORDS}}.
14440 However, I am more ambitious: I want to count the words and symbols in
14441 every definition in the Emacs sources and then print a graph that
14442 shows how many functions there are of each length: how many contain 40
14443 to 49 words or symbols, how many contain 50 to 59 words or symbols,
14444 and so on.  I have often been curious how long a typical function is,
14445 and this will tell.
14447 @menu
14448 * Divide and Conquer::
14449 * Words and Symbols::           What to count?
14450 * Syntax::                      What constitutes a word or symbol?
14451 * count-words-in-defun::        Very like @code{@value{COUNT-WORDS}}.
14452 * Several defuns::              Counting several defuns in a file.
14453 * Find a File::                 Do you want to look at a file?
14454 * lengths-list-file::           A list of the lengths of many definitions.
14455 * Several files::               Counting in definitions in different files.
14456 * Several files recursively::   Recursively counting in different files.
14457 * Prepare the data::            Prepare the data for display in a graph.
14458 @end menu
14460 @ifnottex
14461 @node Divide and Conquer
14462 @unnumberedsec Divide and Conquer
14463 @end ifnottex
14465 Described in one phrase, the histogram project is daunting; but
14466 divided into numerous small steps, each of which we can take one at a
14467 time, the project becomes less fearsome.  Let us consider what the
14468 steps must be:
14470 @itemize @bullet
14471 @item
14472 First, write a function to count the words in one definition.  This
14473 includes the problem of handling symbols as well as words.
14475 @item
14476 Second, write a function to list the numbers of words in each function
14477 in a file.  This function can use the @code{count-words-in-defun}
14478 function.
14480 @item
14481 Third, write a function to list the numbers of words in each function
14482 in each of several files.  This entails automatically finding the
14483 various files, switching to them, and counting the words in the
14484 definitions within them.
14486 @item
14487 Fourth, write a function to convert the list of numbers that we
14488 created in step three to a form that will be suitable for printing as
14489 a graph.
14491 @item
14492 Fifth, write a function to print the results as a graph.
14493 @end itemize
14495 This is quite a project!  But if we take each step slowly, it will not
14496 be difficult.
14498 @node Words and Symbols
14499 @section What to Count?
14500 @cindex Words and symbols in defun
14502 When we first start thinking about how to count the words in a
14503 function definition, the first question is (or ought to be) what are
14504 we going to count?  When we speak of ``words'' with respect to a Lisp
14505 function definition, we are actually speaking, in large part, of
14506 ``symbols''.  For example, the following @code{multiply-by-seven}
14507 function contains the five symbols @code{defun},
14508 @code{multiply-by-seven}, @code{number}, @code{*}, and @code{7}.  In
14509 addition, in the documentation string, it contains the four words
14510 @samp{Multiply}, @samp{NUMBER}, @samp{by}, and @samp{seven}.  The
14511 symbol @samp{number} is repeated, so the definition contains a total
14512 of ten words and symbols.
14514 @smallexample
14515 @group
14516 (defun multiply-by-seven (number)
14517   "Multiply NUMBER by seven."
14518   (* 7 number))
14519 @end group
14520 @end smallexample
14522 @noindent
14523 However, if we mark the @code{multiply-by-seven} definition with
14524 @kbd{C-M-h} (@code{mark-defun}), and then call
14525 @code{@value{COUNT-WORDS}} on it, we will find that
14526 @code{@value{COUNT-WORDS}} claims the definition has eleven words, not
14527 ten!  Something is wrong!
14529 The problem is twofold: @code{@value{COUNT-WORDS}} does not count the
14530 @samp{*} as a word, and it counts the single symbol,
14531 @code{multiply-by-seven}, as containing three words.  The hyphens are
14532 treated as if they were interword spaces rather than intraword
14533 connectors: @samp{multiply-by-seven} is counted as if it were written
14534 @samp{multiply by seven}.
14536 The cause of this confusion is the regular expression search within
14537 the @code{@value{COUNT-WORDS}} definition that moves point forward word
14538 by word.  In the canonical version of @code{@value{COUNT-WORDS}}, the
14539 regexp is:
14541 @smallexample
14542 "\\w+\\W*"
14543 @end smallexample
14545 @noindent
14546 This regular expression is a pattern defining one or more word
14547 constituent characters possibly followed by one or more characters
14548 that are not word constituents.  What is meant by ``word constituent
14549 characters'' brings us to the issue of syntax, which is worth a section
14550 of its own.
14552 @node Syntax
14553 @section What Constitutes a Word or Symbol?
14554 @cindex Syntax categories and tables
14556 Emacs treats different characters as belonging to different
14557 @dfn{syntax categories}.  For example, the regular expression,
14558 @samp{\\w+}, is a pattern specifying one or more @emph{word
14559 constituent} characters.  Word constituent characters are members of
14560 one syntax category.  Other syntax categories include the class of
14561 punctuation characters, such as the period and the comma, and the
14562 class of whitespace characters, such as the blank space and the tab
14563 character.  (For more information, @pxref{Syntax Tables, , Syntax
14564 Tables, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
14566 Syntax tables specify which characters belong to which categories.
14567 Usually, a hyphen is not specified as a ``word constituent character''.
14568 Instead, it is specified as being in the ``class of characters that are
14569 part of symbol names but not words.''  This means that the
14570 @code{@value{COUNT-WORDS}} function treats it in the same way it treats
14571 an interword white space, which is why @code{@value{COUNT-WORDS}}
14572 counts @samp{multiply-by-seven} as three words.
14574 There are two ways to cause Emacs to count @samp{multiply-by-seven} as
14575 one symbol: modify the syntax table or modify the regular expression.
14577 We could redefine a hyphen as a word constituent character by
14578 modifying the syntax table that Emacs keeps for each mode.  This
14579 action would serve our purpose, except that a hyphen is merely the
14580 most common character within symbols that is not typically a word
14581 constituent character; there are others, too.
14583 Alternatively, we can redefine the regexp used in the
14584 @code{@value{COUNT-WORDS}} definition so as to include symbols.  This
14585 procedure has the merit of clarity, but the task is a little tricky.
14587 @need 1200
14588 The first part is simple enough: the pattern must match ``at least one
14589 character that is a word or symbol constituent''.  Thus:
14591 @smallexample
14592 "\\(\\w\\|\\s_\\)+"
14593 @end smallexample
14595 @noindent
14596 The @samp{\\(} is the first part of the grouping construct that
14597 includes the @samp{\\w} and the @samp{\\s_} as alternatives, separated
14598 by the @samp{\\|}.  The @samp{\\w} matches any word-constituent
14599 character and the @samp{\\s_} matches any character that is part of a
14600 symbol name but not a word-constituent character.  The @samp{+}
14601 following the group indicates that the word or symbol constituent
14602 characters must be matched at least once.
14604 However, the second part of the regexp is more difficult to design.
14605 What we want is to follow the first part with ``optionally one or more
14606 characters that are not constituents of a word or symbol''.  At first,
14607 I thought I could define this with the following:
14609 @smallexample
14610 "\\(\\W\\|\\S_\\)*"
14611 @end smallexample
14613 @noindent
14614 The upper case @samp{W} and @samp{S} match characters that are
14615 @emph{not} word or symbol constituents.  Unfortunately, this
14616 expression matches any character that is either not a word constituent
14617 or not a symbol constituent.  This matches any character!
14619 I then noticed that every word or symbol in my test region was
14620 followed by white space (blank space, tab, or newline).  So I tried
14621 placing a pattern to match one or more blank spaces after the pattern
14622 for one or more word or symbol constituents.  This failed, too.  Words
14623 and symbols are often separated by whitespace, but in actual code
14624 parentheses may follow symbols and punctuation may follow words.  So
14625 finally, I designed a pattern in which the word or symbol constituents
14626 are followed optionally by characters that are not white space and
14627 then followed optionally by white space.
14629 @need 800
14630 Here is the full regular expression:
14632 @smallexample
14633 "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
14634 @end smallexample
14636 @node count-words-in-defun
14637 @section The @code{count-words-in-defun} Function
14638 @cindex Counting words in a @code{defun}
14640 We have seen that there are several ways to write a
14641 @code{count-words-region} function.  To write a
14642 @code{count-words-in-defun}, we need merely adapt one of these
14643 versions.
14645 The version that uses a @code{while} loop is easy to understand, so I
14646 am going to adapt that.  Because @code{count-words-in-defun} will be
14647 part of a more complex program, it need not be interactive and it need
14648 not display a message but just return the count.  These considerations
14649 simplify the definition a little.
14651 On the other hand, @code{count-words-in-defun} will be used within a
14652 buffer that contains function definitions.  Consequently, it is
14653 reasonable to ask that the function determine whether it is called
14654 when point is within a function definition, and if it is, to return
14655 the count for that definition.  This adds complexity to the
14656 definition, but saves us from needing to pass arguments to the
14657 function.
14659 @need 1250
14660 These considerations lead us to prepare the following template:
14662 @smallexample
14663 @group
14664 (defun count-words-in-defun ()
14665   "@var{documentation}@dots{}"
14666   (@var{set up}@dots{}
14667      (@var{while loop}@dots{})
14668    @var{return count})
14669 @end group
14670 @end smallexample
14672 @noindent
14673 As usual, our job is to fill in the slots.
14675 First, the set up.
14677 We are presuming that this function will be called within a buffer
14678 containing function definitions.  Point will either be within a
14679 function definition or not.  For @code{count-words-in-defun} to work,
14680 point must move to the beginning of the definition, a counter must
14681 start at zero, and the counting loop must stop when point reaches the
14682 end of the definition.
14684 The @code{beginning-of-defun} function searches backwards for an
14685 opening delimiter such as a @samp{(} at the beginning of a line, and
14686 moves point to that position, or else to the limit of the search.  In
14687 practice, this means that @code{beginning-of-defun} moves point to the
14688 beginning of an enclosing or preceding function definition, or else to
14689 the beginning of the buffer.  We can use @code{beginning-of-defun} to
14690 place point where we wish to start.
14692 The @code{while} loop requires a counter to keep track of the words or
14693 symbols being counted.  A @code{let} expression can be used to create
14694 a local variable for this purpose, and bind it to an initial value of zero.
14696 The @code{end-of-defun} function works like @code{beginning-of-defun}
14697 except that it moves point to the end of the definition.
14698 @code{end-of-defun} can be used as part of an expression that
14699 determines the position of the end of the definition.
14701 The set up for @code{count-words-in-defun} takes shape rapidly: first
14702 we move point to the beginning of the definition, then we create a
14703 local variable to hold the count, and finally, we record the position
14704 of the end of the definition so the @code{while} loop will know when to stop
14705 looping.
14707 @need 1250
14708 The code looks like this:
14710 @smallexample
14711 @group
14712 (beginning-of-defun)
14713 (let ((count 0)
14714       (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
14715 @end group
14716 @end smallexample
14718 @noindent
14719 The code is simple.  The only slight complication is likely to concern
14720 @code{end}: it is bound to the position of the end of the definition
14721 by a @code{save-excursion} expression that returns the value of point
14722 after @code{end-of-defun} temporarily moves it to the end of the
14723 definition.
14725 The second part of the @code{count-words-in-defun}, after the set up,
14726 is the @code{while} loop.
14728 The loop must contain an expression that jumps point forward word by
14729 word and symbol by symbol, and another expression that counts the
14730 jumps.  The true-or-false-test for the @code{while} loop should test
14731 true so long as point should jump forward, and false when point is at
14732 the end of the definition.  We have already redefined the regular
14733 expression for this, so the loop is straightforward:
14735 @smallexample
14736 @group
14737 (while (and (< (point) end)
14738             (re-search-forward
14739              "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*" end t))
14740   (setq count (1+ count)))
14741 @end group
14742 @end smallexample
14744 The third part of the function definition returns the count of words
14745 and symbols.  This part is the last expression within the body of the
14746 @code{let} expression, and can be, very simply, the local variable
14747 @code{count}, which when evaluated returns the count.
14749 @need 1250
14750 Put together, the @code{count-words-in-defun} definition looks like this:
14752 @findex count-words-in-defun
14753 @smallexample
14754 @group
14755 (defun count-words-in-defun ()
14756   "Return the number of words and symbols in a defun."
14757   (beginning-of-defun)
14758   (let ((count 0)
14759         (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
14760 @end group
14761 @group
14762     (while
14763         (and (< (point) end)
14764              (re-search-forward
14765               "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
14766               end t))
14767       (setq count (1+ count)))
14768     count))
14769 @end group
14770 @end smallexample
14772 How to test this?  The function is not interactive, but it is easy to
14773 put a wrapper around the function to make it interactive; we can use
14774 almost the same code as for the recursive version of
14775 @code{@value{COUNT-WORDS}}:
14777 @smallexample
14778 @group
14779 ;;; @r{Interactive version.}
14780 (defun count-words-defun ()
14781   "Number of words and symbols in a function definition."
14782   (interactive)
14783   (message
14784    "Counting words and symbols in function definition ... ")
14785 @end group
14786 @group
14787   (let ((count (count-words-in-defun)))
14788     (cond
14789      ((zerop count)
14790       (message
14791        "The definition does NOT have any words or symbols."))
14792 @end group
14793 @group
14794      ((= 1 count)
14795       (message
14796        "The definition has 1 word or symbol."))
14797      (t
14798       (message
14799        "The definition has %d words or symbols." count)))))
14800 @end group
14801 @end smallexample
14803 @need 800
14804 @noindent
14805 Let's re-use @kbd{C-c =} as a convenient keybinding:
14807 @smallexample
14808 (global-set-key "\C-c=" 'count-words-defun)
14809 @end smallexample
14811 Now we can try out @code{count-words-defun}: install both
14812 @code{count-words-in-defun} and @code{count-words-defun}, and set the
14813 keybinding, and then place the cursor within the following definition:
14815 @smallexample
14816 @group
14817 (defun multiply-by-seven (number)
14818   "Multiply NUMBER by seven."
14819   (* 7 number))
14820      @result{} 10
14821 @end group
14822 @end smallexample
14824 @noindent
14825 Success!  The definition has 10 words and symbols.
14827 The next problem is to count the numbers of words and symbols in
14828 several definitions within a single file.
14830 @node Several defuns
14831 @section Count Several @code{defuns} Within a File
14833 A file such as @file{simple.el} may have a hundred or more function
14834 definitions within it.  Our long term goal is to collect statistics on
14835 many files, but as a first step, our immediate goal is to collect
14836 statistics on one file.
14838 The information will be a series of numbers, each number being the
14839 length of a function definition.  We can store the numbers in a list.
14841 We know that we will want to incorporate the information regarding one
14842 file with information about many other files; this means that the
14843 function for counting definition lengths within one file need only
14844 return the list of lengths.  It need not and should not display any
14845 messages.
14847 The word count commands contain one expression to jump point forward
14848 word by word and another expression to count the jumps.  The function
14849 to return the lengths of definitions can be designed to work the same
14850 way, with one expression to jump point forward definition by
14851 definition and another expression to construct the lengths' list.
14853 This statement of the problem makes it elementary to write the
14854 function definition.  Clearly, we will start the count at the
14855 beginning of the file, so the first command will be @code{(goto-char
14856 (point-min))}.  Next, we start the @code{while} loop; and the
14857 true-or-false test of the loop can be a regular expression search for
14858 the next function definition---so long as the search succeeds, point
14859 is moved forward and then the body of the loop is evaluated.  The body
14860 needs an expression that constructs the lengths' list.  @code{cons},
14861 the list construction command, can be used to create the list.  That
14862 is almost all there is to it.
14864 @need 800
14865 Here is what this fragment of code looks like:
14867 @smallexample
14868 @group
14869 (goto-char (point-min))
14870 (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
14871   (setq lengths-list
14872         (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
14873 @end group
14874 @end smallexample
14876 What we have left out is the mechanism for finding the file that
14877 contains the function definitions.
14879 In previous examples, we either used this, the Info file, or we
14880 switched back and forth to some other buffer, such as the
14881 @file{*scratch*} buffer.
14883 Finding a file is a new process that we have not yet discussed.
14885 @node Find a File
14886 @section Find a File
14887 @cindex Find a File
14889 To find a file in Emacs, you use the @kbd{C-x C-f} (@code{find-file})
14890 command.  This command is almost, but not quite right for the lengths
14891 problem.
14893 @need 1200
14894 Let's look at the source for @code{find-file}:
14896 @smallexample
14897 @group
14898 (defun find-file (filename)
14899   "Edit file FILENAME.
14900 Switch to a buffer visiting file FILENAME,
14901 creating one if none already exists."
14902   (interactive "FFind file: ")
14903   (switch-to-buffer (find-file-noselect filename)))
14904 @end group
14905 @end smallexample
14907 @noindent
14908 (The most recent version of the @code{find-file} function definition
14909 permits you to specify optional wildcards to visit multiple files; that
14910 makes the definition more complex and we will not discuss it here,
14911 since it is not relevant.  You can see its source using either
14912 @kbd{M-.} (@code{find-tag}) or @kbd{C-h f} (@code{describe-function}).)
14914 @ignore
14915 In Emacs 22
14916 (defun find-file (filename &optional wildcards)
14917   "Edit file FILENAME.
14918 Switch to a buffer visiting file FILENAME,
14919 creating one if none already exists.
14920 Interactively, the default if you just type RET is the current directory,
14921 but the visited file name is available through the minibuffer history:
14922 type M-n to pull it into the minibuffer.
14924 Interactively, or if WILDCARDS is non-nil in a call from Lisp,
14925 expand wildcards (if any) and visit multiple files.  You can
14926 suppress wildcard expansion by setting `find-file-wildcards' to nil.
14928 To visit a file without any kind of conversion and without
14929 automatically choosing a major mode, use \\[find-file-literally]."
14930   (interactive (find-file-read-args "Find file: " nil))
14931   (let ((value (find-file-noselect filename nil nil wildcards)))
14932     (if (listp value)
14933         (mapcar 'switch-to-buffer (nreverse value))
14934       (switch-to-buffer value))))
14935 @end ignore
14937 The definition I am showing possesses short but complete documentation
14938 and an interactive specification that prompts you for a file name when
14939 you use the command interactively.  The body of the definition
14940 contains two functions, @code{find-file-noselect} and
14941 @code{switch-to-buffer}.
14943 According to its documentation as shown by @kbd{C-h f} (the
14944 @code{describe-function} command), the @code{find-file-noselect}
14945 function reads the named file into a buffer and returns the buffer.
14946 (Its most recent version includes an optional wildcards argument,
14947 too, as well as another to read a file literally and an other you
14948 suppress warning messages.  These optional arguments are irrelevant.)
14950 However, the @code{find-file-noselect} function does not select the
14951 buffer in which it puts the file.  Emacs does not switch its attention
14952 (or yours if you are using @code{find-file-noselect}) to the selected
14953 buffer.  That is what @code{switch-to-buffer} does: it switches the
14954 buffer to which Emacs attention is directed; and it switches the
14955 buffer displayed in the window to the new buffer.  We have discussed
14956 buffer switching elsewhere.  (@xref{Switching Buffers}.)
14958 In this histogram project, we do not need to display each file on the
14959 screen as the program determines the length of each definition within
14960 it.  Instead of employing @code{switch-to-buffer}, we can work with
14961 @code{set-buffer}, which redirects the attention of the computer
14962 program to a different buffer but does not redisplay it on the screen.
14963 So instead of calling on @code{find-file} to do the job, we must write
14964 our own expression.
14966 The task is easy: use @code{find-file-noselect} and @code{set-buffer}.
14968 @node lengths-list-file
14969 @section @code{lengths-list-file} in Detail
14971 The core of the @code{lengths-list-file} function is a @code{while}
14972 loop containing a function to move point forward ``defun by defun'' and
14973 a function to count the number of words and symbols in each defun.
14974 This core must be surrounded by functions that do various other tasks,
14975 including finding the file, and ensuring that point starts out at the
14976 beginning of the file.  The function definition looks like this:
14977 @findex lengths-list-file
14979 @smallexample
14980 @group
14981 (defun lengths-list-file (filename)
14982   "Return list of definitions' lengths within FILE.
14983 The returned list is a list of numbers.
14984 Each number is the number of words or
14985 symbols in one function definition."
14986 @end group
14987 @group
14988   (message "Working on '%s' ... " filename)
14989   (save-excursion
14990     (let ((buffer (find-file-noselect filename))
14991           (lengths-list))
14992       (set-buffer buffer)
14993       (setq buffer-read-only t)
14994       (widen)
14995       (goto-char (point-min))
14996       (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
14997         (setq lengths-list
14998               (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
14999       (kill-buffer buffer)
15000       lengths-list)))
15001 @end group
15002 @end smallexample
15004 @noindent
15005 The function is passed one argument, the name of the file on which it
15006 will work.  It has four lines of documentation, but no interactive
15007 specification.  Since people worry that a computer is broken if they
15008 don't see anything going on, the first line of the body is a
15009 message.
15011 The next line contains a @code{save-excursion} that returns Emacs's
15012 attention to the current buffer when the function completes.  This is
15013 useful in case you embed this function in another function that
15014 presumes point is restored to the original buffer.
15016 In the varlist of the @code{let} expression, Emacs finds the file and
15017 binds the local variable @code{buffer} to the buffer containing the
15018 file.  At the same time, Emacs creates @code{lengths-list} as a local
15019 variable.
15021 Next, Emacs switches its attention to the buffer.
15023 In the following line, Emacs makes the buffer read-only.  Ideally,
15024 this line is not necessary.  None of the functions for counting words
15025 and symbols in a function definition should change the buffer.
15026 Besides, the buffer is not going to be saved, even if it were changed.
15027 This line is entirely the consequence of great, perhaps excessive,
15028 caution.  The reason for the caution is that this function and those
15029 it calls work on the sources for Emacs and it is inconvenient if they
15030 are inadvertently modified.  It goes without saying that I did not
15031 realize a need for this line until an experiment went awry and started
15032 to modify my Emacs source files @dots{}
15034 Next comes a call to widen the buffer if it is narrowed.  This
15035 function is usually not needed---Emacs creates a fresh buffer if none
15036 already exists; but if a buffer visiting the file already exists Emacs
15037 returns that one.  In this case, the buffer may be narrowed and must
15038 be widened.  If we wanted to be fully ``user-friendly'', we would
15039 arrange to save the restriction and the location of point, but we
15040 won't.
15042 The @code{(goto-char (point-min))} expression moves point to the
15043 beginning of the buffer.
15045 Then comes a @code{while} loop in which the ``work'' of the function is
15046 carried out.  In the loop, Emacs determines the length of each
15047 definition and constructs a lengths' list containing the information.
15049 Emacs kills the buffer after working through it.  This is to save
15050 space inside of Emacs.  My version of GNU Emacs 19 contained over 300
15051 source files of interest; GNU Emacs 22 contains over a thousand source
15052 files.  Another function will apply @code{lengths-list-file} to each
15053 of the files.
15055 Finally, the last expression within the @code{let} expression is the
15056 @code{lengths-list} variable; its value is returned as the value of
15057 the whole function.
15059 You can try this function by installing it in the usual fashion.  Then
15060 place your cursor after the following expression and type @kbd{C-x
15061 C-e} (@code{eval-last-sexp}).
15063 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15064 @smallexample
15065 (lengths-list-file
15066  "/usr/local/share/emacs/22.1/lisp/emacs-lisp/debug.el")
15067 @end smallexample
15069 @noindent
15070 You may need to change the pathname of the file; the one here is for
15071 GNU Emacs version 22.1.  To change the expression, copy it to
15072 the @file{*scratch*} buffer and edit it.
15074 @need 1200
15075 @noindent
15076 Also, to see the full length of the list, rather than a truncated
15077 version, you may have to evaluate the following:
15078 @c We do not want to insert, so do not mention the zero prefix argument.
15080 @smallexample
15081 (custom-set-variables '(eval-expression-print-length nil))
15082 @end smallexample
15084 @noindent
15085 (@xref{defcustom, , Specifying Variables using @code{defcustom}}.
15086 Then evaluate the @code{lengths-list-file} expression.)
15088 @need 1200
15089 The lengths' list for @file{debug.el} takes less than a second to
15090 produce and looks like this in GNU Emacs 22:
15092 @smallexample
15093 (83 113 105 144 289 22 30 97 48 89 25 52 52 88 28 29 77 49 43 290 232 587)
15094 @end smallexample
15096 @need 1500
15097 (Using my old machine, the version 19 lengths' list for @file{debug.el}
15098 took seven seconds to produce and looked like this:
15100 @smallexample
15101 (75 41 80 62 20 45 44 68 45 12 34 235)
15102 @end smallexample
15104 @noindent
15105 The newer version of @file{debug.el} contains more defuns than the
15106 earlier one; and my new machine is much faster than the old one.)
15108 Note that the length of the last definition in the file is first in
15109 the list.
15111 @node Several files
15112 @section Count Words in @code{defuns} in Different Files
15114 In the previous section, we created a function that returns a list of
15115 the lengths of each definition in a file.  Now, we want to define a
15116 function to return a master list of the lengths of the definitions in
15117 a list of files.
15119 Working on each of a list of files is a repetitious act, so we can use
15120 either a @code{while} loop or recursion.
15122 @menu
15123 * lengths-list-many-files::     Return a list of the lengths of defuns.
15124 * append::                      Attach one list to another.
15125 @end menu
15127 @ifnottex
15128 @node lengths-list-many-files
15129 @unnumberedsubsec Determine the lengths of @code{defuns}
15130 @end ifnottex
15132 The design using a @code{while} loop is routine.  The argument passed
15133 the function is a list of files.  As we saw earlier (@pxref{Loop
15134 Example}), you can write a @code{while} loop so that the body of the
15135 loop is evaluated if such a list contains elements, but to exit the
15136 loop if the list is empty.  For this design to work, the body of the
15137 loop must contain an expression that shortens the list each time the
15138 body is evaluated, so that eventually the list is empty.  The usual
15139 technique is to set the value of the list to the value of the @sc{cdr}
15140 of the list each time the body is evaluated.
15142 @need 800
15143 The template looks like this:
15145 @smallexample
15146 @group
15147 (while @var{test-whether-list-is-empty}
15148   @var{body}@dots{}
15149   @var{set-list-to-cdr-of-list})
15150 @end group
15151 @end smallexample
15153 Also, we remember that a @code{while} loop returns @code{nil} (the
15154 result of evaluating the true-or-false-test), not the result of any
15155 evaluation within its body.  (The evaluations within the body of the
15156 loop are done for their side effects.)  However, the expression that
15157 sets the lengths' list is part of the body---and that is the value
15158 that we want returned by the function as a whole.  To do this, we
15159 enclose the @code{while} loop within a @code{let} expression, and
15160 arrange that the last element of the @code{let} expression contains
15161 the value of the lengths' list.  (@xref{Incrementing Example, , Loop
15162 Example with an Incrementing Counter}.)
15164 @findex lengths-list-many-files
15165 @need 1250
15166 These considerations lead us directly to the function itself:
15168 @smallexample
15169 @group
15170 ;;; @r{Use @code{while} loop.}
15171 (defun lengths-list-many-files (list-of-files)
15172   "Return list of lengths of defuns in LIST-OF-FILES."
15173 @end group
15174 @group
15175   (let (lengths-list)
15177 ;;; @r{true-or-false-test}
15178     (while list-of-files
15179       (setq lengths-list
15180             (append
15181              lengths-list
15183 ;;; @r{Generate a lengths' list.}
15184              (lengths-list-file
15185               (expand-file-name (car list-of-files)))))
15186 @end group
15188 @group
15189 ;;; @r{Make files' list shorter.}
15190       (setq list-of-files (cdr list-of-files)))
15192 ;;; @r{Return final value of lengths' list.}
15193     lengths-list))
15194 @end group
15195 @end smallexample
15197 @code{expand-file-name} is a built-in function that converts a file
15198 name to the absolute, long, path name form.  The function employs the
15199 name of the directory in which the function is called.
15201 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15202 @need 1500
15203 Thus, if @code{expand-file-name} is called on @code{debug.el} when
15204 Emacs is visiting the
15205 @file{/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/emacs-lisp/} directory,
15207 @smallexample
15208 debug.el
15209 @end smallexample
15211 @need 800
15212 @noindent
15213 becomes
15215 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15216 @smallexample
15217 /usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/emacs-lisp/debug.el
15218 @end smallexample
15220 The only other new element of this function definition is the as yet
15221 unstudied function @code{append}, which merits a short section for
15222 itself.
15224 @node append
15225 @subsection The @code{append} Function
15227 @need 800
15228 The @code{append} function attaches one list to another.  Thus,
15230 @smallexample
15231 (append '(1 2 3 4) '(5 6 7 8))
15232 @end smallexample
15234 @need 800
15235 @noindent
15236 produces the list
15238 @smallexample
15239 (1 2 3 4 5 6 7 8)
15240 @end smallexample
15242 This is exactly how we want to attach two lengths' lists produced by
15243 @code{lengths-list-file} to each other.  The results contrast with
15244 @code{cons},
15246 @smallexample
15247 (cons '(1 2 3 4) '(5 6 7 8))
15248 @end smallexample
15250 @need 1250
15251 @noindent
15252 which constructs a new list in which the first argument to @code{cons}
15253 becomes the first element of the new list:
15255 @smallexample
15256 ((1 2 3 4) 5 6 7 8)
15257 @end smallexample
15259 @node Several files recursively
15260 @section Recursively Count Words in Different Files
15262 Besides a @code{while} loop, you can work on each of a list of files
15263 with recursion.  A recursive version of @code{lengths-list-many-files}
15264 is short and simple.
15266 The recursive function has the usual parts: the ``do-again-test'', the
15267 ``next-step-expression'', and the recursive call.  The ``do-again-test''
15268 determines whether the function should call itself again, which it
15269 will do if the @code{list-of-files} contains any remaining elements;
15270 the ``next-step-expression'' resets the @code{list-of-files} to the
15271 @sc{cdr} of itself, so eventually the list will be empty; and the
15272 recursive call calls itself on the shorter list.  The complete
15273 function is shorter than this description!
15274 @findex recursive-lengths-list-many-files
15276 @smallexample
15277 @group
15278 (defun recursive-lengths-list-many-files (list-of-files)
15279   "Return list of lengths of each defun in LIST-OF-FILES."
15280   (if list-of-files                     ; @r{do-again-test}
15281       (append
15282        (lengths-list-file
15283         (expand-file-name (car list-of-files)))
15284        (recursive-lengths-list-many-files
15285         (cdr list-of-files)))))
15286 @end group
15287 @end smallexample
15289 @noindent
15290 In a sentence, the function returns the lengths' list for the first of
15291 the @code{list-of-files} appended to the result of calling itself on
15292 the rest of the @code{list-of-files}.
15294 Here is a test of @code{recursive-lengths-list-many-files}, along with
15295 the results of running @code{lengths-list-file} on each of the files
15296 individually.
15298 Install @code{recursive-lengths-list-many-files} and
15299 @code{lengths-list-file}, if necessary, and then evaluate the
15300 following expressions.  You may need to change the files' pathnames;
15301 those here work when this Info file and the Emacs sources are located
15302 in their customary places.  To change the expressions, copy them to
15303 the @file{*scratch*} buffer, edit them, and then evaluate them.
15305 The results are shown after the @samp{@result{}}.  (These results are
15306 for files from Emacs version 22.1.1; files from other versions of
15307 Emacs may produce different results.)
15309 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15310 @smallexample
15311 @group
15312 (cd "/usr/local/share/emacs/22.1.1/")
15314 (lengths-list-file "./lisp/macros.el")
15315      @result{} (283 263 480 90)
15316 @end group
15318 @group
15319 (lengths-list-file "./lisp/mail/mailalias.el")
15320      @result{} (38 32 29 95 178 180 321 218 324)
15321 @end group
15323 @group
15324 (lengths-list-file "./lisp/makesum.el")
15325      @result{} (85 181)
15326 @end group
15328 @group
15329   (recursive-lengths-list-many-files
15330    '("./lisp/macros.el"
15331      "./lisp/mail/mailalias.el"
15332      "./lisp/makesum.el"))
15333        @result{} (283 263 480 90 38 32 29 95 178 180 321 218 324 85 181)
15334 @end group
15335 @end smallexample
15337 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function produces the
15338 output we want.
