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[emacs.git] / doc / lispintro / emacs-lisp-intro.texi
blob245113b86d716eabd17d2a5297942858f615c8fd
1 \input texinfo                       @c -*- mode: texinfo; coding: utf-8 -*-
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 make only 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 @dfn{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 @findex quote
1244 @cindex @code{'} for quoting
1245 @cindex quoting using apostrophe
1246 @cindex apostrophe for quoting
1247 The single apostrophe, @code{'}, that I put in front of some of the
1248 example lists in preceding sections is called a @dfn{quote}; when it
1249 precedes a list, it tells Lisp to do nothing with the list, other than
1250 take it as it is written.  But if there is no quote preceding a list,
1251 the first item of the list is special: it is a command for the computer
1252 to obey.  (In Lisp, these commands are called @emph{functions}.)  The list
1253 @code{(+ 2 2)} shown above did not have a quote in front of it, so Lisp
1254 understands that the @code{+} is an instruction to do something with the
1255 rest of the list: add the numbers that follow.
1257 @need 1250
1258 If you are reading this inside of GNU Emacs in Info, here is how you can
1259 evaluate such a list:  place your cursor immediately after the right
1260 hand parenthesis of the following list and then type @kbd{C-x C-e}:
1262 @smallexample
1263 (+ 2 2)
1264 @end smallexample
1266 @c use code for the number four, not samp.
1267 @noindent
1268 You will see the number @code{4} appear in the echo area.  (What
1269 you have just done is evaluate the list.  The echo area
1270 is the line at the bottom of the screen that displays or echoes
1271 text.)  Now try the same thing with a quoted list:  place the cursor
1272 right after the following list and type @kbd{C-x C-e}:
1274 @smallexample
1275 '(this is a quoted list)
1276 @end smallexample
1278 @noindent
1279 You will see @code{(this is a quoted list)} appear in the echo area.
1281 @cindex Lisp interpreter, explained
1282 @cindex Interpreter, Lisp, explained
1283 In both cases, what you are doing is giving a command to the program
1284 inside of GNU Emacs called the @dfn{Lisp interpreter}---giving the
1285 interpreter a command to evaluate the expression.  The name of the Lisp
1286 interpreter comes from the word for the task done by a human who comes
1287 up with the meaning of an expression---who interprets it.
1289 You can also evaluate an atom that is not part of a list---one that is
1290 not surrounded by parentheses; again, the Lisp interpreter translates
1291 from the humanly readable expression to the language of the computer.
1292 But before discussing this (@pxref{Variables}), we will discuss what the
1293 Lisp interpreter does when you make an error.
1295 @node Making Errors
1296 @section Generate an Error Message
1297 @cindex Generate an error message
1298 @cindex Error message generation
1300 Partly so you won't worry if you do it accidentally, we will now give
1301 a command to the Lisp interpreter that generates an error message.
1302 This is a harmless activity; and indeed, we will often try to generate
1303 error messages intentionally.  Once you understand the jargon, error
1304 messages can be informative.  Instead of being called ``error''
1305 messages, they should be called ``help'' messages.  They are like
1306 signposts to a traveler in a strange country; deciphering them can be
1307 hard, but once understood, they can point the way.
1309 The error message is generated by a built-in GNU Emacs debugger.  We
1310 will enter the debugger.  You get out of the debugger by typing @code{q}.
1312 What we will do is evaluate a list that is not quoted and does not
1313 have a meaningful command as its first element.  Here is a list almost
1314 exactly the same as the one we just used, but without the single-quote
1315 in front of it.  Position the cursor right after it and type @kbd{C-x
1316 C-e}:
1318 @smallexample
1319 (this is an unquoted list)
1320 @end smallexample
1322 @ignore
1323 @noindent
1324 What you see depends on which version of Emacs you are running.  GNU
1325 Emacs version 22 provides more information than version 20 and before.
1326 First, the more recent result of generating an error; then the
1327 earlier, version 20 result.
1329 @need 1250
1330 @noindent
1331 In GNU Emacs version 22, a @file{*Backtrace*} window will open up and
1332 you will see the following in it:
1333 @end ignore
1335 A @file{*Backtrace*} window will open up and you should see the
1336 following in it:
1338 @smallexample
1339 @group
1340 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1341 Debugger entered--Lisp error: (void-function this)
1342   (this is an unquoted list)
1343   eval((this is an unquoted list))
1344   eval-last-sexp-1(nil)
1345   eval-last-sexp(nil)
1346   call-interactively(eval-last-sexp)
1347 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1348 @end group
1349 @end smallexample
1351 @need 1200
1352 @noindent
1353 Your cursor will be in this window (you may have to wait a few seconds
1354 before it becomes visible).  To quit the debugger and make the
1355 debugger window go away, type:
1357 @smallexample
1359 @end smallexample
1361 @noindent
1362 Please type @kbd{q} right now, so you become confident that you can
1363 get out of the debugger.  Then, type @kbd{C-x C-e} again to re-enter
1366 @cindex @samp{function} defined
1367 Based on what we already know, we can almost read this error message.
1369 You read the @file{*Backtrace*} buffer from the bottom up; it tells
1370 you what Emacs did.  When you typed @kbd{C-x C-e}, you made an
1371 interactive call to the command @code{eval-last-sexp}.  @code{eval} is
1372 an abbreviation for ``evaluate'' and @code{sexp} is an abbreviation for
1373 ``symbolic expression''.  The command means ``evaluate last symbolic
1374 expression'', which is the expression just before your cursor.
1376 Each line above tells you what the Lisp interpreter evaluated next.
1377 The most recent action is at the top.  The buffer is called the
1378 @file{*Backtrace*} buffer because it enables you to track Emacs
1379 backwards.
1381 @need 800
1382 At the top of the @file{*Backtrace*} buffer, you see the line:
1384 @smallexample
1385 Debugger entered--Lisp error: (void-function this)
1386 @end smallexample
1388 @noindent
1389 The Lisp interpreter tried to evaluate the first atom of the list, the
1390 word @samp{this}.  It is this action that generated the error message
1391 @samp{void-function this}.
1393 The message contains the words @samp{void-function} and @samp{this}.
1395 @cindex @samp{function} defined
1396 The word @samp{function} was mentioned once before.  It is a very
1397 important word.  For our purposes, we can define it by saying that a
1398 @dfn{function} is a set of instructions to the computer that tell the
1399 computer to do something.
1401 Now we can begin to understand the error message: @samp{void-function
1402 this}.  The function (that is, the word @samp{this}) does not have a
1403 definition of any set of instructions for the computer to carry out.
1405 The slightly odd word, @samp{void-function}, is designed to cover the
1406 way Emacs Lisp is implemented, which is that when a symbol does not
1407 have a function definition attached to it, the place that should
1408 contain the instructions is void.
1410 On the other hand, since we were able to add 2 plus 2 successfully, by
1411 evaluating @code{(+ 2 2)}, we can infer that the symbol @code{+} must
1412 have a set of instructions for the computer to obey and those
1413 instructions must be to add the numbers that follow the @code{+}.
1415 It is possible to prevent Emacs entering the debugger in cases like
1416 this.  We do not explain how to do that here, but we will mention what
1417 the result looks like, because you may encounter a similar situation
1418 if there is a bug in some Emacs code that you are using.  In such
1419 cases, you will see only one line of error message; it will appear in
1420 the echo area and look like this:
1422 @smallexample
1423 Symbol's function definition is void:@: this
1424 @end smallexample
1426 @noindent
1427 @ignore
1428 (Also, your terminal may beep at you---some do, some don't; and others
1429 blink.  This is just a device to get your attention.)
1430 @end ignore
1431 The message goes away as soon as you type a key, even just to
1432 move the cursor.
1434 We know the meaning of the word @samp{Symbol}.  It refers to the first
1435 atom of the list, the word @samp{this}.  The word @samp{function}
1436 refers to the instructions that tell the computer what to do.
1437 (Technically, the symbol tells the computer where to find the
1438 instructions, but this is a complication we can ignore for the
1439 moment.)
1441 The error message can be understood: @samp{Symbol's function
1442 definition is void:@: this}.  The symbol (that is, the word
1443 @samp{this}) lacks instructions for the computer to carry out.
1445 @node Names & Definitions
1446 @section Symbol Names and Function Definitions
1447 @cindex Symbol names
1449 We can articulate another characteristic of Lisp based on what we have
1450 discussed so far---an important characteristic: a symbol, like
1451 @code{+}, is not itself the set of instructions for the computer to
1452 carry out.  Instead, the symbol is used, perhaps temporarily, as a way
1453 of locating the definition or set of instructions.  What we see is the
1454 name through which the instructions can be found.  Names of people
1455 work the same way.  I can be referred to as @samp{Bob}; however, I am
1456 not the letters @samp{B}, @samp{o}, @samp{b} but am, or was, the
1457 consciousness consistently associated with a particular life-form.
1458 The name is not me, but it can be used to refer to me.
1460 In Lisp, one set of instructions can be attached to several names.
1461 For example, the computer instructions for adding numbers can be
1462 linked to the symbol @code{plus} as well as to the symbol @code{+}
1463 (and are in some dialects of Lisp).  Among humans, I can be referred
1464 to as @samp{Robert} as well as @samp{Bob} and by other words as well.
1466 On the other hand, a symbol can have only one function definition
1467 attached to it at a time.  Otherwise, the computer would be confused as
1468 to which definition to use.  If this were the case among people, only
1469 one person in the world could be named @samp{Bob}.  However, the function
1470 definition to which the name refers can be changed readily.
1471 (@xref{Install, , Install a Function Definition}.)
1473 Since Emacs Lisp is large, it is customary to name symbols in a way
1474 that identifies the part of Emacs to which the function belongs.
1475 Thus, all the names for functions that deal with Texinfo start with
1476 @samp{texinfo-} and those for functions that deal with reading mail
1477 start with @samp{rmail-}.
1479 @node Lisp Interpreter
1480 @section The Lisp Interpreter
1481 @cindex Lisp interpreter, what it does
1482 @cindex Interpreter, what it does
1484 Based on what we have seen, we can now start to figure out what the
1485 Lisp interpreter does when we command it to evaluate a list.
1486 First, it looks to see whether there is a quote before the list; if
1487 there is, the interpreter just gives us the list.  On the other
1488 hand, if there is no quote, the interpreter looks at the first element
1489 in the list and sees whether it has a function definition.  If it does,
1490 the interpreter carries out the instructions in the function definition.
1491 Otherwise, the interpreter prints an error message.
1493 This is how Lisp works.  Simple.  There are added complications which we
1494 will get to in a minute, but these are the fundamentals.  Of course, to
1495 write Lisp programs, you need to know how to write function definitions
1496 and attach them to names, and how to do this without confusing either
1497 yourself or the computer.
1499 @menu
1500 * Complications::               Variables, Special forms, Lists within.
1501 * Byte Compiling::              Specially processing code for speed.
1502 @end menu
1504 @ifnottex
1505 @node Complications
1506 @unnumberedsubsec Complications
1507 @end ifnottex
1509 Now, for the first complication.  In addition to lists, the Lisp
1510 interpreter can evaluate a symbol that is not quoted and does not have
1511 parentheses around it.  The Lisp interpreter will attempt to determine
1512 the symbol's value as a @dfn{variable}.  This situation is described
1513 in the section on variables.  (@xref{Variables}.)
1515 @cindex Special form
1516 The second complication occurs because some functions are unusual and
1517 do not work in the usual manner.  Those that don't are called
1518 @dfn{special forms}.  They are used for special jobs, like defining a
1519 function, and there are not many of them.  In the next few chapters,
1520 you will be introduced to several of the more important special forms.
1522 As well as special forms, there are also @dfn{macros}.  A macro
1523 is a construct defined in Lisp, which differs from a function in that it
1524 translates a Lisp expression into another expression that is to be
1525 evaluated in place of the original expression.  (@xref{Lisp macro}.)
1527 For the purposes of this introduction, you do not need to worry too much
1528 about whether something is a special form, macro, or ordinary function.
1529 For example, @code{if} is a special form (@pxref{if}), but @code{when}
1530 is a macro (@pxref{Lisp macro}).  In earlier versions of Emacs,
1531 @code{defun} was a special form, but now it is a macro (@pxref{defun}).