15340 The next step is to prepare the data in the list for display in a graph.
15342 @node Prepare the data
15343 @section Prepare the Data for Display in a Graph
15345 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function returns a list
15346 of numbers.  Each number records the length of a function definition.
15347 What we need to do now is transform this data into a list of numbers
15348 suitable for generating a graph.  The new list will tell how many
15349 functions definitions contain less than 10 words and
15350 symbols, how many contain between 10 and 19 words and symbols, how
15351 many contain between 20 and 29 words and symbols, and so on.
15353 In brief, we need to go through the lengths' list produced by the
15354 @code{recursive-lengths-list-many-files} function and count the number
15355 of defuns within each range of lengths, and produce a list of those
15356 numbers.
15358 @menu
15359 * Data for Display in Detail::
15360 * Sorting::                     Sorting lists.
15361 * Files List::                  Making a list of files.
15362 * Counting function definitions::
15363 @end menu
15365 @ifnottex
15366 @node Data for Display in Detail
15367 @unnumberedsubsec The Data for Display in Detail
15368 @end ifnottex
15370 Based on what we have done before, we can readily foresee that it
15371 should not be too hard to write a function that ``@sc{cdr}s'' down the
15372 lengths' list, looks at each element, determines which length range it
15373 is in, and increments a counter for that range.
15375 However, before beginning to write such a function, we should consider
15376 the advantages of sorting the lengths' list first, so the numbers are
15377 ordered from smallest to largest.  First, sorting will make it easier
15378 to count the numbers in each range, since two adjacent numbers will
15379 either be in the same length range or in adjacent ranges.  Second, by
15380 inspecting a sorted list, we can discover the highest and lowest
15381 number, and thereby determine the largest and smallest length range
15382 that we will need.
15384 @node Sorting
15385 @subsection Sorting Lists
15386 @findex sort
15388 Emacs contains a function to sort lists, called (as you might guess)
15389 @code{sort}.  The @code{sort} function takes two arguments, the list
15390 to be sorted, and a predicate that determines whether the first of
15391 two list elements is ``less'' than the second.
15393 As we saw earlier (@pxref{Wrong Type of Argument, , Using the Wrong
15394 Type Object as an Argument}), a predicate is a function that
15395 determines whether some property is true or false.  The @code{sort}
15396 function will reorder a list according to whatever property the
15397 predicate uses; this means that @code{sort} can be used to sort
15398 non-numeric lists by non-numeric criteria---it can, for example,
15399 alphabetize a list.
15401 @need 1250
15402 The @code{<} function is used when sorting a numeric list.  For example,
15404 @smallexample
15405 (sort '(4 8 21 17 33 7 21 7) '<)
15406 @end smallexample
15408 @need 800
15409 @noindent
15410 produces this:
15412 @smallexample
15413 (4 7 7 8 17 21 21 33)
15414 @end smallexample
15416 @noindent
15417 (Note that in this example, both the arguments are quoted so that the
15418 symbols are not evaluated before being passed to @code{sort} as
15419 arguments.)
15421 Sorting the list returned by the
15422 @code{recursive-lengths-list-many-files} function is straightforward;
15423 it uses the @code{<} function:
15425 @ignore
15426 2006 Oct 29
15427 In GNU Emacs 22,  eval
15428 (progn
15429   (cd "/usr/local/share/emacs/22.0.50/")
15430   (sort
15431    (recursive-lengths-list-many-files
15432     '("./lisp/macros.el"
15433       "./lisp/mail/mailalias.el"
15434       "./lisp/makesum.el"))
15435    '<))
15437 @end ignore
15439 @smallexample
15440 @group
15441 (sort
15442  (recursive-lengths-list-many-files
15443   '("./lisp/macros.el"
15444     "./lisp/mailalias.el"
15445     "./lisp/makesum.el"))
15446  '<)
15447 @end group
15448 @end smallexample
15450 @need 800
15451 @noindent
15452 which produces:
15454 @smallexample
15455 (29 32 38 85 90 95 178 180 181 218 263 283 321 324 480)
15456 @end smallexample
15458 @noindent
15459 (Note that in this example, the first argument to @code{sort} is not
15460 quoted, since the expression must be evaluated so as to produce the
15461 list that is passed to @code{sort}.)
15463 @node Files List
15464 @subsection Making a List of Files
15466 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function requires a list
15467 of files as its argument.  For our test examples, we constructed such
15468 a list by hand; but the Emacs Lisp source directory is too large for
15469 us to do for that.  Instead, we will write a function to do the job
15470 for us.  In this function, we will use both a @code{while} loop and a
15471 recursive call.
15473 @findex directory-files
15474 We did not have to write a function like this for older versions of
15475 GNU Emacs, since they placed all the @samp{.el} files in one
15476 directory.  Instead, we were able to use the @code{directory-files}
15477 function, which lists the names of files that match a specified
15478 pattern within a single directory.
15480 However, recent versions of Emacs place Emacs Lisp files in
15481 sub-directories of the top level @file{lisp} directory.  This
15482 re-arrangement eases navigation.  For example, all the mail related
15483 files are in a @file{lisp} sub-directory called @file{mail}.  But at
15484 the same time, this arrangement forces us to create a file listing
15485 function that descends into the sub-directories.
15487 @findex files-in-below-directory
15488 We can create this function, called @code{files-in-below-directory},
15489 using familiar functions such as @code{car}, @code{nthcdr}, and
15490 @code{substring} in conjunction with an existing function called
15491 @code{directory-files-and-attributes}.  This latter function not only
15492 lists all the filenames in a directory, including the names
15493 of sub-directories, but also their attributes.
15495 To restate our goal: to create a function that will enable us
15496 to feed filenames to @code{recursive-lengths-list-many-files}
15497 as a list that looks like this (but with more elements):
15499 @smallexample
15500 @group
15501 ("./lisp/macros.el"
15502  "./lisp/mail/rmail.el"
15503  "./lisp/makesum.el")
15504 @end group
15505 @end smallexample
15507 The @code{directory-files-and-attributes} function returns a list of
15508 lists.  Each of the lists within the main list consists of 13
15509 elements.  The first element is a string that contains the name of the
15510 file---which, in GNU/Linux, may be a ``directory file'', that is to
15511 say, a file with the special attributes of a directory.  The second
15512 element of the list is @code{t} for a directory, a string
15513 for symbolic link (the string is the name linked to), or @code{nil}.
15515 For example, the first @samp{.el} file in the @file{lisp/} directory
15516 is @file{abbrev.el}.  Its name is
15517 @file{/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/abbrev.el} and it is not a
15518 directory or a symbolic link.
15520 @need 1000
15521 This is how @code{directory-files-and-attributes} lists that file and
15522 its attributes:
15524 @smallexample
15525 @group
15526 ("abbrev.el"
15529 1000
15531 @end group
15532 @group
15533 (20615 27034 579989 697000)
15534 (17905 55681 0 0)
15535 (20615 26327 734791 805000)
15536 13188
15537 "-rw-r--r--"
15538 @end group
15539 @group
15541 2971624
15542 773)
15543 @end group
15544 @end smallexample
15546 @need 1200
15547 On the other hand, @file{mail/} is a directory within the @file{lisp/}
15548 directory.  The beginning of its listing looks like this:
15550 @smallexample
15551 @group
15552 ("mail"
15554 @dots{}
15556 @end group
15557 @end smallexample
15559 (To learn about the different attributes, look at the documentation of
15560 @code{file-attributes}.  Bear in mind that the @code{file-attributes}
15561 function does not list the filename, so its first element is
15562 @code{directory-files-and-attributes}'s second element.)
15564 We will want our new function, @code{files-in-below-directory}, to
15565 list the @samp{.el} files in the directory it is told to check, and in
15566 any directories below that directory.
15568 This gives us a hint on how to construct
15569 @code{files-in-below-directory}:  within a directory, the function
15570 should add @samp{.el} filenames to a list; and if, within a directory,
15571 the function comes upon a sub-directory, it should go into that
15572 sub-directory and repeat its actions.
15574 However, we should note that every directory contains a name that
15575 refers to itself, called @file{.}, (``dot'') and a name that refers to
15576 its parent directory, called @file{..} (``double dot'').  (In
15577 @file{/}, the root directory, @file{..} refers to itself, since
15578 @file{/} has no parent.)  Clearly, we do not want our
15579 @code{files-in-below-directory} function to enter those directories,
15580 since they always lead us, directly or indirectly, to the current
15581 directory.
15583 Consequently, our @code{files-in-below-directory} function must do
15584 several tasks:
15586 @itemize @bullet
15587 @item
15588 Check to see whether it is looking at a filename that ends in
15589 @samp{.el}; and if so, add its name to a list.
15591 @item
15592 Check to see whether it is looking at a filename that is the name of a
15593 directory; and if so,
15595 @itemize @minus
15596 @item
15597 Check to see whether it is looking at @file{.}  or @file{..}; and if
15598 so skip it.
15600 @item
15601 Or else, go into that directory and repeat the process.
15602 @end itemize
15603 @end itemize
15605 Let's write a function definition to do these tasks.  We will use a
15606 @code{while} loop to move from one filename to another within a
15607 directory, checking what needs to be done; and we will use a recursive
15608 call to repeat the actions on each sub-directory.  The recursive
15609 pattern is ``accumulate''
15610 (@pxref{Accumulate}),
15611 using @code{append} as the combiner.
15613 @ignore
15614 (directory-files "/usr/local/src/emacs/lisp/" t "\\.el$")
15615 (shell-command "find /usr/local/src/emacs/lisp/ -name '*.el'")
15617 (directory-files "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/" t "\\.el$")
15618 (shell-command "find /usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/ -name '*.el'")
15619 @end ignore
15621 @c  /usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/
15623 @need 800
15624 Here is the function:
15626 @smallexample
15627 @group
15628 (defun files-in-below-directory (directory)
15629   "List the .el files in DIRECTORY and in its sub-directories."
15630   ;; Although the function will be used non-interactively,
15631   ;; it will be easier to test if we make it interactive.
15632   ;; The directory will have a name such as
15633   ;;  "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/"
15634   (interactive "DDirectory name: ")
15635 @end group
15636 @group
15637   (let (el-files-list
15638         (current-directory-list
15639          (directory-files-and-attributes directory t)))
15640     ;; while we are in the current directory
15641     (while current-directory-list
15642 @end group
15643 @group
15644       (cond
15645        ;; check to see whether filename ends in '.el'
15646        ;; and if so, append its name to a list.
15647        ((equal ".el" (substring (car (car current-directory-list)) -3))
15648         (setq el-files-list
15649               (cons (car (car current-directory-list)) el-files-list)))
15650 @end group
15651 @group
15652        ;; check whether filename is that of a directory
15653        ((eq t (car (cdr (car current-directory-list))))
15654         ;; decide whether to skip or recurse
15655         (if
15656             (equal "."
15657                    (substring (car (car current-directory-list)) -1))
15658             ;; then do nothing since filename is that of
15659             ;;   current directory or parent, "." or ".."
15660             ()
15661 @end group
15662 @group
15663           ;; else descend into the directory and repeat the process
15664           (setq el-files-list
15665                 (append
15666                  (files-in-below-directory
15667                   (car (car current-directory-list)))
15668                  el-files-list)))))
15669       ;; move to the next filename in the list; this also
15670       ;; shortens the list so the while loop eventually comes to an end
15671       (setq current-directory-list (cdr current-directory-list)))
15672     ;; return the filenames
15673     el-files-list))
15674 @end group
15675 @end smallexample
15677 @c (files-in-below-directory "/usr/local/src/emacs/lisp/")
15678 @c (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/")
15680 The @code{files-in-below-directory} @code{directory-files} function
15681 takes one argument, the name of a directory.
15683 @need 1250
15684 Thus, on my system,
15686 @c (length (files-in-below-directory "/usr/local/src/emacs/lisp/"))
15688 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15689 @smallexample
15690 @group
15691 (length
15692  (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/"))
15693 @end group
15694 @end smallexample
15696 @noindent
15697 tells me that in and below my Lisp sources directory are 1031
15698 @samp{.el} files.
15700 @code{files-in-below-directory} returns a list in reverse alphabetical
15701 order.  An expression to sort the list in alphabetical order looks
15702 like this:
15704 @smallexample
15705 @group
15706 (sort
15707  (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/")
15708  'string-lessp)
15709 @end group
15710 @end smallexample
15712 @ignore
15713 (defun test ()
15714   "Test how long it takes to find lengths of all sorted elisp defuns."
15715   (insert "\n" (current-time-string) "\n")
15716   (sit-for 0)
15717   (sort
15718    (recursive-lengths-list-many-files
15719     (files-in-below-directory "/usr/local/src/emacs/lisp/"))
15720    '<)
15721   (insert (format "%s" (current-time-string))))
15722 @end ignore
15724 @node Counting function definitions
15725 @subsection Counting function definitions
15727 Our immediate goal is to generate a list that tells us how many
15728 function definitions contain fewer than 10 words and symbols, how many
15729 contain between 10 and 19 words and symbols, how many contain between
15730 20 and 29 words and symbols, and so on.
15732 With a sorted list of numbers, this is easy: count how many elements
15733 of the list are smaller than 10, then, after moving past the numbers
15734 just counted, count how many are smaller than 20, then, after moving
15735 past the numbers just counted, count how many are smaller than 30, and
15736 so on.  Each of the numbers, 10, 20, 30, 40, and the like, is one
15737 larger than the top of that range.  We can call the list of such
15738 numbers the @code{top-of-ranges} list.
15740 @need 1200
15741 If we wished, we could generate this list automatically, but it is
15742 simpler to write a list manually.  Here it is:
15743 @vindex top-of-ranges
15745 @smallexample
15746 @group
15747 (defvar top-of-ranges
15748  '(10  20  30  40  50
15749    60  70  80  90 100
15750   110 120 130 140 150
15751   160 170 180 190 200
15752   210 220 230 240 250
15753   260 270 280 290 300)
15754  "List specifying ranges for `defuns-per-range'.")
15755 @end group
15756 @end smallexample
15758 To change the ranges, we edit this list.
15760 Next, we need to write the function that creates the list of the
15761 number of definitions within each range.  Clearly, this function must
15762 take the @code{sorted-lengths} and the @code{top-of-ranges} lists
15763 as arguments.
15765 The @code{defuns-per-range} function must do two things again and
15766 again: it must count the number of definitions within a range
15767 specified by the current top-of-range value; and it must shift to the
15768 next higher value in the @code{top-of-ranges} list after counting the
15769 number of definitions in the current range.  Since each of these
15770 actions is repetitive, we can use @code{while} loops for the job.
15771 One loop counts the number of definitions in the range defined by the
15772 current top-of-range value, and the other loop selects each of the
15773 top-of-range values in turn.
15775 Several entries of the @code{sorted-lengths} list are counted for each
15776 range; this means that the loop for the @code{sorted-lengths} list
15777 will be inside the loop for the @code{top-of-ranges} list, like a
15778 small gear inside a big gear.
15780 The inner loop counts the number of definitions within the range.  It
15781 is a simple counting loop of the type we have seen before.
15782 (@xref{Incrementing Loop, , A loop with an incrementing counter}.)
15783 The true-or-false test of the loop tests whether the value from the
15784 @code{sorted-lengths} list is smaller than the current value of the
15785 top of the range.  If it is, the function increments the counter and
15786 tests the next value from the @code{sorted-lengths} list.
15788 @need 1250
15789 The inner loop looks like this:
15791 @smallexample
15792 @group
15793 (while @var{length-element-smaller-than-top-of-range}
15794   (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15795   (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15796 @end group
15797 @end smallexample
15799 The outer loop must start with the lowest value of the
15800 @code{top-of-ranges} list, and then be set to each of the succeeding
15801 higher values in turn.  This can be done with a loop like this:
15803 @smallexample
15804 @group
15805 (while top-of-ranges
15806   @var{body-of-loop}@dots{}
15807   (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges)))
15808 @end group
15809 @end smallexample
15811 @need 1200
15812 Put together, the two loops look like this:
15814 @smallexample
15815 @group
15816 (while top-of-ranges
15818   ;; @r{Count the number of elements within the current range.}
15819   (while @var{length-element-smaller-than-top-of-range}
15820     (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15821     (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15823   ;; @r{Move to next range.}
15824   (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges)))
15825 @end group
15826 @end smallexample
15828 In addition, in each circuit of the outer loop, Emacs should record
15829 the number of definitions within that range (the value of
15830 @code{number-within-range}) in a list.  We can use @code{cons} for
15831 this purpose.  (@xref{cons, , @code{cons}}.)
15833 The @code{cons} function works fine, except that the list it
15834 constructs will contain the number of definitions for the highest
15835 range at its beginning and the number of definitions for the lowest
15836 range at its end.  This is because @code{cons} attaches new elements
15837 of the list to the beginning of the list, and since the two loops are
15838 working their way through the lengths' list from the lower end first,
15839 the @code{defuns-per-range-list} will end up largest number first.
15840 But we will want to print our graph with smallest values first and the
15841 larger later.  The solution is to reverse the order of the
15842 @code{defuns-per-range-list}.  We can do this using the
15843 @code{nreverse} function, which reverses the order of a list.
15844 @findex nreverse
15846 @need 800
15847 For example,
15849 @smallexample
15850 (nreverse '(1 2 3 4))
15851 @end smallexample
15853 @need 800
15854 @noindent
15855 produces:
15857 @smallexample
15858 (4 3 2 1)
15859 @end smallexample
15861 Note that the @code{nreverse} function is ``destructive''---that is,
15862 it changes the list to which it is applied; this contrasts with the
15863 @code{car} and @code{cdr} functions, which are non-destructive.  In
15864 this case, we do not want the original @code{defuns-per-range-list},
15865 so it does not matter that it is destroyed.  (The @code{reverse}
15866 function provides a reversed copy of a list, leaving the original list
15867 as is.)
15868 @findex reverse
15870 @need 1250
15871 Put all together, the @code{defuns-per-range} looks like this:
15873 @smallexample
15874 @group
15875 (defun defuns-per-range (sorted-lengths top-of-ranges)
15876   "SORTED-LENGTHS defuns in each TOP-OF-RANGES range."
15877   (let ((top-of-range (car top-of-ranges))
15878         (number-within-range 0)
15879         defuns-per-range-list)
15880 @end group
15882 @group
15883     ;; @r{Outer loop.}
15884     (while top-of-ranges
15885 @end group
15887 @group
15888       ;; @r{Inner loop.}
15889       (while (and
15890               ;; @r{Need number for numeric test.}
15891               (car sorted-lengths)
15892               (< (car sorted-lengths) top-of-range))
15893 @end group
15895 @group
15896         ;; @r{Count number of definitions within current range.}
15897         (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15898         (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15900       ;; @r{Exit inner loop but remain within outer loop.}
15901 @end group
15903 @group
15904       (setq defuns-per-range-list
15905             (cons number-within-range defuns-per-range-list))
15906       (setq number-within-range 0)      ; @r{Reset count to zero.}
15907 @end group
15909 @group
15910       ;; @r{Move to next range.}
15911       (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges))
15912       ;; @r{Specify next top of range value.}
15913       (setq top-of-range (car top-of-ranges)))
15914 @end group
15916 @group
15917     ;; @r{Exit outer loop and count the number of defuns larger than}
15918     ;; @r{  the largest top-of-range value.}
15919     (setq defuns-per-range-list
15920           (cons
15921            (length sorted-lengths)
15922            defuns-per-range-list))
15923 @end group
15925 @group
15926     ;; @r{Return a list of the number of definitions within each range,}
15927     ;; @r{  smallest to largest.}
15928     (nreverse defuns-per-range-list)))
15929 @end group
15930 @end smallexample
15932 @need 1200
15933 @noindent
15934 The function is straightforward except for one subtle feature.  The
15935 true-or-false test of the inner loop looks like this:
15937 @smallexample
15938 @group
15939 (and (car sorted-lengths)
15940      (< (car sorted-lengths) top-of-range))
15941 @end group
15942 @end smallexample
15944 @need 800
15945 @noindent
15946 instead of like this:
15948 @smallexample
15949 (< (car sorted-lengths) top-of-range)
15950 @end smallexample
15952 The purpose of the test is to determine whether the first item in the
15953 @code{sorted-lengths} list is less than the value of the top of the
15954 range.
15956 The simple version of the test works fine unless the
15957 @code{sorted-lengths} list has a @code{nil} value.  In that case, the
15958 @code{(car sorted-lengths)} expression function returns
15959 @code{nil}.  The @code{<} function cannot compare a number to
15960 @code{nil}, which is an empty list, so Emacs signals an error and
15961 stops the function from attempting to continue to execute.
15963 The @code{sorted-lengths} list always becomes @code{nil} when the
15964 counter reaches the end of the list.  This means that any attempt to
15965 use the @code{defuns-per-range} function with the simple version of
15966 the test will fail.
15968 We solve the problem by using the @code{(car sorted-lengths)}
15969 expression in conjunction with the @code{and} expression.  The
15970 @code{(car sorted-lengths)} expression returns a non-@code{nil}
15971 value so long as the list has at least one number within it, but
15972 returns @code{nil} if the list is empty.  The @code{and} expression
15973 first evaluates the @code{(car sorted-lengths)} expression, and
15974 if it is @code{nil}, returns false @emph{without} evaluating the
15975 @code{<} expression.  But if the @code{(car sorted-lengths)}
15976 expression returns a non-@code{nil} value, the @code{and} expression
15977 evaluates the @code{<} expression, and returns that value as the value
15978 of the @code{and} expression.
15980 @c colon in printed section title causes problem in Info cross reference
15981 This way, we avoid an error.
15982 @iftex
15983 @noindent
15984 (For information about @code{and}, see
15985 @ref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}.)
15986 @end iftex
15987 @ifinfo
15988 @noindent
15989 (@xref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}, for
15990 information about @code{and}.)
15991 @end ifinfo
15993 Here is a short test of the @code{defuns-per-range} function.  First,
15994 evaluate the expression that binds (a shortened)
15995 @code{top-of-ranges} list to the list of values, then evaluate the
15996 expression for binding the @code{sorted-lengths} list, and then
15997 evaluate the @code{defuns-per-range} function.
15999 @smallexample
16000 @group
16001 ;; @r{(Shorter list than we will use later.)}
16002 (setq top-of-ranges
16003  '(110 120 130 140 150
16004    160 170 180 190 200))
16006 (setq sorted-lengths
16007       '(85 86 110 116 122 129 154 176 179 200 265 300 300))
16009 (defuns-per-range sorted-lengths top-of-ranges)
16010 @end group
16011 @end smallexample
16013 @need 800
16014 @noindent
16015 The list returned looks like this:
16017 @smallexample
16018 (2 2 2 0 0 1 0 2 0 0 4)
16019 @end smallexample
16021 @noindent
16022 Indeed, there are two elements of the @code{sorted-lengths} list
16023 smaller than 110, two elements between 110 and 119, two elements
16024 between 120 and 129, and so on.  There are four elements with a value
16025 of 200 or larger.
16027 @c The next step is to turn this numbers' list into a graph.
16028 @node Readying a Graph
16029 @chapter Readying a Graph
16030 @cindex Readying a graph
16031 @cindex Graph prototype
16032 @cindex Prototype graph
16033 @cindex Body of graph
16035 Our goal is to construct a graph showing the numbers of function
16036 definitions of various lengths in the Emacs lisp sources.
16038 As a practical matter, if you were creating a graph, you would
16039 probably use a program such as @code{gnuplot} to do the job.
16040 (@code{gnuplot} is nicely integrated into GNU Emacs.)  In this case,
16041 however, we create one from scratch, and in the process we will
16042 re-acquaint ourselves with some of what we learned before and learn
16043 more.
16045 In this chapter, we will first write a simple graph printing function.
16046 This first definition will be a @dfn{prototype}, a rapidly written
16047 function that enables us to reconnoiter this unknown graph-making
16048 territory.  We will discover dragons, or find that they are myth.
16049 After scouting the terrain, we will feel more confident and enhance
16050 the function to label the axes automatically.
16052 @menu
16053 * Columns of a graph::
16054 * graph-body-print::            How to print the body of a graph.
16055 * recursive-graph-body-print::
16056 * Printed Axes::
16057 * Line Graph Exercise::
16058 @end menu
16060 @ifnottex
16061 @node Columns of a graph
16062 @unnumberedsec Printing the Columns of a Graph
16063 @end ifnottex
16065 Since Emacs is designed to be flexible and work with all kinds of
16066 terminals, including character-only terminals, the graph will need to
16067 be made from one of the ``typewriter'' symbols.  An asterisk will do; as
16068 we enhance the graph-printing function, we can make the choice of
16069 symbol a user option.
16071 We can call this function @code{graph-body-print}; it will take a
16072 @code{numbers-list} as its only argument.  At this stage, we will not
16073 label the graph, but only print its body.
16075 The @code{graph-body-print} function inserts a vertical column of
16076 asterisks for each element in the @code{numbers-list}.  The height of
16077 each line is determined by the value of that element of the
16078 @code{numbers-list}.
16080 Inserting columns is a repetitive act; that means that this function can
16081 be written either with a @code{while} loop or recursively.
16083 Our first challenge is to discover how to print a column of asterisks.
16084 Usually, in Emacs, we print characters onto a screen horizontally,
16085 line by line, by typing.  We have two routes we can follow: write our
16086 own column-insertion function or discover whether one exists in Emacs.
16088 To see whether there is one in Emacs, we can use the @kbd{M-x apropos}
16089 command.  This command is like the @kbd{C-h a} (@code{command-apropos})
16090 command, except that the latter finds only those functions that are
16091 commands.  The @kbd{M-x apropos} command lists all symbols that match
16092 a regular expression, including functions that are not interactive.
16093 @findex apropos
16095 What we want to look for is some command that prints or inserts
16096 columns.  Very likely, the name of the function will contain either
16097 the word ``print'' or the word ``insert'' or the word ``column''.
16098 Therefore, we can simply type @kbd{M-x apropos RET
16099 print\|insert\|column RET} and look at the result.  On my system, this
16100 command once too takes quite some time, and then produced a list of 79
16101 functions and variables.  Now it does not take much time at all and
16102 produces a list of 211 functions and variables.  Scanning down the
16103 list, the only function that looks as if it might do the job is
16104 @code{insert-rectangle}.
16106 @need 1200
16107 Indeed, this is the function we want; its documentation says:
16109 @smallexample
16110 @group
16111 insert-rectangle:
16112 Insert text of RECTANGLE with upper left corner at point.
16113 RECTANGLE's first line is inserted at point,
16114 its second line is inserted at a point vertically under point, etc.
16115 RECTANGLE should be a list of strings.
16116 After this command, the mark is at the upper left corner
16117 and point is at the lower right corner.
16118 @end group
16119 @end smallexample
16121 We can run a quick test, to make sure it does what we expect of it.
16123 Here is the result of placing the cursor after the
16124 @code{insert-rectangle} expression and typing @kbd{C-u C-x C-e}
16125 (@code{eval-last-sexp}).  The function inserts the strings
16126 @samp{"first"}, @samp{"second"}, and @samp{"third"} at and below
16127 point.  Also the function returns @code{nil}.
16129 @smallexample
16130 @group
16131 (insert-rectangle '("first" "second" "third"))first
16132                                               second
16133                                               thirdnil
16134 @end group
16135 @end smallexample
16137 @noindent
16138 Of course, we won't be inserting the text of the
16139 @code{insert-rectangle} expression itself into the buffer in which we
16140 are making the graph, but will call the function from our program.  We
16141 shall, however, have to make sure that point is in the buffer at the
16142 place where the @code{insert-rectangle} function will insert its
16143 column of strings.
16145 If you are reading this in Info, you can see how this works by
16146 switching to another buffer, such as the @file{*scratch*} buffer,
16147 placing point somewhere in the buffer, typing @kbd{M-:}, typing the
16148 @code{insert-rectangle} expression into the minibuffer at the prompt,
16149 and then typing @key{RET}.  This causes Emacs to evaluate the
16150 expression in the minibuffer, but to use as the value of point the
16151 position of point in the @file{*scratch*} buffer.  (@kbd{M-:}  is the
16152 keybinding for @code{eval-expression}. Also, @code{nil} does not
16153 appear in the @file{*scratch*} buffer since the expression is
16154 evaluated in the minibuffer.)
16156 We find when we do this that point ends up at the end of the last
16157 inserted line---that is to say, this function moves point as a
16158 side-effect.  If we were to repeat the command, with point at this
16159 position, the next insertion would be below and to the right of the
16160 previous insertion.  We don't want this!  If we are going to make a
16161 bar graph, the columns need to be beside each other.
16163 So we discover that each cycle of the column-inserting @code{while}
16164 loop must reposition point to the place we want it, and that place
16165 will be at the top, not the bottom, of the column.  Moreover, we
16166 remember that when we print a graph, we do not expect all the columns
16167 to be the same height.  This means that the top of each column may be
16168 at a different height from the previous one.  We cannot simply
16169 reposition point to the same line each time, but moved over to the
16170 right---or perhaps we can@dots{}
16172 We are planning to make the columns of the bar graph out of asterisks.
16173 The number of asterisks in the column is the number specified by the
16174 current element of the @code{numbers-list}.  We need to construct a
16175 list of asterisks of the right length for each call to
16176 @code{insert-rectangle}.  If this list consists solely of the requisite
16177 number of asterisks, then we will have position point the right number
16178 of lines above the base for the graph to print correctly.  This could
16179 be difficult.
16181 Alternatively, if we can figure out some way to pass
16182 @code{insert-rectangle} a list of the same length each time, then we
16183 can place point on the same line each time, but move it over one
16184 column to the right for each new column.  If we do this, however, some
16185 of the entries in the list passed to @code{insert-rectangle} must be
16186 blanks rather than asterisks.  For example, if the maximum height of
16187 the graph is 5, but the height of the column is 3, then
16188 @code{insert-rectangle} requires an argument that looks like this:
16190 @smallexample
16191 (" " " " "*" "*" "*")
16192 @end smallexample
16194 This last proposal is not so difficult, so long as we can determine
16195 the column height.  There are two ways for us to specify the column
16196 height: we can arbitrarily state what it will be, which would work
16197 fine for graphs of that height; or we can search through the list of
16198 numbers and use the maximum height of the list as the maximum height
16199 of the graph.  If the latter operation were difficult, then the former
16200 procedure would be easiest, but there is a function built into Emacs
16201 that determines the maximum of its arguments.  We can use that
16202 function.  The function is called @code{max} and it returns the
16203 largest of all its arguments, which must be numbers.  Thus, for
16204 example,
16206 @smallexample
16207 (max  3 4 6 5 7 3)
16208 @end smallexample
16210 @noindent
16211 returns 7.  (A corresponding function called @code{min} returns the
16212 smallest of all its arguments.)
16213 @findex max
16214 @findex min
16216 However, we cannot simply call @code{max} on the @code{numbers-list};
16217 the @code{max} function expects numbers as its argument, not a list of
16218 numbers.  Thus, the following expression,
16220 @smallexample
16221 (max  '(3 4 6 5 7 3))
16222 @end smallexample
16224 @need 800
16225 @noindent
16226 produces the following error message;
16228 @smallexample
16229 Wrong type of argument:  number-or-marker-p, (3 4 6 5 7 3)
16230 @end smallexample
16232 @findex apply
16233 We need a function that passes a list of arguments to a function.
16234 This function is @code{apply}.  This function ``applies'' its first
16235 argument (a function) to its remaining arguments, the last of which
16236 may be a list.