1532 It still behaves in the same way.
1534 The final complication is this: if the function that the
1535 Lisp interpreter is looking at is not a special form, and if it is part
1536 of a list, the Lisp interpreter looks to see whether the list has a list
1537 inside of it.  If there is an inner list, the Lisp interpreter first
1538 figures out what it should do with the inside list, and then it works on
1539 the outside list.  If there is yet another list embedded inside the
1540 inner list, it works on that one first, and so on.  It always works on
1541 the innermost list first.  The interpreter works on the innermost list
1542 first, to evaluate the result of that list.  The result may be
1543 used by the enclosing expression.
1545 Otherwise, the interpreter works left to right, from one expression to
1546 the next.
1548 @node Byte Compiling
1549 @subsection Byte Compiling
1550 @cindex Byte compiling
1552 One other aspect of interpreting: the Lisp interpreter is able to
1553 interpret two kinds of entity: humanly readable code, on which we will
1554 focus exclusively, and specially processed code, called @dfn{byte
1555 compiled} code, which is not humanly readable.  Byte compiled code
1556 runs faster than humanly readable code.
1558 You can transform humanly readable code into byte compiled code by
1559 running one of the compile commands such as @code{byte-compile-file}.
1560 Byte compiled code is usually stored in a file that ends with a
1561 @file{.elc} extension rather than a @file{.el} extension.  You will
1562 see both kinds of file in the @file{emacs/lisp} directory; the files
1563 to read are those with @file{.el} extensions.
1565 As a practical matter, for most things you might do to customize or
1566 extend Emacs, you do not need to byte compile; and I will not discuss
1567 the topic here.  @xref{Byte Compilation, , Byte Compilation, elisp,
1568 The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a full description of byte
1569 compilation.
1571 @node Evaluation
1572 @section Evaluation
1573 @cindex Evaluation
1575 When the Lisp interpreter works on an expression, the term for the
1576 activity is called @dfn{evaluation}.  We say that the interpreter
1577 ``evaluates the expression''.  I've used this term several times before.
1578 The word comes from its use in everyday language, ``to ascertain the
1579 value or amount of; to appraise'', according to @cite{Webster's New
1580 Collegiate Dictionary}.
1582 @menu
1583 * How the Interpreter Acts::    Returns and Side Effects...
1584 * Evaluating Inner Lists::      Lists within lists...
1585 @end menu
1587 @ifnottex
1588 @node How the Interpreter Acts
1589 @unnumberedsubsec How the Lisp Interpreter Acts
1590 @end ifnottex
1592 @cindex @samp{returned value} explained
1593 After evaluating an expression, the Lisp interpreter will most likely
1594 @dfn{return} the value that the computer produces by carrying out the
1595 instructions it found in the function definition, or perhaps it will
1596 give up on that function and produce an error message.  (The interpreter
1597 may also find itself tossed, so to speak, to a different function or it
1598 may attempt to repeat continually what it is doing for ever and ever in
1599 an infinite loop.  These actions are less common; and
1600 we can ignore them.)  Most frequently, the interpreter returns a value.
1602 @cindex @samp{side effect} defined
1603 At the same time the interpreter returns a value, it may do something
1604 else as well, such as move a cursor or copy a file; this other kind of
1605 action is called a @dfn{side effect}.  Actions that we humans think are
1606 important, such as printing results, are often side effects to the
1607 Lisp interpreter.  It is fairly easy to learn to use side effects.
1609 In summary, evaluating a symbolic expression most commonly causes the
1610 Lisp interpreter to return a value and perhaps carry out a side effect;
1611 or else produce an error.
1613 @node Evaluating Inner Lists
1614 @subsection Evaluating Inner Lists
1615 @cindex Inner list evaluation
1616 @cindex Evaluating inner lists
1618 If evaluation applies to a list that is inside another list, the outer
1619 list may use the value returned by the first evaluation as information
1620 when the outer list is evaluated.  This explains why inner expressions
1621 are evaluated first: the values they return are used by the outer
1622 expressions.
1624 @need 1250
1625 We can investigate this process by evaluating another addition example.
1626 Place your cursor after the following expression and type @kbd{C-x C-e}:
1628 @smallexample
1629 (+ 2 (+ 3 3))
1630 @end smallexample
1632 @noindent
1633 The number 8 will appear in the echo area.
1635 What happens is that the Lisp interpreter first evaluates the inner
1636 expression, @code{(+ 3 3)}, for which the value 6 is returned; then it
1637 evaluates the outer expression as if it were written @code{(+ 2 6)}, which
1638 returns the value 8.  Since there are no more enclosing expressions to
1639 evaluate, the interpreter prints that value in the echo area.
1641 Now it is easy to understand the name of the command invoked by the
1642 keystrokes @kbd{C-x C-e}: the name is @code{eval-last-sexp}.  The
1643 letters @code{sexp} are an abbreviation for ``symbolic expression'', and
1644 @code{eval} is an abbreviation for ``evaluate''.  The command
1645 evaluates the last symbolic expression.
1647 As an experiment, you can try evaluating the expression by putting the
1648 cursor at the beginning of the next line immediately following the
1649 expression, or inside the expression.
1651 @need 800
1652 Here is another copy of the expression:
1654 @smallexample
1655 (+ 2 (+ 3 3))
1656 @end smallexample
1658 @noindent
1659 If you place the cursor at the beginning of the blank line that
1660 immediately follows the expression and type @kbd{C-x C-e}, you will
1661 still get the value 8 printed in the echo area.  Now try putting the
1662 cursor inside the expression.  If you put it right after the next to
1663 last parenthesis (so it appears to sit on top of the last parenthesis),
1664 you will get a 6 printed in the echo area!  This is because the command
1665 evaluates the expression @code{(+ 3 3)}.
1667 Now put the cursor immediately after a number.  Type @kbd{C-x C-e} and
1668 you will get the number itself.  In Lisp, if you evaluate a number, you
1669 get the number itself---this is how numbers differ from symbols.  If you
1670 evaluate a list starting with a symbol like @code{+}, you will get a
1671 value returned that is the result of the computer carrying out the
1672 instructions in the function definition attached to that name.  If a
1673 symbol by itself is evaluated, something different happens, as we will
1674 see in the next section.
1676 @node Variables
1677 @section Variables
1678 @cindex Variables
1680 In Emacs Lisp, a symbol can have a value attached to it just as it can
1681 have a function definition attached to it.  The two are different.
1682 The function definition is a set of instructions that a computer will
1683 obey.  A value, on the other hand, is something, such as number or a
1684 name, that can vary (which is why such a symbol is called a variable).
1685 The value of a symbol can be any expression in Lisp, such as a symbol,
1686 number, list, or string.  A symbol that has a value is often called a
1687 @dfn{variable}.
1689 A symbol can have both a function definition and a value attached to
1690 it at the same time.  Or it can have just one or the other.
1691 The two are separate.  This is somewhat similar
1692 to the way the name Cambridge can refer to the city in Massachusetts
1693 and have some information attached to the name as well, such as
1694 ``great programming center''.
1696 @ignore
1697 (Incidentally, in Emacs Lisp, a symbol can have two
1698 other things attached to it, too: a property list and a documentation
1699 string; these are discussed later.)
1700 @end ignore
1702 Another way to think about this is to imagine a symbol as being a chest
1703 of drawers.  The function definition is put in one drawer, the value in
1704 another, and so on.  What is put in the drawer holding the value can be
1705 changed without affecting the contents of the drawer holding the
1706 function definition, and vice versa.
1708 @menu
1709 * fill-column Example::
1710 * Void Function::               The error message for a symbol
1711                                   without a function.
1712 * Void Variable::               The error message for a symbol without a value.
1713 @end menu
1715 @ifnottex
1716 @node fill-column Example
1717 @unnumberedsubsec @code{fill-column}, an Example Variable
1718 @end ifnottex
1720 @findex fill-column, @r{an example variable}
1721 @cindex Example variable, @code{fill-column}
1722 @cindex Variable, example of, @code{fill-column}
1723 The variable @code{fill-column} illustrates a symbol with a value
1724 attached to it: in every GNU Emacs buffer, this symbol is set to some
1725 value, usually 72 or 70, but sometimes to some other value.  To find the
1726 value of this symbol, evaluate it by itself.  If you are reading this in
1727 Info inside of GNU Emacs, you can do this by putting the cursor after
1728 the symbol and typing @kbd{C-x C-e}:
1730 @smallexample
1731 fill-column
1732 @end smallexample
1734 @noindent
1735 After I typed @kbd{C-x C-e}, Emacs printed the number 72 in my echo
1736 area.  This is the value for which @code{fill-column} is set for me as I
1737 write this.  It may be different for you in your Info buffer.  Notice
1738 that the value returned as a variable is printed in exactly the same way
1739 as the value returned by a function carrying out its instructions.  From
1740 the point of view of the Lisp interpreter, a value returned is a value
1741 returned.  What kind of expression it came from ceases to matter once
1742 the value is known.
1744 A symbol can have any value attached to it or, to use the jargon, we can
1745 @dfn{bind} the variable to a value: to a number, such as 72; to a
1746 string, @code{"such as this"}; to a list, such as @code{(spruce pine
1747 oak)}; we can even bind a variable to a function definition.
1749 A symbol can be bound to a value in several ways.  @xref{set & setq, ,
1750 Setting the Value of a Variable}, for information about one way to do
1751 this.
1753 @node Void Function
1754 @subsection Error Message for a Symbol Without a Function
1755 @cindex Symbol without function error
1756 @cindex Error for symbol without function
1758 When we evaluated @code{fill-column} to find its value as a variable,
1759 we did not place parentheses around the word.  This is because we did
1760 not intend to use it as a function name.
1762 If @code{fill-column} were the first or only element of a list, the
1763 Lisp interpreter would attempt to find the function definition
1764 attached to it.  But @code{fill-column} has no function definition.
1765 Try evaluating this:
1767 @smallexample
1768 (fill-column)
1769 @end smallexample
1771 @need 1250
1772 @noindent
1773 You will create a @file{*Backtrace*} buffer that says:
1775 @smallexample
1776 @group
1777 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1778 Debugger entered--Lisp error: (void-function fill-column)
1779   (fill-column)
1780   eval((fill-column))
1781   eval-last-sexp-1(nil)
1782   eval-last-sexp(nil)
1783   call-interactively(eval-last-sexp)
1784 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1785 @end group
1786 @end smallexample
1788 @noindent
1789 (Remember, to quit the debugger and make the debugger window go away,
1790 type @kbd{q} in the @file{*Backtrace*} buffer.)
1792 @ignore
1793 @need 800
1794 In GNU Emacs 20 and before, you will produce an error message that says:
1796 @smallexample
1797 Symbol's function definition is void:@: fill-column
1798 @end smallexample
1800 @noindent
1801 (The message will go away as soon as you move the cursor or type
1802 another key.)
1803 @end ignore
1805 @node Void Variable
1806 @subsection Error Message for a Symbol Without a Value
1807 @cindex Symbol without value error
1808 @cindex Error for symbol without value
1810 If you attempt to evaluate a symbol that does not have a value bound to
1811 it, you will receive an error message.  You can see this by
1812 experimenting with our 2 plus 2 addition.  In the following expression,
1813 put your cursor right after the @code{+}, before the first number 2,
1814 type @kbd{C-x C-e}:
1816 @smallexample
1817 (+ 2 2)
1818 @end smallexample
1820 @need 1500
1821 @noindent
1822 In GNU Emacs 22, you will create a @file{*Backtrace*} buffer that
1823 says:
1825 @smallexample
1826 @group
1827 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1828 Debugger entered--Lisp error: (void-variable +)
1829   eval(+)
1830   eval-last-sexp-1(nil)
1831   eval-last-sexp(nil)
1832   call-interactively(eval-last-sexp)
1833 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1834 @end group
1835 @end smallexample
1837 @noindent
1838 (Again, you can quit the debugger by
1839 typing @kbd{q} in the @file{*Backtrace*} buffer.)
1841 This backtrace is different from the very first error message we saw,
1842 which said, @samp{Debugger entered--Lisp error: (void-function this)}.
1843 In this case, the function does not have a value as a variable; while
1844 in the other error message, the function (the word @samp{this}) did not
1845 have a definition.