16238 @need 1250
16239 For example,
16241 @smallexample
16242 (apply 'max 3 4 7 3 '(4 8 5))
16243 @end smallexample
16245 @noindent
16246 returns 8.
16248 (Incidentally, I don't know how you would learn of this function
16249 without a book such as this.  It is possible to discover other
16250 functions, like @code{search-forward} or @code{insert-rectangle}, by
16251 guessing at a part of their names and then using @code{apropos}.  Even
16252 though its base in metaphor is clear---``apply'' its first argument to
16253 the rest---I doubt a novice would come up with that particular word
16254 when using @code{apropos} or other aid.  Of course, I could be wrong;
16255 after all, the function was first named by someone who had to invent
16256 it.)
16258 The second and subsequent arguments to @code{apply} are optional, so
16259 we can use @code{apply} to call a function and pass the elements of a
16260 list to it, like this, which also returns 8:
16262 @smallexample
16263 (apply 'max '(4 8 5))
16264 @end smallexample
16266 This latter way is how we will use @code{apply}.  The
16267 @code{recursive-lengths-list-many-files} function returns a numbers'
16268 list to which we can apply @code{max} (we could also apply @code{max} to
16269 the sorted numbers' list; it does not matter whether the list is
16270 sorted or not.)
16272 @need 800
16273 Hence, the operation for finding the maximum height of the graph is this:
16275 @smallexample
16276 (setq max-graph-height (apply 'max numbers-list))
16277 @end smallexample
16279 Now we can return to the question of how to create a list of strings
16280 for a column of the graph.  Told the maximum height of the graph
16281 and the number of asterisks that should appear in the column, the
16282 function should return a list of strings for the
16283 @code{insert-rectangle} command to insert.
16285 Each column is made up of asterisks or blanks.  Since the function is
16286 passed the value of the height of the column and the number of
16287 asterisks in the column, the number of blanks can be found by
16288 subtracting the number of asterisks from the height of the column.
16289 Given the number of blanks and the number of asterisks, two
16290 @code{while} loops can be used to construct the list:
16292 @smallexample
16293 @group
16294 ;;; @r{First version.}
16295 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
16296   "Return list of strings that is one column of a graph."
16297   (let ((insert-list nil)
16298         (number-of-top-blanks
16299          (- max-graph-height actual-height)))
16300 @end group
16302 @group
16303     ;; @r{Fill in asterisks.}
16304     (while (> actual-height 0)
16305       (setq insert-list (cons "*" insert-list))
16306       (setq actual-height (1- actual-height)))
16307 @end group
16309 @group
16310     ;; @r{Fill in blanks.}
16311     (while (> number-of-top-blanks 0)
16312       (setq insert-list (cons " " insert-list))
16313       (setq number-of-top-blanks
16314             (1- number-of-top-blanks)))
16315 @end group
16317 @group
16318     ;; @r{Return whole list.}
16319     insert-list))
16320 @end group
16321 @end smallexample
16323 If you install this function and then evaluate the following
16324 expression you will see that it returns the list as desired:
16326 @smallexample
16327 (column-of-graph 5 3)
16328 @end smallexample
16330 @need 800
16331 @noindent
16332 returns
16334 @smallexample
16335 (" " " " "*" "*" "*")
16336 @end smallexample
16338 As written, @code{column-of-graph} contains a major flaw: the symbols
16339 used for the blank and for the marked entries in the column are
16340 ``hard-coded'' as a space and asterisk.  This is fine for a prototype,
16341 but you, or another user, may wish to use other symbols.  For example,
16342 in testing the graph function, you many want to use a period in place
16343 of the space, to make sure the point is being repositioned properly
16344 each time the @code{insert-rectangle} function is called; or you might
16345 want to substitute a @samp{+} sign or other symbol for the asterisk.
16346 You might even want to make a graph-column that is more than one
16347 display column wide.  The program should be more flexible.  The way to
16348 do that is to replace the blank and the asterisk with two variables
16349 that we can call @code{graph-blank} and @code{graph-symbol} and define
16350 those variables separately.
16352 Also, the documentation is not well written.  These considerations
16353 lead us to the second version of the function:
16355 @smallexample
16356 @group
16357 (defvar graph-symbol "*"
16358   "String used as symbol in graph, usually an asterisk.")
16359 @end group
16361 @group
16362 (defvar graph-blank " "
16363   "String used as blank in graph, usually a blank space.
16364 graph-blank must be the same number of columns wide
16365 as graph-symbol.")
16366 @end group
16367 @end smallexample
16369 @noindent
16370 (For an explanation of @code{defvar}, see
16371 @ref{defvar, , Initializing a Variable with @code{defvar}}.)
16373 @smallexample
16374 @group
16375 ;;; @r{Second version.}
16376 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
16377   "Return MAX-GRAPH-HEIGHT strings; ACTUAL-HEIGHT are graph-symbols.
16379 @end group
16380 @group
16381 The graph-symbols are contiguous entries at the end
16382 of the list.
16383 The list will be inserted as one column of a graph.
16384 The strings are either graph-blank or graph-symbol."
16385 @end group
16387 @group
16388   (let ((insert-list nil)
16389         (number-of-top-blanks
16390          (- max-graph-height actual-height)))
16391 @end group
16393 @group
16394     ;; @r{Fill in @code{graph-symbols}.}
16395     (while (> actual-height 0)
16396       (setq insert-list (cons graph-symbol insert-list))
16397       (setq actual-height (1- actual-height)))
16398 @end group
16400 @group
16401     ;; @r{Fill in @code{graph-blanks}.}
16402     (while (> number-of-top-blanks 0)
16403       (setq insert-list (cons graph-blank insert-list))
16404       (setq number-of-top-blanks
16405             (1- number-of-top-blanks)))
16407     ;; @r{Return whole list.}
16408     insert-list))
16409 @end group
16410 @end smallexample
16412 If we wished, we could rewrite @code{column-of-graph} a third time to
16413 provide optionally for a line graph as well as for a bar graph.  This
16414 would not be hard to do.  One way to think of a line graph is that it
16415 is no more than a bar graph in which the part of each bar that is
16416 below the top is blank.  To construct a column for a line graph, the
16417 function first constructs a list of blanks that is one shorter than
16418 the value, then it uses @code{cons} to attach a graph symbol to the
16419 list; then it uses @code{cons} again to attach the ``top blanks'' to
16420 the list.
16422 It is easy to see how to write such a function, but since we don't
16423 need it, we will not do it.  But the job could be done, and if it were
16424 done, it would be done with @code{column-of-graph}.  Even more
16425 important, it is worth noting that few changes would have to be made
16426 anywhere else.  The enhancement, if we ever wish to make it, is
16427 simple.
16429 Now, finally, we come to our first actual graph printing function.
16430 This prints the body of a graph, not the labels for the vertical and
16431 horizontal axes, so we can call this @code{graph-body-print}.
16433 @node graph-body-print
16434 @section The @code{graph-body-print} Function
16435 @findex graph-body-print
16437 After our preparation in the preceding section, the
16438 @code{graph-body-print} function is straightforward.  The function
16439 will print column after column of asterisks and blanks, using the
16440 elements of a numbers' list to specify the number of asterisks in each
16441 column.  This is a repetitive act, which means we can use a
16442 decrementing @code{while} loop or recursive function for the job.  In
16443 this section, we will write the definition using a @code{while} loop.
16445 The @code{column-of-graph} function requires the height of the graph
16446 as an argument, so we should determine and record that as a local variable.
16448 This leads us to the following template for the @code{while} loop
16449 version of this function:
16451 @smallexample
16452 @group
16453 (defun graph-body-print (numbers-list)
16454   "@var{documentation}@dots{}"
16455   (let ((height  @dots{}
16456          @dots{}))
16457 @end group
16459 @group
16460     (while numbers-list
16461       @var{insert-columns-and-reposition-point}
16462       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))))
16463 @end group
16464 @end smallexample
16466 @noindent
16467 We need to fill in the slots of the template.
16469 Clearly, we can use the @code{(apply 'max numbers-list)} expression to
16470 determine the height of the graph.
16472 The @code{while} loop will cycle through the @code{numbers-list} one
16473 element at a time.  As it is shortened by the @code{(setq numbers-list
16474 (cdr numbers-list))} expression, the @sc{car} of each instance of the
16475 list is the value of the argument for @code{column-of-graph}.
16477 At each cycle of the @code{while} loop, the @code{insert-rectangle}
16478 function inserts the list returned by @code{column-of-graph}.  Since
16479 the @code{insert-rectangle} function moves point to the lower right of
16480 the inserted rectangle, we need to save the location of point at the
16481 time the rectangle is inserted, move back to that position after the
16482 rectangle is inserted, and then move horizontally to the next place
16483 from which @code{insert-rectangle} is called.
16485 If the inserted columns are one character wide, as they will be if
16486 single blanks and asterisks are used, the repositioning command is
16487 simply @code{(forward-char 1)}; however, the width of a column may be
16488 greater than one.  This means that the repositioning command should be
16489 written @code{(forward-char symbol-width)}.  The @code{symbol-width}
16490 itself is the length of a @code{graph-blank} and can be found using
16491 the expression @code{(length graph-blank)}.  The best place to bind
16492 the @code{symbol-width} variable to the value of the width of graph
16493 column is in the varlist of the @code{let} expression.
16495 @need 1250
16496 These considerations lead to the following function definition:
16498 @smallexample
16499 @group
16500 (defun graph-body-print (numbers-list)
16501   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
16502 The numbers-list consists of the Y-axis values."
16504   (let ((height (apply 'max numbers-list))
16505         (symbol-width (length graph-blank))
16506         from-position)
16507 @end group
16509 @group
16510     (while numbers-list
16511       (setq from-position (point))
16512       (insert-rectangle
16513        (column-of-graph height (car numbers-list)))
16514       (goto-char from-position)
16515       (forward-char symbol-width)
16516 @end group
16517 @group
16518       ;; @r{Draw graph column by column.}
16519       (sit-for 0)
16520       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
16521 @end group
16522 @group
16523     ;; @r{Place point for X axis labels.}
16524     (forward-line height)
16525     (insert "\n")
16527 @end group
16528 @end smallexample
16530 @noindent
16531 The one unexpected expression in this function is the
16532 @w{@code{(sit-for 0)}} expression in the @code{while} loop.  This
16533 expression makes the graph printing operation more interesting to
16534 watch than it would be otherwise.  The expression causes Emacs to
16535 ``sit'' or do nothing for a zero length of time and then redraw the
16536 screen.  Placed here, it causes Emacs to redraw the screen column by
16537 column.  Without it, Emacs would not redraw the screen until the
16538 function exits.
16540 We can test @code{graph-body-print} with a short list of numbers.
16542 @enumerate
16543 @item
16544 Install @code{graph-symbol}, @code{graph-blank},
16545 @code{column-of-graph}, which are in
16546 @iftex
16547 @ref{Readying a Graph, , Readying a Graph},
16548 @end iftex
16549 @ifinfo
16550 @ref{Columns of a graph},
16551 @end ifinfo
16552 and @code{graph-body-print}.
16554 @need 800
16555 @item
16556 Copy the following expression:
16558 @smallexample
16559 (graph-body-print '(1 2 3 4 6 4 3 5 7 6 5 2 3))
16560 @end smallexample
16562 @item
16563 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
16564 want the graph to start.
16566 @item
16567 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
16569 @item
16570 Yank the @code{graph-body-print} expression into the minibuffer
16571 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
16573 @item
16574 Press @key{RET} to evaluate the @code{graph-body-print} expression.
16575 @end enumerate
16577 @need 800
16578 Emacs will print a graph like this:
16580 @smallexample
16581 @group
16582                     *
16583                 *   **
16584                 *  ****
16585                *** ****
16586               ********* *
16587              ************
16588             *************
16589 @end group
16590 @end smallexample
16592 @node recursive-graph-body-print
16593 @section The @code{recursive-graph-body-print} Function
16594 @findex recursive-graph-body-print
16596 The @code{graph-body-print} function may also be written recursively.
16597 The recursive solution is divided into two parts: an outside ``wrapper''
16598 that uses a @code{let} expression to determine the values of several
16599 variables that need only be found once, such as the maximum height of
16600 the graph, and an inside function that is called recursively to print
16601 the graph.
16603 @need 1250
16604 The ``wrapper'' is uncomplicated:
16606 @smallexample
16607 @group
16608 (defun recursive-graph-body-print (numbers-list)
16609   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
16610 The numbers-list consists of the Y-axis values."
16611   (let ((height (apply 'max numbers-list))
16612         (symbol-width (length graph-blank))
16613         from-position)
16614     (recursive-graph-body-print-internal
16615      numbers-list
16616      height
16617      symbol-width)))
16618 @end group
16619 @end smallexample
16621 The recursive function is a little more difficult.  It has four parts:
16622 the ``do-again-test'', the printing code, the recursive call, and the
16623 ``next-step-expression''.  The ``do-again-test'' is a @code{when}
16624 expression that determines whether the @code{numbers-list} contains
16625 any remaining elements; if it does, the function prints one column of
16626 the graph using the printing code and calls itself again.  The
16627 function calls itself again according to the value produced by the
16628 ``next-step-expression'' which causes the call to act on a shorter
16629 version of the @code{numbers-list}.
16631 @smallexample
16632 @group
16633 (defun recursive-graph-body-print-internal
16634   (numbers-list height symbol-width)
16635   "Print a bar graph.
16636 Used within recursive-graph-body-print function."
16637 @end group
16639 @group
16640   (when numbers-list
16641         (setq from-position (point))
16642         (insert-rectangle
16643          (column-of-graph height (car numbers-list)))
16644 @end group
16645 @group
16646         (goto-char from-position)
16647         (forward-char symbol-width)
16648         (sit-for 0)     ; @r{Draw graph column by column.}
16649         (recursive-graph-body-print-internal
16650          (cdr numbers-list) height symbol-width)))
16651 @end group
16652 @end smallexample
16654 @need 1250
16655 After installation, this expression can be tested; here is a sample:
16657 @smallexample
16658 (recursive-graph-body-print '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1))
16659 @end smallexample
16661 @need 800
16662 Here is what @code{recursive-graph-body-print} produces:
16664 @smallexample
16665 @group
16666                 *
16667                **   *
16668               ****  *
16669               **** ***
16670             * *********
16671             ************
16672             *************
16673 @end group
16674 @end smallexample
16676 Either of these two functions, @code{graph-body-print} or
16677 @code{recursive-graph-body-print}, create the body of a graph.
16679 @node Printed Axes
16680 @section Need for Printed Axes
16682 A graph needs printed axes, so you can orient yourself.  For a do-once
16683 project, it may be reasonable to draw the axes by hand using Emacs's
16684 Picture mode; but a graph drawing function may be used more than once.
16686 For this reason, I have written enhancements to the basic
16687 @code{print-graph-body} function that automatically print labels for
16688 the horizontal and vertical axes.  Since the label printing functions
16689 do not contain much new material, I have placed their description in
16690 an appendix.  @xref{Full Graph, , A Graph with Labeled Axes}.
16692 @node Line Graph Exercise
16693 @section Exercise
16695 Write a line graph version of the graph printing functions.
16697 @node Emacs Initialization
16698 @chapter Your @file{.emacs} File
16699 @cindex @file{.emacs} file
16700 @cindex Customizing your @file{.emacs} file
16701 @cindex Initialization file
16703 ``You don't have to like Emacs to like it''---this seemingly
16704 paradoxical statement is the secret of GNU Emacs.  The plain, ``out of
16705 the box'' Emacs is a generic tool.  Most people who use it, customize
16706 it to suit themselves.
16708 GNU Emacs is mostly written in Emacs Lisp; this means that by writing
16709 expressions in Emacs Lisp you can change or extend Emacs.
16711 @menu
16712 * Default Configuration::
16713 * Site-wide Init::              You can write site-wide init files.
16714 * defcustom::                   Emacs will write code for you.
16715 * Beginning init File::         How to write a @file{.emacs} init file.
16716 * Text and Auto-fill::          Automatically wrap lines.
16717 * Mail Aliases::                Use abbreviations for email addresses.
16718 * Indent Tabs Mode::            Don't use tabs with @TeX{}
16719 * Keybindings::                 Create some personal keybindings.
16720 * Keymaps::                     More about key binding.
16721 * Loading Files::               Load (i.e., evaluate) files automatically.
16722 * Autoload::                    Make functions available.
16723 * Simple Extension::            Define a function; bind it to a key.
16724 * X11 Colors::                  Colors in X.
16725 * Miscellaneous::
16726 * Mode Line::                   How to customize your mode line.
16727 @end menu
16729 @ifnottex
16730 @node Default Configuration
16731 @unnumberedsec Emacs's Default Configuration
16732 @end ifnottex
16734 There are those who appreciate Emacs's default configuration.  After
16735 all, Emacs starts you in C mode when you edit a C file, starts you in
16736 Fortran mode when you edit a Fortran file, and starts you in
16737 Fundamental mode when you edit an unadorned file.  This all makes
16738 sense, if you do not know who is going to use Emacs.  Who knows what a
16739 person hopes to do with an unadorned file?  Fundamental mode is the
16740 right default for such a file, just as C mode is the right default for
16741 editing C code.  (Enough programming languages have syntaxes
16742 that enable them to share or nearly share features, so C mode is
16743 now provided by CC mode, the ``C Collection''.)
16745 But when you do know who is going to use Emacs---you,
16746 yourself---then it makes sense to customize Emacs.
16748 For example, I seldom want Fundamental mode when I edit an
16749 otherwise undistinguished file; I want Text mode.  This is why I
16750 customize Emacs: so it suits me.
16752 You can customize and extend Emacs by writing or adapting a
16753 @file{~/.emacs} file.  This is your personal initialization file; its
16754 contents, written in Emacs Lisp, tell Emacs what to do.@footnote{You
16755 may also add @file{.el} to @file{~/.emacs} and call it a
16756 @file{~/.emacs.el} file.  In the past, you were forbidden to type the
16757 extra keystrokes that the name @file{~/.emacs.el} requires, but now
16758 you may.  The new format is consistent with the Emacs Lisp file
16759 naming conventions; the old format saves typing.}
16761 A @file{~/.emacs} file contains Emacs Lisp code.  You can write this
16762 code yourself; or you can use Emacs's @code{customize} feature to write
16763 the code for you.  You can combine your own expressions and
16764 auto-written Customize expressions in your @file{.emacs} file.
16766 (I myself prefer to write my own expressions, except for those,
16767 particularly fonts, that I find easier to manipulate using the
16768 @code{customize} command.  I combine the two methods.)
16770 Most of this chapter is about writing expressions yourself.  It
16771 describes a simple @file{.emacs} file; for more information, see
16772 @ref{Init File, , The Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}, and
16773 @ref{Init File, , The Init File, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
16774 Manual}.
16776 @node Site-wide Init
16777 @section Site-wide Initialization Files
16779 @cindex @file{default.el} init file
16780 @cindex @file{site-init.el} init file
16781 @cindex @file{site-load.el} init file
16782 In addition to your personal initialization file, Emacs automatically
16783 loads various site-wide initialization files, if they exist.  These
16784 have the same form as your @file{.emacs} file, but are loaded by
16785 everyone.
16787 Two site-wide initialization files, @file{site-load.el} and
16788 @file{site-init.el}, are loaded into Emacs and then ``dumped'' if a
16789 ``dumped'' version of Emacs is created, as is most common.  (Dumped
16790 copies of Emacs load more quickly.  However, once a file is loaded and
16791 dumped, a change to it does not lead to a change in Emacs unless you
16792 load it yourself or re-dump Emacs.  @xref{Building Emacs, , Building
16793 Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, and the
16794 @file{INSTALL} file.)
16796 Three other site-wide initialization files are loaded automatically
16797 each time you start Emacs, if they exist.  These are
16798 @file{site-start.el}, which is loaded @emph{before} your @file{.emacs}
16799 file, and @file{default.el}, and the terminal type file, which are both
16800 loaded @emph{after} your @file{.emacs} file.
16802 Settings and definitions in your @file{.emacs} file will overwrite
16803 conflicting settings and definitions in a @file{site-start.el} file,
16804 if it exists; but the settings and definitions in a @file{default.el}
16805 or terminal type file will overwrite those in your @file{.emacs} file.
16806 (You can prevent interference from a terminal type file by setting
16807 @code{term-file-prefix} to @code{nil}.  @xref{Simple Extension, , A
16808 Simple Extension}.)
16810 @c Rewritten to avoid overfull hbox.
16811 The @file{INSTALL} file that comes in the distribution contains
16812 descriptions of the @file{site-init.el} and @file{site-load.el} files.
16814 The @file{loadup.el}, @file{startup.el}, and @file{loaddefs.el} files
16815 control loading.  These files are in the @file{lisp} directory of the
16816 Emacs distribution and are worth perusing.
16818 The @file{loaddefs.el} file contains a good many suggestions as to
16819 what to put into your own @file{.emacs} file, or into a site-wide
16820 initialization file.
16822 @node defcustom
16823 @section Specifying Variables using @code{defcustom}
16824 @findex defcustom
16826 You can specify variables using @code{defcustom} so that you and
16827 others can then use Emacs's @code{customize} feature to set their
16828 values.  (You cannot use @code{customize} to write function
16829 definitions; but you can write @code{defuns} in your @file{.emacs}
16830 file.  Indeed, you can write any Lisp expression in your @file{.emacs}
16831 file.)
16833 The @code{customize} feature depends on the @code{defcustom} macro.
16834 Although you can use @code{defvar} or @code{setq} for variables that
16835 users set, the @code{defcustom} macro is designed for the job.
16837 You can use your knowledge of @code{defvar} for writing the
16838 first three arguments for @code{defcustom}.  The first argument to
16839 @code{defcustom} is the name of the variable.  The second argument is
16840 the variable's initial value, if any; and this value is set only if
16841 the value has not already been set.  The third argument is the
16842 documentation.
16844 The fourth and subsequent arguments to @code{defcustom} specify types
16845 and options; these are not featured in @code{defvar}.  (These
16846 arguments are optional.)
16848 Each of these arguments consists of a keyword followed by a value.
16849 Each keyword starts with the colon character @samp{:}.
16851 @need 1250
16852 For example, the customizable user option variable
16853 @code{text-mode-hook} looks like this:
16855 @smallexample
16856 @group
16857 (defcustom text-mode-hook nil
16858   "Normal hook run when entering Text mode and many related modes."
16859   :type 'hook
16860   :options '(turn-on-auto-fill flyspell-mode)
16861   :group 'wp)
16862 @end group
16863 @end smallexample
16865 @noindent
16866 The name of the variable is @code{text-mode-hook}; it has no default
16867 value; and its documentation string tells you what it does.
16869 The @code{:type} keyword tells Emacs the kind of data to which
16870 @code{text-mode-hook} should be set and how to display the value in a
16871 Customization buffer.
16873 The @code{:options} keyword specifies a suggested list of values for
16874 the variable.  Usually, @code{:options} applies to a hook.
16875 The list is only a suggestion; it is not exclusive; a person who sets
16876 the variable may set it to other values; the list shown following the
16877 @code{:options} keyword is intended to offer convenient choices to a
16878 user.
16880 Finally, the @code{:group} keyword tells the Emacs Customization
16881 command in which group the variable is located.  This tells where to
16882 find it.
16884 The @code{defcustom} macro recognizes more than a dozen keywords.
16885 For more information, see @ref{Customization, , Writing Customization
16886 Definitions, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
16888 Consider @code{text-mode-hook} as an example.
16890 There are two ways to customize this variable.  You can use the
16891 customization command or write the appropriate expressions yourself.
16893 @need 800
16894 Using the customization command,  you can type:
16896 @smallexample
16897 M-x customize
16898 @end smallexample
16900 @noindent
16901 and find that the group for editing files of data is called ``data''.
16902 Enter that group.  Text Mode Hook is the first member.  You can click
16903 on its various options, such as @code{turn-on-auto-fill}, to set the
16904 values.  After you click on the button to
16906 @smallexample
16907 Save for Future Sessions
16908 @end smallexample
16910 @noindent
16911 Emacs will write an expression into your @file{.emacs} file.
16912 It will look like this:
16914 @smallexample
16915 @group
16916 (custom-set-variables
16917   ;; custom-set-variables was added by Custom.
16918   ;; If you edit it by hand, you could mess it up, so be careful.
16919   ;; Your init file should contain only one such instance.
16920   ;; If there is more than one, they won't work right.
16921  '(text-mode-hook (quote (turn-on-auto-fill text-mode-hook-identify))))
16922 @end group
16923 @end smallexample
16925 @noindent
16926 (The @code{text-mode-hook-identify} function tells
16927 @code{toggle-text-mode-auto-fill} which buffers are in Text mode.
16928 It comes on automatically.)
16930 The @code{custom-set-variables} function works somewhat differently
16931 than a @code{setq}.  While I have never learned the differences, I
16932 modify the @code{custom-set-variables} expressions in my @file{.emacs}
16933 file by hand:  I make the changes in what appears to me to be a
16934 reasonable manner and have not had any problems.  Others prefer to use
16935 the Customization command and let Emacs do the work for them.
16937 Another @code{custom-set-@dots{}} function is @code{custom-set-faces}.
16938 This function sets the various font faces.  Over time, I have set a
16939 considerable number of faces.  Some of the time, I re-set them using
16940 @code{customize}; other times, I simply edit the
16941 @code{custom-set-faces} expression in my @file{.emacs} file itself.
16943 The second way to customize your @code{text-mode-hook} is to set it
16944 yourself in your @file{.emacs} file using code that has nothing to do
16945 with the @code{custom-set-@dots{}} functions.
16947 @need 800
16948 When you do this, and later use @code{customize}, you will see a
16949 message that says
16951 @smallexample
16952 CHANGED outside Customize; operating on it here may be unreliable.
16953 @end smallexample
16955 @need 800
16956 This message is only a warning.  If you click on the button to
16958 @smallexample
16959 Save for Future Sessions
16960 @end smallexample
16962 @noindent
16963 Emacs will write a @code{custom-set-@dots{}} expression near the end
16964 of your @file{.emacs} file that will be evaluated after your
16965 hand-written expression.  It will, therefore, overrule your
16966 hand-written expression.  No harm will be done.  When you do this,
16967 however, be careful to remember which expression is active; if you
16968 forget, you may confuse yourself.
16970 So long as you remember where the values are set, you will have no
16971 trouble.  In any event, the values are always set in your
16972 initialization file, which is usually called @file{.emacs}.
16974 I myself use @code{customize} for hardly anything.  Mostly, I write
16975 expressions myself.
16977 @findex defsubst
16978 @findex defconst
16979 Incidentally, to be more complete concerning defines:  @code{defsubst}
16980 defines an inline function.  The syntax is just like that of
16981 @code{defun}.  @code{defconst} defines a symbol as a constant.  The
16982 intent is that neither programs nor users should ever change a value
16983 set by @code{defconst}.  (You can change it; the value set is a
16984 variable; but please do not.)
16986 @node Beginning init File
16987 @section Beginning a @file{.emacs} File
16988 @cindex @file{.emacs} file, beginning of
16990 When you start Emacs, it loads your @file{.emacs} file unless you tell
16991 it not to by specifying @samp{-q} on the command line.  (The
16992 @code{emacs -q} command gives you a plain, out-of-the-box Emacs.)
16994 A @file{.emacs} file contains Lisp expressions.  Often, these are no
16995 more than expressions to set values; sometimes they are function
16996 definitions.
16998 @xref{Init File, , The Init File @file{~/.emacs}, emacs, The GNU Emacs
16999 Manual}, for a short description of initialization files.
17001 This chapter goes over some of the same ground, but is a walk among
17002 extracts from a complete, long-used @file{.emacs} file---my own.
17004 The first part of the file consists of comments: reminders to myself.
17005 By now, of course, I remember these things, but when I started, I did
17006 not.
17008 @need 1200
17009 @smallexample
17010 @group
17011 ;;;; Bob's .emacs file
17012 ; Robert J. Chassell
17013 ; 26 September 1985
17014 @end group
17015 @end smallexample
17017 @noindent
17018 Look at that date!  I started this file a long time ago.  I have been
17019 adding to it ever since.
17021 @smallexample
17022 @group
17023 ; Each section in this file is introduced by a
17024 ; line beginning with four semicolons; and each
17025 ; entry is introduced by a line beginning with
17026 ; three semicolons.
17027 @end group
17028 @end smallexample
17030 @noindent
17031 This describes the usual conventions for comments in Emacs Lisp.
17032 Everything on a line that follows a semicolon is a comment.  Two,
17033 three, and four semicolons are used as subsection and section markers.
17034 (@xref{Comments, ,, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for
17035 more about comments.)
17037 @smallexample
17038 @group
17039 ;;;; The Help Key
17040 ; Control-h is the help key;
17041 ; after typing control-h, type a letter to
17042 ; indicate the subject about which you want help.
17043 ; For an explanation of the help facility,
17044 ; type control-h two times in a row.
17045 @end group
17046 @end smallexample
17048 @noindent
17049 Just remember: type @kbd{C-h} two times for help.
17051 @smallexample
17052 @group
17053 ; To find out about any mode, type control-h m
17054 ; while in that mode.  For example, to find out
17055 ; about mail mode, enter mail mode and then type
17056 ; control-h m.
17057 @end group
17058 @end smallexample
17060 @noindent
17061 ``Mode help'', as I call this, is very helpful.  Usually, it tells you
17062 all you need to know.
17064 Of course, you don't need to include comments like these in your
17065 @file{.emacs} file.  I included them in mine because I kept forgetting
17066 about Mode help or the conventions for comments---but I was able to
17067 remember to look here to remind myself.
17069 @node Text and Auto-fill
17070 @section Text and Auto Fill Mode
17072 Now we come to the part that ``turns on'' Text mode and
17073 Auto Fill mode.
17075 @smallexample
17076 @group
17077 ;;; Text mode and Auto Fill mode
17078 ;; The next two lines put Emacs into Text mode
17079 ;; and Auto Fill mode, and are for writers who
17080 ;; want to start writing prose rather than code.
17081 (setq-default major-mode 'text-mode)
17082 (add-hook 'text-mode-hook 'turn-on-auto-fill)
17083 @end group
17084 @end smallexample
17086 Here is the first part of this @file{.emacs} file that does something
17087 besides remind a forgetful human!
17089 The first of the two lines in parentheses tells Emacs to turn on Text
17090 mode when you find a file, @emph{unless} that file should go into some
17091 other mode, such as C mode.
17093 @cindex Per-buffer, local variables list
17094 @cindex Local variables list, per-buffer,
17095 @cindex Automatic mode selection
17096 @cindex Mode selection, automatic
17097 When Emacs reads a file, it looks at the extension to the file name,
17098 if any.  (The extension is the part that comes after a @samp{.}.)  If
17099 the file ends with a @samp{.c} or @samp{.h} extension then Emacs turns
17100 on C mode.  Also, Emacs looks at first nonblank line of the file; if
17101 the line says @w{@samp{-*- C -*-}}, Emacs turns on C mode.  Emacs
17102 possesses a list of extensions and specifications that it uses
17103 automatically.  In addition, Emacs looks near the last page for a
17104 per-buffer, ``local variables list'', if any.
17106 @ifinfo
17107 @xref{Choosing Modes, , How Major Modes are Chosen, emacs, The GNU
17108 Emacs Manual}.
17110 @xref{File Variables, , Local Variables in Files, emacs, The GNU Emacs
17111 Manual}.
17112 @end ifinfo
17113 @iftex
17114 See sections ``How Major Modes are Chosen'' and ``Local Variables in
17115 Files'' in @cite{The GNU Emacs Manual}.
17116 @end iftex
17118 Now, back to the @file{.emacs} file.
17120 @need 800
17121 Here is the line again; how does it work?
17123 @cindex Text Mode turned on
17124 @smallexample
17125 (setq major-mode 'text-mode)
17126 @end smallexample
17128 @noindent
17129 This line is a short, but complete Emacs Lisp expression.
17131 We are already familiar with @code{setq}.  It sets the following variable,
17132 @code{major-mode}, to the subsequent value, which is @code{text-mode}.
17133 The single quote mark before @code{text-mode} tells Emacs to deal directly
17134 with the @code{text-mode} symbol, not with whatever it might stand for.
17135 @xref{set & setq, , Setting the Value of a Variable},
17136 for a reminder of how @code{setq} works.
17137 The main point is that there is no difference between the procedure you
17138 use to set a value in your @file{.emacs} file and the procedure you use
17139 anywhere else in Emacs.
17141 @need 800
17142 Here is the next line:
17144 @cindex Auto Fill mode turned on
17145 @findex add-hook
17146 @smallexample
17147 (add-hook 'text-mode-hook 'turn-on-auto-fill)
17148 @end smallexample
17150 @noindent
17151 In this line, the @code{add-hook} command adds
17152 @code{turn-on-auto-fill} to the variable.
17154 @code{turn-on-auto-fill} is the name of a program, that, you guessed
17155 it!, turns on Auto Fill mode.
17157 Every time Emacs turns on Text mode, Emacs runs the commands ``hooked''
17158 onto Text mode.  So every time Emacs turns on Text mode, Emacs also
17159 turns on Auto Fill mode.
17161 In brief, the first line causes Emacs to enter Text mode when you edit a
17162 file, unless the file name extension, a first non-blank line, or local
17163 variables to tell Emacs otherwise.
17165 Text mode among other actions, sets the syntax table to work
17166 conveniently for writers.  In Text mode, Emacs considers an apostrophe
17167 as part of a word like a letter; but Emacs does not consider a period
17168 or a space as part of a word.  Thus, @kbd{M-f} moves you over
17169 @samp{it's}.  On the other hand, in C mode, @kbd{M-f} stops just after
17170 the @samp{t} of @samp{it's}.
17172 The second line causes Emacs to turn on Auto Fill mode when it turns
17173 on Text mode.  In Auto Fill mode, Emacs automatically breaks a line
17174 that is too wide and brings the excessively wide part of the line down
17175 to the next line.  Emacs breaks lines between words, not within them.
17177 When Auto Fill mode is turned off, lines continue to the right as you
17178 type them.  Depending on how you set the value of
17179 @code{truncate-lines}, the words you type either disappear off the
17180 right side of the screen, or else are shown, in a rather ugly and
17181 unreadable manner, as a continuation line on the screen.
17183 @need 1250
17184 In addition, in this part of my @file{.emacs} file, I tell the Emacs
17185 fill commands to insert two spaces after a colon:
17187 @smallexample
17188 (setq colon-double-space t)
17189 @end smallexample
17191 @node Mail Aliases
17192 @section Mail Aliases
17194 Here is a @code{setq} that ``turns on'' mail aliases, along with more
17195 reminders.
17197 @smallexample
17198 @group
17199 ;;; Mail mode
17200 ; To enter mail mode, type 'C-x m'
17201 ; To enter RMAIL (for reading mail),
17202 ; type 'M-x rmail'
17203 (setq mail-aliases t)
17204 @end group
17205 @end smallexample
17207 @cindex Mail aliases
17208 @noindent
17209 This @code{setq} command sets the value of the variable
17210 @code{mail-aliases} to @code{t}.  Since @code{t} means true, the line
17211 says, in effect, ``Yes, use mail aliases.''
17213 Mail aliases are convenient short names for long email addresses or
17214 for lists of email addresses.  The file where you keep your ``aliases''
17215 is @file{~/.mailrc}.  You write an alias like this:
17217 @smallexample
17218 alias geo george@@foobar.wiz.edu
17219 @end smallexample
17221 @noindent
17222 When you write a message to George, address it to @samp{geo}; the
17223 mailer will automatically expand @samp{geo} to the full address.
17225 @node Indent Tabs Mode
17226 @section Indent Tabs Mode
17227 @cindex Tabs, preventing
17228 @findex indent-tabs-mode
17230 By default, Emacs inserts tabs in place of multiple spaces when it
17231 formats a region.  (For example, you might indent many lines of text
17232 all at once with the @code{indent-region} command.)  Tabs look fine on
17233 a terminal or with ordinary printing, but they produce badly indented
17234 output when you use @TeX{} or Texinfo since @TeX{} ignores tabs.
17236 @need 1250
17237 The following turns off Indent Tabs mode:
17239 @smallexample
17240 @group
17241 ;;; Prevent Extraneous Tabs
17242 (setq-default indent-tabs-mode nil)
17243 @end group
17244 @end smallexample
17246 Note that this line uses @code{setq-default} rather than the
17247 @code{setq} command that we have seen before.  The @code{setq-default}
17248 command sets values only in buffers that do not have their own local
17249 values for the variable.
17251 @ifinfo
17252 @xref{Just Spaces, , Tabs vs.@: Spaces, emacs, The GNU Emacs Manual}.
17254 @xref{File Variables, , Local Variables in Files, emacs, The GNU Emacs
17255 Manual}.
17256 @end ifinfo
17257 @iftex
17258 See sections ``Tabs vs.@: Spaces'' and ``Local Variables in
17259 Files'' in @cite{The GNU Emacs Manual}.
17260 @end iftex
17262 @need 1700
17263 @node Keybindings
17264 @section Some Keybindings
17266 Now for some personal keybindings:
17268 @smallexample
17269 @group
17270 ;;; Compare windows
17271 (global-set-key "\C-cw" 'compare-windows)
17272 @end group
17273 @end smallexample
17275 @findex compare-windows
17276 @code{compare-windows} is a nifty command that compares the text in
17277 your current window with text in the next window.  It makes the
17278 comparison by starting at point in each window, moving over text in
17279 each window as far as they match.  I use this command all the time.
17281 This also shows how to set a key globally, for all modes.
17283 @cindex Setting a key globally
17284 @cindex Global set key
17285 @cindex Key setting globally
17286 @findex global-set-key
17287 The command is @code{global-set-key}.  It is followed by the
17288 keybinding.  In a @file{.emacs} file, the keybinding is written as
17289 shown: @code{\C-c} stands for ``control-c'', which means ``press the
17290 control key and the @key{c} key at the same time''.  The @code{w} means
17291 ``press the @key{w} key''.  The keybinding is surrounded by double
17292 quotation marks.  In documentation, you would write this as
17293 @w{@kbd{C-c w}}.  (If you were binding a @key{META} key, such as
17294 @kbd{M-c}, rather than a @key{CTRL} key, you would write
17295 @w{@code{\M-c}} in your @file{.emacs} file.  @xref{Init Rebinding, ,
17296 Rebinding Keys in Your Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}, for
17297 details.)
17299 The command invoked by the keys is @code{compare-windows}.  Note that
17300 @code{compare-windows} is preceded by a single quote; otherwise, Emacs
17301 would first try to evaluate the symbol to determine its value.
17303 These three things, the double quotation marks, the backslash before
17304 the @samp{C}, and the single quote mark are necessary parts of
17305 keybinding that I tend to forget.  Fortunately, I have come to
17306 remember that I should look at my existing @file{.emacs} file, and
17307 adapt what is there.
17309 As for the keybinding itself: @kbd{C-c w}.  This combines the prefix
17310 key, @kbd{C-c}, with a single character, in this case, @kbd{w}.  This
17311 set of keys, @kbd{C-c} followed by a single character, is strictly
17312 reserved for individuals' own use.  (I call these ``own'' keys, since
17313 these are for my own use.)  You should always be able to create such a
17314 keybinding for your own use without stomping on someone else's
17315 keybinding.  If you ever write an extension to Emacs, please avoid
17316 taking any of these keys for public use.  Create a key like @kbd{C-c
17317 C-w} instead.  Otherwise, we will run out of ``own'' keys.
17319 @need 1250
17320 Here is another keybinding, with a comment:
17322 @smallexample
17323 @group
17324 ;;; Keybinding for 'occur'
17325 ; I use occur a lot, so let's bind it to a key:
17326 (global-set-key "\C-co" 'occur)
17327 @end group
17328 @end smallexample
17330 @findex occur
17331 The @code{occur} command shows all the lines in the current buffer
17332 that contain a match for a regular expression.  Matching lines are
17333 shown in a buffer called @file{*Occur*}.  That buffer serves as a menu
17334 to jump to occurrences.
17336 @findex global-unset-key
17337 @cindex Unbinding key
17338 @cindex Key unbinding
17339 @need 1250
17340 Here is how to unbind a key, so it does not
17341 work:
17343 @smallexample
17344 @group
17345 ;;; Unbind 'C-x f'
17346 (global-unset-key "\C-xf")
17347 @end group
17348 @end smallexample
17350 There is a reason for this unbinding: I found I inadvertently typed
17351 @w{@kbd{C-x f}} when I meant to type @kbd{C-x C-f}.  Rather than find a
17352 file, as I intended, I accidentally set the width for filled text,
17353 almost always to a width I did not want.  Since I hardly ever reset my
17354 default width, I simply unbound the key.
17356 @findex list-buffers, @r{rebound}
17357 @findex buffer-menu, @r{bound to key}
17358 @need 1250
17359 The following rebinds an existing key:
17361 @smallexample
17362 @group
17363 ;;; Rebind 'C-x C-b' for 'buffer-menu'
17364 (global-set-key "\C-x\C-b" 'buffer-menu)
17365 @end group
17366 @end smallexample
17368 By default, @kbd{C-x C-b} runs the
17369 @code{list-buffers} command.  This command lists
17370 your buffers in @emph{another} window.  Since I
17371 almost always want to do something in that
17372 window, I prefer the  @code{buffer-menu}
17373 command, which not only lists the buffers,
17374 but moves point into that window.
17376 @node Keymaps
17377 @section Keymaps
17378 @cindex Keymaps
17379 @cindex Rebinding keys
17381 Emacs uses @dfn{keymaps} to record which keys call which commands.
17382 When you use @code{global-set-key} to set the keybinding for a single
17383 command in all parts of Emacs, you are specifying the keybinding in
17384 @code{current-global-map}.
17386 Specific modes, such as C mode or Text mode, have their own keymaps;
17387 the mode-specific keymaps override the global map that is shared by
17388 all buffers.
17390 The @code{global-set-key} function binds, or rebinds, the global
17391 keymap.  For example, the following binds the key @kbd{C-x C-b} to the
17392 function @code{buffer-menu}:
17394 @smallexample
17395 (global-set-key "\C-x\C-b" 'buffer-menu)
17396 @end smallexample
17398 Mode-specific keymaps are bound using the @code{define-key} function,
17399 which takes a specific keymap as an argument, as well as the key and
17400 the command.  For example, my @file{.emacs} file contains the
17401 following expression to bind the @code{texinfo-insert-@@group} command
17402 to @kbd{C-c C-c g}:
17404 @smallexample
17405 @group
17406 (define-key texinfo-mode-map "\C-c\C-cg" 'texinfo-insert-@@group)
17407 @end group
17408 @end smallexample
17410 @noindent
17411 The @code{texinfo-insert-@@group} function itself is a little extension
17412 to Texinfo mode that inserts @samp{@@group} into a Texinfo file.  I
17413 use this command all the time and prefer to type the three strokes
17414 @kbd{C-c C-c g} rather than the six strokes @kbd{@@ g r o u p}.
17415 (@samp{@@group} and its matching @samp{@@end group} are commands that
17416 keep all enclosed text together on one page; many multi-line examples
17417 in this book are surrounded by @samp{@@group @dots{} @@end group}.)
17419 @need 1250
17420 Here is the @code{texinfo-insert-@@group} function definition:
17422 @smallexample
17423 @group
17424 (defun texinfo-insert-@@group ()
17425   "Insert the string @@group in a Texinfo buffer."
17426   (interactive)
17427   (beginning-of-line)
17428   (insert "@@group\n"))
17429 @end group
17430 @end smallexample
17432 (Of course, I could have used Abbrev mode to save typing, rather than
17433 write a function to insert a word; but I prefer key strokes consistent
17434 with other Texinfo mode key bindings.)
17436 You will see numerous @code{define-key} expressions in
17437 @file{loaddefs.el} as well as in the various mode libraries, such as
17438 @file{cc-mode.el} and @file{lisp-mode.el}.
17440 @xref{Key Bindings, , Customizing Key Bindings, emacs, The GNU Emacs
17441 Manual}, and @ref{Keymaps, , Keymaps, elisp, The GNU Emacs Lisp
17442 Reference Manual}, for more information about keymaps.
17444 @node Loading Files
17445 @section Loading Files
17446 @cindex Loading files
17447 @c findex load
17449 Many people in the GNU Emacs community have written extensions to
17450 Emacs.  As time goes by, these extensions are often included in new
17451 releases.  For example, the Calendar and Diary packages are now part
17452 of the standard GNU Emacs, as is Calc.
17454 You can use a @code{load} command to evaluate a complete file and
17455 thereby install all the functions and variables in the file into Emacs.
17456 For example:
17458 @c (auto-compression-mode t)
17460 @smallexample
17461 (load "~/emacs/slowsplit")
17462 @end smallexample
17464 This evaluates, i.e., loads, the @file{slowsplit.el} file or if it
17465 exists, the faster, byte compiled @file{slowsplit.elc} file from the
17466 @file{emacs} sub-directory of your home directory.  The file contains
17467 the function @code{split-window-quietly}, which John Robinson wrote in
17468 1989.
17470 The @code{split-window-quietly} function splits a window with the
17471 minimum of redisplay.  I installed it in 1989 because it worked well
17472 with the slow 1200 baud terminals I was then using.  Nowadays, I only
17473 occasionally come across such a slow connection, but I continue to use
17474 the function because I like the way it leaves the bottom half of a
17475 buffer in the lower of the new windows and the top half in the upper
17476 window.
17478 @need 1250
17479 To replace the key binding for the default
17480 @code{split-window-vertically}, you must also unset that key and bind
17481 the keys to @code{split-window-quietly}, like this:
17483 @smallexample
17484 @group
17485 (global-unset-key "\C-x2")
17486 (global-set-key "\C-x2" 'split-window-quietly)
17487 @end group
17488 @end smallexample
17490 @vindex load-path
17491 If you load many extensions, as I do, then instead of specifying the
17492 exact location of the extension file, as shown above, you can specify
17493 that directory as part of Emacs's @code{load-path}.  Then, when Emacs
17494 loads a file, it will search that directory as well as its default
17495 list of directories.  (The default list is specified in @file{paths.h}
17496 when Emacs is built.)
17498 @need 1250
17499 The following command adds your @file{~/emacs} directory to the
17500 existing load path:
17502 @smallexample
17503 @group
17504 ;;; Emacs Load Path
17505 (setq load-path (cons "~/emacs" load-path))
17506 @end group
17507 @end smallexample
17509 Incidentally, @code{load-library} is an interactive interface to the
17510 @code{load} function.  The complete function looks like this:
17512 @findex load-library
17513 @smallexample
17514 @group
17515 (defun load-library (library)
17516   "Load the library named LIBRARY.
17517 This is an interface to the function `load'."
17518   (interactive
17519    (list (completing-read "Load library: "
17520                           (apply-partially 'locate-file-completion-table
17521                                            load-path
17522                                            (get-load-suffixes)))))
17523   (load library))
17524 @end group
17525 @end smallexample
17527 The name of the function, @code{load-library}, comes from the use of
17528 ``library'' as a conventional synonym for ``file''.  The source for the
17529 @code{load-library} command is in the @file{files.el} library.
17531 Another interactive command that does a slightly different job is
17532 @code{load-file}.  @xref{Lisp Libraries, , Libraries of Lisp Code for
17533 Emacs, emacs, The GNU Emacs Manual}, for information on the
17534 distinction between @code{load-library} and this command.
17536 @node Autoload
17537 @section Autoloading
17538 @findex autoload
17540 Instead of installing a function by loading the file that contains it,
17541 or by evaluating the function definition, you can make the function
17542 available but not actually install it until it is first called.  This
17543 is called @dfn{autoloading}.
17545 When you execute an autoloaded function, Emacs automatically evaluates
17546 the file that contains the definition, and then calls the function.
17548 Emacs starts quicker with autoloaded functions, since their libraries
17549 are not loaded right away; but you need to wait a moment when you
17550 first use such a function, while its containing file is evaluated.
17552 Rarely used functions are frequently autoloaded.  The
17553 @file{loaddefs.el} library contains thousands of autoloaded functions,
17554 from @code{5x5} to @code{zone}.  Of course, you may
17555 come to use a ``rare'' function frequently.  When you do, you should
17556 load that function's file with a @code{load} expression in your
17557 @file{.emacs} file.
17559 In my @file{.emacs} file, I load 14 libraries that contain functions
17560 that would otherwise be autoloaded.  (Actually, it would have been
17561 better to include these files in my ``dumped'' Emacs, but I forgot.
17562 @xref{Building Emacs, , Building Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp
17563 Reference Manual}, and the @file{INSTALL} file for more about
17564 dumping.)
17566 You may also want to include autoloaded expressions in your @file{.emacs}
17567 file.  @code{autoload} is a built-in function that takes up to five
17568 arguments, the final three of which are optional.  The first argument
17569 is the name of the function to be autoloaded; the second is the name
17570 of the file to be loaded.  The third argument is documentation for the
17571 function, and the fourth tells whether the function can be called
17572 interactively.  The fifth argument tells what type of
17573 object---@code{autoload} can handle a keymap or macro as well as a
17574 function (the default is a function).
17576 @need 800
17577 Here is a typical example:
17579 @smallexample
17580 @group
17581 (autoload 'html-helper-mode
17582   "html-helper-mode" "Edit HTML documents" t)
17583 @end group
17584 @end smallexample
17586 @noindent
17587 (@code{html-helper-mode} is an older alternative to @code{html-mode},
17588 which is a standard part of the distribution.)
17590 @noindent
17591 This expression autoloads the @code{html-helper-mode} function.  It
17592 takes it from the @file{html-helper-mode.el} file (or from the byte
17593 compiled version @file{html-helper-mode.elc}, if that exists.)  The
17594 file must be located in a directory specified by @code{load-path}.
17595 The documentation says that this is a mode to help you edit documents
17596 written in the HyperText Markup Language.  You can call this mode
17597 interactively by typing @kbd{M-x html-helper-mode}.  (You need to
17598 duplicate the function's regular documentation in the autoload
17599 expression because the regular function is not yet loaded, so its
17600 documentation is not available.)
17602 @xref{Autoload, , Autoload, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
17603 Manual}, for more information.
17605 @node Simple Extension
17606 @section A Simple Extension: @code{line-to-top-of-window}
17607 @findex line-to-top-of-window
17608 @cindex Simple extension in @file{.emacs} file
17610 Here is a simple extension to Emacs that moves the line point is on to
17611 the top of the window.  I use this all the time, to make text easier
17612 to read.
17614 You can put the following code into a separate file and then load it
17615 from your @file{.emacs} file, or you can include it within your
17616 @file{.emacs} file.
17618 @need 1250
17619 Here is the definition:
17621 @smallexample
17622 @group
17623 ;;; Line to top of window;
17624 ;;; replace three keystroke sequence  C-u 0 C-l
17625 (defun line-to-top-of-window ()
17626   "Move the line point is on to top of window."
17627   (interactive)
17628   (recenter 0))
17629 @end group
17630 @end smallexample
17632 @need 1250
17633 Now for the keybinding.
17635 Nowadays, function keys as well as mouse button events and
17636 non-@sc{ascii} characters are written within square brackets, without
17637 quotation marks.  (In Emacs version 18 and before, you had to write
17638 different function key bindings for each different make of terminal.)
17640 I bind @code{line-to-top-of-window} to my @key{F6} function key like
17641 this:
17643 @smallexample
17644 (global-set-key [f6] 'line-to-top-of-window)
17645 @end smallexample
17647 For more information, see @ref{Init Rebinding, , Rebinding Keys in
17648 Your Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}.
17650 @cindex Conditional 'twixt two versions of Emacs
17651 @cindex Version of Emacs, choosing
17652 @cindex Emacs version, choosing
17653 If you run two versions of GNU Emacs, such as versions 22 and 23, and
17654 use one @file{.emacs} file, you can select which code to evaluate with
17655 the following conditional:
17657 @smallexample
17658 @group
17659 (cond
17660  ((= 22 emacs-major-version)
17661   ;; evaluate version 22 code
17662   ( @dots{} ))
17663  ((= 23 emacs-major-version)
17664   ;; evaluate version 23 code
17665   ( @dots{} )))
17666 @end group
17667 @end smallexample
17669 For example, recent versions blink
17670 their cursors by default.  I hate such blinking, as well as other
17671 features, so I placed the following in my @file{.emacs}
17672 file@footnote{When I start instances of Emacs that do not load my
17673 @file{.emacs} file or any site file, I also turn off blinking:
17675 @smallexample
17676 emacs -q --no-site-file -eval '(blink-cursor-mode nil)'
17678 @exdent Or nowadays, using an even more sophisticated set of options,
17680 emacs -Q -D
17681 @end smallexample
17684 @smallexample
17685 @group
17686 (when (>= emacs-major-version 21)
17687   (blink-cursor-mode 0)
17688   ;; Insert newline when you press 'C-n' (next-line)
17689   ;; at the end of the buffer
17690   (setq next-line-add-newlines t)
17691 @end group
17692 @group
17693   ;; Turn on image viewing
17694   (auto-image-file-mode t)
17695 @end group
17696 @group
17697   ;; Turn on menu bar (this bar has text)
17698   ;; (Use numeric argument to turn on)
17699   (menu-bar-mode 1)
17700 @end group
17701 @group
17702   ;; Turn off tool bar (this bar has icons)
17703   ;; (Use numeric argument to turn on)
17704   (tool-bar-mode nil)
17705 @end group
17706 @group
17707   ;; Turn off tooltip mode for tool bar
17708   ;; (This mode causes icon explanations to pop up)
17709   ;; (Use numeric argument to turn on)
17710   (tooltip-mode nil)
17711   ;; If tooltips turned on, make tips appear promptly
17712   (setq tooltip-delay 0.1)  ; default is 0.7 second
17713    )
17714 @end group
17715 @end smallexample
17717 @node X11 Colors
17718 @section X11 Colors
17720 You can specify colors when you use Emacs with the MIT X Windowing
17721 system.
17723 I dislike the default colors and specify my own.
17725 @need 1250
17726 Here are the expressions in my @file{.emacs}
17727 file that set values:
17729 @smallexample
17730 @group
17731 ;; Set cursor color
17732 (set-cursor-color "white")
17734 ;; Set mouse color
17735 (set-mouse-color "white")
17737 ;; Set foreground and background
17738 (set-foreground-color "white")
17739 (set-background-color "darkblue")
17740 @end group
17742 @group
17743 ;;; Set highlighting colors for isearch and drag
17744 (set-face-foreground 'highlight "white")
17745 (set-face-background 'highlight "blue")
17746 @end group
17748 @group
17749 (set-face-foreground 'region "cyan")
17750 (set-face-background 'region "blue")
17751 @end group
17753 @group
17754 (set-face-foreground 'secondary-selection "skyblue")
17755 (set-face-background 'secondary-selection "darkblue")
17756 @end group
17758 @group
17759 ;; Set calendar highlighting colors
17760 (add-hook 'calendar-load-hook
17761       (lambda ()
17762         (set-face-foreground 'diary-face   "skyblue")
17763         (set-face-background 'holiday-face "slate blue")
17764         (set-face-foreground 'holiday-face "white")))
17765 @end group
17766 @end smallexample
17768 The various shades of blue soothe my eye and prevent me from seeing
17769 the screen flicker.
17771 Alternatively, I could have set my specifications in various X
17772 initialization files.  For example, I could set the foreground,
17773 background, cursor, and pointer (i.e., mouse) colors in my
17774 @file{~/.Xresources} file like this:
17776 @smallexample
17777 @group
17778 Emacs*foreground:   white
17779 Emacs*background:   darkblue
17780 Emacs*cursorColor:  white
17781 Emacs*pointerColor: white
17782 @end group
17783 @end smallexample
17785 In any event, since it is not part of Emacs, I set the root color of
17786 my X window in my @file{~/.xinitrc} file, like this@footnote{I also
17787 run more modern window managers, such as Enlightenment, Gnome, or KDE;
17788 in those cases, I often specify an image rather than a plain color.}:
17790 @smallexample
17791 xsetroot -solid Navy -fg white &
17792 @end smallexample
17794 @need 1700
17795 @node Miscellaneous
17796 @section Miscellaneous Settings for a @file{.emacs} File
17798 @need 1250
17799 Here are a few miscellaneous settings:
17800 @sp 1
17802 @itemize @minus
17803 @item
17804 Set the shape and color of the mouse cursor:
17806 @smallexample
17807 @group
17808 ; Cursor shapes are defined in
17809 ; '/usr/include/X11/cursorfont.h';
17810 ; for example, the 'target' cursor is number 128;
17811 ; the 'top_left_arrow' cursor is number 132.
17812 @end group
17814 @group
17815 (let ((mpointer (x-get-resource "*mpointer"
17816                                 "*emacs*mpointer")))
17817   ;; If you have not set your mouse pointer
17818   ;;     then set it, otherwise leave as is:
17819   (if (eq mpointer nil)
17820       (setq mpointer "132")) ; top_left_arrow
17821 @end group
17822 @group
17823   (setq x-pointer-shape (string-to-int mpointer))
17824   (set-mouse-color "white"))
17825 @end group
17826 @end smallexample
17828 @item
17829 Or you can set the values of a variety of features in an alist, like
17830 this:
17832 @smallexample
17833 @group
17834 (setq-default
17835  default-frame-alist
17836  '((cursor-color . "white")
17837    (mouse-color . "white")
17838    (foreground-color . "white")
17839    (background-color . "DodgerBlue4")
17840    ;; (cursor-type . bar)
17841    (cursor-type . box)
17842 @end group
17843 @group
17844    (tool-bar-lines . 0)
17845    (menu-bar-lines . 1)
17846    (width . 80)
17847    (height . 58)
17848    (font .
17849          "-Misc-Fixed-Medium-R-Normal--20-200-75-75-C-100-ISO8859-1")
17850    ))
17851 @end group
17852 @end smallexample
17854 @item
17855 Convert @kbd{@key{CTRL}-h} into @key{DEL} and @key{DEL}
17856 into @kbd{@key{CTRL}-h}.@*
17857 (Some older keyboards needed this, although I have not seen the
17858 problem recently.)
17860 @smallexample
17861 @group
17862 ;; Translate 'C-h' to <DEL>.
17863 ; (keyboard-translate ?\C-h ?\C-?)
17865 ;; Translate <DEL> to 'C-h'.
17866 (keyboard-translate ?\C-? ?\C-h)
17867 @end group
17868 @end smallexample
17870 @item Turn off a blinking cursor!
17872 @smallexample
17873 @group
17874 (if (fboundp 'blink-cursor-mode)
17875     (blink-cursor-mode -1))
17876 @end group
17877 @end smallexample
17879 @noindent
17880 or start GNU Emacs with the command @code{emacs -nbc}.
17882 @need 1250
17883 @item When using @command{grep}@*
17884 @samp{-i}@w{  }   Ignore case distinctions@*
17885 @samp{-n}@w{  }   Prefix each line of output with line number@*
17886 @samp{-H}@w{  }   Print the filename for each match.@*
17887 @samp{-e}@w{  }   Protect patterns beginning with a hyphen character, @samp{-}
17889 @smallexample
17890 (setq grep-command "grep -i -nH -e ")
17891 @end smallexample
17893 @ignore
17894 @c Evidently, no longer needed in GNU Emacs 22
17896 item Automatically uncompress compressed files when visiting them
17898 smallexample
17899 (load "uncompress")
17900 end smallexample
17902 @end ignore
17904 @item Find an existing buffer, even if it has a different name@*
17905 This avoids problems with symbolic links.
17907 @smallexample
17908 (setq find-file-existing-other-name t)
17909 @end smallexample
17911 @item Set your language environment and default input method
17913 @smallexample
17914 @group
17915 (set-language-environment "latin-1")
17916 ;; Remember you can enable or disable multilingual text input
17917 ;; with the @code{toggle-input-method'} (@kbd{C-\}) command
17918 (setq default-input-method "latin-1-prefix")
17919 @end group
17920 @end smallexample
17922 If you want to write with Chinese ``GB'' characters, set this instead:
17924 @smallexample
17925 @group
17926 (set-language-environment "Chinese-GB")
17927 (setq default-input-method "chinese-tonepy")
17928 @end group
17929 @end smallexample
17930 @end itemize
17932 @subsubheading Fixing Unpleasant Key Bindings
17933 @cindex Key bindings, fixing
17934 @cindex Bindings, key, fixing unpleasant
17936 Some systems bind keys unpleasantly.  Sometimes, for example, the
17937 @key{CTRL} key appears in an awkward spot rather than at the far left
17938 of the home row.
17940 Usually, when people fix these sorts of keybindings, they do not
17941 change their @file{~/.emacs} file.  Instead, they bind the proper keys
17942 on their consoles with the @code{loadkeys} or @code{install-keymap}
17943 commands in their boot script and then include @code{xmodmap} commands
17944 in their @file{.xinitrc} or @file{.Xsession} file for X Windows.
17946 @need 1250
17947 @noindent
17948 For a boot script:
17950 @smallexample
17951 @group
17952 loadkeys /usr/share/keymaps/i386/qwerty/emacs2.kmap.gz
17953 @exdent or
17954 install-keymap emacs2
17955 @end group
17956 @end smallexample
17958 @need 1250
17959 @noindent
17960 For a @file{.xinitrc} or @file{.Xsession} file when the @key{Caps
17961 Lock} key is at the far left of the home row:
17963 @smallexample
17964 @group
17965 # Bind the key labeled 'Caps Lock' to 'Control'
17966 # (Such a broken user interface suggests that keyboard manufacturers
17967 # think that computers are typewriters from 1885.)
17969 xmodmap -e "clear Lock"
17970 xmodmap -e "add Control = Caps_Lock"
17971 @end group
17972 @end smallexample
17974 @need 1250
17975 @noindent
17976 In a @file{.xinitrc} or @file{.Xsession} file, to convert an @key{ALT}
17977 key to a @key{META} key:
17979 @smallexample
17980 @group
17981 # Some ill designed keyboards have a key labeled ALT and no Meta
17982 xmodmap -e "keysym Alt_L = Meta_L Alt_L"
17983 @end group
17984 @end smallexample
17986 @need 1700
17987 @node Mode Line
17988 @section A Modified Mode Line
17989 @vindex mode-line-format
17990 @cindex Mode line format
17992 Finally, a feature I really like: a modified mode line.
17994 When I work over a network, I forget which machine I am using.  Also,
17995 I tend to I lose track of where I am, and which line point is on.
17997 So I reset my mode line to look like this:
17999 @smallexample
18000 -:-- foo.texi   rattlesnake:/home/bob/  Line 1  (Texinfo Fill) Top
18001 @end smallexample
18003 I am visiting a file called @file{foo.texi}, on my machine
18004 @file{rattlesnake} in my @file{/home/bob} buffer.  I am on line 1, in
18005 Texinfo mode, and am at the top of the buffer.
18007 @need 1200
18008 My @file{.emacs} file has a section that looks like this:
18010 @smallexample
18011 @group
18012 ;; Set a Mode Line that tells me which machine, which directory,
18013 ;; and which line I am on, plus the other customary information.