1847 In this experiment with the @code{+}, what we did was cause the Lisp
1848 interpreter to evaluate the @code{+} and look for the value of the
1849 variable instead of the function definition.  We did this by placing the
1850 cursor right after the symbol rather than after the parenthesis of the
1851 enclosing list as we did before.  As a consequence, the Lisp interpreter
1852 evaluated the preceding s-expression, which in this case was
1853 @code{+} by itself.
1855 Since @code{+} does not have a value bound to it, just the function
1856 definition, the error message reported that the symbol's value as a
1857 variable was void.
1859 @ignore
1860 @need 800
1861 In GNU Emacs version 20 and before, your error message will say:
1863 @example
1864 Symbol's value as variable is void:@: +
1865 @end example
1867 @noindent
1868 The meaning is the same as in GNU Emacs 22.
1869 @end ignore
1871 @node Arguments
1872 @section Arguments
1873 @cindex Arguments
1874 @cindex Passing information to functions
1876 To see how information is passed to functions, let's look again at
1877 our old standby, the addition of two plus two.  In Lisp, this is written
1878 as follows:
1880 @smallexample
1881 (+ 2 2)
1882 @end smallexample
1884 If you evaluate this expression, the number 4 will appear in your echo
1885 area.  What the Lisp interpreter does is add the numbers that follow
1886 the @code{+}.
1888 @cindex @samp{argument} defined
1889 The numbers added by @code{+} are called the @dfn{arguments} of the
1890 function @code{+}.  These numbers are the information that is given to
1891 or @dfn{passed} to the function.
1893 The word ``argument'' comes from the way it is used in mathematics and
1894 does not refer to a disputation between two people; instead it refers to
1895 the information presented to the function, in this case, to the
1896 @code{+}.  In Lisp, the arguments to a function are the atoms or lists
1897 that follow the function.  The values returned by the evaluation of
1898 these atoms or lists are passed to the function.  Different functions
1899 require different numbers of arguments; some functions require none at
1900 all.@footnote{It is curious to track the path by which the word ``argument''
1901 came to have two different meanings, one in mathematics and the other in
1902 everyday English.  According to the @cite{Oxford English Dictionary},
1903 the word derives from the Latin for @samp{to make clear, prove}; thus it
1904 came to mean, by one thread of derivation, ``the evidence offered as
1905 proof'', which is to say, ``the information offered'', which led to its
1906 meaning in Lisp.  But in the other thread of derivation, it came to mean
1907 ``to assert in a manner against which others may make counter
1908 assertions'', which led to the meaning of the word as a disputation.
1909 (Note here that the English word has two different definitions attached
1910 to it at the same time.  By contrast, in Emacs Lisp, a symbol cannot
1911 have two different function definitions at the same time.)}
1913 @menu
1914 * Data types::                  Types of data passed to a function.
1915 * Args as Variable or List::    An argument can be the value
1916                                   of a variable or list.
1917 * Variable Number of Arguments::  Some functions may take a
1918                                   variable number of arguments.
1919 * Wrong Type of Argument::      Passing an argument of the wrong type
1920                                   to a function.
1921 * message::                     A useful function for sending messages.
1922 @end menu
1924 @node Data types
1925 @subsection Arguments' Data Types
1926 @cindex Data types
1927 @cindex Types of data
1928 @cindex Arguments' data types
1930 The type of data that should be passed to a function depends on what
1931 kind of information it uses.  The arguments to a function such as
1932 @code{+} must have values that are numbers, since @code{+} adds numbers.
1933 Other functions use different kinds of data for their arguments.
1935 @need 1250
1936 @findex concat
1937 For example, the @code{concat} function links together or unites two or
1938 more strings of text to produce a string.  The arguments are strings.
1939 Concatenating the two character strings @code{abc}, @code{def} produces
1940 the single string @code{abcdef}.  This can be seen by evaluating the
1941 following:
1943 @smallexample
1944 (concat "abc" "def")
1945 @end smallexample
1947 @noindent
1948 The value produced by evaluating this expression is @code{"abcdef"}.
1950 @cindex substring
1951 A function such as @code{substring} uses both a string and numbers as
1952 arguments.  The function returns a part of the string, a @dfn{substring} of
1953 the first argument.  This function takes three arguments.  Its first
1954 argument is the string of characters, the second and third arguments
1955 are numbers that indicate the beginning (inclusive) and end
1956 (exclusive) of the substring.  The numbers are a count of the number
1957 of characters (including spaces and punctuation) from the beginning of
1958 the string. Note that the characters in a string are numbered from
1959 zero, not one.
1961 @need 800
1962 For example, if you evaluate the following:
1964 @smallexample
1965 (substring "The quick brown fox jumped." 16 19)
1966 @end smallexample
1968 @noindent
1969 you will see @code{"fox"} appear in the echo area.  The arguments are the
1970 string and the two numbers.
1972 Note that the string passed to @code{substring} is a single atom even
1973 though it is made up of several words separated by spaces.  Lisp counts
1974 everything between the two quotation marks as part of the string,
1975 including the spaces.  You can think of the @code{substring} function as
1976 a kind of atom smasher since it takes an otherwise indivisible atom
1977 and extracts a part.  However, @code{substring} is only able to extract
1978 a substring from an argument that is a string, not from another type of
1979 atom such as a number or symbol.
1981 @node Args as Variable or List
1982 @subsection An Argument as the Value of a Variable or List
1984 An argument can be a symbol that returns a value when it is evaluated.
1985 For example, when the symbol @code{fill-column} by itself is evaluated,
1986 it returns a number.  This number can be used in an addition.
1988 @need 1250
1989 Position the cursor after the following expression and type @kbd{C-x
1990 C-e}:
1992 @smallexample
1993 (+ 2 fill-column)
1994 @end smallexample
1996 @noindent
1997 The value will be a number two more than what you get by evaluating
1998 @code{fill-column} alone.  For me, this is 74, because my value of
1999 @code{fill-column} is 72.
2001 As we have just seen, an argument can be a symbol that returns a value
2002 when evaluated.  In addition, an argument can be a list that returns a
2003 value when it is evaluated.  For example, in the following expression,
2004 the arguments to the function @code{concat} are the strings
2005 @w{@code{"The "}} and @w{@code{" red foxes."}} and the list
2006 @code{(number-to-string (+ 2 fill-column))}.
2008 @c For GNU Emacs 22, need number-to-string
2009 @smallexample
2010 (concat "The " (number-to-string (+ 2 fill-column)) " red foxes.")
2011 @end smallexample
2013 @noindent
2014 If you evaluate this expression---and if, as with my Emacs,
2015 @code{fill-column} evaluates to 72---@code{"The 74 red foxes."} will
2016 appear in the echo area.  (Note that you must put spaces after the
2017 word @samp{The} and before the word @samp{red} so they will appear in
2018 the final string.  The function @code{number-to-string} converts the
2019 integer that the addition function returns to a string.
2020 @code{number-to-string} is also known as @code{int-to-string}.)
2022 @node Variable Number of Arguments
2023 @subsection Variable Number of Arguments
2024 @cindex Variable number of arguments
2025 @cindex Arguments, variable number of
2027 Some functions, such as @code{concat}, @code{+} or @code{*}, take any
2028 number of arguments.  (The @code{*} is the symbol for multiplication.)
2029 This can be seen by evaluating each of the following expressions in
2030 the usual way.  What you will see in the echo area is printed in this
2031 text after @samp{@result{}}, which you may read as ``evaluates to''.
2033 @need 1250
2034 In the first set, the functions have no arguments:
2036 @smallexample
2037 @group
2038 (+)       @result{} 0
2040 (*)       @result{} 1
2041 @end group
2042 @end smallexample
2044 @need 1250
2045 In this set, the functions have one argument each:
2047 @smallexample
2048 @group
2049 (+ 3)     @result{} 3
2051 (* 3)     @result{} 3
2052 @end group
2053 @end smallexample
2055 @need 1250
2056 In this set, the functions have three arguments each:
2058 @smallexample
2059 @group
2060 (+ 3 4 5) @result{} 12
2062 (* 3 4 5) @result{} 60
2063 @end group
2064 @end smallexample
2066 @node Wrong Type of Argument
2067 @subsection Using the Wrong Type Object as an Argument
2068 @cindex Wrong type of argument
2069 @cindex Argument, wrong type of
2071 When a function is passed an argument of the wrong type, the Lisp
2072 interpreter produces an error message.  For example, the @code{+}
2073 function expects the values of its arguments to be numbers.  As an
2074 experiment we can pass it the quoted symbol @code{hello} instead of a
2075 number.  Position the cursor after the following expression and type
2076 @kbd{C-x C-e}:
2078 @smallexample
2079 (+ 2 'hello)
2080 @end smallexample
2082 @noindent
2083 When you do this you will generate an error message.  What has happened
2084 is that @code{+} has tried to add the 2 to the value returned by
2085 @code{'hello}, but the value returned by @code{'hello} is the symbol
2086 @code{hello}, not a number.  Only numbers can be added.  So @code{+}
2087 could not carry out its addition.
2089 @need 1250
2090 You will create and enter a @file{*Backtrace*} buffer that says:
2092 @noindent
2093 @smallexample
2094 @group
2095 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
2096 Debugger entered--Lisp error:
2097          (wrong-type-argument number-or-marker-p hello)
2098   +(2 hello)
2099   eval((+ 2 (quote hello)))
2100   eval-last-sexp-1(nil)
2101   eval-last-sexp(nil)
2102   call-interactively(eval-last-sexp)
2103 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
2104 @end group
2105 @end smallexample
2107 @need 1250
2108 As usual, the error message tries to be helpful and makes sense after you
2109 learn how to read it.@footnote{@code{(quote hello)} is an expansion of
2110 the abbreviation @code{'hello}.}
2112 The first part of the error message is straightforward; it says
2113 @samp{wrong type argument}.  Next comes the mysterious jargon word
2114 @w{@samp{number-or-marker-p}}.  This word is trying to tell you what
2115 kind of argument the @code{+} expected.
2117 The symbol @code{number-or-marker-p} says that the Lisp interpreter is
2118 trying to determine whether the information presented it (the value of
2119 the argument) is a number or a marker (a special object representing a
2120 buffer position).  What it does is test to see whether the @code{+} is
2121 being given numbers to add.  It also tests to see whether the
2122 argument is something called a marker, which is a specific feature of
2123 Emacs Lisp.  (In Emacs, locations in a buffer are recorded as markers.
2124 When the mark is set with the @kbd{C-@@} or @kbd{C-@key{SPC}} command,
2125 its position is kept as a marker.  The mark can be considered a
2126 number---the number of characters the location is from the beginning
2127 of the buffer.)  In Emacs Lisp, @code{+} can be used to add the
2128 numeric value of marker positions as numbers.
2130 The @samp{p} of @code{number-or-marker-p} is the embodiment of a
2131 practice started in the early days of Lisp programming.  The @samp{p}
2132 stands for ``predicate''.  In the jargon used by the early Lisp
2133 researchers, a predicate refers to a function to determine whether some
2134 property is true or false.  So the @samp{p} tells us that
2135 @code{number-or-marker-p} is the name of a function that determines
2136 whether it is true or false that the argument supplied is a number or
2137 a marker.  Other Lisp symbols that end in @samp{p} include @code{zerop},
2138 a function that tests whether its argument has the value of zero, and
2139 @code{listp}, a function that tests whether its argument is a list.
2141 Finally, the last part of the error message is the symbol @code{hello}.
2142 This is the value of the argument that was passed to @code{+}.  If the
2143 addition had been passed the correct type of object, the value passed
2144 would have been a number, such as 37, rather than a symbol like
2145 @code{hello}.  But then you would not have got the error message.
2147 @ignore
2148 @need 1250
2149 In GNU Emacs version 20 and before, the echo area displays an error
2150 message that says:
2152 @smallexample
2153 Wrong type argument:@: number-or-marker-p, hello
2154 @end smallexample
2156 This says, in different words, the same as the top line of the
2157 @file{*Backtrace*} buffer.
2158 @end ignore
2160 @node message
2161 @subsection The @code{message} Function
2162 @findex message
2164 Like @code{+}, the @code{message} function takes a variable number of
2165 arguments.  It is used to send messages to the user and is so useful
2166 that we will describe it here.
2168 @need 1250
2169 A message is printed in the echo area.  For example, you can print a
2170 message in your echo area by evaluating the following list:
2172 @smallexample
2173 (message "This message appears in the echo area!")
2174 @end smallexample
2176 The whole string between double quotation marks is a single argument
2177 and is printed @i{in toto}.  (Note that in this example, the message
2178 itself will appear in the echo area within double quotes; that is
2179 because you see the value returned by the @code{message} function.  In
2180 most uses of @code{message} in programs that you write, the text will
2181 be printed in the echo area as a side-effect, without the quotes.
2182 @xref{multiply-by-seven in detail, , @code{multiply-by-seven} in
2183 detail}, for an example of this.)
2185 However, if there is a @samp{%s} in the quoted string of characters, the
2186 @code{message} function does not print the @samp{%s} as such, but looks
2187 to the argument that follows the string.  It evaluates the second
2188 argument and prints the value at the location in the string where the
2189 @samp{%s} is.
2191 @need 1250
2192 You can see this by positioning the cursor after the following
2193 expression and typing @kbd{C-x C-e}:
2195 @smallexample
2196 (message "The name of this buffer is: %s." (buffer-name))
2197 @end smallexample
2199 @noindent
2200 In Info, @code{"The name of this buffer is: *info*."} will appear in the
2201 echo area.  The function @code{buffer-name} returns the name of the
2202 buffer as a string, which the @code{message} function inserts in place
2203 of @code{%s}.
2205 To print a value as an integer, use @samp{%d} in the same way as
2206 @samp{%s}.  For example, to print a message in the echo area that
2207 states the value of the @code{fill-column}, evaluate the following:
2209 @smallexample
2210 (message "The value of fill-column is %d." fill-column)
2211 @end smallexample
2213 @noindent
2214 On my system, when I evaluate this list, @code{"The value of
2215 fill-column is 72."} appears in my echo area@footnote{Actually, you
2216 can use @code{%s} to print a number.  It is non-specific.  @code{%d}
2217 prints only the part of a number left of a decimal point, and not
2218 anything that is not a number.}.
2220 If there is more than one @samp{%s} in the quoted string, the value of
2221 the first argument following the quoted string is printed at the
2222 location of the first @samp{%s} and the value of the second argument is
2223 printed at the location of the second @samp{%s}, and so on.
2225 @need 1250
2226 For example, if you evaluate the following,
2228 @smallexample
2229 @group
2230 (message "There are %d %s in the office!"
2231          (- fill-column 14) "pink elephants")
2232 @end group
2233 @end smallexample
2235 @noindent
2236 a rather whimsical message will appear in your echo area.  On my system
2237 it says, @code{"There are 58 pink elephants in the office!"}.
2239 The expression @code{(- fill-column 14)} is evaluated and the resulting
2240 number is inserted in place of the @samp{%d}; and the string in double
2241 quotes, @code{"pink elephants"}, is treated as a single argument and
2242 inserted in place of the @samp{%s}.  (That is to say, a string between
2243 double quotes evaluates to itself, like a number.)
2245 Finally, here is a somewhat complex example that not only illustrates
2246 the computation of a number, but also shows how you can use an
2247 expression within an expression to generate the text that is substituted
2248 for @samp{%s}:
2250 @smallexample
2251 @group
2252 (message "He saw %d %s"
2253          (- fill-column 32)
2254          (concat "red "
2255                  (substring
2256                   "The quick brown foxes jumped." 16 21)
2257                  " leaping."))
2258 @end group
2259 @end smallexample
2261 In this example, @code{message} has three arguments: the string,
2262 @code{"He saw %d %s"}, the expression, @code{(- fill-column 32)}, and
2263 the expression beginning with the function @code{concat}.  The value
2264 resulting from the evaluation of @code{(- fill-column 32)} is inserted
2265 in place of the @samp{%d}; and the value returned by the expression
2266 beginning with @code{concat} is inserted in place of the @samp{%s}.
2268 When your fill column is 70 and you evaluate the expression, the
2269 message @code{"He saw 38 red foxes leaping."} appears in your echo
2270 area.
2272 @node set & setq
2273 @section Setting the Value of a Variable
2274 @cindex Variable, setting value
2275 @cindex Setting value of variable
2277 @cindex @samp{bind} defined
2278 There are several ways by which a variable can be given a value.  One of
2279 the ways is to use either the function @code{set} or the function
2280 @code{setq}.  Another way is to use @code{let} (@pxref{let}).  (The
2281 jargon for this process is to @dfn{bind} a variable to a value.)
2283 The following sections not only describe how @code{set} and @code{setq}
2284 work but also illustrate how arguments are passed.
2286 @menu
2287 * Using set::                  Setting values.
2288 * Using setq::                 Setting a quoted value.
2289 * Counting::                   Using @code{setq} to count.
2290 @end menu
2292 @node Using set
2293 @subsection Using @code{set}
2294 @findex set
2296 To set the value of the symbol @code{flowers} to the list @code{'(rose
2297 violet daisy buttercup)}, evaluate the following expression by
2298 positioning the cursor after the expression and typing @kbd{C-x C-e}.
2300 @smallexample
2301 (set 'flowers '(rose violet daisy buttercup))
2302 @end smallexample
2304 @noindent
2305 The list @code{(rose violet daisy buttercup)} will appear in the echo
2306 area.  This is what is @emph{returned} by the @code{set} function.  As a
2307 side effect, the symbol @code{flowers} is bound to the list; that is,
2308 the symbol @code{flowers}, which can be viewed as a variable, is given
2309 the list as its value.  (This process, by the way, illustrates how a
2310 side effect to the Lisp interpreter, setting the value, can be the
2311 primary effect that we humans are interested in.  This is because every
2312 Lisp function must return a value if it does not get an error, but it
2313 will only have a side effect if it is designed to have one.)
2315 After evaluating the @code{set} expression, you can evaluate the symbol
2316 @code{flowers} and it will return the value you just set.  Here is the
2317 symbol.  Place your cursor after it and type @kbd{C-x C-e}.
2319 @smallexample
2320 flowers
2321 @end smallexample
2323 @noindent
2324 When you evaluate @code{flowers}, the list
2325 @code{(rose violet daisy buttercup)} appears in the echo area.
2327 Incidentally, if you evaluate @code{'flowers}, the variable with a quote
2328 in front of it, what you will see in the echo area is the symbol itself,
2329 @code{flowers}.  Here is the quoted symbol, so you can try this:
2331 @smallexample
2332 'flowers
2333 @end smallexample
2335 Note also, that when you use @code{set}, you need to quote both
2336 arguments to @code{set}, unless you want them evaluated.  Since we do
2337 not want either argument evaluated, neither the variable
2338 @code{flowers} nor the list @code{(rose violet daisy buttercup)}, both
2339 are quoted.  (When you use @code{set} without quoting its first
2340 argument, the first argument is evaluated before anything else is
2341 done.  If you did this and @code{flowers} did not have a value
2342 already, you would get an error message that the @samp{Symbol's value
2343 as variable is void}; on the other hand, if @code{flowers} did return
2344 a value after it was evaluated, the @code{set} would attempt to set
2345 the value that was returned.  There are situations where this is the
2346 right thing for the function to do; but such situations are rare.)
2348 @node Using setq
2349 @subsection Using @code{setq}
2350 @findex setq
2352 As a practical matter, you almost always quote the first argument to
2353 @code{set}.  The combination of @code{set} and a quoted first argument
2354 is so common that it has its own name: the special form @code{setq}.
2355 This special form is just like @code{set} except that the first argument
2356 is quoted automatically, so you don't need to type the quote mark
2357 yourself.  Also, as an added convenience, @code{setq} permits you to set
2358 several different variables to different values, all in one expression.
2360 To set the value of the variable @code{carnivores} to the list
2361 @code{'(lion tiger leopard)} using @code{setq}, the following expression
2362 is used:
2364 @smallexample
2365 (setq carnivores '(lion tiger leopard))
2366 @end smallexample
2368 @noindent
2369 This is exactly the same as using @code{set} except the first argument
2370 is automatically quoted by @code{setq}.  (The @samp{q} in @code{setq}
2371 means @code{quote}.)
2373 @need 1250
2374 With @code{set}, the expression would look like this:
2376 @smallexample
2377 (set 'carnivores '(lion tiger leopard))
2378 @end smallexample
2380 Also, @code{setq} can be used to assign different values to
2381 different variables.  The first argument is bound to the value
2382 of the second argument, the third argument is bound to the value of the
2383 fourth argument, and so on.  For example, you could use the following to
2384 assign a list of trees to the symbol @code{trees} and a list of herbivores
2385 to the symbol @code{herbivores}:
2387 @smallexample
2388 @group
2389 (setq trees '(pine fir oak maple)
2390       herbivores '(gazelle antelope zebra))
2391 @end group
2392 @end smallexample
2394 @noindent
2395 (The expression could just as well have been on one line, but it might
2396 not have fit on a page; and humans find it easier to read nicely
2397 formatted lists.)
2399 Although I have been using the term ``assign'', there is another way of
2400 thinking about the workings of @code{set} and @code{setq}; and that is to
2401 say that @code{set} and @code{setq} make the symbol @emph{point} to the
2402 list.  This latter way of thinking is very common and in forthcoming
2403 chapters we shall come upon at least one symbol that has ``pointer'' as
2404 part of its name.  The name is chosen because the symbol has a value,
2405 specifically a list, attached to it; or, expressed another way,
2406 the symbol is set to point to the list.
2408 @node Counting
2409 @subsection Counting
2410 @cindex Counting
2412 Here is an example that shows how to use @code{setq} in a counter.  You
2413 might use this to count how many times a part of your program repeats
2414 itself.  First set a variable to zero; then add one to the number each
2415 time the program repeats itself.  To do this, you need a variable that
2416 serves as a counter, and two expressions: an initial @code{setq}
2417 expression that sets the counter variable to zero; and a second
2418 @code{setq} expression that increments the counter each time it is
2419 evaluated.
2421 @smallexample
2422 @group
2423 (setq counter 0)                ; @r{Let's call this the initializer.}
2425 (setq counter (+ counter 1))    ; @r{This is the incrementer.}
2427 counter                         ; @r{This is the counter.}
2428 @end group
2429 @end smallexample
2431 @noindent
2432 (The text following the @samp{;} are comments.  @xref{Change a
2433 defun, , Change a Function Definition}.)
2435 If you evaluate the first of these expressions, the initializer,
2436 @code{(setq counter 0)}, and then evaluate the third expression,
2437 @code{counter}, the number @code{0} will appear in the echo area.  If
2438 you then evaluate the second expression, the incrementer, @code{(setq
2439 counter (+ counter 1))}, the counter will get the value 1.  So if you
2440 again evaluate @code{counter}, the number @code{1} will appear in the
2441 echo area.  Each time you evaluate the second expression, the value of
2442 the counter will be incremented.
2444 When you evaluate the incrementer, @code{(setq counter (+ counter 1))},
2445 the Lisp interpreter first evaluates the innermost list; this is the
2446 addition.  In order to evaluate this list, it must evaluate the variable
2447 @code{counter} and the number @code{1}.  When it evaluates the variable
2448 @code{counter}, it receives its current value.  It passes this value and
2449 the number @code{1} to the @code{+} which adds them together.  The sum
2450 is then returned as the value of the inner list and passed to the
2451 @code{setq} which sets the variable @code{counter} to this new value.
2452 Thus, the value of the variable, @code{counter}, is changed.
2454 @node Summary
2455 @section Summary
2457 Learning Lisp is like climbing a hill in which the first part is the
2458 steepest.  You have now climbed the most difficult part; what remains
2459 becomes easier as you progress onwards.
2461 @need 1000
2462 In summary,
2464 @itemize @bullet
2466 @item
2467 Lisp programs are made up of expressions, which are lists or single atoms.
2469 @item
2470 Lists are made up of zero or more atoms or inner lists, separated by whitespace and
2471 surrounded by parentheses.  A list can be empty.
2473 @item
2474 Atoms are multi-character symbols, like @code{forward-paragraph}, single
2475 character symbols like @code{+}, strings of characters between double
2476 quotation marks, or numbers.