18014 (setq-default mode-line-format
18015  (quote
18016   (#("-" 0 1
18017      (help-echo
18018       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
18019    mode-line-mule-info
18020    mode-line-modified
18021    mode-line-frame-identification
18022    "    "
18023 @end group
18024 @group
18025    mode-line-buffer-identification
18026    "    "
18027    (:eval (substring
18028            (system-name) 0 (string-match "\\..+" (system-name))))
18029    ":"
18030    default-directory
18031    #(" " 0 1
18032      (help-echo
18033       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
18034    (line-number-mode " Line %l ")
18035    global-mode-string
18036 @end group
18037 @group
18038    #("   %[(" 0 6
18039      (help-echo
18040       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
18041    (:eval (mode-line-mode-name))
18042    mode-line-process
18043    minor-mode-alist
18044    #("%n" 0 2 (help-echo "mouse-2: widen" local-map (keymap ...)))
18045    ")%] "
18046    (-3 . "%P")
18047    ;;   "-%-"
18048    )))
18049 @end group
18050 @end smallexample
18052 @noindent
18053 Here, I redefine the default mode line.  Most of the parts are from
18054 the original; but I make a few changes.  I set the @emph{default} mode
18055 line format so as to permit various modes, such as Info, to override
18058 Many elements in the list are self-explanatory:
18059 @code{mode-line-modified} is a variable that tells whether the buffer
18060 has been modified, @code{mode-name} tells the name of the mode, and so
18061 on.  However, the format looks complicated because of two features we
18062 have not discussed.
18064 @cindex Properties, in mode line example
18065 The first string in the mode line is a dash or hyphen, @samp{-}.  In
18066 the old days, it would have been specified simply as @code{"-"}.  But
18067 nowadays, Emacs can add properties to a string, such as highlighting
18068 or, as in this case, a help feature.  If you place your mouse cursor
18069 over the hyphen, some help information appears (By default, you must
18070 wait seven-tenths of a second before the information appears.  You can
18071 change that timing by changing the value of @code{tooltip-delay}.)
18073 @need 1000
18074 The new string format has a special syntax:
18076 @smallexample
18077 #("-" 0 1 (help-echo "mouse-1: select window, ..."))
18078 @end smallexample
18080 @noindent
18081 The @code{#(} begins a list.  The first element of the list is the
18082 string itself, just one @samp{-}.  The second and third
18083 elements specify the range over which the fourth element applies.  A
18084 range starts @emph{after} a character, so a zero means the range
18085 starts just before the first character; a 1 means that the range ends
18086 just after the first character.  The third element is the property for
18087 the range.  It consists of a property list,  a
18088 property name, in this case, @samp{help-echo}, followed by a value, in this
18089 case, a string.  The second, third, and fourth elements of this new
18090 string format can be repeated.
18092 @xref{Text Properties, , Text Properties, elisp, The GNU Emacs Lisp
18093 Reference Manual}, and see @ref{Mode Line Format, , Mode Line Format,
18094 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more information.
18096 @code{mode-line-buffer-identification}
18097 displays the current buffer name.  It is a list
18098 beginning @code{(#("%12b" 0 4 @dots{}}.
18099 The @code{#(} begins the list.
18101 The @samp{"%12b"} displays the current buffer name, using the
18102 @code{buffer-name} function with which we are familiar; the @samp{12}
18103 specifies the maximum number of characters that will be displayed.
18104 When a name has fewer characters, whitespace is added to fill out to
18105 this number.  (Buffer names can and often should be longer than 12
18106 characters; this length works well in a typical 80 column wide
18107 window.)
18109 @code{:eval} says to evaluate the following form and use the result as
18110 a string to display.  In this case, the expression displays the first
18111 component of the full system name.  The end of the first component is
18112 a @samp{.} (``period''), so I use the @code{string-match} function to
18113 tell me the length of the first component.  The substring from the
18114 zeroth character to that length is the name of the machine.
18116 @need 1250
18117 This is the expression:
18119 @smallexample
18120 @group
18121 (:eval (substring
18122         (system-name) 0 (string-match "\\..+" (system-name))))
18123 @end group
18124 @end smallexample
18126 @samp{%[} and @samp{%]} cause a pair of square brackets
18127 to appear for each recursive editing level.  @samp{%n} says ``Narrow''
18128 when narrowing is in effect.  @samp{%P} tells you the percentage of
18129 the buffer that is above the bottom of the window, or ``Top'', ``Bottom'',
18130 or ``All''.  (A lower case @samp{p} tell you the percentage above the
18131 @emph{top} of the window.)  @samp{%-} inserts enough dashes to fill
18132 out the line.
18134 Remember, ``You don't have to like Emacs to like it''---your own
18135 Emacs can have different colors, different commands, and different
18136 keys than a default Emacs.
18138 On the other hand, if you want to bring up a plain ``out of the box''
18139 Emacs, with no customization, type:
18141 @smallexample
18142 emacs -q
18143 @end smallexample
18145 @noindent
18146 This will start an Emacs that does @emph{not} load your
18147 @file{~/.emacs} initialization file.  A plain, default Emacs.  Nothing
18148 more.
18150 @node Debugging
18151 @chapter Debugging
18152 @cindex debugging
18154 GNU Emacs has two debuggers, @code{debug} and @code{edebug}.  The
18155 first is built into the internals of Emacs and is always with you;
18156 the second requires that you instrument a function before you can use it.
18158 Both debuggers are described extensively in @ref{Debugging, ,
18159 Debugging Lisp Programs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
18160 In this chapter, I will walk through a short example of each.
18162 @menu
18163 * debug::                       How to use the built-in debugger.
18164 * debug-on-entry::              Start debugging when you call a function.
18165 * debug-on-quit::               Start debugging when you quit with @kbd{C-g}.
18166 * edebug::                      How to use Edebug, a source level debugger.
18167 * Debugging Exercises::
18168 @end menu
18170 @node debug
18171 @section @code{debug}
18172 @findex debug
18174 Suppose you have written a function definition that is intended to
18175 return the sum of the numbers 1 through a given number.  (This is the
18176 @code{triangle} function discussed earlier.  @xref{Decrementing
18177 Example, , Example with Decrementing Counter}, for a discussion.)
18178 @c xref{Decrementing Loop,, Loop with a Decrementing Counter}, for a discussion.)
18180 However, your function definition has a bug.  You have mistyped
18181 @samp{1=} for @samp{1-}.  Here is the broken definition:
18183 @findex triangle-bugged
18184 @smallexample
18185 @group
18186 (defun triangle-bugged (number)
18187   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
18188   (let ((total 0))
18189     (while (> number 0)
18190       (setq total (+ total number))
18191       (setq number (1= number)))      ; @r{Error here.}
18192     total))
18193 @end group
18194 @end smallexample
18196 If you are reading this in Info, you can evaluate this definition in
18197 the normal fashion.  You will see @code{triangle-bugged} appear in the
18198 echo area.
18200 @need 1250
18201 Now evaluate the @code{triangle-bugged} function with an
18202 argument of 4:
18204 @smallexample
18205 (triangle-bugged 4)
18206 @end smallexample
18208 @noindent
18209 In a recent GNU Emacs, you will create and enter a @file{*Backtrace*}
18210 buffer that says:
18212 @noindent
18213 @smallexample
18214 @group
18215 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18216 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
18217   (1= number)
18218   (setq number (1= number))
18219   (while (> number 0) (setq total (+ total number))
18220         (setq number (1= number)))
18221   (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
18222     (setq number ...)) total)
18223   triangle-bugged(4)
18224 @end group
18225 @group
18226   eval((triangle-bugged 4))
18227   eval-last-sexp-1(nil)
18228   eval-last-sexp(nil)
18229   call-interactively(eval-last-sexp)
18230 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18231 @end group
18232 @end smallexample
18234 @noindent
18235 (I have reformatted this example slightly; the debugger does not fold
18236 long lines.  As usual, you can quit the debugger by typing @kbd{q} in
18237 the @file{*Backtrace*} buffer.)
18239 In practice, for a bug as simple as this, the ``Lisp error'' line will
18240 tell you what you need to know to correct the definition.  The
18241 function @code{1=} is ``void''.
18243 @ignore
18244 @need 800
18245 In GNU Emacs 20 and before, you will see:
18247 @smallexample
18248 Symbol's function definition is void:@: 1=
18249 @end smallexample
18251 @noindent
18252 which has the same meaning as the @file{*Backtrace*} buffer line in
18253 version 21.
18254 @end ignore
18256 However, suppose you are not quite certain what is going on?
18257 You can read the complete backtrace.
18259 In this case, you need to run a recent GNU Emacs, which automatically
18260 starts the debugger that puts you in the @file{*Backtrace*} buffer; or
18261 else, you need to start the debugger manually as described below.
18263 Read the @file{*Backtrace*} buffer from the bottom up; it tells you
18264 what Emacs did that led to the error.  Emacs made an interactive call
18265 to @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}), which led to the evaluation
18266 of the @code{triangle-bugged} expression.  Each line above tells you
18267 what the Lisp interpreter evaluated next.
18269 @need 1250
18270 The third line from the top of the buffer is
18272 @smallexample
18273 (setq number (1= number))
18274 @end smallexample
18276 @noindent
18277 Emacs tried to evaluate this expression; in order to do so, it tried
18278 to evaluate the inner expression shown on the second line from the
18279 top:
18281 @smallexample
18282 (1= number)
18283 @end smallexample
18285 @need 1250
18286 @noindent
18287 This is where the error occurred; as the top line says:
18289 @smallexample
18290 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
18291 @end smallexample
18293 @noindent
18294 You can correct the mistake, re-evaluate the function definition, and
18295 then run your test again.
18297 @node debug-on-entry
18298 @section @code{debug-on-entry}
18299 @findex debug-on-entry
18301 A recent GNU Emacs starts the debugger automatically when your
18302 function has an error.
18304 @ignore
18305 GNU Emacs version 20 and before did not; it simply
18306 presented you with an error message.  You had to start the debugger
18307 manually.
18308 @end ignore
18310 Incidentally, you can start the debugger manually for all versions of
18311 Emacs; the advantage is that the debugger runs even if you do not have
18312 a bug in your code.  Sometimes your code will be free of bugs!
18314 You can enter the debugger when you call the function by calling
18315 @code{debug-on-entry}.
18317 @need 1250
18318 @noindent
18319 Type:
18321 @smallexample
18322 M-x debug-on-entry RET triangle-bugged RET
18323 @end smallexample
18325 @need 1250
18326 @noindent
18327 Now, evaluate the following:
18329 @smallexample
18330 (triangle-bugged 5)
18331 @end smallexample
18333 @noindent
18334 All versions of Emacs will create a @file{*Backtrace*} buffer and tell
18335 you that it is beginning to evaluate the @code{triangle-bugged}
18336 function:
18338 @smallexample
18339 @group
18340 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18341 Debugger entered--entering a function:
18342 * triangle-bugged(5)
18343   eval((triangle-bugged 5))
18344 @end group
18345 @group
18346   eval-last-sexp-1(nil)
18347   eval-last-sexp(nil)
18348   call-interactively(eval-last-sexp)
18349 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18350 @end group
18351 @end smallexample
18353 In the @file{*Backtrace*} buffer, type @kbd{d}.  Emacs will evaluate
18354 the first expression in @code{triangle-bugged}; the buffer will look
18355 like this:
18357 @smallexample
18358 @group
18359 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18360 Debugger entered--beginning evaluation of function call form:
18361 * (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
18362         (setq number ...)) total)
18363 * triangle-bugged(5)
18364   eval((triangle-bugged 5))
18365 @end group
18366 @group
18367   eval-last-sexp-1(nil)
18368   eval-last-sexp(nil)
18369   call-interactively(eval-last-sexp)
18370 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18371 @end group
18372 @end smallexample
18374 @noindent
18375 Now, type @kbd{d} again, eight times, slowly.  Each time you type
18376 @kbd{d}, Emacs will evaluate another expression in the function
18377 definition.
18379 @need 1750
18380 Eventually, the buffer will look like this:
18382 @smallexample
18383 @group
18384 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18385 Debugger entered--beginning evaluation of function call form:
18386 * (setq number (1= number))
18387 * (while (> number 0) (setq total (+ total number))
18388         (setq number (1= number)))
18389 @group
18390 @end group
18391 * (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
18392         (setq number ...)) total)
18393 * triangle-bugged(5)
18394   eval((triangle-bugged 5))
18395 @group
18396 @end group
18397   eval-last-sexp-1(nil)
18398   eval-last-sexp(nil)
18399   call-interactively(eval-last-sexp)
18400 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18401 @end group
18402 @end smallexample
18404 @need 1500
18405 @noindent
18406 Finally, after you type @kbd{d} two more times, Emacs will reach the
18407 error, and the top two lines of the @file{*Backtrace*} buffer will look
18408 like this:
18410 @smallexample
18411 @group
18412 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18413 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
18414 * (1= number)
18415 @dots{}
18416 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18417 @end group
18418 @end smallexample
18420 By typing @kbd{d}, you were able to step through the function.
18422 You can quit a @file{*Backtrace*} buffer by typing @kbd{q} in it; this
18423 quits the trace, but does not cancel @code{debug-on-entry}.
18425 @findex cancel-debug-on-entry
18426 To cancel the effect of @code{debug-on-entry}, call
18427 @code{cancel-debug-on-entry} and the name of the function, like this:
18429 @smallexample
18430 M-x cancel-debug-on-entry RET triangle-bugged RET
18431 @end smallexample
18433 @noindent
18434 (If you are reading this in Info, cancel @code{debug-on-entry} now.)
18436 @node debug-on-quit
18437 @section @code{debug-on-quit} and @code{(debug)}
18439 In addition to setting @code{debug-on-error} or calling @code{debug-on-entry},
18440 there are two other ways to start @code{debug}.
18442 @findex debug-on-quit
18443 You can start @code{debug} whenever you type @kbd{C-g}
18444 (@code{keyboard-quit}) by setting the variable @code{debug-on-quit} to
18445 @code{t}.  This is useful for debugging infinite loops.
18447 @need 1500
18448 @cindex @code{(debug)} in code
18449 Or, you can insert a line that says @code{(debug)} into your code
18450 where you want the debugger to start, like this:
18452 @smallexample
18453 @group
18454 (defun triangle-bugged (number)
18455   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
18456   (let ((total 0))
18457     (while (> number 0)
18458       (setq total (+ total number))
18459       (debug)                         ; @r{Start debugger.}
18460       (setq number (1= number)))      ; @r{Error here.}
18461     total))
18462 @end group
18463 @end smallexample
18465 The @code{debug} function is described in detail in @ref{Debugger, ,
18466 The Lisp Debugger, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
18468 @node edebug
18469 @section The @code{edebug} Source Level Debugger
18470 @cindex Source level debugger
18471 @findex edebug
18473 Edebug is a source level debugger.  Edebug normally displays the
18474 source of the code you are debugging, with an arrow at the left that
18475 shows which line you are currently executing.
18477 You can walk through the execution of a function, line by line, or run
18478 quickly until reaching a @dfn{breakpoint} where execution stops.
18480 Edebug is described in @ref{Edebug, , , elisp, The GNU Emacs
18481 Lisp Reference Manual}.
18483 @need 1250
18484 Here is a bugged function definition for @code{triangle-recursively}.
18485 @xref{Recursive triangle function, , Recursion in place of a counter},
18486 for a review of it.
18488 @smallexample
18489 @group
18490 (defun triangle-recursively-bugged (number)
18491   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive.
18492 Uses recursion."
18493   (if (= number 1)
18494       1
18495     (+ number
18496        (triangle-recursively-bugged
18497         (1= number)))))               ; @r{Error here.}
18498 @end group
18499 @end smallexample
18501 @noindent
18502 Normally, you would install this definition by positioning your cursor
18503 after the function's closing parenthesis and typing @kbd{C-x C-e}
18504 (@code{eval-last-sexp}) or else by positioning your cursor within the
18505 definition and typing @kbd{C-M-x} (@code{eval-defun}).  (By default,
18506 the @code{eval-defun} command works only in Emacs Lisp mode or in Lisp
18507 Interaction mode.)
18509 @need 1500
18510 However, to prepare this function definition for Edebug, you must
18511 first @dfn{instrument} the code using a different command.  You can do
18512 this by positioning your cursor within or just after the definition
18513 and typing
18515 @smallexample
18516 M-x edebug-defun RET
18517 @end smallexample
18519 @noindent
18520 This will cause Emacs to load Edebug automatically if it is not
18521 already loaded, and properly instrument the function.
18523 After instrumenting the function, place your cursor after the
18524 following expression and type @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}):
18526 @smallexample
18527 (triangle-recursively-bugged 3)
18528 @end smallexample
18530 @noindent
18531 You will be jumped back to the source for
18532 @code{triangle-recursively-bugged} and the cursor positioned at the
18533 beginning of the @code{if} line of the function.  Also, you will see
18534 an arrowhead at the left hand side of that line.  The arrowhead marks
18535 the line where the function is executing.  (In the following examples,
18536 we show the arrowhead with @samp{=>}; in a windowing system, you may
18537 see the arrowhead as a solid triangle in the window ``fringe''.)
18539 @smallexample
18540 =>@point{}(if (= number 1)
18541 @end smallexample
18543 @noindent
18544 @iftex
18545 In the example, the location of point is displayed with a star,
18546 @samp{@point{}} (in Info, it is displayed as @samp{-!-}).
18547 @end iftex
18548 @ifnottex
18549 In the example, the location of point is displayed as @samp{@point{}}
18550 (in a printed book, it is displayed with a five pointed star).
18551 @end ifnottex
18553 If you now press @key{SPC}, point will move to the next expression to
18554 be executed; the line will look like this:
18556 @smallexample
18557 =>(if @point{}(= number 1)
18558 @end smallexample
18560 @noindent
18561 As you continue to press @key{SPC}, point will move from expression to
18562 expression.  At the same time, whenever an expression returns a value,
18563 that value will be displayed in the echo area.  For example, after you
18564 move point past @code{number}, you will see the following:
18566 @smallexample
18567 Result: 3 (#o3, #x3, ?\C-c)
18568 @end smallexample
18570 @noindent
18571 This means the value of @code{number} is 3, which is octal three,
18572 hexadecimal three, and @sc{ascii} ``control-c'' (the third letter of the
18573 alphabet, in case you need to know this information).
18575 You can continue moving through the code until you reach the line with
18576 the error.  Before evaluation, that line looks like this:
18578 @smallexample
18579 =>        @point{}(1= number)))))               ; @r{Error here.}
18580 @end smallexample
18582 @need 1250
18583 @noindent
18584 When you press @key{SPC} once again, you will produce an error message
18585 that says:
18587 @smallexample
18588 Symbol's function definition is void:@: 1=
18589 @end smallexample
18591 @noindent
18592 This is the bug.
18594 Press @kbd{q} to quit Edebug.
18596 To remove instrumentation from a function definition, simply
18597 re-evaluate it with a command that does not instrument it.
18598 For example, you could place your cursor after the definition's
18599 closing parenthesis and type @kbd{C-x C-e}.
18601 Edebug does a great deal more than walk with you through a function.
18602 You can set it so it races through on its own, stopping only at an
18603 error or at specified stopping points; you can cause it to display the
18604 changing values of various expressions; you can find out how many
18605 times a function is called, and more.
18607 Edebug is described in @ref{Edebug, , , elisp, The GNU Emacs
18608 Lisp Reference Manual}.
18610 @need 1500
18611 @node Debugging Exercises
18612 @section Debugging Exercises
18614 @itemize @bullet
18615 @item
18616 Install the @code{@value{COUNT-WORDS}} function and then cause it to
18617 enter the built-in debugger when you call it.  Run the command on a
18618 region containing two words.  You will need to press @kbd{d} a
18619 remarkable number of times.  On your system, is a ``hook'' called after
18620 the command finishes?  (For information on hooks, see @ref{Command
18621 Overview, , Command Loop Overview, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
18622 Manual}.)
18624 @item
18625 Copy @code{@value{COUNT-WORDS}} into the @file{*scratch*} buffer,
18626 instrument the function for Edebug, and walk through its execution.
18627 The function does not need to have a bug, although you can introduce
18628 one if you wish.  If the function lacks a bug, the walk-through
18629 completes without problems.
18631 @item
18632 While running Edebug, type @kbd{?} to see a list of all the Edebug commands.
18633 (The @code{global-edebug-prefix} is usually @kbd{C-x X}, i.e.,
18634 @kbd{@key{CTRL}-x} followed by an upper case @kbd{X}; use this prefix
18635 for commands made outside of the Edebug debugging buffer.)
18637 @item
18638 In the Edebug debugging buffer, use the @kbd{p}
18639 (@code{edebug-bounce-point}) command to see where in the region the
18640 @code{@value{COUNT-WORDS}} is working.
18642 @item
18643 Move point to some spot further down the function and then type the
18644 @kbd{h} (@code{edebug-goto-here}) command to jump to that location.
18646 @item
18647 Use the @kbd{t} (@code{edebug-trace-mode}) command to cause Edebug to
18648 walk through the function on its own; use an upper case @kbd{T} for
18649 @code{edebug-Trace-fast-mode}.
18651 @item
18652 Set a breakpoint, then run Edebug in Trace mode until it reaches the
18653 stopping point.
18654 @end itemize
18656 @node Conclusion
18657 @chapter Conclusion
18659 We have now reached the end of this Introduction.  You have now
18660 learned enough about programming in Emacs Lisp to set values, to write
18661 simple @file{.emacs} files for yourself and your friends, and write
18662 simple customizations and extensions to Emacs.
18664 This is a place to stop.  Or, if you wish, you can now go onward, and
18665 teach yourself.
18667 You have learned some of the basic nuts and bolts of programming.  But
18668 only some.  There are a great many more brackets and hinges that are
18669 easy to use that we have not touched.
18671 A path you can follow right now lies among the sources to GNU Emacs
18672 and in
18673 @ifnotinfo
18674 @cite{The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
18675 @end ifnotinfo
18676 @ifinfo
18677 @ref{Top, , The GNU Emacs Lisp Reference Manual, elisp, The GNU
18678 Emacs Lisp Reference Manual}.
18679 @end ifinfo
18681 The Emacs Lisp sources are an adventure.  When you read the sources and
18682 come across a function or expression that is unfamiliar, you need to
18683 figure out or find out what it does.
18685 Go to the Reference Manual.  It is a thorough, complete, and fairly
18686 easy-to-read description of Emacs Lisp.  It is written not only for
18687 experts, but for people who know what you know.  (The @cite{Reference
18688 Manual} comes with the standard GNU Emacs distribution.  Like this
18689 introduction, it comes as a Texinfo source file, so you can read it
18690 on your computer and as a typeset, printed book.)
18692 Go to the other built-in help that is part of GNU Emacs: the built-in
18693 documentation for all functions and variables, and @code{find-tag},
18694 the program that takes you to sources.
18696 Here is an example of how I explore the sources.  Because of its name,
18697 @file{simple.el} is the file I looked at first, a long time ago.  As
18698 it happens some of the functions in @file{simple.el} are complicated,
18699 or at least look complicated at first sight.  The @code{open-line}
18700 function, for example, looks complicated.
18702 You may want to walk through this function slowly, as we did with the
18703 @code{forward-sentence} function.  (@xref{forward-sentence, The
18704 @code{forward-sentence} function}.)  Or you may want to skip that
18705 function and look at another, such as @code{split-line}.  You don't
18706 need to read all the functions.  According to
18707 @code{count-words-in-defun}, the @code{split-line} function contains
18708 102 words and symbols.
18710 Even though it is short, @code{split-line} contains  expressions
18711 we have not studied: @code{skip-chars-forward}, @code{indent-to},
18712 @code{current-column} and @code{insert-and-inherit}.
18714 Consider the @code{skip-chars-forward} function.  (It is part of the
18715 function definition for @code{back-to-indentation}, which is shown in
18716 @ref{Review, , Review}.)
18718 In GNU Emacs, you can find out more about @code{skip-chars-forward} by
18719 typing @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) and the name of the
18720 function.  This gives you the function documentation.
18722 You may be able to guess what is done by a well named function such as
18723 @code{indent-to}; or you can look it up, too.  Incidentally, the
18724 @code{describe-function} function itself is in @file{help.el}; it is
18725 one of those long, but decipherable functions.  You can look up
18726 @code{describe-function} using the @kbd{C-h f} command!
18728 In this instance, since the code is Lisp, the @file{*Help*} buffer
18729 contains the name of the library containing the function's source.
18730 You can put point over the name of the library and press the RET key,
18731 which in this situation is bound to @code{help-follow}, and be taken
18732 directly to the source, in the same way as @kbd{M-.}
18733 (@code{find-tag}).
18735 The definition for @code{describe-function} illustrates how to
18736 customize the @code{interactive} expression without using the standard
18737 character codes; and it shows how to create a temporary buffer.
18739 (The @code{indent-to} function is written in C rather than Emacs Lisp;
18740 it is a ``built-in'' function.  @code{help-follow} takes you to its
18741 source as does @code{find-tag}, when properly set up.)
18743 You can look at a function's source using @code{find-tag}, which is
18744 bound to @kbd{M-.}  Finally, you can find out what the Reference
18745 Manual has to say by visiting the manual in Info, and typing @kbd{i}
18746 (@code{Info-index}) and the name of the function, or by looking up the
18747 function in the index to a printed copy of the manual.
18749 Similarly, you can find out what is meant by
18750 @code{insert-and-inherit}.
18752 Other interesting source files include @file{paragraphs.el},
18753 @file{loaddefs.el}, and @file{loadup.el}.  The @file{paragraphs.el}
18754 file includes short, easily understood functions as well as longer
18755 ones.  The @file{loaddefs.el} file contains the many standard
18756 autoloads and many keymaps.  I have never looked at it all; only at
18757 parts.  @file{loadup.el} is the file that loads the standard parts of
18758 Emacs; it tells you a great deal about how Emacs is built.
18759 (@xref{Building Emacs, , Building Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp
18760 Reference Manual}, for more about building.)
18762 As I said, you have learned some nuts and bolts; however, and very
18763 importantly, we have hardly touched major aspects of programming; I
18764 have said nothing about how to sort information, except to use the
18765 predefined @code{sort} function; I have said nothing about how to store
18766 information, except to use variables and lists; I have said nothing
18767 about how to write programs that write programs.  These are topics for
18768 another, and different kind of book, a different kind of learning.
18770 What you have done is learn enough for much practical work with GNU
18771 Emacs.  What you have done is get started.  This is the end of a
18772 beginning.
18774 @c ================ Appendix ================
18776 @node the-the
18777 @appendix The @code{the-the} Function
18778 @findex the-the
18779 @cindex Duplicated words function
18780 @cindex Words, duplicated
18782 Sometimes when you you write text, you duplicate words---as with ``you
18783 you'' near the beginning of this sentence.  I find that most
18784 frequently, I duplicate ``the''; hence, I call the function for
18785 detecting duplicated words, @code{the-the}.
18787 @need 1250
18788 As a first step, you could use the following regular expression to
18789 search for duplicates:
18791 @smallexample
18792 \\(\\w+[ \t\n]+\\)\\1
18793 @end smallexample
18795 @noindent
18796 This regexp matches one or more word-constituent characters followed
18797 by one or more spaces, tabs, or newlines.  However, it does not detect
18798 duplicated words on different lines, since the ending of the first
18799 word, the end of the line, is different from the ending of the second
18800 word, a space.  (For more information about regular expressions, see
18801 @ref{Regexp Search, , Regular Expression Searches}, as well as
18802 @ref{Regexps, , Syntax of Regular Expressions, emacs, The GNU Emacs
18803 Manual}, and @ref{Regular Expressions, , Regular Expressions, elisp,
18804 The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
18806 You might try searching just for duplicated word-constituent
18807 characters but that does not work since the pattern detects doubles
18808 such as the two occurrences of ``th'' in ``with the''.
18810 Another possible regexp searches for word-constituent characters
18811 followed by non-word-constituent characters, reduplicated.  Here,
18812 @w{@samp{\\w+}} matches one or more word-constituent characters and
18813 @w{@samp{\\W*}} matches zero or more non-word-constituent characters.
18815 @smallexample
18816 \\(\\(\\w+\\)\\W*\\)\\1
18817 @end smallexample
18819 @noindent
18820 Again, not useful.
18822 Here is the pattern that I use.  It is not perfect, but good enough.
18823 @w{@samp{\\b}} matches the empty string, provided it is at the beginning
18824 or end of a word; @w{@samp{[^@@ \n\t]+}} matches one or more occurrences of
18825 any characters that are @emph{not} an @@-sign, space, newline, or tab.
18827 @smallexample
18828 \\b\\([^@@ \n\t]+\\)[ \n\t]+\\1\\b
18829 @end smallexample
18831 One can write more complicated expressions, but I found that this
18832 expression is good enough, so I use it.
18834 Here is the @code{the-the} function, as I include it in my
18835 @file{.emacs} file, along with a handy global key binding:
18837 @smallexample
18838 @group
18839 (defun the-the ()
18840   "Search forward for for a duplicated word."
18841   (interactive)
18842   (message "Searching for for duplicated words ...")
18843   (push-mark)
18844 @end group
18845 @group
18846   ;; This regexp is not perfect
18847   ;; but is fairly good over all:
18848   (if (re-search-forward
18849        "\\b\\([^@@ \n\t]+\\)[ \n\t]+\\1\\b" nil 'move)
18850       (message "Found duplicated word.")
18851     (message "End of buffer")))
18852 @end group
18854 @group
18855 ;; Bind 'the-the' to  C-c \
18856 (global-set-key "\C-c\\" 'the-the)
18857 @end group
18858 @end smallexample
18860 @sp 1
18861 Here is test text:
18863 @smallexample
18864 @group
18865 one two two three four five
18866 five six seven
18867 @end group
18868 @end smallexample
18870 You can substitute the other regular expressions shown above in the
18871 function definition and try each of them on this list.
18873 @node Kill Ring
18874 @appendix Handling the Kill Ring
18875 @cindex Kill ring handling
18876 @cindex Handling the kill ring
18877 @cindex Ring, making a list like a
18879 The kill ring is a list that is transformed into a ring by the
18880 workings of the @code{current-kill} function.  The @code{yank} and
18881 @code{yank-pop} commands use the @code{current-kill} function.
18883 This appendix describes the @code{current-kill} function as well as
18884 both the @code{yank} and the @code{yank-pop} commands, but first,
18885 consider the workings of the kill ring.
18887 @menu
18888 * What the Kill Ring Does::
18889 * current-kill::
18890 * yank::                        Paste a copy of a clipped element.
18891 * yank-pop::                    Insert element pointed to.
18892 * ring file::
18893 @end menu
18895 @ifnottex
18896 @node What the Kill Ring Does
18897 @unnumberedsec What the Kill Ring Does
18898 @end ifnottex
18900 @need 1250
18901 The kill ring has a default maximum length of sixty items; this number
18902 is too large for an explanation.  Instead, set it to four.  Please
18903 evaluate the following:
18905 @smallexample
18906 @group
18907 (setq old-kill-ring-max kill-ring-max)
18908 (setq kill-ring-max 4)
18909 @end group
18910 @end smallexample
18912 @noindent
18913 Then, please copy each line of the following indented example into the
18914 kill ring.  You may kill each line with @kbd{C-k} or mark it and copy
18915 it with @kbd{M-w}.
18917 @noindent
18918 (In a read-only buffer, such as the @file{*info*} buffer, the kill
18919 command, @kbd{C-k} (@code{kill-line}), will not remove the text,
18920 merely copy it to the kill ring.  However, your machine may beep at
18921 you.  Alternatively, for silence, you may copy the region of each line
18922 with the @kbd{M-w} (@code{kill-ring-save}) command.  You must mark
18923 each line for this command to succeed, but it does not matter at which
18924 end you put point or mark.)