2478 @item
2479 A number evaluates to itself.
2481 @item
2482 A string between double quotes also evaluates to itself.
2484 @item
2485 When you evaluate a symbol by itself, its value is returned.
2487 @item
2488 When you evaluate a list, the Lisp interpreter looks at the first symbol
2489 in the list and then at the function definition bound to that symbol.
2490 Then the instructions in the function definition are carried out.
2492 @item
2493 A single quotation mark,
2494 @ifinfo
2496 @end ifinfo
2497 @ifnotinfo
2498 @code{'}
2499 @end ifnotinfo
2500 , tells the Lisp interpreter that it should
2501 return the following expression as written, and not evaluate it as it
2502 would if the quote were not there.
2504 @item
2505 Arguments are the information passed to a function.  The arguments to a
2506 function are computed by evaluating the rest of the elements of the list
2507 of which the function is the first element.
2509 @item
2510 A function always returns a value when it is evaluated (unless it gets
2511 an error); in addition, it may also carry out some action that is a
2512 side effect.  In many cases, a function's primary purpose is to
2513 create a side effect.
2514 @end itemize
2516 @node Error Message Exercises
2517 @section Exercises
2519 A few simple exercises:
2521 @itemize @bullet
2522 @item
2523 Generate an error message by evaluating an appropriate symbol that is
2524 not within parentheses.
2526 @item
2527 Generate an error message by evaluating an appropriate symbol that is
2528 between parentheses.
2530 @item
2531 Create a counter that increments by two rather than one.
2533 @item
2534 Write an expression that prints a message in the echo area when
2535 evaluated.
2536 @end itemize
2538 @node Practicing Evaluation
2539 @chapter Practicing Evaluation
2540 @cindex Practicing evaluation
2541 @cindex Evaluation practice
2543 Before learning how to write a function definition in Emacs Lisp, it is
2544 useful to spend a little time evaluating various expressions that have
2545 already been written.  These expressions will be lists with the
2546 functions as their first (and often only) element.  Since some of the
2547 functions associated with buffers are both simple and interesting, we
2548 will start with those.  In this section, we will evaluate a few of
2549 these.  In another section, we will study the code of several other
2550 buffer-related functions, to see how they were written.
2552 @menu
2553 * How to Evaluate::            Typing editing commands or @kbd{C-x C-e}
2554                                  causes evaluation.
2555 * Buffer Names::               Buffers and files are different.
2556 * Getting Buffers::            Getting a buffer itself, not merely its name.
2557 * Switching Buffers::          How to change to another buffer.
2558 * Buffer Size & Locations::    Where point is located and the size of
2559                                the buffer.
2560 * Evaluation Exercise::
2561 @end menu
2563 @ifnottex
2564 @node How to Evaluate
2565 @unnumberedsec How to Evaluate
2566 @end ifnottex
2568 @i{Whenever you give an editing command} to Emacs Lisp, such as the
2569 command to move the cursor or to scroll the screen, @i{you are evaluating
2570 an expression,} the first element of which is a function.  @i{This is
2571 how Emacs works.}
2573 @cindex @samp{interactive function} defined
2574 @cindex @samp{command} defined
2575 When you type keys, you cause the Lisp interpreter to evaluate an
2576 expression and that is how you get your results.  Even typing plain text
2577 involves evaluating an Emacs Lisp function, in this case, one that uses
2578 @code{self-insert-command}, which simply inserts the character you
2579 typed.  The functions you evaluate by typing keystrokes are called
2580 @dfn{interactive} functions, or @dfn{commands}; how you make a function
2581 interactive will be illustrated in the chapter on how to write function
2582 definitions.  @xref{Interactive, , Making a Function Interactive}.
2584 In addition to typing keyboard commands, we have seen a second way to
2585 evaluate an expression: by positioning the cursor after a list and
2586 typing @kbd{C-x C-e}.  This is what we will do in the rest of this
2587 section.  There are other ways to evaluate an expression as well; these
2588 will be described as we come to them.
2590 Besides being used for practicing evaluation, the functions shown in the
2591 next few sections are important in their own right.  A study of these
2592 functions makes clear the distinction between buffers and files, how to
2593 switch to a buffer, and how to determine a location within it.
2595 @node Buffer Names
2596 @section Buffer Names
2597 @findex buffer-name
2598 @findex buffer-file-name
2600 The two functions, @code{buffer-name} and @code{buffer-file-name}, show
2601 the difference between a file and a buffer.  When you evaluate the
2602 following expression, @code{(buffer-name)}, the name of the buffer
2603 appears in the echo area.  When you evaluate @code{(buffer-file-name)},
2604 the name of the file to which the buffer refers appears in the echo
2605 area.  Usually, the name returned by @code{(buffer-name)} is the same as
2606 the name of the file to which it refers, and the name returned by
2607 @code{(buffer-file-name)} is the full path-name of the file.
2609 A file and a buffer are two different entities.  A file is information
2610 recorded permanently in the computer (unless you delete it).  A buffer,
2611 on the other hand, is information inside of Emacs that will vanish at
2612 the end of the editing session (or when you kill the buffer).  Usually,
2613 a buffer contains information that you have copied from a file; we say
2614 the buffer is @dfn{visiting} that file.  This copy is what you work on
2615 and modify.  Changes to the buffer do not change the file, until you
2616 save the buffer.  When you save the buffer, the buffer is copied to the file
2617 and is thus saved permanently.
2619 @need 1250
2620 If you are reading this in Info inside of GNU Emacs, you can evaluate
2621 each of the following expressions by positioning the cursor after it and
2622 typing @kbd{C-x C-e}.
2624 @example
2625 @group
2626 (buffer-name)
2628 (buffer-file-name)
2629 @end group
2630 @end example
2632 @noindent
2633 When I do this in Info, the value returned by evaluating
2634 @code{(buffer-name)} is @file{"*info*"}, and the value returned by
2635 evaluating @code{(buffer-file-name)} is @file{nil}.
2637 On the other hand, while I am writing this document, the value
2638 returned by evaluating @code{(buffer-name)} is
2639 @file{"introduction.texinfo"}, and the value returned by evaluating
2640 @code{(buffer-file-name)} is
2641 @file{"/gnu/work/intro/introduction.texinfo"}.
2643 @cindex @code{nil}, history of word
2644 The former is the name of the buffer and the latter is the name of the
2645 file.  In Info, the buffer name is @file{"*info*"}.  Info does not
2646 point to any file, so the result of evaluating
2647 @code{(buffer-file-name)} is @file{nil}.  The symbol @code{nil} is
2648 from the Latin word for ``nothing''; in this case, it means that the
2649 buffer is not associated with any file.  (In Lisp, @code{nil} is also
2650 used to mean ``false'' and is a synonym for the empty list, @code{()}.)
2652 When I am writing, the name of my buffer is
2653 @file{"introduction.texinfo"}.  The name of the file to which it
2654 points is @file{"/gnu/work/intro/introduction.texinfo"}.
2656 (In the expressions, the parentheses tell the Lisp interpreter to
2657 treat @w{@code{buffer-name}} and @w{@code{buffer-file-name}} as
2658 functions; without the parentheses, the interpreter would attempt to
2659 evaluate the symbols as variables.  @xref{Variables}.)
2661 In spite of the distinction between files and buffers, you will often
2662 find that people refer to a file when they mean a buffer and vice versa.
2663 Indeed, most people say, ``I am editing a file,'' rather than saying,
2664 ``I am editing a buffer which I will soon save to a file.''  It is
2665 almost always clear from context what people mean.  When dealing with
2666 computer programs, however, it is important to keep the distinction in mind,
2667 since the computer is not as smart as a person.
2669 @cindex Buffer, history of word
2670 The word ``buffer'', by the way, comes from the meaning of the word as a
2671 cushion that deadens the force of a collision.  In early computers, a
2672 buffer cushioned the interaction between files and the computer's
2673 central processing unit.  The drums or tapes that held a file and the
2674 central processing unit were pieces of equipment that were very
2675 different from each other, working at their own speeds, in spurts.  The
2676 buffer made it possible for them to work together effectively.
2677 Eventually, the buffer grew from being an intermediary, a temporary
2678 holding place, to being the place where work is done.  This
2679 transformation is rather like that of a small seaport that grew into a
2680 great city: once it was merely the place where cargo was warehoused
2681 temporarily before being loaded onto ships; then it became a business
2682 and cultural center in its own right.
2684 Not all buffers are associated with files.  For example, a
2685 @file{*scratch*} buffer does not visit any file.  Similarly, a
2686 @file{*Help*} buffer is not associated with any file.
2688 In the old days, when you lacked a @file{~/.emacs} file and started an
2689 Emacs session by typing the command @code{emacs} alone, without naming
2690 any files, Emacs started with the @file{*scratch*} buffer visible.
2691 Nowadays, you will see a splash screen.  You can follow one of the
2692 commands suggested on the splash screen, visit a file, or press the
2693 spacebar to reach the @file{*scratch*} buffer.
2695 If you switch to the @file{*scratch*} buffer, type
2696 @code{(buffer-name)}, position the cursor after it, and then type
2697 @kbd{C-x C-e} to evaluate the expression.  The name @code{"*scratch*"}
2698 will be returned and will appear in the echo area.  @code{"*scratch*"}
2699 is the name of the buffer.  When you type @code{(buffer-file-name)} in
2700 the @file{*scratch*} buffer and evaluate that, @code{nil} will appear
2701 in the echo area, just as it does when you evaluate
2702 @code{(buffer-file-name)} in Info.
2704 Incidentally, if you are in the @file{*scratch*} buffer and want the
2705 value returned by an expression to appear in the @file{*scratch*}
2706 buffer itself rather than in the echo area, type @kbd{C-u C-x C-e}
2707 instead of @kbd{C-x C-e}.  This causes the value returned to appear
2708 after the expression.  The buffer will look like this:
2710 @smallexample
2711 (buffer-name)"*scratch*"
2712 @end smallexample
2714 @noindent
2715 You cannot do this in Info since Info is read-only and it will not allow
2716 you to change the contents of the buffer.  But you can do this in any
2717 buffer you can edit; and when you write code or documentation (such as
2718 this book), this feature is very useful.
2720 @node Getting Buffers
2721 @section Getting Buffers
2722 @findex current-buffer
2723 @findex other-buffer
2724 @cindex Getting a buffer
2726 The @code{buffer-name} function returns the @emph{name} of the buffer;
2727 to get the buffer @emph{itself}, a different function is needed: the
2728 @code{current-buffer} function.  If you use this function in code, what
2729 you get is the buffer itself.
2731 A name and the object or entity to which the name refers are different
2732 from each other.  You are not your name.  You are a person to whom
2733 others refer by name.  If you ask to speak to George and someone hands you
2734 a card with the letters @samp{G}, @samp{e}, @samp{o}, @samp{r},
2735 @samp{g}, and @samp{e} written on it, you might be amused, but you would
2736 not be satisfied.  You do not want to speak to the name, but to the
2737 person to whom the name refers.  A buffer is similar: the name of the
2738 scratch buffer is @file{*scratch*}, but the name is not the buffer.  To
2739 get a buffer itself, you need to use a function such as
2740 @code{current-buffer}.
2742 However, there is a slight complication: if you evaluate
2743 @code{current-buffer} in an expression on its own, as we will do here,
2744 what you see is a printed representation of the name of the buffer
2745 without the contents of the buffer.  Emacs works this way for two
2746 reasons: the buffer may be thousands of lines long---too long to be
2747 conveniently displayed; and, another buffer may have the same contents
2748 but a different name, and it is important to distinguish between them.
2750 @need 800
2751 Here is an expression containing the function:
2753 @smallexample
2754 (current-buffer)
2755 @end smallexample
2757 @noindent
2758 If you evaluate this expression in Info in Emacs in the usual way,
2759 @file{#<buffer *info*>} will appear in the echo area.  The special
2760 format indicates that the buffer itself is being returned, rather than
2761 just its name.
2763 Incidentally, while you can type a number or symbol into a program, you
2764 cannot do that with the printed representation of a buffer: the only way
2765 to get a buffer itself is with a function such as @code{current-buffer}.
2767 A related function is @code{other-buffer}.  This returns the most
2768 recently selected buffer other than the one you are in currently, not
2769 a printed representation of its name.  If you have recently switched
2770 back and forth from the @file{*scratch*} buffer, @code{other-buffer}
2771 will return that buffer.
2773 @need 800
2774 You can see this by evaluating the expression:
2776 @smallexample
2777 (other-buffer)
2778 @end smallexample
2780 @noindent
2781 You should see @file{#<buffer *scratch*>} appear in the echo area, or
2782 the name of whatever other buffer you switched back from most
2783 recently@footnote{Actually, by default, if the buffer from which you
2784 just switched is visible to you in another window, @code{other-buffer}
2785 will choose the most recent buffer that you cannot see; this is a
2786 subtlety that I often forget.}.
2788 @node Switching Buffers
2789 @section Switching Buffers
2790 @findex switch-to-buffer
2791 @findex set-buffer
2792 @cindex Switching to a buffer
2794 The @code{other-buffer} function actually provides a buffer when it is
2795 used as an argument to a function that requires one.  We can see this
2796 by using @code{other-buffer} and @code{switch-to-buffer} to switch to a
2797 different buffer.
2799 But first, a brief introduction to the @code{switch-to-buffer}
2800 function.  When you switched back and forth from Info to the
2801 @file{*scratch*} buffer to evaluate @code{(buffer-name)}, you most
2802 likely typed @kbd{C-x b} and then typed @file{*scratch*}@footnote{Or
2803 rather, to save typing, you probably only typed @kbd{RET} if the
2804 default buffer was @file{*scratch*}, or if it was different, then you
2805 typed just part of the name, such as @code{*sc}, pressed your
2806 @kbd{TAB} key to cause it to expand to the full name, and then typed
2807 @kbd{RET}.} when prompted in the minibuffer for the name of
2808 the buffer to which you wanted to switch.  The keystrokes, @kbd{C-x
2809 b}, cause the Lisp interpreter to evaluate the interactive function
2810 @code{switch-to-buffer}.  As we said before, this is how Emacs works:
2811 different keystrokes call or run different functions.  For example,
2812 @kbd{C-f} calls @code{forward-char}, @kbd{M-e} calls
2813 @code{forward-sentence}, and so on.
2815 By writing @code{switch-to-buffer} in an expression, and giving it a
2816 buffer to switch to, we can switch buffers just the way @kbd{C-x b}
2817 does:
2819 @smallexample
2820 (switch-to-buffer (other-buffer))
2821 @end smallexample
2823 @noindent
2824 The symbol @code{switch-to-buffer} is the first element of the list,
2825 so the Lisp interpreter will treat it as a function and carry out the
2826 instructions that are attached to it.  But before doing that, the
2827 interpreter will note that @code{other-buffer} is inside parentheses
2828 and work on that symbol first.  @code{other-buffer} is the first (and
2829 in this case, the only) element of this list, so the Lisp interpreter
2830 calls or runs the function.  It returns another buffer.  Next, the
2831 interpreter runs @code{switch-to-buffer}, passing to it, as an
2832 argument, the other buffer, which is what Emacs will switch to.  If
2833 you are reading this in Info, try this now.  Evaluate the expression.
2834 (To get back, type @kbd{C-x b @key{RET}}.)@footnote{Remember, this
2835 expression will move you to your most recent other buffer that you
2836 cannot see.  If you really want to go to your most recently selected
2837 buffer, even if you can still see it, you need to evaluate the
2838 following more complex expression:
2840 @smallexample
2841 (switch-to-buffer (other-buffer (current-buffer) t))
2842 @end smallexample
2844 @c noindent
2845 In this case, the first argument to @code{other-buffer} tells it which
2846 buffer to skip---the current one---and the second argument tells
2847 @code{other-buffer} it is OK to switch to a visible buffer.  In
2848 regular use, @code{switch-to-buffer} takes you to a buffer not visible
2849 in windows since you would most likely use @kbd{C-x o}
2850 (@code{other-window}) to go to another visible buffer.}
2852 In the programming examples in later sections of this document, you will
2853 see the function @code{set-buffer} more often than
2854 @code{switch-to-buffer}.  This is because of a difference between
2855 computer programs and humans: humans have eyes and expect to see the
2856 buffer on which they are working on their computer terminals.  This is
2857 so obvious, it almost goes without saying.  However, programs do not
2858 have eyes.  When a computer program works on a buffer, that buffer does
2859 not need to be visible on the screen.
2861 @code{switch-to-buffer} is designed for humans and does two different
2862 things: it switches the buffer to which Emacs's attention is directed; and
2863 it switches the buffer displayed in the window to the new buffer.
2864 @code{set-buffer}, on the other hand, does only one thing: it switches
2865 the attention of the computer program to a different buffer.  The buffer
2866 on the screen remains unchanged (of course, normally nothing happens
2867 there until the command finishes running).
2869 @cindex @samp{call} defined
2870 Also, we have just introduced another jargon term, the word @dfn{call}.
2871 When you evaluate a list in which the first symbol is a function, you
2872 are calling that function.  The use of the term comes from the notion of
2873 the function as an entity that can do something for you if you call
2874 it---just as a plumber is an entity who can fix a leak if you call him
2875 or her.
2877 @node Buffer Size & Locations
2878 @section Buffer Size and the Location of Point
2879 @cindex Size of buffer
2880 @cindex Buffer size
2881 @cindex Point location
2882 @cindex Location of point
2884 Finally, let's look at several rather simple functions,
2885 @code{buffer-size}, @code{point}, @code{point-min}, and
2886 @code{point-max}.  These give information about the size of a buffer and
2887 the location of point within it.
2889 The function @code{buffer-size} tells you the size of the current
2890 buffer; that is, the function returns a count of the number of
2891 characters in the buffer.
2893 @smallexample
2894 (buffer-size)
2895 @end smallexample
2897 @noindent
2898 You can evaluate this in the usual way, by positioning the
2899 cursor after the expression and typing @kbd{C-x C-e}.
2901 @cindex @samp{point} defined
2902 In Emacs, the current  position of the cursor is called @dfn{point}.
2903 The expression @code{(point)} returns a number that tells you where the
2904 cursor is located as a count of the number of characters from the
2905 beginning of the buffer up to point.
2907 @need 1250
2908 You can see the character count for point in this buffer by evaluating
2909 the following expression in the usual way:
2911 @smallexample
2912 (point)
2913 @end smallexample
2915 @noindent
2916 As I write this, the value of point is 65724.  The @code{point}
2917 function is frequently used in some of the examples later in this
2918 book.
2920 @need 1250
2921 The value of point depends, of course, on its location within the
2922 buffer.  If you evaluate point in this spot, the number will be larger:
2924 @smallexample
2925 (point)
2926 @end smallexample
2928 @noindent
2929 For me, the value of point in this location is 66043, which means that
2930 there are 319 characters (including spaces) between the two
2931 expressions.  (Doubtless, you will see different numbers, since I will
2932 have edited this since I first evaluated point.)
2934 @cindex @samp{narrowing} defined
2935 The function @code{point-min} is somewhat similar to @code{point}, but
2936 it returns the value of the minimum permissible value of point in the
2937 current buffer.  This is the number 1 unless @dfn{narrowing} is in
2938 effect.  (Narrowing is a mechanism whereby you can restrict yourself,
2939 or a program, to operations on just a part of a buffer.
2940 @xref{Narrowing & Widening, , Narrowing and Widening}.)  Likewise, the
2941 function @code{point-max} returns the value of the maximum permissible
2942 value of point in the current buffer.
2944 @node Evaluation Exercise
2945 @section Exercise
2947 Find a file with which you are working and move towards its middle.
2948 Find its buffer name, file name, length, and your position in the file.
2950 @node Writing Defuns
2951 @chapter How To Write Function Definitions
2952 @cindex Definition writing
2953 @cindex Function definition writing
2954 @cindex Writing a function definition
2956 When the Lisp interpreter evaluates a list, it looks to see whether the
2957 first symbol on the list has a function definition attached to it; or,
2958 put another way, whether the symbol points to a function definition.  If
2959 it does, the computer carries out the instructions in the definition.  A
2960 symbol that has a function definition is called, simply, a function
2961 (although, properly speaking, the definition is the function and the
2962 symbol refers to it.)
2964 @menu
2965 * Primitive Functions::
2966 * defun::                        The @code{defun} macro.
2967 * Install::                      Install a function definition.
2968 * Interactive::                  Making a function interactive.
2969 * Interactive Options::          Different options for @code{interactive}.
2970 * Permanent Installation::       Installing code permanently.
2971 * let::                          Creating and initializing local variables.
2972 * if::                           What if?
2973 * else::                         If--then--else expressions.
2974 * Truth & Falsehood::            What Lisp considers false and true.
2975 * save-excursion::               Keeping track of point and buffer.
2976 * Review::
2977 * defun Exercises::
2978 @end menu
2980 @ifnottex
2981 @node Primitive Functions
2982 @unnumberedsec An Aside about Primitive Functions
2983 @end ifnottex
2984 @cindex Primitive functions
2985 @cindex Functions, primitive
2987 @cindex C language primitives
2988 @cindex Primitives written in C
2989 All functions are defined in terms of other functions, except for a few
2990 @dfn{primitive} functions that are written in the C programming
2991 language.  When you write functions' definitions, you will write them in
2992 Emacs Lisp and use other functions as your building blocks.  Some of the
2993 functions you will use will themselves be written in Emacs Lisp (perhaps
2994 by you) and some will be primitives written in C@.  The primitive
2995 functions are used exactly like those written in Emacs Lisp and behave
2996 like them.  They are written in C so we can easily run GNU Emacs on any
2997 computer that has sufficient power and can run C.
2999 Let me re-emphasize this: when you write code in Emacs Lisp, you do not
3000 distinguish between the use of functions written in C and the use of
3001 functions written in Emacs Lisp.  The difference is irrelevant.  I
3002 mention the distinction only because it is interesting to know.  Indeed,
3003 unless you investigate, you won't know whether an already-written
3004 function is written in Emacs Lisp or C.
3006 @node defun
3007 @section The @code{defun} Macro
3008 @findex defun
3010 @cindex @samp{function definition} defined
3011 In Lisp, a symbol such as @code{mark-whole-buffer} has code attached to
3012 it that tells the computer what to do when the function is called.
3013 This code is called the @dfn{function definition} and is created by
3014 evaluating a Lisp expression that starts with the symbol @code{defun}
3015 (which is an abbreviation for @emph{define function}).
3017 In subsequent sections, we will look at function definitions from the
3018 Emacs source code, such as @code{mark-whole-buffer}.  In this section,
3019 we will describe a simple function definition so you can see how it
3020 looks.  This function definition uses arithmetic because it makes for a
3021 simple example.  Some people dislike examples using arithmetic; however,
3022 if you are such a person, do not despair.  Hardly any of the code we
3023 will study in the remainder of this introduction involves arithmetic or
3024 mathematics.  The examples mostly involve text in one way or another.
3026 A function definition has up to five parts following the word
3027 @code{defun}:
3029 @enumerate
3030 @item
3031 The name of the symbol to which the function definition should be
3032 attached.
3034 @item
3035 A list of the arguments that will be passed to the function.  If no
3036 arguments will be passed to the function, this is an empty list,
3037 @code{()}.
3039 @item
3040 Documentation describing the function.  (Technically optional, but
3041 strongly recommended.)
3043 @item
3044 Optionally, an expression to make the function interactive so you can
3045 use it by typing @kbd{M-x} and then the name of the function; or by
3046 typing an appropriate key or keychord.
3048 @cindex @samp{body} defined
3049 @item
3050 The code that instructs the computer what to do: the @dfn{body} of the
3051 function definition.
3052 @end enumerate
3054 It is helpful to think of the five parts of a function definition as
3055 being organized in a template, with slots for each part:
3057 @smallexample
3058 @group
3059 (defun @var{function-name} (@var{arguments}@dots{})
3060   "@var{optional-documentation}@dots{}"
3061   (interactive @var{argument-passing-info})     ; @r{optional}
3062   @var{body}@dots{})
3063 @end group
3064 @end smallexample
3066 As an example, here is the code for a function that multiplies its
3067 argument by 7.  (This example is not interactive.  @xref{Interactive,
3068 , Making a Function Interactive}, for that information.)