18926 @need 1250
18927 @noindent
18928 Please invoke the calls in order, so that five elements attempt to
18929 fill the kill ring:
18931 @smallexample
18932 @group
18933 first some text
18934 second piece of text
18935 third line
18936 fourth line of text
18937 fifth bit of text
18938 @end group
18939 @end smallexample
18941 @need 1250
18942 @noindent
18943 Then find the value of @code{kill-ring} by evaluating
18945 @smallexample
18946 kill-ring
18947 @end smallexample
18949 @need 800
18950 @noindent
18951 It is:
18953 @smallexample
18954 @group
18955 ("fifth bit of text" "fourth line of text"
18956 "third line" "second piece of text")
18957 @end group
18958 @end smallexample
18960 @noindent
18961 The first element, @samp{first some text}, was dropped.
18963 @need 1250
18964 To return to the old value for the length of the kill ring, evaluate:
18966 @smallexample
18967 (setq kill-ring-max old-kill-ring-max)
18968 @end smallexample
18970 @node current-kill
18971 @appendixsec The @code{current-kill} Function
18972 @findex current-kill
18974 The @code{current-kill} function changes the element in the kill ring
18975 to which @code{kill-ring-yank-pointer} points.  (Also, the
18976 @code{kill-new} function sets @code{kill-ring-yank-pointer} to point
18977 to the latest element of the kill ring.  The @code{kill-new}
18978 function is used directly or indirectly by @code{kill-append},
18979 @code{copy-region-as-kill}, @code{kill-ring-save}, @code{kill-line},
18980 and @code{kill-region}.)
18982 @menu
18983 * Code for current-kill::
18984 * Understanding current-kill::
18985 @end menu
18987 @ifnottex
18988 @node Code for current-kill
18989 @unnumberedsubsec The code for @code{current-kill}
18990 @end ifnottex
18993 @need 1500
18994 The @code{current-kill} function is used by @code{yank} and by
18995 @code{yank-pop}.  Here is the code for @code{current-kill}:
18997 @smallexample
18998 @group
18999 (defun current-kill (n &optional do-not-move)
19000   "Rotate the yanking point by N places, and then return that kill.
19001 If N is zero, `interprogram-paste-function' is set, and calling it
19002 returns a string, then that string is added to the front of the
19003 kill ring and returned as the latest kill.
19004 @end group
19005 @group
19006 If optional arg DO-NOT-MOVE is non-nil, then don't actually move the
19007 yanking point; just return the Nth kill forward."
19008   (let ((interprogram-paste (and (= n 0)
19009                                  interprogram-paste-function
19010                                  (funcall interprogram-paste-function))))
19011 @end group
19012 @group
19013     (if interprogram-paste
19014         (progn
19015           ;; Disable the interprogram cut function when we add the new
19016           ;; text to the kill ring, so Emacs doesn't try to own the
19017           ;; selection, with identical text.
19018           (let ((interprogram-cut-function nil))
19019             (kill-new interprogram-paste))
19020           interprogram-paste)
19021 @end group
19022 @group
19023       (or kill-ring (error "Kill ring is empty"))
19024       (let ((ARGth-kill-element
19025              (nthcdr (mod (- n (length kill-ring-yank-pointer))
19026                           (length kill-ring))
19027                      kill-ring)))
19028         (or do-not-move
19029             (setq kill-ring-yank-pointer ARGth-kill-element))
19030         (car ARGth-kill-element)))))
19031 @end group
19032 @end smallexample
19034 Remember also that the @code{kill-new} function sets
19035 @code{kill-ring-yank-pointer} to the latest element of the kill
19036 ring, which means that all the functions that call it set the value
19037 indirectly: @code{kill-append}, @code{copy-region-as-kill},
19038 @code{kill-ring-save}, @code{kill-line}, and @code{kill-region}.
19040 @need 1500
19041 Here is the line in @code{kill-new}, which is explained in
19042 @ref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}.
19044 @smallexample
19045 (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
19046 @end smallexample
19048 @ifnottex
19049 @node Understanding current-kill
19050 @unnumberedsubsec @code{current-kill} in Outline
19051 @end ifnottex
19053 The @code{current-kill} function looks complex, but as usual, it can
19054 be understood by taking it apart piece by piece.  First look at it in
19055 skeletal form:
19057 @smallexample
19058 @group
19059 (defun current-kill (n &optional do-not-move)
19060   "Rotate the yanking point by N places, and then return that kill."
19061   (let @var{varlist}
19062     @var{body}@dots{})
19063 @end group
19064 @end smallexample
19066 This function takes two arguments, one of which is optional.  It has a
19067 documentation string.  It is @emph{not} interactive.
19069 @menu
19070 * Body of current-kill::
19071 * Digression concerning error::  How to mislead humans, but not computers.
19072 * Determining the Element::
19073 @end menu
19075 @ifnottex
19076 @node Body of current-kill
19077 @unnumberedsubsubsec The Body of @code{current-kill}
19078 @end ifnottex
19080 The body of the function definition is a @code{let} expression, which
19081 itself has a body as well as a @var{varlist}.
19083 The @code{let} expression declares a variable that will be only usable
19084 within the bounds of this function.  This variable is called
19085 @code{interprogram-paste} and is for copying to another program.  It
19086 is not for copying within this instance of GNU Emacs.  Most window
19087 systems provide a facility for interprogram pasting.  Sadly, that
19088 facility usually provides only for the last element.  Most windowing
19089 systems have not adopted a ring of many possibilities, even though
19090 Emacs has provided it for decades.
19092 The @code{if} expression has two parts, one if there exists
19093 @code{interprogram-paste} and one if not.
19095 @need 2000
19096 Let us consider the ``if not'' or else-part of the @code{current-kill}
19097 function.  (The then-part uses the @code{kill-new} function, which
19098 we have already described.  @xref{kill-new function, , The
19099 @code{kill-new} function}.)
19101 @smallexample
19102 @group
19103 (or kill-ring (error "Kill ring is empty"))
19104 (let ((ARGth-kill-element
19105        (nthcdr (mod (- n (length kill-ring-yank-pointer))
19106                     (length kill-ring))
19107                kill-ring)))
19108   (or do-not-move
19109       (setq kill-ring-yank-pointer ARGth-kill-element))
19110   (car ARGth-kill-element))
19111 @end group
19112 @end smallexample
19114 @noindent
19115 The code first checks whether the kill ring has content; otherwise it
19116 signals an error.
19118 @need 1000
19119 Note that the @code{or} expression is very similar to testing length
19120 with an @code{if}:
19122 @findex zerop
19123 @findex error
19124 @smallexample
19125 @group
19126 (if (zerop (length kill-ring))          ; @r{if-part}
19127     (error "Kill ring is empty"))       ; @r{then-part}
19128   ;; No else-part
19129 @end group
19130 @end smallexample
19132 @noindent
19133 If there is not anything in the kill ring, its length must be zero and
19134 an error message sent to the user: @samp{Kill ring is empty}.  The
19135 @code{current-kill} function uses an @code{or} expression which is
19136 simpler.  But an @code{if} expression reminds us what goes on.
19138 This @code{if} expression uses the function @code{zerop} which returns
19139 true if the value it is testing is zero.  When @code{zerop} tests
19140 true, the then-part of the @code{if} is evaluated.  The then-part is a
19141 list starting with the function @code{error}, which is a function that
19142 is similar to the @code{message} function
19143 (@pxref{message, , The @code{message} Function}) in that
19144 it prints a one-line message in the echo area.  However, in addition
19145 to printing a message, @code{error} also stops evaluation of the
19146 function within which it is embedded.  This means that the rest of the
19147 function will not be evaluated if the length of the kill ring is zero.
19149 Then the @code{current-kill} function selects the element to return.
19150 The selection depends on the number of places that @code{current-kill}
19151 rotates and on where @code{kill-ring-yank-pointer} points.
19153 Next, either the optional @code{do-not-move} argument is true or the
19154 current value of @code{kill-ring-yank-pointer} is set to point to the
19155 list.  Finally, another expression returns the first element of the
19156 list even if the @code{do-not-move} argument is true.
19158 @ifnottex
19159 @node Digression concerning error
19160 @unnumberedsubsubsec Digression about the word ``error''
19161 @end ifnottex
19163 In my opinion, it is slightly misleading, at least to humans, to use
19164 the term ``error'' as the name of the @code{error} function.  A better
19165 term would be ``cancel''.  Strictly speaking, of course, you cannot
19166 point to, much less rotate a pointer to a list that has no length, so
19167 from the point of view of the computer, the word ``error'' is correct.
19168 But a human expects to attempt this sort of thing, if only to find out
19169 whether the kill ring is full or empty.  This is an act of
19170 exploration.
19172 From the human point of view, the act of exploration and discovery is
19173 not necessarily an error, and therefore should not be labeled as one,
19174 even in the bowels of a computer.  As it is, the code in Emacs implies
19175 that a human who is acting virtuously, by exploring his or her
19176 environment, is making an error.  This is bad.  Even though the computer
19177 takes the same steps as it does when there is an ``error'', a term such as
19178 ``cancel'' would have a clearer connotation.
19180 @ifnottex
19181 @node Determining the Element
19182 @unnumberedsubsubsec Determining the Element
19183 @end ifnottex
19185 Among other actions, the else-part of the @code{if} expression sets
19186 the value of @code{kill-ring-yank-pointer} to
19187 @code{ARGth-kill-element} when the kill ring has something in it and
19188 the value of @code{do-not-move} is @code{nil}.
19190 @need 800
19191 The code looks like this:
19193 @smallexample
19194 @group
19195 (nthcdr (mod (- n (length kill-ring-yank-pointer))
19196              (length kill-ring))
19197         kill-ring)))
19198 @end group
19199 @end smallexample
19201 This needs some examination.  Unless it is not supposed to move the
19202 pointer, the @code{current-kill} function changes where
19203 @code{kill-ring-yank-pointer} points.
19204 That is what the
19205 @w{@code{(setq kill-ring-yank-pointer ARGth-kill-element))}}
19206 expression does.  Also, clearly, @code{ARGth-kill-element} is being
19207 set to be equal to some @sc{cdr} of the kill ring, using the
19208 @code{nthcdr} function that is described in an earlier section.
19209 (@xref{copy-region-as-kill}.)  How does it do this?
19211 As we have seen before (@pxref{nthcdr}), the @code{nthcdr} function
19212 works by repeatedly taking the @sc{cdr} of a list---it takes the
19213 @sc{cdr} of the @sc{cdr} of the @sc{cdr} @dots{}
19215 @need 800
19216 The two following expressions produce the same result:
19218 @smallexample
19219 @group
19220 (setq kill-ring-yank-pointer (cdr kill-ring))
19222 (setq kill-ring-yank-pointer (nthcdr 1 kill-ring))
19223 @end group
19224 @end smallexample
19226 However, the @code{nthcdr} expression is more complicated.  It uses
19227 the @code{mod} function to determine which @sc{cdr} to select.
19229 (You will remember to look at inner functions first; indeed, we will
19230 have to go inside the @code{mod}.)
19232 The @code{mod} function returns the value of its first argument modulo
19233 the second; that is to say, it returns the remainder after dividing
19234 the first argument by the second.  The value returned has the same
19235 sign as the second argument.
19237 @need 800
19238 Thus,
19240 @smallexample
19241 @group
19242 (mod 12 4)
19243   @result{} 0  ;; @r{because there is no remainder}
19244 (mod 13 4)
19245   @result{} 1
19246 @end group
19247 @end smallexample
19249 @need 1250
19250 In this case, the first argument is often smaller than the second.
19251 That is fine.
19253 @smallexample
19254 @group
19255 (mod 0 4)
19256   @result{} 0
19257 (mod 1 4)
19258   @result{} 1
19259 @end group
19260 @end smallexample
19262 We can guess what the @code{-} function does.  It is like @code{+} but
19263 subtracts instead of adds; the @code{-} function subtracts its second
19264 argument from its first.  Also, we already know what the @code{length}
19265 function does (@pxref{length}).  It returns the length of a list.
19267 And @code{n} is the name of the required argument to the
19268 @code{current-kill} function.
19270 @need 1250
19271 So when the first argument to @code{nthcdr} is zero, the @code{nthcdr}
19272 expression returns the whole list, as you can see by evaluating the
19273 following:
19275 @smallexample
19276 @group
19277 ;; kill-ring-yank-pointer @r{and} kill-ring @r{have a length of four}
19278 ;; @r{and} (mod (- 0 4) 4) @result{} 0
19279 (nthcdr (mod (- 0 4) 4)
19280         '("fourth line of text"
19281           "third line"
19282           "second piece of text"
19283           "first some text"))
19284 @end group
19285 @end smallexample
19287 @need 1250
19288 When the first argument to the @code{current-kill} function is one,
19289 the @code{nthcdr} expression returns the list without its first
19290 element.
19292 @smallexample
19293 @group
19294 (nthcdr (mod (- 1 4) 4)
19295         '("fourth line of text"
19296           "third line"
19297           "second piece of text"
19298           "first some text"))
19299 @end group
19300 @end smallexample
19302 @cindex @samp{global variable} defined
19303 @cindex @samp{variable, global}, defined
19304 Incidentally, both @code{kill-ring} and @code{kill-ring-yank-pointer}
19305 are @dfn{global variables}.  That means that any expression in Emacs
19306 Lisp can access them.  They are not like the local variables set by
19307 @code{let} or like the symbols in an argument list.
19308 Local variables can only be accessed
19309 within the @code{let} that defines them or the function that specifies
19310 them in an argument list (and within expressions called by them).
19312 @ignore
19313 @c texi2dvi fails when the name of the section is within ifnottex ...
19314 (@xref{Prevent confusion, , @code{let} Prevents Confusion}, and
19315 @ref{defun, , The @code{defun} Macro}.)
19316 @end ignore
19318 @node yank
19319 @appendixsec @code{yank}
19320 @findex yank
19322 After learning about @code{current-kill}, the code for the
19323 @code{yank} function is almost easy.
19325 The @code{yank} function does not use the
19326 @code{kill-ring-yank-pointer} variable directly.  It calls
19327 @code{insert-for-yank} which calls @code{current-kill} which sets the
19328 @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
19330 @need 1250
19331 The code looks like this:
19333 @c in GNU Emacs 22
19334 @smallexample
19335 @group
19336 (defun yank (&optional arg)
19337   "Reinsert (\"paste\") the last stretch of killed text.
19338 More precisely, reinsert the stretch of killed text most recently
19339 killed OR yanked.  Put point at end, and set mark at beginning.
19340 With just \\[universal-argument] as argument, same but put point at
19341 beginning (and mark at end).  With argument N, reinsert the Nth most
19342 recently killed stretch of killed text.
19344 When this command inserts killed text into the buffer, it honors
19345 `yank-excluded-properties' and `yank-handler' as described in the
19346 doc string for `insert-for-yank-1', which see.
19348 See also the command \\[yank-pop]."
19349 @end group
19350 @group
19351   (interactive "*P")
19352   (setq yank-window-start (window-start))
19353   ;; If we don't get all the way thru, make last-command indicate that
19354   ;; for the following command.
19355   (setq this-command t)
19356   (push-mark (point))
19357 @end group
19358 @group
19359   (insert-for-yank (current-kill (cond
19360                                   ((listp arg) 0)
19361                                   ((eq arg '-) -2)
19362                                   (t (1- arg)))))
19363   (if (consp arg)
19364       ;; This is like exchange-point-and-mark,
19365       ;;     but doesn't activate the mark.
19366       ;; It is cleaner to avoid activation, even though the command
19367       ;; loop would deactivate the mark because we inserted text.
19368       (goto-char (prog1 (mark t)
19369                    (set-marker (mark-marker) (point) (current-buffer)))))
19370 @end group
19371 @group
19372   ;; If we do get all the way thru, make this-command indicate that.
19373   (if (eq this-command t)
19374       (setq this-command 'yank))
19375   nil)
19376 @end group
19377 @end smallexample
19379 The key expression is @code{insert-for-yank}, which inserts the string
19380 returned by @code{current-kill}, but removes some text properties from
19383 However, before getting to that expression, the function sets the value
19384 of @code{yank-window-start} to the position returned by the
19385 @code{(window-start)} expression, the position at which the display
19386 currently starts.  The @code{yank} function also sets
19387 @code{this-command} and pushes the mark.
19389 After it yanks the appropriate element, if the optional argument is a
19390 @sc{cons} rather than a number or nothing, it puts point at beginning
19391 of the yanked text and mark at its end.
19393 (The @code{prog1} function is like @code{progn} but returns the value
19394 of its first argument rather than the value of its last argument.  Its
19395 first argument is forced to return the buffer's mark as an integer.
19396 You can see the documentation for these functions by placing point
19397 over them in this buffer and then typing @kbd{C-h f}
19398 (@code{describe-function}) followed by a @kbd{RET}; the default is the
19399 function.)
19401 The last part of the function tells what to do when it succeeds.
19403 @node yank-pop
19404 @appendixsec @code{yank-pop}
19405 @findex yank-pop
19407 After understanding @code{yank} and @code{current-kill}, you know how
19408 to approach the @code{yank-pop} function.  Leaving out the
19409 documentation to save space, it looks like this:
19411 @c GNU Emacs 22
19412 @smallexample
19413 @group
19414 (defun yank-pop (&optional arg)
19415   "@dots{}"
19416   (interactive "*p")
19417   (if (not (eq last-command 'yank))
19418       (error "Previous command was not a yank"))
19419 @end group
19420 @group
19421   (setq this-command 'yank)
19422   (unless arg (setq arg 1))
19423   (let ((inhibit-read-only t)
19424         (before (< (point) (mark t))))
19425 @end group
19426 @group
19427     (if before
19428         (funcall (or yank-undo-function 'delete-region) (point) (mark t))
19429       (funcall (or yank-undo-function 'delete-region) (mark t) (point)))
19430     (setq yank-undo-function nil)
19431 @end group
19432 @group
19433     (set-marker (mark-marker) (point) (current-buffer))
19434     (insert-for-yank (current-kill arg))
19435     ;; Set the window start back where it was in the yank command,
19436     ;; if possible.
19437     (set-window-start (selected-window) yank-window-start t)
19438 @end group
19439 @group
19440     (if before
19441         ;; This is like exchange-point-and-mark,
19442         ;;     but doesn't activate the mark.
19443         ;; It is cleaner to avoid activation, even though the command
19444         ;; loop would deactivate the mark because we inserted text.
19445         (goto-char (prog1 (mark t)
19446                      (set-marker (mark-marker)
19447                                  (point)
19448                                  (current-buffer))))))
19449   nil)
19450 @end group
19451 @end smallexample
19453 The function is interactive with a small @samp{p} so the prefix
19454 argument is processed and passed to the function.  The command can
19455 only be used after a previous yank; otherwise an error message is
19456 sent.  This check uses the variable @code{last-command} which is set
19457 by @code{yank} and is discussed elsewhere.
19458 (@xref{copy-region-as-kill}.)
19460 The @code{let} clause sets the variable @code{before} to true or false
19461 depending whether point is before or after mark and then the region
19462 between point and mark is deleted.  This is the region that was just
19463 inserted by the previous yank and it is this text that will be
19464 replaced.
19466 @code{funcall} calls its first argument as a function, passing
19467 remaining arguments to it.  The first argument is whatever the
19468 @code{or} expression returns.  The two remaining arguments are the
19469 positions of point and mark set by the preceding @code{yank} command.
19471 There is more, but that is the hardest part.
19473 @node ring file
19474 @appendixsec The @file{ring.el} File
19475 @cindex @file{ring.el} file
19477 Interestingly, GNU Emacs posses a file called @file{ring.el} that
19478 provides many of the features we just discussed.  But functions such
19479 as @code{kill-ring-yank-pointer} do not use this library, possibly
19480 because they were written earlier.
19482 @node Full Graph
19483 @appendix A Graph with Labeled Axes
19485 Printed axes help you understand a graph.  They convey scale.  In an
19486 earlier chapter (@pxref{Readying a Graph, ,  Readying a Graph}), we
19487 wrote the code to print the body of a graph.  Here we write the code
19488 for printing and labeling vertical and horizontal axes, along with the
19489 body itself.
19491 @menu
19492 * Labeled Example::
19493 * print-graph Varlist::         @code{let} expression in @code{print-graph}.
19494 * print-Y-axis::                Print a label for the vertical axis.
19495 * print-X-axis::                Print a horizontal label.
19496 * Print Whole Graph::           The function to print a complete graph.
19497 @end menu
19499 @ifnottex
19500 @node Labeled Example
19501 @unnumberedsec Labeled Example Graph
19502 @end ifnottex
19504 Since insertions fill a buffer to the right and below point, the new
19505 graph printing function should first print the Y or vertical axis,
19506 then the body of the graph, and finally the X or horizontal axis.
19507 This sequence lays out for us the contents of the function:
19509 @enumerate
19510 @item
19511 Set up code.
19513 @item
19514 Print Y axis.
19516 @item
19517 Print body of graph.
19519 @item
19520 Print X axis.
19521 @end enumerate
19523 @need 800
19524 Here is an example of how a finished graph should look:
19526 @smallexample
19527 @group
19528     10 -
19529                   *
19530                   *  *
19531                   *  **
19532                   *  ***
19533      5 -      *   *******
19534             * *** *******
19535             *************
19536           ***************
19537      1 - ****************
19538          |   |    |    |
19539          1   5   10   15
19540 @end group
19541 @end smallexample
19543 @noindent
19544 In this graph, both the vertical and the horizontal axes are labeled
19545 with numbers.  However, in some graphs, the horizontal axis is time
19546 and would be better labeled with months, like this:
19548 @smallexample
19549 @group
19550      5 -      *
19551             * ** *
19552             *******
19553           ********** **
19554      1 - **************
19555          |    ^      |
19556          Jan  June   Jan
19557 @end group
19558 @end smallexample
19560 Indeed, with a little thought, we can easily come up with a variety of
19561 vertical and horizontal labeling schemes.  Our task could become
19562 complicated.  But complications breed confusion.  Rather than permit
19563 this, it is better choose a simple labeling scheme for our first
19564 effort, and to modify or replace it later.
19566 @need 1200
19567 These considerations suggest the following outline for the
19568 @code{print-graph} function:
19570 @smallexample
19571 @group
19572 (defun print-graph (numbers-list)
19573   "@var{documentation}@dots{}"
19574   (let ((height  @dots{}
19575         @dots{}))
19576 @end group
19577 @group
19578     (print-Y-axis height @dots{} )
19579     (graph-body-print numbers-list)
19580     (print-X-axis @dots{} )))
19581 @end group
19582 @end smallexample
19584 We can work on each part of the @code{print-graph} function definition
19585 in turn.
19587 @node print-graph Varlist
19588 @appendixsec The @code{print-graph} Varlist
19589 @cindex @code{print-graph} varlist
19591 In writing the @code{print-graph} function, the first task is to write
19592 the varlist in the @code{let} expression.  (We will leave aside for the
19593 moment any thoughts about making the function interactive or about the
19594 contents of its documentation string.)
19596 The varlist should set several values.  Clearly, the top of the label
19597 for the vertical axis must be at least the height of the graph, which
19598 means that we must obtain this information here.  Note that the
19599 @code{print-graph-body} function also requires this information.  There
19600 is no reason to calculate the height of the graph in two different
19601 places, so we should change @code{print-graph-body} from the way we
19602 defined it earlier to take advantage of the calculation.
19604 Similarly, both the function for printing the X axis labels and the
19605 @code{print-graph-body} function need to learn the value of the width of
19606 each symbol.  We can perform the calculation here and change the
19607 definition for @code{print-graph-body} from the way we defined it in the
19608 previous chapter.
19610 The length of the label for the horizontal axis must be at least as long
19611 as the graph.  However, this information is used only in the function
19612 that prints the horizontal axis, so it does not need to be calculated here.
19614 These thoughts lead us directly to the following form for the varlist
19615 in the @code{let} for @code{print-graph}:
19617 @smallexample
19618 @group
19619 (let ((height (apply 'max numbers-list)) ; @r{First version.}
19620       (symbol-width (length graph-blank)))
19621 @end group
19622 @end smallexample
19624 @noindent
19625 As we shall see, this expression is not quite right.
19627 @need 2000
19628 @node print-Y-axis
19629 @appendixsec The @code{print-Y-axis} Function
19630 @cindex Axis, print vertical
19631 @cindex Y axis printing
19632 @cindex Vertical axis printing
19633 @cindex Print vertical axis
19635 The job of the @code{print-Y-axis} function is to print a label for
19636 the vertical axis that looks like this:
19638 @smallexample
19639 @group
19640     10 -
19645      5 -
19649      1 -
19650 @end group
19651 @end smallexample
19653 @noindent
19654 The function should be passed the height of the graph, and then should
19655 construct and insert the appropriate numbers and marks.
19657 @menu
19658 * print-Y-axis in Detail::
19659 * Height of label::             What height for the Y axis?
19660 * Compute a Remainder::         How to compute the remainder of a division.
19661 * Y Axis Element::              Construct a line for the Y axis.
19662 * Y-axis-column::               Generate a list of Y axis labels.
19663 * print-Y-axis Penultimate::    A not quite final version.
19664 @end menu
19666 @ifnottex
19667 @node print-Y-axis in Detail
19668 @unnumberedsubsec The @code{print-Y-axis} Function in Detail
19669 @end ifnottex
19671 It is easy enough to see in the figure what the Y axis label should
19672 look like; but to say in words, and then to write a function
19673 definition to do the job is another matter.  It is not quite true to
19674 say that we want a number and a tic every five lines: there are only
19675 three lines between the @samp{1} and the @samp{5} (lines 2, 3, and 4),
19676 but four lines between the @samp{5} and the @samp{10} (lines 6, 7, 8,
19677 and 9).  It is better to say that we want a number and a tic mark on
19678 the base line (number 1) and then that we want a number and a tic on
19679 the fifth line from the bottom and on every line that is a multiple of
19680 five.
19682 @ifnottex
19683 @node Height of label
19684 @unnumberedsubsec What height should the label be?
19685 @end ifnottex
19687 The next issue is what height the label should be?  Suppose the maximum
19688 height of tallest column of the graph is seven.  Should the highest
19689 label on the Y axis be @samp{5 -}, and should the graph stick up above
19690 the label?  Or should the highest label be @samp{7 -}, and mark the peak
19691 of the graph?  Or should the highest label be @code{10 -}, which is a
19692 multiple of five, and be higher than the topmost value of the graph?
19694 The latter form is preferred.  Most graphs are drawn within rectangles
19695 whose sides are an integral number of steps long---5, 10, 15, and so
19696 on for a step distance of five.  But as soon as we decide to use a
19697 step height for the vertical axis, we discover that the simple
19698 expression in the varlist for computing the height is wrong.  The
19699 expression is @code{(apply 'max numbers-list)}.  This returns the
19700 precise height, not the maximum height plus whatever is necessary to
19701 round up to the nearest multiple of five.  A more complex expression
19702 is required.
19704 As usual in cases like this, a complex problem becomes simpler if it is
19705 divided into several smaller problems.
19707 First, consider the case when the highest value of the graph is an
19708 integral multiple of five---when it is 5, 10, 15, or some higher
19709 multiple of five.  We can use this value as the Y axis height.
19711 A fairly simply way to determine whether a number is a multiple of
19712 five is to divide it by five and see if the division results in a
19713 remainder.  If there is no remainder, the number is a multiple of
19714 five.  Thus, seven divided by five has a remainder of two, and seven
19715 is not an integral multiple of five.  Put in slightly different
19716 language, more reminiscent of the classroom, five goes into seven
19717 once, with a remainder of two.  However, five goes into ten twice,
19718 with no remainder: ten is an integral multiple of five.
19720 @node Compute a Remainder
19721 @appendixsubsec Side Trip: Compute a Remainder
19723 @findex % @r{(remainder function)}
19724 @cindex Remainder function, @code{%}
19725 In Lisp, the function for computing a remainder is @code{%}.  The
19726 function returns the remainder of its first argument divided by its
19727 second argument.  As it happens, @code{%} is a function in Emacs Lisp
19728 that you cannot discover using @code{apropos}: you find nothing if you
19729 type @kbd{M-x apropos @key{RET} remainder @key{RET}}.  The only way to
19730 learn of the existence of @code{%} is to read about it in a book such
19731 as this or in the Emacs Lisp sources.
19733 You can try the @code{%} function by evaluating the following two
19734 expressions:
19736 @smallexample
19737 @group
19738 (% 7 5)
19740 (% 10 5)
19741 @end group
19742 @end smallexample
19744 @noindent
19745 The first expression returns 2 and the second expression returns 0.
19747 To test whether the returned value is zero or some other number, we
19748 can use the @code{zerop} function.  This function returns @code{t} if
19749 its argument, which must be a number, is zero.
19751 @smallexample
19752 @group
19753 (zerop (% 7 5))
19754      @result{} nil
19756 (zerop (% 10 5))
19757      @result{} t
19758 @end group
19759 @end smallexample
19761 Thus, the following expression will return @code{t} if the height
19762 of the graph is evenly divisible by five:
19764 @smallexample
19765 (zerop (% height 5))
19766 @end smallexample
19768 @noindent
19769 (The value of @code{height}, of course, can be found from @code{(apply
19770 'max numbers-list)}.)
19772 On the other hand, if the value of @code{height} is not a multiple of
19773 five, we want to reset the value to the next higher multiple of five.
19774 This is straightforward arithmetic using functions with which we are
19775 already familiar.  First, we divide the value of @code{height} by five
19776 to determine how many times five goes into the number.  Thus, five
19777 goes into twelve twice.  If we add one to this quotient and multiply by
19778 five, we will obtain the value of the next multiple of five that is
19779 larger than the height.  Five goes into twelve twice.  Add one to two,
19780 and multiply by five; the result is fifteen, which is the next multiple
19781 of five that is higher than twelve.  The Lisp expression for this is:
19783 @smallexample
19784 (* (1+ (/ height 5)) 5)
19785 @end smallexample
19787 @noindent
19788 For example, if you evaluate the following, the result is 15:
19790 @smallexample
19791 (* (1+ (/ 12 5)) 5)
19792 @end smallexample
19794 All through this discussion, we have been using ``five'' as the value
19795 for spacing labels on the Y axis; but we may want to use some other
19796 value.  For generality, we should replace ``five'' with a variable to
19797 which we can assign a value.  The best name I can think of for this
19798 variable is @code{Y-axis-label-spacing}.
19800 @need 1250
19801 Using this term, and an @code{if} expression, we produce the
19802 following:
19804 @smallexample
19805 @group
19806 (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19807     height
19808   ;; @r{else}
19809   (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19810      Y-axis-label-spacing))
19811 @end group
19812 @end smallexample
19814 @noindent
19815 This expression returns the value of @code{height} itself if the height
19816 is an even multiple of the value of the @code{Y-axis-label-spacing} or
19817 else it computes and returns a value of @code{height} that is equal to
19818 the next higher multiple of the value of the @code{Y-axis-label-spacing}.
19820 We can now include this expression in the @code{let} expression of the
19821 @code{print-graph} function (after first setting the value of
19822 @code{Y-axis-label-spacing}):
19823 @vindex Y-axis-label-spacing
19825 @smallexample
19826 @group
19827 (defvar Y-axis-label-spacing 5
19828   "Number of lines from one Y axis label to next.")