3070 @smallexample
3071 @group
3072 (defun multiply-by-seven (number)
3073   "Multiply NUMBER by seven."
3074   (* 7 number))
3075 @end group
3076 @end smallexample
3078 This definition begins with a parenthesis and the symbol @code{defun},
3079 followed by the name of the function.
3081 @cindex @samp{argument list} defined
3082 The name of the function is followed by a list that contains the
3083 arguments that will be passed to the function.  This list is called
3084 the @dfn{argument list}.  In this example, the list has only one
3085 element, the symbol, @code{number}.  When the function is used, the
3086 symbol will be bound to the value that is used as the argument to the
3087 function.
3089 Instead of choosing the word @code{number} for the name of the argument,
3090 I could have picked any other name.  For example, I could have chosen
3091 the word @code{multiplicand}.  I picked the word ``number'' because it
3092 tells what kind of value is intended for this slot; but I could just as
3093 well have chosen the word ``multiplicand'' to indicate the role that the
3094 value placed in this slot will play in the workings of the function.  I
3095 could have called it @code{foogle}, but that would have been a bad
3096 choice because it would not tell humans what it means.  The choice of
3097 name is up to the programmer and should be chosen to make the meaning of
3098 the function clear.
3100 Indeed, you can choose any name you wish for a symbol in an argument
3101 list, even the name of a symbol used in some other function: the name
3102 you use in an argument list is private to that particular definition.
3103 In that definition, the name refers to a different entity than any use
3104 of the same name outside the function definition.  Suppose you have a
3105 nick-name ``Shorty'' in your family; when your family members refer to
3106 ``Shorty'', they mean you.  But outside your family, in a movie, for
3107 example, the name ``Shorty'' refers to someone else.  Because a name in an
3108 argument list is private to the function definition, you can change the
3109 value of such a symbol inside the body of a function without changing
3110 its value outside the function.  The effect is similar to that produced
3111 by a @code{let} expression.  (@xref{let, , @code{let}}.)
3113 @ignore
3114 Note also that we discuss the word ``number'' in two different ways: as a
3115 symbol that appears in the code, and as the name of something that will
3116 be replaced by a something else during the evaluation of the function.
3117 In the first case, @code{number} is a symbol, not a number; it happens
3118 that within the function, it is a variable who value is the number in
3119 question, but our primary interest in it is as a symbol.  On the other
3120 hand, when we are talking about the function, our interest is that we
3121 will substitute a number for the word @var{number}.  To keep this
3122 distinction clear, we use different typography for the two
3123 circumstances.  When we talk about this function, or about how it works,
3124 we refer to this number by writing @var{number}.  In the function
3125 itself, we refer to it by writing @code{number}.
3126 @end ignore
3128 The argument list is followed by the documentation string that
3129 describes the function.  This is what you see when you type
3130 @w{@kbd{C-h f}} and the name of a function.  Incidentally, when you
3131 write a documentation string like this, you should make the first line
3132 a complete sentence since some commands, such as @code{apropos}, print
3133 only the first line of a multi-line documentation string.  Also, you
3134 should not indent the second line of a documentation string, if you
3135 have one, because that looks odd when you use @kbd{C-h f}
3136 (@code{describe-function}).  The documentation string is optional, but
3137 it is so useful, it should be included in almost every function you
3138 write.
3140 @findex * @r{(multiplication)}
3141 The third line of the example consists of the body of the function
3142 definition.  (Most functions' definitions, of course, are longer than
3143 this.)  In this function, the body is the list, @code{(* 7 number)}, which
3144 says to multiply the value of @var{number} by 7.  (In Emacs Lisp,
3145 @code{*} is the function for multiplication, just as @code{+} is the
3146 function for addition.)
3148 When you use the @code{multiply-by-seven} function, the argument
3149 @code{number} evaluates to the actual number you want used.  Here is an
3150 example that shows how @code{multiply-by-seven} is used; but don't try
3151 to evaluate this yet!
3153 @smallexample
3154 (multiply-by-seven 3)
3155 @end smallexample
3157 @noindent
3158 The symbol @code{number}, specified in the function definition in the
3159 next section, is bound to the value 3 in the actual use of
3160 the function.  Note that although @code{number} was inside parentheses
3161 in the function definition, the argument passed to the
3162 @code{multiply-by-seven} function is not in parentheses.  The
3163 parentheses are written in the function definition so the computer can
3164 figure out where the argument list ends and the rest of the function
3165 definition begins.
3167 If you evaluate this example, you are likely to get an error message.
3168 (Go ahead, try it!)  This is because we have written the function
3169 definition, but not yet told the computer about the definition---we have
3170 not yet loaded the function definition in Emacs.
3171 Installing a function is the process that tells the Lisp interpreter the
3172 definition of the function.  Installation is described in the next
3173 section.
3175 @node Install
3176 @section Install a Function Definition
3177 @cindex Install a Function Definition
3178 @cindex Definition installation
3179 @cindex Function definition installation
3181 If you are reading this inside of Info in Emacs, you can try out the
3182 @code{multiply-by-seven} function by first evaluating the function
3183 definition and then evaluating @code{(multiply-by-seven 3)}.  A copy of
3184 the function definition follows.  Place the cursor after the last
3185 parenthesis of the function definition and type @kbd{C-x C-e}.  When you
3186 do this, @code{multiply-by-seven} will appear in the echo area.  (What
3187 this means is that when a function definition is evaluated, the value it
3188 returns is the name of the defined function.)  At the same time, this
3189 action installs the function definition.
3191 @smallexample
3192 @group
3193 (defun multiply-by-seven (number)
3194   "Multiply NUMBER by seven."
3195   (* 7 number))
3196 @end group
3197 @end smallexample
3199 @noindent
3200 By evaluating this @code{defun}, you have just installed
3201 @code{multiply-by-seven} in Emacs.  The function is now just as much a
3202 part of Emacs as @code{forward-word} or any other editing function you
3203 use.  (@code{multiply-by-seven} will stay installed until you quit
3204 Emacs.  To reload code automatically whenever you start Emacs, see
3205 @ref{Permanent Installation, , Installing Code Permanently}.)
3207 @menu
3208 * Effect of installation::
3209 * Change a defun::              How to change a function definition.
3210 @end menu
3212 @ifnottex
3213 @node Effect of installation
3214 @unnumberedsubsec The effect of installation
3215 @end ifnottex
3217 You can see the effect of installing @code{multiply-by-seven} by
3218 evaluating the following sample.  Place the cursor after the following
3219 expression and type @kbd{C-x C-e}.  The number 21 will appear in the
3220 echo area.
3222 @smallexample
3223 (multiply-by-seven 3)
3224 @end smallexample
3226 If you wish, you can read the documentation for the function by typing
3227 @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) and then the name of the
3228 function, @code{multiply-by-seven}.  When you do this, a
3229 @file{*Help*} window will appear on your screen that says:
3231 @smallexample
3232 @group
3233 multiply-by-seven is a Lisp function.
3235 (multiply-by-seven NUMBER)
3237 Multiply NUMBER by seven.
3238 @end group
3239 @end smallexample
3241 @noindent
3242 (To return to a single window on your screen, type @kbd{C-x 1}.)
3244 @node Change a defun
3245 @subsection Change a Function Definition
3246 @cindex Changing a function definition
3247 @cindex Function definition, how to change
3248 @cindex Definition, how to change
3250 If you want to change the code in @code{multiply-by-seven}, just rewrite
3251 it.  To install the new version in place of the old one, evaluate the
3252 function definition again.  This is how you modify code in Emacs.  It is
3253 very simple.
3255 As an example, you can change the @code{multiply-by-seven} function to
3256 add the number to itself seven times instead of multiplying the number
3257 by seven.  It produces the same answer, but by a different path.  At
3258 the same time, we will add a comment to the code; a comment is text
3259 that the Lisp interpreter ignores, but that a human reader may find
3260 useful or enlightening.  The comment is that this is the second
3261 version.
3263 @smallexample
3264 @group
3265 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Second version.}
3266   "Multiply NUMBER by seven."
3267   (+ number number number number number number number))
3268 @end group
3269 @end smallexample
3271 @cindex Comments in Lisp code
3272 The comment follows a semicolon, @samp{;}.  In Lisp, everything on a
3273 line that follows a semicolon is a comment.  The end of the line is the
3274 end of the comment.  To stretch a comment over two or more lines, begin
3275 each line with a semicolon.
3277 @xref{Beginning init File, , Beginning a @file{.emacs}
3278 File}, and @ref{Comments, , Comments, elisp, The GNU Emacs Lisp
3279 Reference Manual}, for more about comments.
3281 You can install this version of the @code{multiply-by-seven} function by
3282 evaluating it in the same way you evaluated the first function: place
3283 the cursor after the last parenthesis and type @kbd{C-x C-e}.
3285 In summary, this is how you write code in Emacs Lisp: you write a
3286 function; install it; test it; and then make fixes or enhancements and
3287 install it again.
3289 @node Interactive
3290 @section Make a Function Interactive
3291 @cindex Interactive functions
3292 @findex interactive
3294 You make a function interactive by placing a list that begins with
3295 the special form @code{interactive} immediately after the
3296 documentation.  A user can invoke an interactive function by typing
3297 @kbd{M-x} and then the name of the function; or by typing the keys to
3298 which it is bound, for example, by typing @kbd{C-n} for
3299 @code{next-line} or @kbd{C-x h} for @code{mark-whole-buffer}.
3301 Interestingly, when you call an interactive function interactively,
3302 the value returned is not automatically displayed in the echo area.
3303 This is because you often call an interactive function for its side
3304 effects, such as moving forward by a word or line, and not for the
3305 value returned.  If the returned value were displayed in the echo area
3306 each time you typed a key, it would be very distracting.
3308 @menu
3309 * Interactive multiply-by-seven::  An overview.
3310 * multiply-by-seven in detail::    The interactive version.
3311 @end menu
3313 @ifnottex
3314 @node Interactive multiply-by-seven
3315 @unnumberedsubsec An Interactive @code{multiply-by-seven}, An Overview
3316 @end ifnottex
3318 Both the use of the special form @code{interactive} and one way to
3319 display a value in the echo area can be illustrated by creating an
3320 interactive version of @code{multiply-by-seven}.
3322 @need 1250
3323 Here is the code:
3325 @smallexample
3326 @group
3327 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Interactive version.}
3328   "Multiply NUMBER by seven."
3329   (interactive "p")
3330   (message "The result is %d" (* 7 number)))
3331 @end group
3332 @end smallexample
3334 @noindent
3335 You can install this code by placing your cursor after it and typing
3336 @kbd{C-x C-e}.  The name of the function will appear in your echo area.
3337 Then, you can use this code by typing @kbd{C-u} and a number and then
3338 typing @kbd{M-x multiply-by-seven} and pressing @key{RET}.  The phrase
3339 @samp{The result is @dots{}} followed by the product will appear in the
3340 echo area.
3342 Speaking more generally, you invoke a function like this in either of two
3343 ways:
3345 @enumerate
3346 @item
3347 By typing a prefix argument that contains the number to be passed, and
3348 then typing @kbd{M-x} and the name of the function, as with
3349 @kbd{C-u 3 M-x forward-sentence}; or,
3351 @item
3352 By typing whatever key or keychord the function is bound to, as with
3353 @kbd{C-u 3 M-e}.
3354 @end enumerate
3356 @noindent
3357 Both the examples just mentioned work identically to move point forward
3358 three sentences.  (Since @code{multiply-by-seven} is not bound to a key,
3359 it could not be used as an example of key binding.)
3361 (@xref{Keybindings, , Some Keybindings}, to learn how to bind a command
3362 to a key.)
3364 A @dfn{prefix argument} is passed to an interactive function by typing the
3365 @key{META} key followed by a number, for example, @kbd{M-3 M-e}, or by
3366 typing @kbd{C-u} and then a number, for example, @kbd{C-u 3 M-e} (if you
3367 type @kbd{C-u} without a number, it defaults to 4).