19829 @end group
19831 @group
19832 @dots{}
19833 (let* ((height (apply 'max numbers-list))
19834        (height-of-top-line
19835         (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19836             height
19837 @end group
19838 @group
19839           ;; @r{else}
19840           (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19841              Y-axis-label-spacing)))
19842        (symbol-width (length graph-blank))))
19843 @dots{}
19844 @end group
19845 @end smallexample
19847 @noindent
19848 (Note use of the  @code{let*} function: the initial value of height is
19849 computed once by the @code{(apply 'max numbers-list)} expression and
19850 then the resulting value of  @code{height} is used to compute its
19851 final value.  @xref{fwd-para let, , The @code{let*} expression}, for
19852 more about @code{let*}.)
19854 @node Y Axis Element
19855 @appendixsubsec Construct a Y Axis Element
19857 When we print the vertical axis, we want to insert strings such as
19858 @w{@samp{5 -}} and @w{@samp{10 - }} every five lines.
19859 Moreover, we want the numbers and dashes to line up, so shorter
19860 numbers must be padded with leading spaces.  If some of the strings
19861 use two digit numbers, the strings with single digit numbers must
19862 include a leading blank space before the number.
19864 @findex number-to-string
19865 To figure out the length of the number, the @code{length} function is
19866 used.  But the @code{length} function works only with a string, not with
19867 a number.  So the number has to be converted from being a number to
19868 being a string.  This is done with the @code{number-to-string} function.
19869 For example,
19871 @smallexample
19872 @group
19873 (length (number-to-string 35))
19874      @result{} 2
19876 (length (number-to-string 100))
19877      @result{} 3
19878 @end group
19879 @end smallexample
19881 @noindent
19882 (@code{number-to-string} is also called @code{int-to-string}; you will
19883 see this alternative name in various sources.)
19885 In addition, in each label, each number is followed by a string such
19886 as @w{@samp{ - }}, which we will call the @code{Y-axis-tic} marker.
19887 This variable is defined with @code{defvar}:
19889 @vindex Y-axis-tic
19890 @smallexample
19891 @group
19892 (defvar Y-axis-tic " - "
19893    "String that follows number in a Y axis label.")
19894 @end group
19895 @end smallexample
19897 The length of the Y label is the sum of the length of the Y axis tic
19898 mark and the length of the number of the top of the graph.
19900 @smallexample
19901 (length (concat (number-to-string height) Y-axis-tic)))
19902 @end smallexample
19904 This value will be calculated by the @code{print-graph} function in
19905 its varlist as @code{full-Y-label-width} and passed on.  (Note that we
19906 did not think to include this in the varlist when we first proposed it.)
19908 To make a complete vertical axis label, a tic mark is concatenated
19909 with a number; and the two together may be preceded by one or more
19910 spaces depending on how long the number is.  The label consists of
19911 three parts: the (optional) leading spaces, the number, and the tic
19912 mark.  The function is passed the value of the number for the specific
19913 row, and the value of the width of the top line, which is calculated
19914 (just once) by @code{print-graph}.
19916 @smallexample
19917 @group
19918 (defun Y-axis-element (number full-Y-label-width)
19919   "Construct a NUMBERed label element.
19920 A numbered element looks like this '  5 - ',
19921 and is padded as needed so all line up with
19922 the element for the largest number."
19923 @end group
19924 @group
19925   (let* ((leading-spaces
19926          (- full-Y-label-width
19927             (length
19928              (concat (number-to-string number)
19929                      Y-axis-tic)))))
19930 @end group
19931 @group
19932     (concat
19933      (make-string leading-spaces ? )
19934      (number-to-string number)
19935      Y-axis-tic)))
19936 @end group
19937 @end smallexample
19939 The @code{Y-axis-element} function concatenates together the leading
19940 spaces, if any; the number, as a string; and the tic mark.
19942 To figure out how many leading spaces the label will need, the
19943 function subtracts the actual length of the label---the length of the
19944 number plus the length of the tic mark---from the desired label width.
19946 @findex make-string
19947 Blank spaces are inserted using the @code{make-string} function.  This
19948 function takes two arguments: the first tells it how long the string
19949 will be and the second is a symbol for the character to insert, in a
19950 special format.  The format is a question mark followed by a blank
19951 space, like this, @samp{? }.  @xref{Character Type, , Character Type,
19952 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a description of the
19953 syntax for characters.  (Of course, you might want to replace the
19954 blank space by some other character @dots{}  You know what to do.)
19956 The @code{number-to-string} function is used in the concatenation
19957 expression, to convert the number to a string that is concatenated
19958 with the leading spaces and the tic mark.
19960 @node Y-axis-column
19961 @appendixsubsec Create a Y Axis Column
19963 The preceding functions provide all the tools needed to construct a
19964 function that generates a list of numbered and blank strings to insert
19965 as the label for the vertical axis:
19967 @findex Y-axis-column
19968 @smallexample
19969 @group
19970 (defun Y-axis-column (height width-of-label)
19971   "Construct list of Y axis labels and blank strings.
19972 For HEIGHT of line above base and WIDTH-OF-LABEL."
19973   (let (Y-axis)
19974 @group
19975 @end group
19976     (while (> height 1)
19977       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19978           ;; @r{Insert label.}
19979           (setq Y-axis
19980                 (cons
19981                  (Y-axis-element height width-of-label)
19982                  Y-axis))
19983 @group
19984 @end group
19985         ;; @r{Else, insert blanks.}
19986         (setq Y-axis
19987               (cons
19988                (make-string width-of-label ? )
19989                Y-axis)))
19990       (setq height (1- height)))
19991     ;; @r{Insert base line.}
19992     (setq Y-axis
19993           (cons (Y-axis-element 1 width-of-label) Y-axis))
19994     (nreverse Y-axis)))
19995 @end group
19996 @end smallexample
19998 In this function, we start with the value of @code{height} and
19999 repetitively subtract one from its value.  After each subtraction, we
20000 test to see whether the value is an integral multiple of the
20001 @code{Y-axis-label-spacing}.  If it is, we construct a numbered label
20002 using the @code{Y-axis-element} function; if not, we construct a
20003 blank label using the @code{make-string} function.  The base line
20004 consists of the number one followed by a tic mark.
20006 @need 2000
20007 @node print-Y-axis Penultimate
20008 @appendixsubsec The Not Quite Final Version of @code{print-Y-axis}
20010 The list constructed by the @code{Y-axis-column} function is passed to
20011 the @code{print-Y-axis} function, which inserts the list as a column.
20013 @findex print-Y-axis
20014 @smallexample
20015 @group
20016 (defun print-Y-axis (height full-Y-label-width)
20017   "Insert Y axis using HEIGHT and FULL-Y-LABEL-WIDTH.
20018 Height must be the maximum height of the graph.
20019 Full width is the width of the highest label element."
20020 ;; Value of height and full-Y-label-width
20021 ;; are passed by 'print-graph'.
20022 @end group
20023 @group
20024   (let ((start (point)))
20025     (insert-rectangle
20026      (Y-axis-column height full-Y-label-width))
20027     ;; @r{Place point ready for inserting graph.}
20028     (goto-char start)
20029     ;; @r{Move point forward by value of} full-Y-label-width
20030     (forward-char full-Y-label-width)))
20031 @end group
20032 @end smallexample
20034 The @code{print-Y-axis} uses the @code{insert-rectangle} function to
20035 insert the Y axis labels created by the @code{Y-axis-column} function.
20036 In addition, it places point at the correct position for printing the body of
20037 the graph.
20039 You can test @code{print-Y-axis}:
20041 @enumerate
20042 @item
20043 Install
20045 @smallexample
20046 @group
20047 Y-axis-label-spacing
20048 Y-axis-tic
20049 Y-axis-element
20050 Y-axis-column
20051 print-Y-axis
20052 @end group
20053 @end smallexample
20055 @item
20056 Copy the following expression:
20058 @smallexample
20059 (print-Y-axis 12 5)
20060 @end smallexample
20062 @item
20063 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
20064 want the axis labels to start.
20066 @item
20067 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
20069 @item
20070 Yank the @code{graph-body-print} expression into the minibuffer
20071 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
20073 @item
20074 Press @key{RET} to evaluate the expression.
20075 @end enumerate
20077 Emacs will print labels vertically, the top one being @w{@samp{10 -@w{
20078 }}}.  (The @code{print-graph} function will pass the value of
20079 @code{height-of-top-line}, which in this case will end up as 15,
20080 thereby getting rid of what might appear as a bug.)
20082 @need 2000
20083 @node print-X-axis
20084 @appendixsec The @code{print-X-axis} Function
20085 @cindex Axis, print horizontal
20086 @cindex X axis printing
20087 @cindex Print horizontal axis
20088 @cindex Horizontal axis printing
20090 X axis labels are much like Y axis labels, except that the ticks are on a
20091 line above the numbers.  Labels should look like this:
20093 @smallexample
20094 @group
20095     |   |    |    |
20096     1   5   10   15
20097 @end group
20098 @end smallexample
20100 The first tic is under the first column of the graph and is preceded by
20101 several blank spaces.  These spaces provide room in rows above for the Y
20102 axis labels.  The second, third, fourth, and subsequent ticks are all
20103 spaced equally, according to the value of @code{X-axis-label-spacing}.
20105 The second row of the X axis consists of numbers, preceded by several
20106 blank spaces and also separated according to the value of the variable
20107 @code{X-axis-label-spacing}.
20109 The value of the variable @code{X-axis-label-spacing} should itself be
20110 measured in units of @code{symbol-width}, since you may want to change
20111 the width of the symbols that you are using to print the body of the
20112 graph without changing the ways the graph is labeled.
20114 @menu
20115 * Similarities differences::    Much like @code{print-Y-axis}, but not exactly.
20116 * X Axis Tic Marks::            Create tic marks for the horizontal axis.
20117 @end menu
20119 @ifnottex
20120 @node Similarities differences
20121 @unnumberedsubsec Similarities and differences
20122 @end ifnottex
20124 The @code{print-X-axis} function is constructed in more or less the
20125 same fashion as the @code{print-Y-axis} function except that it has
20126 two lines: the line of tic marks and the numbers.  We will write a
20127 separate function to print each line and then combine them within the
20128 @code{print-X-axis} function.
20130 This is a three step process:
20132 @enumerate
20133 @item
20134 Write a function to print the X axis tic marks, @code{print-X-axis-tic-line}.
20136 @item
20137 Write a function to print the X numbers, @code{print-X-axis-numbered-line}.
20139 @item
20140 Write a function to print both lines, the @code{print-X-axis} function,
20141 using @code{print-X-axis-tic-line} and
20142 @code{print-X-axis-numbered-line}.
20143 @end enumerate
20145 @node X Axis Tic Marks
20146 @appendixsubsec X Axis Tic Marks
20148 The first function should print the X axis tic marks.  We must specify
20149 the tic marks themselves and their spacing:
20151 @smallexample
20152 @group
20153 (defvar X-axis-label-spacing
20154   (if (boundp 'graph-blank)
20155       (* 5 (length graph-blank)) 5)
20156   "Number of units from one X axis label to next.")
20157 @end group
20158 @end smallexample
20160 @noindent
20161 (Note that the value of @code{graph-blank} is set by another
20162 @code{defvar}.  The @code{boundp} predicate checks whether it has
20163 already been set; @code{boundp} returns @code{nil} if it has not.  If
20164 @code{graph-blank} were unbound and we did not use this conditional
20165 construction, in a recent GNU Emacs, we would enter the debugger and
20166 see an error message saying @samp{@w{Debugger entered--Lisp error:}
20167 @w{(void-variable graph-blank)}}.)
20169 @need 1200
20170 Here is the @code{defvar} for @code{X-axis-tic-symbol}:
20172 @smallexample
20173 @group
20174 (defvar X-axis-tic-symbol "|"
20175   "String to insert to point to a column in X axis.")
20176 @end group
20177 @end smallexample
20179 @need 1250
20180 The goal is to make a line that looks like this:
20182 @smallexample
20183        |   |    |    |
20184 @end smallexample
20186 The first tic is indented so that it is under the first column, which is
20187 indented to provide space for the Y axis labels.
20189 A tic element consists of the blank spaces that stretch from one tic to
20190 the next plus a tic symbol.  The number of blanks is determined by the
20191 width of the tic symbol and the @code{X-axis-label-spacing}.
20193 @need 1250
20194 The code looks like this:
20196 @smallexample
20197 @group
20198 ;;; X-axis-tic-element
20199 @dots{}
20200 (concat
20201  (make-string
20202   ;; @r{Make a string of blanks.}
20203   (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20204       (length X-axis-tic-symbol))
20205   ? )
20206  ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
20207  X-axis-tic-symbol)
20208 @dots{}
20209 @end group
20210 @end smallexample
20212 Next, we determine how many blanks are needed to indent the first tic
20213 mark to the first column of the graph.  This uses the value of
20214 @code{full-Y-label-width} passed it by the @code{print-graph} function.
20216 @need 1250
20217 The code to make @code{X-axis-leading-spaces}
20218 looks like this:
20220 @smallexample
20221 @group
20222 ;; X-axis-leading-spaces
20223 @dots{}
20224 (make-string full-Y-label-width ? )
20225 @dots{}
20226 @end group
20227 @end smallexample
20229 We also need to determine the length of the horizontal axis, which is
20230 the length of the numbers list, and the number of ticks in the horizontal
20231 axis:
20233 @smallexample
20234 @group
20235 ;; X-length
20236 @dots{}
20237 (length numbers-list)
20238 @end group
20240 @group
20241 ;; tic-width
20242 @dots{}
20243 (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20244 @end group
20246 @group
20247 ;; number-of-X-ticks
20248 (if (zerop (% (X-length tic-width)))
20249     (/ (X-length tic-width))
20250   (1+ (/ (X-length tic-width))))
20251 @end group
20252 @end smallexample
20254 @need 1250
20255 All this leads us directly to the function for printing the X axis tic line:
20257 @findex print-X-axis-tic-line
20258 @smallexample
20259 @group
20260 (defun print-X-axis-tic-line
20261   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces X-axis-tic-element)
20262   "Print ticks for X axis."
20263     (insert X-axis-leading-spaces)
20264     (insert X-axis-tic-symbol)  ; @r{Under first column.}
20265 @end group
20266 @group
20267     ;; @r{Insert second tic in the right spot.}
20268     (insert (concat
20269              (make-string
20270               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20271                   ;; @r{Insert white space up to second tic symbol.}
20272                   (* 2 (length X-axis-tic-symbol)))
20273               ? )
20274              X-axis-tic-symbol))
20275 @end group
20276 @group
20277     ;; @r{Insert remaining ticks.}
20278     (while (> number-of-X-tics 1)
20279       (insert X-axis-tic-element)
20280       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics))))
20281 @end group
20282 @end smallexample
20284 The line of numbers is equally straightforward:
20286 @need 1250
20287 First, we create a numbered element with blank spaces before each number:
20289 @findex X-axis-element
20290 @smallexample
20291 @group
20292 (defun X-axis-element (number)
20293   "Construct a numbered X axis element."
20294   (let ((leading-spaces
20295          (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20296              (length (number-to-string number)))))
20297     (concat (make-string leading-spaces ? )
20298             (number-to-string number))))
20299 @end group
20300 @end smallexample
20302 Next, we create the function to print the numbered line, starting with
20303 the number ``1'' under the first column:
20305 @findex print-X-axis-numbered-line
20306 @smallexample
20307 @group
20308 (defun print-X-axis-numbered-line
20309   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces)
20310   "Print line of X-axis numbers"
20311   (let ((number X-axis-label-spacing))
20312     (insert X-axis-leading-spaces)
20313     (insert "1")
20314 @end group
20315 @group
20316     (insert (concat
20317              (make-string
20318               ;; @r{Insert white space up to next number.}
20319               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing) 2)
20320               ? )
20321              (number-to-string number)))
20322 @end group
20323 @group
20324     ;; @r{Insert remaining numbers.}
20325     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20326     (while (> number-of-X-tics 1)
20327       (insert (X-axis-element number))
20328       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20329       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
20330 @end group
20331 @end smallexample
20333 Finally, we need to write the @code{print-X-axis} that uses
20334 @code{print-X-axis-tic-line} and
20335 @code{print-X-axis-numbered-line}.
20337 The function must determine the local values of the variables used by both
20338 @code{print-X-axis-tic-line} and @code{print-X-axis-numbered-line}, and
20339 then it must call them.  Also, it must print the carriage return that
20340 separates the two lines.
20342 The function consists of a varlist that specifies five local variables,
20343 and calls to each of the two line printing functions:
20345 @findex print-X-axis
20346 @smallexample
20347 @group
20348 (defun print-X-axis (numbers-list)
20349   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST."
20350   (let* ((leading-spaces
20351           (make-string full-Y-label-width ? ))
20352 @end group
20353 @group
20354        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
20355        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
20356        (X-length (length numbers-list))
20357 @end group
20358 @group
20359        (X-tic
20360         (concat
20361          (make-string
20362 @end group
20363 @group
20364           ;; @r{Make a string of blanks.}
20365           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20366               (length X-axis-tic-symbol))
20367           ? )
20368 @end group
20369 @group
20370          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
20371          X-axis-tic-symbol))
20372 @end group
20373 @group
20374        (tic-number
20375         (if (zerop (% X-length tic-width))
20376             (/ X-length tic-width)
20377           (1+ (/ X-length tic-width)))))
20378 @end group
20379 @group
20380     (print-X-axis-tic-line tic-number leading-spaces X-tic)
20381     (insert "\n")
20382     (print-X-axis-numbered-line tic-number leading-spaces)))
20383 @end group
20384 @end smallexample
20386 @need 1250
20387 You can test @code{print-X-axis}:
20389 @enumerate
20390 @item
20391 Install @code{X-axis-tic-symbol}, @code{X-axis-label-spacing},
20392 @code{print-X-axis-tic-line}, as well as @code{X-axis-element},
20393 @code{print-X-axis-numbered-line}, and @code{print-X-axis}.
20395 @item
20396 Copy the following expression:
20398 @smallexample
20399 @group
20400 (progn
20401  (let ((full-Y-label-width 5)
20402        (symbol-width 1))
20403    (print-X-axis
20404     '(1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16))))
20405 @end group
20406 @end smallexample
20408 @item
20409 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
20410 want the axis labels to start.
20412 @item
20413 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
20415 @item
20416 Yank the test expression into the minibuffer
20417 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
20419 @item
20420 Press @key{RET} to evaluate the expression.
20421 @end enumerate
20423 @need 1250
20424 Emacs will print the horizontal axis like this:
20425 @sp 1
20427 @smallexample
20428 @group
20429      |   |    |    |    |
20430      1   5   10   15   20
20431 @end group
20432 @end smallexample
20434 @node Print Whole Graph
20435 @appendixsec Printing the Whole Graph
20436 @cindex Printing the whole graph
20437 @cindex Whole graph printing
20438 @cindex Graph, printing all
20440 Now we are nearly ready to print the whole graph.
20442 The function to print the graph with the proper labels follows the
20443 outline we created earlier (@pxref{Full Graph, , A Graph with Labeled
20444 Axes}), but with additions.
20446 @need 1250
20447 Here is the outline:
20449 @smallexample
20450 @group
20451 (defun print-graph (numbers-list)
20452   "@var{documentation}@dots{}"
20453   (let ((height  @dots{}
20454         @dots{}))
20455 @end group
20456 @group
20457     (print-Y-axis height @dots{} )
20458     (graph-body-print numbers-list)
20459     (print-X-axis @dots{} )))
20460 @end group
20461 @end smallexample
20463 @menu
20464 * The final version::           A few changes.
20465 * Test print-graph::            Run a short test.
20466 * Graphing words in defuns::    Executing the final code.
20467 * lambda::                      How to write an anonymous function.
20468 * mapcar::                      Apply a function to elements of a list.
20469 * Another Bug::                 Yet another bug @dots{} most insidious.
20470 * Final printed graph::         The graph itself!
20471 @end menu
20473 @ifnottex
20474 @node The final version
20475 @unnumberedsubsec Changes for the Final Version
20476 @end ifnottex
20478 The final version is different from what we planned in two ways:
20479 first, it contains additional values calculated once in the varlist;
20480 second, it carries an option to specify the labels' increment per row.
20481 This latter feature turns out to be essential; otherwise, a graph may
20482 have more rows than fit on a display or on a sheet of paper.
20484 @need 1500
20485 This new feature requires a change to the @code{Y-axis-column}
20486 function, to add @code{vertical-step} to it.  The function looks like
20487 this:
20489 @findex Y-axis-column @r{Final version.}
20490 @smallexample
20491 @group
20492 ;;; @r{Final version.}
20493 (defun Y-axis-column
20494   (height width-of-label &optional vertical-step)
20495   "Construct list of labels for Y axis.
20496 HEIGHT is maximum height of graph.
20497 WIDTH-OF-LABEL is maximum width of label.
20498 VERTICAL-STEP, an option, is a positive integer
20499 that specifies how much a Y axis label increments
20500 for each line.  For example, a step of 5 means
20501 that each line is five units of the graph."
20502 @end group
20503 @group
20504   (let (Y-axis
20505         (number-per-line (or vertical-step 1)))
20506     (while (> height 1)
20507       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20508 @end group
20509 @group
20510           ;; @r{Insert label.}
20511           (setq Y-axis
20512                 (cons
20513                  (Y-axis-element
20514                   (* height number-per-line)
20515                   width-of-label)
20516                  Y-axis))
20517 @end group
20518 @group
20519         ;; @r{Else, insert blanks.}
20520         (setq Y-axis
20521               (cons
20522                (make-string width-of-label ? )
20523                Y-axis)))
20524       (setq height (1- height)))
20525 @end group
20526 @group
20527     ;; @r{Insert base line.}
20528     (setq Y-axis (cons (Y-axis-element
20529                         (or vertical-step 1)
20530                         width-of-label)
20531                        Y-axis))
20532     (nreverse Y-axis)))
20533 @end group
20534 @end smallexample
20536 The values for the maximum height of graph and the width of a symbol
20537 are computed by @code{print-graph} in its @code{let} expression; so
20538 @code{graph-body-print} must be changed to accept them.
20540 @findex graph-body-print @r{Final version.}
20541 @smallexample
20542 @group
20543 ;;; @r{Final version.}
20544 (defun graph-body-print (numbers-list height symbol-width)
20545   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
20546 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20547 HEIGHT is maximum height of graph.
20548 SYMBOL-WIDTH is number of each column."
20549 @end group
20550 @group
20551   (let (from-position)
20552     (while numbers-list
20553       (setq from-position (point))
20554       (insert-rectangle
20555        (column-of-graph height (car numbers-list)))
20556       (goto-char from-position)
20557       (forward-char symbol-width)
20558 @end group
20559 @group
20560       ;; @r{Draw graph column by column.}
20561       (sit-for 0)
20562       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
20563     ;; @r{Place point for X axis labels.}
20564     (forward-line height)
20565     (insert "\n")))
20566 @end group
20567 @end smallexample
20569 @need 1250
20570 Finally, the code for the @code{print-graph} function:
20572 @findex print-graph @r{Final version.}
20573 @smallexample
20574 @group
20575 ;;; @r{Final version.}
20576 (defun print-graph
20577   (numbers-list &optional vertical-step)
20578   "Print labeled bar graph of the NUMBERS-LIST.
20579 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20580 @end group
20582 @group
20583 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
20584 specifies how much a Y axis label increments for
20585 each line.  For example, a step of 5 means that
20586 each row is five units."
20587 @end group
20588 @group
20589   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
20590          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
20591          ;; @r{and the number with the most digits.}
20592          (height (apply 'max numbers-list))
20593 @end group
20594 @group
20595          (height-of-top-line
20596           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20597               height
20598             ;; @r{else}
20599             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
20600                Y-axis-label-spacing)))
20601 @end group
20602 @group
20603          (vertical-step (or vertical-step 1))
20604          (full-Y-label-width
20605           (length
20606 @end group
20607 @group
20608            (concat
20609             (number-to-string
20610              (* height-of-top-line vertical-step))
20611             Y-axis-tic))))
20612 @end group
20614 @group
20615     (print-Y-axis
20616      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
20617 @end group
20618 @group
20619     (graph-body-print
20620      numbers-list height-of-top-line symbol-width)
20621     (print-X-axis numbers-list)))
20622 @end group
20623 @end smallexample
20625 @node Test print-graph
20626 @appendixsubsec Testing @code{print-graph}
20628 @need 1250
20629 We can test the @code{print-graph} function with a short list of numbers:
20631 @enumerate
20632 @item
20633 Install the final versions of @code{Y-axis-column},
20634 @code{graph-body-print}, and @code{print-graph} (in addition to the
20635 rest of the code.)
20637 @item
20638 Copy the following expression:
20640 @smallexample
20641 (print-graph '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1))
20642 @end smallexample
20644 @item
20645 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
20646 want the axis labels to start.
20648 @item
20649 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
20651 @item
20652 Yank the test expression into the minibuffer
20653 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
20655 @item
20656 Press @key{RET} to evaluate the expression.
20657 @end enumerate
20659 @need 1250
20660 Emacs will print a graph that looks like this:
20662 @smallexample
20663 @group
20664 10 -
20667          *
20668         **   *
20669  5 -   ****  *
20670        **** ***
20671      * *********
20672      ************
20673  1 - *************
20675      |   |    |    |
20676      1   5   10   15
20677 @end group
20678 @end smallexample
20680 @need 1200
20681 On the other hand, if you pass @code{print-graph} a
20682 @code{vertical-step} value of 2, by evaluating this expression:
20684 @smallexample
20685 (print-graph '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1) 2)
20686 @end smallexample
20688 @need 1250
20689 @noindent
20690 The graph looks like this:
20692 @smallexample
20693 @group
20694 20 -
20697          *
20698         **   *
20699 10 -   ****  *
20700        **** ***
20701      * *********
20702      ************
20703  2 - *************
20705      |   |    |    |
20706      1   5   10   15
20707 @end group
20708 @end smallexample
20710 @noindent
20711 (A question: is the @samp{2} on the bottom of the vertical axis a bug or a
20712 feature?  If you think it is a bug, and should be a @samp{1} instead, (or
20713 even a @samp{0}), you can modify the sources.)
20715 @node Graphing words in defuns
20716 @appendixsubsec Graphing Numbers of Words and Symbols
20718 Now for the graph for which all this code was written: a graph that
20719 shows how many function definitions contain fewer than 10 words and
20720 symbols, how many contain between 10 and 19 words and symbols, how
20721 many contain between 20 and 29 words and symbols, and so on.
20723 This is a multi-step process.  First make sure you have loaded all the
20724 requisite code.
20726 @need 1500
20727 It is a good idea to reset the value of @code{top-of-ranges} in case
20728 you have set it to some different value.  You can evaluate the
20729 following:
20731 @smallexample
20732 @group
20733 (setq top-of-ranges
20734  '(10  20  30  40  50
20735    60  70  80  90 100
20736   110 120 130 140 150
20737   160 170 180 190 200
20738   210 220 230 240 250
20739   260 270 280 290 300)
20740 @end group
20741 @end smallexample
20743 @noindent
20744 Next create a list of the number of words and symbols in each range.
20746 @need 1500
20747 @noindent
20748 Evaluate the following:
20750 @smallexample
20751 @group
20752 (setq list-for-graph
20753        (defuns-per-range
20754          (sort
20755           (recursive-lengths-list-many-files
20756            (directory-files "/usr/local/emacs/lisp"
20757                             t ".+el$"))
20758           '<)
20759          top-of-ranges))
20760 @end group
20761 @end smallexample
20763 @noindent
20764 On my old machine, this took about an hour.  It looked though 303 Lisp
20765 files in my copy of Emacs version 19.23.  After all that computing,
20766 the @code{list-for-graph} had this value:
20768 @smallexample
20769 @group
20770 (537 1027 955 785 594 483 349 292 224 199 166 120 116 99
20771 90 80 67 48 52 45 41 33 28 26 25 20 12 28 11 13 220)
20772 @end group
20773 @end smallexample
20775 @noindent
20776 This means that my copy of Emacs had 537 function definitions with
20777 fewer than 10 words or symbols in them, 1,027 function definitions
20778 with 10 to 19 words or symbols in them, 955 function definitions with
20779 20 to 29 words or symbols in them, and so on.
20781 Clearly, just by looking at this list we can see that most function
20782 definitions contain ten to thirty words and symbols.
20784 Now for printing.  We do @emph{not} want to print a graph that is
20785 1,030 lines high @dots{}  Instead, we should print a graph that is
20786 fewer than twenty-five lines high.  A graph that height can be
20787 displayed on almost any monitor, and easily printed on a sheet of paper.
20789 This means that each value in @code{list-for-graph} must be reduced to
20790 one-fiftieth its present value.
20792 Here is a short function to do just that, using two functions we have
20793 not yet seen, @code{mapcar} and @code{lambda}.
20795 @smallexample
20796 @group
20797 (defun one-fiftieth (full-range)
20798   "Return list, each number one-fiftieth of previous."
20799  (mapcar (lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
20800 @end group
20801 @end smallexample
20803 @node lambda
20804 @appendixsubsec A @code{lambda} Expression: Useful Anonymity
20805 @cindex Anonymous function
20806 @findex lambda
20808 @code{lambda} is the symbol for an anonymous function, a function
20809 without a name.  Every time you use an anonymous function, you need to
20810 include its whole body.
20812 @need 1250
20813 @noindent
20814 Thus,
20816 @smallexample
20817 (lambda (arg) (/ arg 50))
20818 @end smallexample
20820 @noindent
20821 is a function definition that says ``return the value resulting from
20822 dividing whatever is passed to me as @code{arg} by 50''.
20824 @need 1200
20825 Earlier, for example, we had a function @code{multiply-by-seven}; it
20826 multiplied its argument by 7.  This function is similar, except it
20827 divides its argument by 50; and, it has no name.  The anonymous
20828 equivalent of @code{multiply-by-seven} is:
20830 @smallexample
20831 (lambda (number) (* 7 number))
20832 @end smallexample
20834 @noindent
20835 (@xref{defun, ,  The @code{defun} Macro}.)
20837 @need 1250
20838 @noindent
20839 If we want to multiply 3 by 7, we can write:
20841 @c clear print-postscript-figures
20842 @c lambda example diagram #1
20843 @ifnottex
20844 @smallexample
20845 @group
20846 (multiply-by-seven 3)
20847  \_______________/ ^
20848          |         |
20849       function  argument
20850 @end group
20851 @end smallexample
20852 @end ifnottex
20853 @ifset print-postscript-figures
20854 @sp 1
20855 @tex
20856 @center @image{lambda-1}
20857 @end tex
20858 @sp 1
20859 @end ifset
20860 @ifclear print-postscript-figures
20861 @iftex
20862 @smallexample
20863 @group
20864 (multiply-by-seven 3)
20865  \_______________/ ^
20866          |         |
20867       function  argument
20868 @end group
20869 @end smallexample
20870 @end iftex
20871 @end ifclear
20873 @noindent
20874 This expression returns 21.
20876 @need 1250
20877 @noindent
20878 Similarly, we can write:
20880 @c lambda example diagram #2
20881 @ifnottex
20882 @smallexample
20883 @group
20884 ((lambda (number) (* 7 number)) 3)
20885  \____________________________/ ^
20886                |                |
20887       anonymous function     argument
20888 @end group
20889 @end smallexample
20890 @end ifnottex
20891 @ifset print-postscript-figures
20892 @sp 1
20893 @tex
20894 @center @image{lambda-2}
20895 @end tex
20896 @sp 1
20897 @end ifset
20898 @ifclear print-postscript-figures
20899 @iftex
20900 @smallexample
20901 @group
20902 ((lambda (number) (* 7 number)) 3)
20903  \____________________________/ ^
20904                |                |
20905       anonymous function     argument
20906 @end group
20907 @end smallexample
20908 @end iftex
20909 @end ifclear
20911 @need 1250
20912 @noindent
20913 If we want to divide 100 by 50, we can write:
20915 @c lambda example diagram #3
20916 @ifnottex
20917 @smallexample
20918 @group
20919 ((lambda (arg) (/ arg 50)) 100)
20920  \______________________/  \_/
20921              |              |
20922     anonymous function   argument
20923 @end group
20924 @end smallexample
20925 @end ifnottex
20926 @ifset print-postscript-figures
20927 @sp 1
20928 @tex
20929 @center @image{lambda-3}
20930 @end tex
20931 @sp 1
20932 @end ifset
20933 @ifclear print-postscript-figures
20934 @iftex
20935 @smallexample
20936 @group
20937 ((lambda (arg) (/ arg 50)) 100)
20938  \______________________/  \_/
20939              |              |
20940     anonymous function   argument
20941 @end group
20942 @end smallexample
20943 @end iftex
20944 @end ifclear
20946 @noindent
20947 This expression returns 2.  The 100 is passed to the function, which
20948 divides that number by 50.
20950 @xref{Lambda Expressions, , Lambda Expressions, elisp, The GNU Emacs
20951 Lisp Reference Manual}, for more about @code{lambda}.  Lisp and lambda
20952 expressions derive from the Lambda Calculus.
20954 @node mapcar
20955 @appendixsubsec The @code{mapcar} Function
20956 @findex mapcar
20958 @code{mapcar} is a function that calls its first argument with each
20959 element of its second argument, in turn.  The second argument must be
20960 a sequence.
20962 The @samp{map} part of the name comes from the mathematical phrase,
20963 ``mapping over a domain'', meaning to apply a function to each of the
20964 elements in a domain.  The mathematical phrase is based on the
20965 metaphor of a surveyor walking, one step at a time, over an area he is
20966 mapping.  And @samp{car}, of course, comes from the Lisp notion of the
20967 first of a list.
20969 @need 1250
20970 @noindent
20971 For example,
20973 @smallexample
20974 @group
20975 (mapcar '1+ '(2 4 6))
20976      @result{} (3 5 7)
20977 @end group
20978 @end smallexample
20980 @noindent
20981 The function @code{1+} which adds one to its argument, is executed on
20982 @emph{each} element of the list, and a new list is returned.
20984 Contrast this with @code{apply}, which applies its first argument to
20985 all the remaining.
20986 (@xref{Readying a Graph, , Readying a Graph}, for a explanation of
20987 @code{apply}.)
20989 @need 1250
20990 In the definition of @code{one-fiftieth}, the first argument is the
20991 anonymous function:
20993 @smallexample
20994 (lambda (arg) (/ arg 50))
20995 @end smallexample
20997 @noindent
20998 and the second argument is @code{full-range}, which will be bound to
20999 @code{list-for-graph}.
21001 @need 1250
21002 The whole expression looks like this:
21004 @smallexample
21005 (mapcar (lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
21006 @end smallexample
21008 @xref{Mapping Functions, , Mapping Functions, elisp, The GNU Emacs
21009 Lisp Reference Manual}, for more about @code{mapcar}.
21011 Using the @code{one-fiftieth} function, we can generate a list in
21012 which each element is one-fiftieth the size of the corresponding
21013 element in @code{list-for-graph}.
21015 @smallexample
21016 @group
21017 (setq fiftieth-list-for-graph
21018       (one-fiftieth list-for-graph))
21019 @end group
21020 @end smallexample
21022 @need 1250
21023 The resulting list looks like this:
21025 @smallexample
21026 @group
21027 (10 20 19 15 11 9 6 5 4 3 3 2 2
21028 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4)
21029 @end group
21030 @end smallexample
21032 @noindent
21033 This, we are almost ready to print!  (We also notice the loss of
21034 information: many of the higher ranges are 0, meaning that fewer than
21035 50 defuns had that many words or symbols---but not necessarily meaning
21036 that none had that many words or symbols.)
21038 @node Another Bug
21039 @appendixsubsec Another Bug @dots{} Most Insidious
21040 @cindex Bug, most insidious type
21041 @cindex Insidious type of bug
21043 I said ``almost ready to print''!  Of course, there is a bug in the
21044 @code{print-graph} function @dots{}  It has a @code{vertical-step}
21045 option, but not a @code{horizontal-step} option.  The
21046 @code{top-of-range} scale goes from 10 to 300 by tens.  But the
21047 @code{print-graph} function will print only by ones.
21049 This is a classic example of what some consider the most insidious
21050 type of bug, the bug of omission.  This is not the kind of bug you can
21051 find by studying the code, for it is not in the code; it is an omitted
21052 feature.  Your best actions are to try your program early and often;
21053 and try to arrange, as much as you can, to write code that is easy to
21054 understand and easy to change.  Try to be aware, whenever you can,
21055 that whatever you have written, @emph{will} be rewritten, if not soon,
21056 eventually.  A hard maxim to follow.
21058 It is the @code{print-X-axis-numbered-line} function that needs the
21059 work; and then the @code{print-X-axis} and the @code{print-graph}
21060 functions need to be adapted.  Not much needs to be done; there is one
21061 nicety: the numbers ought to line up under the tic marks.  This takes
21062 a little thought.
21064 @need 1250
21065 Here is the corrected @code{print-X-axis-numbered-line}:
21067 @smallexample
21068 @group
21069 (defun print-X-axis-numbered-line
21070   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces
21071    &optional horizontal-step)
21072   "Print line of X-axis numbers"
21073   (let ((number X-axis-label-spacing)
21074         (horizontal-step (or horizontal-step 1)))
21075 @end group
21076 @group
21077     (insert X-axis-leading-spaces)
21078     ;; @r{Delete extra leading spaces.}
21079     (delete-char
21080      (- (1-
21081          (length (number-to-string horizontal-step)))))
21082     (insert (concat
21083              (make-string
21084 @end group
21085 @group
21086               ;; @r{Insert white space.}
21087               (-  (* symbol-width
21088                      X-axis-label-spacing)
21089                   (1-
21090                    (length
21091                     (number-to-string horizontal-step)))
21092                   2)
21093               ? )
21094              (number-to-string
21095               (* number horizontal-step))))
21096 @end group
21097 @group
21098     ;; @r{Insert remaining numbers.}
21099     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21100     (while (> number-of-X-tics 1)
21101       (insert (X-axis-element
21102                (* number horizontal-step)))
21103       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21104       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
21105 @end group
21106 @end smallexample
21108 @need 1500
21109 If you are reading this in Info, you can see the new versions of
21110 @code{print-X-axis} @code{print-graph} and evaluate them.  If you are
21111 reading this in a printed book, you can see the changed lines here
21112 (the full text is too much to print).
21114 @iftex
21115 @smallexample
21116 @group
21117 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
21118   @dots{}
21119     (print-X-axis-numbered-line
21120      tic-number leading-spaces horizontal-step))
21121 @end group
21122 @end smallexample
21124 @smallexample
21125 @group
21126 (defun print-graph
21127   (numbers-list
21128    &optional vertical-step horizontal-step)
21129   @dots{}
21130     (print-X-axis numbers-list horizontal-step))
21131 @end group
21132 @end smallexample
21133 @end iftex
21135 @ifnottex
21136 @smallexample
21137 @group
21138 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
21139   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST.
21140 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21141 specifies how much an X  axis label increments for
21142 each column."
21143 @end group
21144 @group
21145 ;; Value of symbol-width and full-Y-label-width
21146 ;; are passed by 'print-graph'.
21147   (let* ((leading-spaces
21148           (make-string full-Y-label-width ? ))
21149        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
21150        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
21151        (X-length (length numbers-list))
21152 @end group
21153 @group
21154        (X-tic
21155         (concat
21156          (make-string
21157           ;; @r{Make a string of blanks.}
21158           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21159               (length X-axis-tic-symbol))
21160           ? )
21161 @end group
21162 @group
21163          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
21164          X-axis-tic-symbol))
21165        (tic-number
21166         (if (zerop (% X-length tic-width))
21167             (/ X-length tic-width)
21168           (1+ (/ X-length tic-width)))))
21169 @end group
21171 @group
21172     (print-X-axis-tic-line
21173      tic-number leading-spaces X-tic)
21174     (insert "\n")
21175     (print-X-axis-numbered-line
21176      tic-number leading-spaces horizontal-step)))
21177 @end group
21178 @end smallexample
21180 @smallexample
21181 @group
21182 (defun print-graph
21183   (numbers-list &optional vertical-step horizontal-step)
21184   "Print labeled bar graph of the NUMBERS-LIST.
21185 The numbers-list consists of the Y-axis values.
21186 @end group
21188 @group
21189 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
21190 specifies how much a Y axis label increments for
21191 each line.  For example, a step of 5 means that
21192 each row is five units.
21193 @end group
21195 @group
21196 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21197 specifies how much an X  axis label increments for
21198 each column."
21199   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
21200          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
21201          ;; @r{and the number with the most digits.}
21202          (height (apply 'max numbers-list))
21203 @end group
21204 @group
21205          (height-of-top-line
21206           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
21207               height
21208             ;; @r{else}
21209             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
21210                Y-axis-label-spacing)))
21211 @end group
21212 @group
21213          (vertical-step (or vertical-step 1))
21214          (full-Y-label-width
21215           (length
21216            (concat
21217             (number-to-string
21218              (* height-of-top-line vertical-step))
21219             Y-axis-tic))))
21220 @end group
21221 @group
21222     (print-Y-axis
21223      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
21224     (graph-body-print
21225         numbers-list height-of-top-line symbol-width)
21226     (print-X-axis numbers-list horizontal-step)))
21227 @end group
21228 @end smallexample
21229 @end ifnottex
21231 @c qqq
21232 @ignore
21233 Graphing Definitions Re-listed
21235 @need 1250
21236 Here are all the graphing definitions in their final form:
21238 @smallexample
21239 @group
21240 (defvar top-of-ranges
21241  '(10  20  30  40  50
21242    60  70  80  90 100
21243   110 120 130 140 150
21244   160 170 180 190 200
21245   210 220 230 240 250)
21246  "List specifying ranges for `defuns-per-range'.")
21247 @end group
21249 @group
21250 (defvar graph-symbol "*"
21251   "String used as symbol in graph, usually an asterisk.")
21252 @end group
21254 @group
21255 (defvar graph-blank " "
21256   "String used as blank in graph, usually a blank space.
21257 graph-blank must be the same number of columns wide
21258 as graph-symbol.")
21259 @end group
21261 @group
21262 (defvar Y-axis-tic " - "
21263    "String that follows number in a Y axis label.")
21264 @end group
21266 @group
21267 (defvar Y-axis-label-spacing 5
21268   "Number of lines from one Y axis label to next.")
21269 @end group
21271 @group
21272 (defvar X-axis-tic-symbol "|"
21273   "String to insert to point to a column in X axis.")
21274 @end group
21276 @group
21277 (defvar X-axis-label-spacing
21278   (if (boundp 'graph-blank)
21279       (* 5 (length graph-blank)) 5)
21280   "Number of units from one X axis label to next.")
21281 @end group
21282 @end smallexample
21284 @smallexample
21285 @group
21286 (defun count-words-in-defun ()
21287   "Return the number of words and symbols in a defun."
21288   (beginning-of-defun)
21289   (let ((count 0)
21290         (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
21291 @end group
21293 @group
21294     (while
21295         (and (< (point) end)
21296              (re-search-forward
21297               "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
21298               end t))
21299       (setq count (1+ count)))
21300     count))
21301 @end group
21302 @end smallexample
21304 @smallexample
21305 @group
21306 (defun lengths-list-file (filename)
21307   "Return list of definitions' lengths within FILE.
21308 The returned list is a list of numbers.
21309 Each number is the number of words or
21310 symbols in one function definition."
21311 @end group
21313 @group
21314   (message "Working on '%s' ... " filename)
21315   (save-excursion
21316     (let ((buffer (find-file-noselect filename))
21317           (lengths-list))
21318       (set-buffer buffer)
21319       (setq buffer-read-only t)
21320       (widen)
21321       (goto-char (point-min))
21322 @end group
21324 @group
21325       (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
21326         (setq lengths-list
21327               (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
21328       (kill-buffer buffer)
21329       lengths-list)))
21330 @end group
21331 @end smallexample
21333 @smallexample
21334 @group
21335 (defun lengths-list-many-files (list-of-files)
21336   "Return list of lengths of defuns in LIST-OF-FILES."
21337   (let (lengths-list)
21338 ;;; @r{true-or-false-test}
21339     (while list-of-files
21340       (setq lengths-list
21341             (append
21342              lengths-list
21343 @end group
21344 @group
21345 ;;; @r{Generate a lengths' list.}
21346              (lengths-list-file
21347               (expand-file-name (car list-of-files)))))
21348 ;;; @r{Make files' list shorter.}
21349       (setq list-of-files (cdr list-of-files)))
21350 ;;; @r{Return final value of lengths' list.}
21351     lengths-list))
21352 @end group
21353 @end smallexample
21355 @smallexample
21356 @group
21357 (defun defuns-per-range (sorted-lengths top-of-ranges)
21358   "SORTED-LENGTHS defuns in each TOP-OF-RANGES range."
21359   (let ((top-of-range (car top-of-ranges))
21360         (number-within-range 0)
21361         defuns-per-range-list)
21362 @end group
21364 @group
21365     ;; @r{Outer loop.}
21366     (while top-of-ranges
21368       ;; @r{Inner loop.}
21369       (while (and
21370               ;; @r{Need number for numeric test.}
21371               (car sorted-lengths)
21372               (< (car sorted-lengths) top-of-range))
21374         ;; @r{Count number of definitions within current range.}
21375         (setq number-within-range (1+ number-within-range))
21376         (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
21377 @end group
21379 @group
21380       ;; @r{Exit inner loop but remain within outer loop.}
21382       (setq defuns-per-range-list
21383             (cons number-within-range defuns-per-range-list))
21384       (setq number-within-range 0)      ; @r{Reset count to zero.}
21386       ;; @r{Move to next range.}
21387       (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges))
21388       ;; @r{Specify next top of range value.}
21389       (setq top-of-range (car top-of-ranges)))
21390 @end group
21392 @group
21393     ;; @r{Exit outer loop and count the number of defuns larger than}
21394     ;; @r{  the largest top-of-range value.}
21395     (setq defuns-per-range-list
21396           (cons
21397            (length sorted-lengths)
21398            defuns-per-range-list))
21400     ;; @r{Return a list of the number of definitions within each range,}
21401     ;; @r{  smallest to largest.}
21402     (nreverse defuns-per-range-list)))
21403 @end group
21404 @end smallexample
21406 @smallexample
21407 @group
21408 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
21409   "Return list of MAX-GRAPH-HEIGHT strings;
21410 ACTUAL-HEIGHT are graph-symbols.
21411 The graph-symbols are contiguous entries at the end
21412 of the list.
21413 The list will be inserted as one column of a graph.
21414 The strings are either graph-blank or graph-symbol."
21415 @end group
21417 @group
21418   (let ((insert-list nil)
21419         (number-of-top-blanks
21420          (- max-graph-height actual-height)))
21422     ;; @r{Fill in @code{graph-symbols}.}
21423     (while (> actual-height 0)
21424       (setq insert-list (cons graph-symbol insert-list))
21425       (setq actual-height (1- actual-height)))
21426 @end group
21428 @group
21429     ;; @r{Fill in @code{graph-blanks}.}
21430     (while (> number-of-top-blanks 0)
21431       (setq insert-list (cons graph-blank insert-list))
21432       (setq number-of-top-blanks
21433             (1- number-of-top-blanks)))
21435     ;; @r{Return whole list.}
21436     insert-list))
21437 @end group
21438 @end smallexample
21440 @smallexample
21441 @group
21442 (defun Y-axis-element (number full-Y-label-width)
21443   "Construct a NUMBERed label element.
21444 A numbered element looks like this '  5 - ',
21445 and is padded as needed so all line up with
21446 the element for the largest number."
21447 @end group
21448 @group
21449   (let* ((leading-spaces
21450          (- full-Y-label-width
21451             (length
21452              (concat (number-to-string number)
21453                      Y-axis-tic)))))
21454 @end group
21455 @group
21456     (concat
21457      (make-string leading-spaces ? )
21458      (number-to-string number)
21459      Y-axis-tic)))
21460 @end group
21461 @end smallexample
21463 @smallexample
21464 @group
21465 (defun print-Y-axis
21466   (height full-Y-label-width &optional vertical-step)
21467   "Insert Y axis by HEIGHT and FULL-Y-LABEL-WIDTH.
21468 Height must be the  maximum height of the graph.
21469 Full width is the width of the highest label element.
21470 Optionally, print according to VERTICAL-STEP."
21471 @end group
21472 @group
21473 ;; Value of height and full-Y-label-width
21474 ;; are passed by 'print-graph'.
21475   (let ((start (point)))
21476     (insert-rectangle
21477      (Y-axis-column height full-Y-label-width vertical-step))
21478 @end group
21479 @group
21480     ;; @r{Place point ready for inserting graph.}
21481     (goto-char start)
21482     ;; @r{Move point forward by value of} full-Y-label-width
21483     (forward-char full-Y-label-width)))
21484 @end group
21485 @end smallexample
21487 @smallexample
21488 @group
21489 (defun print-X-axis-tic-line
21490   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces X-axis-tic-element)
21491   "Print ticks for X axis."
21492     (insert X-axis-leading-spaces)
21493     (insert X-axis-tic-symbol)  ; @r{Under first column.}
21494 @end group
21495 @group
21496     ;; @r{Insert second tic in the right spot.}
21497     (insert (concat
21498              (make-string
21499               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21500                   ;; @r{Insert white space up to second tic symbol.}
21501                   (* 2 (length X-axis-tic-symbol)))
21502               ? )
21503              X-axis-tic-symbol))
21504 @end group
21505 @group
21506     ;; @r{Insert remaining ticks.}
21507     (while (> number-of-X-tics 1)
21508       (insert X-axis-tic-element)
21509       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics))))
21510 @end group
21511 @end smallexample
21513 @smallexample
21514 @group
21515 (defun X-axis-element (number)
21516   "Construct a numbered X axis element."
21517   (let ((leading-spaces
21518          (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21519              (length (number-to-string number)))))
21520     (concat (make-string leading-spaces ? )
21521             (number-to-string number))))
21522 @end group
21523 @end smallexample
21525 @smallexample
21526 @group
21527 (defun graph-body-print (numbers-list height symbol-width)
21528   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
21529 The numbers-list consists of the Y-axis values.
21530 HEIGHT is maximum height of graph.
21531 SYMBOL-WIDTH is number of each column."
21532 @end group
21533 @group
21534   (let (from-position)
21535     (while numbers-list
21536       (setq from-position (point))
21537       (insert-rectangle
21538        (column-of-graph height (car numbers-list)))
21539       (goto-char from-position)
21540       (forward-char symbol-width)
21541 @end group
21542 @group
21543       ;; @r{Draw graph column by column.}
21544       (sit-for 0)
21545       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
21546     ;; @r{Place point for X axis labels.}
21547     (forward-line height)
21548     (insert "\n")))
21549 @end group
21550 @end smallexample
21552 @smallexample
21553 @group
21554 (defun Y-axis-column
21555   (height width-of-label &optional vertical-step)
21556   "Construct list of labels for Y axis.
21557 HEIGHT is maximum height of graph.
21558 WIDTH-OF-LABEL is maximum width of label.
21559 @end group
21560 @group
21561 VERTICAL-STEP, an option, is a positive integer
21562 that specifies how much a Y axis label increments
21563 for each line.  For example, a step of 5 means
21564 that each line is five units of the graph."
21565   (let (Y-axis
21566         (number-per-line (or vertical-step 1)))
21567 @end group
21568 @group
21569     (while (> height 1)
21570       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
21571           ;; @r{Insert label.}
21572           (setq Y-axis
21573                 (cons
21574                  (Y-axis-element
21575                   (* height number-per-line)
21576                   width-of-label)
21577                  Y-axis))
21578 @end group
21579 @group
21580         ;; @r{Else, insert blanks.}
21581         (setq Y-axis
21582               (cons
21583                (make-string width-of-label ? )
21584                Y-axis)))
21585       (setq height (1- height)))
21586 @end group
21587 @group
21588     ;; @r{Insert base line.}
21589     (setq Y-axis (cons (Y-axis-element
21590                         (or vertical-step 1)
21591                         width-of-label)
21592                        Y-axis))
21593     (nreverse Y-axis)))
21594 @end group
21595 @end smallexample
21597 @smallexample
21598 @group
21599 (defun print-X-axis-numbered-line
21600   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces
21601    &optional horizontal-step)
21602   "Print line of X-axis numbers"
21603   (let ((number X-axis-label-spacing)
21604         (horizontal-step (or horizontal-step 1)))
21605 @end group
21606 @group
21607     (insert X-axis-leading-spaces)
21608     ;; line up number
21609     (delete-char (- (1- (length (number-to-string horizontal-step)))))
21610     (insert (concat
21611              (make-string
21612               ;; @r{Insert white space up to next number.}
21613               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21614                   (1- (length (number-to-string horizontal-step)))
21615                   2)
21616               ? )
21617              (number-to-string (* number horizontal-step))))
21618 @end group
21619 @group
21620     ;; @r{Insert remaining numbers.}
21621     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21622     (while (> number-of-X-tics 1)
21623       (insert (X-axis-element (* number horizontal-step)))
21624       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21625       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
21626 @end group
21627 @end smallexample
21629 @smallexample
21630 @group
21631 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
21632   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST.
21633 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21634 specifies how much an X  axis label increments for
21635 each column."
21636 @end group
21637 @group
21638 ;; Value of symbol-width and full-Y-label-width
21639 ;; are passed by 'print-graph'.
21640   (let* ((leading-spaces
21641           (make-string full-Y-label-width ? ))
21642        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
21643        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
21644        (X-length (length numbers-list))
21645 @end group
21646 @group
21647        (X-tic
21648         (concat
21649          (make-string
21650           ;; @r{Make a string of blanks.}
21651           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21652               (length X-axis-tic-symbol))
21653           ? )
21654 @end group
21655 @group
21656          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
21657          X-axis-tic-symbol))
21658        (tic-number
21659         (if (zerop (% X-length tic-width))
21660             (/ X-length tic-width)
21661           (1+ (/ X-length tic-width)))))
21662 @end group
21664 @group
21665     (print-X-axis-tic-line
21666      tic-number leading-spaces X-tic)
21667     (insert "\n")
21668     (print-X-axis-numbered-line
21669      tic-number leading-spaces horizontal-step)))
21670 @end group
21671 @end smallexample
21673 @smallexample
21674 @group
21675 (defun one-fiftieth (full-range)
21676   "Return list, each number of which is 1/50th previous."
21677  (mapcar (lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
21678 @end group
21679 @end smallexample
21681 @smallexample
21682 @group
21683 (defun print-graph
21684   (numbers-list &optional vertical-step horizontal-step)
21685   "Print labeled bar graph of the NUMBERS-LIST.
21686 The numbers-list consists of the Y-axis values.
21687 @end group
21689 @group
21690 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
21691 specifies how much a Y axis label increments for
21692 each line.  For example, a step of 5 means that
21693 each row is five units.
21694 @end group
21696 @group
21697 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21698 specifies how much an X  axis label increments for
21699 each column."
21700   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
21701          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
21702          ;; @r{and the number with the most digits.}
21703          (height (apply 'max numbers-list))
21704 @end group
21705 @group
21706          (height-of-top-line
21707           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
21708               height
21709             ;; @r{else}
21710             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
21711                Y-axis-label-spacing)))
21712 @end group
21713 @group
21714          (vertical-step (or vertical-step 1))
21715          (full-Y-label-width
21716           (length
21717            (concat
21718             (number-to-string
21719              (* height-of-top-line vertical-step))
21720             Y-axis-tic))))
21721 @end group
21722 @group
21724     (print-Y-axis
21725      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
21726     (graph-body-print
21727         numbers-list height-of-top-line symbol-width)
21728     (print-X-axis numbers-list horizontal-step)))
21729 @end group
21730 @end smallexample
21731 @c qqq
21732 @end ignore
21734 @page
21735 @node Final printed graph
21736 @appendixsubsec The Printed Graph
21738 When made and installed, you can call the @code{print-graph} command
21739 like this:
21740 @sp 1
21742 @smallexample
21743 @group
21744 (print-graph fiftieth-list-for-graph 50 10)
21745 @end group
21746 @end smallexample
21747 @sp 1
21749 @noindent
21750 Here is the graph:
21751 @sp 2
21753 @smallexample
21754 @group
21755 1000 -  *
21756         **
21757         **
21758         **
21759         **
21760  750 -  ***
21761         ***
21762         ***
21763         ***
21764         ****
21765  500 - *****
21766        ******
21767        ******
21768        ******
21769        *******
21770  250 - ********
21771        *********                     *
21772        ***********                   *
21773        *************                 *
21774   50 - ***************** *           *
21775        |   |    |    |    |    |    |    |
21776       10  50  100  150  200  250  300  350
21777 @end group
21778 @end smallexample
21780 @sp 2
21782 @noindent
21783 The largest group of functions contain 10--19 words and symbols each.
21785 @node Free Software and Free Manuals
21786 @appendix Free Software and Free Manuals
21788 @strong{by Richard M. Stallman}
21789 @sp 1
21791 The biggest deficiency in free operating systems is not in the
21792 software---it is the lack of good free manuals that we can include in
21793 these systems.  Many of our most important programs do not come with
21794 full manuals.  Documentation is an essential part of any software
21795 package; when an important free software package does not come with a
21796 free manual, that is a major gap.  We have many such gaps today.
21798 Once upon a time, many years ago, I thought I would learn Perl.  I got
21799 a copy of a free manual, but I found it hard to read.  When I asked
21800 Perl users about alternatives, they told me that there were better
21801 introductory manuals---but those were not free.
21803 Why was this?  The authors of the good manuals had written them for
21804 O'Reilly Associates, which published them with restrictive terms---no
21805 copying, no modification, source files not available---which exclude
21806 them from the free software community.
21808 That wasn't the first time this sort of thing has happened, and (to
21809 our community's great loss) it was far from the last.  Proprietary
21810 manual publishers have enticed a great many authors to restrict their
21811 manuals since then.  Many times I have heard a GNU user eagerly tell me
21812 about a manual that he is writing, with which he expects to help the
21813 GNU project---and then had my hopes dashed, as he proceeded to explain
21814 that he had signed a contract with a publisher that would restrict it
21815 so that we cannot use it.
21817 Given that writing good English is a rare skill among programmers, we
21818 can ill afford to lose manuals this way.
21820 Free documentation, like free software, is a matter of freedom, not
21821 price.  The problem with these manuals was not that O'Reilly Associates
21822 charged a price for printed copies---that in itself is fine.  The Free
21823 Software Foundation @uref{http://shop.fsf.org, sells printed copies} of
21824 free @uref{http://www.gnu.org/doc/doc.html, GNU manuals}, too.
21825 But GNU manuals are available in source code form, while these manuals
21826 are available only on paper.  GNU manuals come with permission to copy
21827 and modify; the Perl manuals do not.  These restrictions are the
21828 problems.
21830 The criterion for a free manual is pretty much the same as for free
21831 software: it is a matter of giving all users certain
21832 freedoms.  Redistribution (including commercial redistribution) must be
21833 permitted, so that the manual can accompany every copy of the program,
21834 on-line or on paper.  Permission for modification is crucial too.
21836 As a general rule, I don't believe that it is essential for people to
21837 have permission to modify all sorts of articles and books.  The issues
21838 for writings are not necessarily the same as those for software.  For
21839 example, I don't think you or I are obliged to give permission to
21840 modify articles like this one, which describe our actions and our
21841 views.
21843 But there is a particular reason why the freedom to modify is crucial
21844 for documentation for free software.  When people exercise their right
21845 to modify the software, and add or change its features, if they are
21846 conscientious they will change the manual too---so they can provide
21847 accurate and usable documentation with the modified program.  A manual
21848 which forbids programmers to be conscientious and finish the job, or
21849 more precisely requires them to write a new manual from scratch if
21850 they change the program, does not fill our community's needs.
21852 While a blanket prohibition on modification is unacceptable, some
21853 kinds of limits on the method of modification pose no problem.  For
21854 example, requirements to preserve the original author's copyright
21855 notice, the distribution terms, or the list of authors, are ok.  It is
21856 also no problem to require modified versions to include notice that
21857 they were modified, even to have entire sections that may not be
21858 deleted or changed, as long as these sections deal with nontechnical
21859 topics.  (Some GNU manuals have them.)
21861 These kinds of restrictions are not a problem because, as a practical
21862 matter, they don't stop the conscientious programmer from adapting the
21863 manual to fit the modified program.  In other words, they don't block
21864 the free software community from making full use of the manual.
21866 However, it must be possible to modify all the technical content of
21867 the manual, and then distribute the result in all the usual media,
21868 through all the usual channels; otherwise, the restrictions do block
21869 the community, the manual is not free, and so we need another manual.
21871 Unfortunately, it is often hard to find someone to write another
21872 manual when a proprietary manual exists.  The obstacle is that many
21873 users think that a proprietary manual is good enough---so they don't
21874 see the need to write a free manual.  They do not see that the free
21875 operating system has a gap that needs filling.
21877 Why do users think that proprietary manuals are good enough?  Some have
21878 not considered the issue.  I hope this article will do something to
21879 change that.
21881 Other users consider proprietary manuals acceptable for the same
21882 reason so many people consider proprietary software acceptable: they
21883 judge in purely practical terms, not using freedom as a
21884 criterion.  These people are entitled to their opinions, but since
21885 those opinions spring from values which do not include freedom, they
21886 are no guide for those of us who do value freedom.
21888 Please spread the word about this issue.  We continue to lose manuals
21889 to proprietary publishing.  If we spread the word that proprietary
21890 manuals are not sufficient, perhaps the next person who wants to help
21891 GNU by writing documentation will realize, before it is too late, that
21892 he must above all make it free.
21894 We can also encourage commercial publishers to sell free, copylefted
21895 manuals instead of proprietary ones.  One way you can help this is to
21896 check the distribution terms of a manual before you buy it, and prefer
21897 copylefted manuals to non-copylefted ones.
21899 @sp 2
21900 @noindent
21901 Note: The Free Software Foundation maintains a page on its Web site
21902 that lists free books available from other publishers:@*
21903 @uref{http://www.gnu.org/doc/other-free-books.html}
21905 @node GNU Free Documentation License
21906 @appendix GNU Free Documentation License
21908 @cindex FDL, GNU Free Documentation License
21909 @include doclicense.texi
21911 @node Index
21912 @unnumbered Index
21914 @ignore
21915 MENU ENTRY: NODE NAME.
21916 @end ignore
21918 @printindex cp
21920 @iftex
21921 @c Place biographical information on right-hand (verso) page
21923 @tex
21924 \par\vfill\supereject
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21941 @c ================ Biographical information ================
21943 @w{ }
21944 @sp 8
21945 @center About the Author
21946 @sp 1
21947 @end iftex
21949 @ifnottex
21950 @node About the Author
21951 @unnumbered About the Author
21952 @end ifnottex
21954 @quotation
21955 Robert J. Chassell has worked with GNU Emacs since 1985.  He writes
21956 and edits, teaches Emacs and Emacs Lisp, and speaks throughout the
21957 world on software freedom.  Chassell was a founding Director and
21958 Treasurer of the Free Software Foundation, Inc.  He is co-author of
21959 the @cite{Texinfo} manual, and has edited more than a dozen other
21960 books.  He graduated from Cambridge University, in England.  He has an
21961 abiding interest in social and economic history and flies his own
21962 airplane.
21963 @end quotation
21965 @c @page
21966 @c @w{ }
21968 @c @c Prevent page number on blank verso, so eject it first.
21969 @c @tex
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21971 @c @end tex
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21979 @bye