3369 @node multiply-by-seven in detail
3370 @subsection An Interactive @code{multiply-by-seven}
3372 Let's look at the use of the special form @code{interactive} and then at
3373 the function @code{message} in the interactive version of
3374 @code{multiply-by-seven}.  You will recall that the function definition
3375 looks like this:
3377 @smallexample
3378 @group
3379 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Interactive version.}
3380   "Multiply NUMBER by seven."
3381   (interactive "p")
3382   (message "The result is %d" (* 7 number)))
3383 @end group
3384 @end smallexample
3386 In this function, the expression, @code{(interactive "p")}, is a list of
3387 two elements.  The @code{"p"} tells Emacs to pass the prefix argument to
3388 the function and use its value for the argument of the function.
3390 @need 1000
3391 The argument will be a number.  This means that the symbol
3392 @code{number} will be bound to a number in the line:
3394 @smallexample
3395 (message "The result is %d" (* 7 number))
3396 @end smallexample
3398 @need 1250
3399 @noindent
3400 For example, if your prefix argument is 5, the Lisp interpreter will
3401 evaluate the line as if it were:
3403 @smallexample
3404 (message "The result is %d" (* 7 5))
3405 @end smallexample
3407 @noindent
3408 (If you are reading this in GNU Emacs, you can evaluate this expression
3409 yourself.)  First, the interpreter will evaluate the inner list, which
3410 is @code{(* 7 5)}.  This returns a value of 35.  Next, it
3411 will evaluate the outer list, passing the values of the second and
3412 subsequent elements of the list to the function @code{message}.
3414 As we have seen, @code{message} is an Emacs Lisp function especially
3415 designed for sending a one line message to a user.  (@xref{message, ,
3416 The @code{message} function}.)  In summary, the @code{message}
3417 function prints its first argument in the echo area as is, except for
3418 occurrences of @samp{%d} or @samp{%s} (and various other %-sequences
3419 which we have not mentioned).  When it sees a control sequence, the
3420 function looks to the second or subsequent arguments and prints the
3421 value of the argument in the location in the string where the control
3422 sequence is located.
3424 In the interactive @code{multiply-by-seven} function, the control string
3425 is @samp{%d}, which requires a number, and the value returned by
3426 evaluating @code{(* 7 5)} is the number 35.  Consequently, the number 35
3427 is printed in place of the @samp{%d} and the message is @samp{The result
3428 is 35}.
3430 (Note that when you call the function @code{multiply-by-seven}, the
3431 message is printed without quotes, but when you call @code{message}, the
3432 text is printed in double quotes.  This is because the value returned by
3433 @code{message} is what appears in the echo area when you evaluate an
3434 expression whose first element is @code{message}; but when embedded in a
3435 function, @code{message} prints the text as a side effect without
3436 quotes.)
3438 @node Interactive Options
3439 @section Different Options for @code{interactive}
3440 @cindex Options for @code{interactive}
3441 @cindex Interactive options
3443 In the example, @code{multiply-by-seven} used @code{"p"} as the
3444 argument to @code{interactive}.  This argument told Emacs to interpret
3445 your typing either @kbd{C-u} followed by a number or @key{META}
3446 followed by a number as a command to pass that number to the function
3447 as its argument.  Emacs has more than twenty characters predefined for
3448 use with @code{interactive}.  In almost every case, one of these
3449 options will enable you to pass the right information interactively to
3450 a function.  (@xref{Interactive Codes, , Code Characters for
3451 @code{interactive}, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
3453 @need 1250
3454 Consider the function @code{zap-to-char}.  Its interactive expression
3457 @c FIXME: the interactive expression of zap-to-char has been changed
3458 @c (in 2012-04-10).
3460 @smallexample
3461 (interactive "p\ncZap to char: ")
3462 @end smallexample
3464 The first part of the argument to @code{interactive} is @samp{p}, with
3465 which you are already familiar.  This argument tells Emacs to
3466 interpret a prefix, as a number to be passed to the function.  You
3467 can specify a prefix either by typing @kbd{C-u} followed by a number
3468 or by typing @key{META} followed by a number.  The prefix is the
3469 number of specified characters.  Thus, if your prefix is three and the
3470 specified character is @samp{x}, then you will delete all the text up
3471 to and including the third next @samp{x}.  If you do not set a prefix,
3472 then you delete all the text up to and including the specified
3473 character, but no more.
3475 The @samp{c} tells the function the name of the character to which to delete.
3477 More formally, a function with two or more arguments can have
3478 information passed to each argument by adding parts to the string that
3479 follows @code{interactive}.  When you do this, the information is
3480 passed to each argument in the same order it is specified in the
3481 @code{interactive} list.  In the string, each part is separated from
3482 the next part by a @samp{\n}, which is a newline.  For example, you
3483 can follow @samp{p} with a @samp{\n} and an @samp{cZap to char:@: }.
3484 This causes Emacs to pass the value of the prefix argument (if there
3485 is one) and the character.
3487 In this case, the function definition looks like the following, where
3488 @code{arg} and @code{char} are the symbols to which @code{interactive}
3489 binds the prefix argument and the specified character:
3491 @smallexample
3492 @group
3493 (defun @var{name-of-function} (arg char)
3494   "@var{documentation}@dots{}"
3495   (interactive "p\ncZap to char: ")
3496   @var{body-of-function}@dots{})
3497 @end group
3498 @end smallexample
3500 @noindent
3501 (The space after the colon in the prompt makes it look better when you
3502 are prompted.  @xref{copy-to-buffer, , The Definition of
3503 @code{copy-to-buffer}}, for an example.)
3505 When a function does not take arguments, @code{interactive} does not
3506 require any.  Such a function contains the simple expression
3507 @code{(interactive)}.  The @code{mark-whole-buffer} function is like
3508 this.
3510 Alternatively, if the special letter-codes are not right for your
3511 application, you can pass your own arguments to @code{interactive} as
3512 a list.
3514 @xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}},
3515 for an example.  @xref{Using Interactive, , Using @code{Interactive},
3516 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a more complete
3517 explanation about this technique.
3519 @node Permanent Installation
3520 @section Install Code Permanently
3521 @cindex Install code permanently
3522 @cindex Permanent code installation
3523 @cindex Code installation
3525 When you install a function definition by evaluating it, it will stay
3526 installed until you quit Emacs.  The next time you start a new session
3527 of Emacs, the function will not be installed unless you evaluate the
3528 function definition again.
3530 At some point, you may want to have code installed automatically
3531 whenever you start a new session of Emacs.  There are several ways of
3532 doing this:
3534 @itemize @bullet
3535 @item
3536 If you have code that is just for yourself, you can put the code for the
3537 function definition in your @file{.emacs} initialization file.  When you
3538 start Emacs, your @file{.emacs} file is automatically evaluated and all
3539 the function definitions within it are installed.
3540 @xref{Emacs Initialization, , Your @file{.emacs} File}.
3542 @item
3543 Alternatively, you can put the function definitions that you want
3544 installed in one or more files of their own and use the @code{load}
3545 function to cause Emacs to evaluate and thereby install each of the
3546 functions in the files.
3547 @xref{Loading Files, , Loading Files}.
3549 @item
3550 Thirdly, if you have code that your whole site will use, it is usual
3551 to put it in a file called @file{site-init.el} that is loaded when
3552 Emacs is built.  This makes the code available to everyone who uses
3553 your machine.  (See the @file{INSTALL} file that is part of the Emacs
3554 distribution.)
3555 @end itemize
3557 Finally, if you have code that everyone who uses Emacs may want, you
3558 can post it on a computer network or send a copy to the Free Software
3559 Foundation.  (When you do this, please license the code and its
3560 documentation under a license that permits other people to run, copy,
3561 study, modify, and redistribute the code and which protects you from
3562 having your work taken from you.)  If you send a copy of your code to
3563 the Free Software Foundation, and properly protect yourself and
3564 others, it may be included in the next release of Emacs.  In large
3565 part, this is how Emacs has grown over the past years, by donations.
3567 @node let
3568 @section @code{let}
3569 @findex let
3571 The @code{let} expression is a special form in Lisp that you will need
3572 to use in most function definitions.
3574 @code{let} is used to attach or bind a symbol to a value in such a way
3575 that the Lisp interpreter will not confuse the variable with a
3576 variable of the same name that is not part of the function.
3578 To understand why the @code{let} special form is necessary, consider
3579 the situation in which you own a home that you generally refer to as
3580 ``the house'', as in the sentence, ``The house needs painting.''  If you
3581 are visiting a friend and your host refers to ``the house'', he is
3582 likely to be referring to @emph{his} house, not yours, that is, to a
3583 different house.
3585 If your friend is referring to his house and you think he is referring
3586 to your house, you may be in for some confusion.  The same thing could
3587 happen in Lisp if a variable that is used inside of one function has
3588 the same name as a variable that is used inside of another function,
3589 and the two are not intended to refer to the same value.  The
3590 @code{let} special form prevents this kind of confusion.
3592 @menu
3593 * Prevent confusion::
3594 * Parts of let Expression::
3595 * Sample let Expression::
3596 * Uninitialized let Variables::
3597 @end menu
3599 @ifnottex
3600 @node Prevent confusion
3601 @unnumberedsubsec @code{let} Prevents Confusion
3602 @end ifnottex
3604 @cindex @samp{local variable} defined
3605 @cindex @samp{variable, local}, defined
3606 The @code{let} special form prevents confusion.  @code{let} creates a
3607 name for a @dfn{local variable} that overshadows any use of the same
3608 name outside the @code{let} expression.  This is like understanding
3609 that whenever your host refers to ``the house'', he means his house, not
3610 yours.  (Symbols used in argument lists work the same way.
3611 @xref{defun, , The @code{defun} Macro}.)
3613 Local variables created by a @code{let} expression retain their value
3614 @emph{only} within the @code{let} expression itself (and within
3615 expressions called within the @code{let} expression); the local
3616 variables have no effect outside the @code{let} expression.
3618 Another way to think about @code{let} is that it is like a @code{setq}
3619 that is temporary and local.  The values set by @code{let} are
3620 automatically undone when the @code{let} is finished.  The setting
3621 only affects expressions that are inside the bounds of the @code{let}
3622 expression.  In computer science jargon, we would say the binding of
3623 a symbol is visible only in functions called in the @code{let} form;
3624 in Emacs Lisp, scoping is dynamic, not lexical.
3626 @code{let} can create more than one variable at once.  Also,
3627 @code{let} gives each variable it creates an initial value, either a
3628 value specified by you, or @code{nil}.  (In the jargon, this is
3629 binding the variable to the value.)  After @code{let} has created
3630 and bound the variables, it executes the code in the body of the
3631 @code{let}, and returns the value of the last expression in the body,
3632 as the value of the whole @code{let} expression.  (``Execute'' is a jargon
3633 term that means to evaluate a list; it comes from the use of the word
3634 meaning ``to give practical effect to'' (@cite{Oxford English
3635 Dictionary}).  Since you evaluate an expression to perform an action,
3636 ``execute'' has evolved as a synonym to ``evaluate''.)
3638 @node Parts of let Expression
3639 @subsection The Parts of a @code{let} Expression
3640 @cindex @code{let} expression, parts of
3641 @cindex Parts of @code{let} expression
3643 @cindex @samp{varlist} defined
3644 A @code{let} expression is a list of three parts.  The first part is
3645 the symbol @code{let}.  The second part is a list, called a
3646 @dfn{varlist}, each element of which is either a symbol by itself or a
3647 two-element list, the first element of which is a symbol.  The third
3648 part of the @code{let} expression is the body of the @code{let}.  The
3649 body usually consists of one or more lists.
3651 @need 800
3652 A template for a @code{let} expression looks like this:
3654 @smallexample
3655 (let @var{varlist} @var{body}@dots{})
3656 @end smallexample
3658 @noindent
3659 The symbols in the varlist are the variables that are given initial
3660 values by the @code{let} special form.  Symbols by themselves are given
3661 the initial value of @code{nil}; and each symbol that is the first
3662 element of a two-element list is bound to the value that is returned
3663 when the Lisp interpreter evaluates the second element.
3665 Thus, a varlist might look like this: @code{(thread (needles 3))}.  In
3666 this case, in a @code{let} expression, Emacs binds the symbol
3667 @code{thread} to an initial value of @code{nil}, and binds the symbol
3668 @code{needles} to an initial value of 3.
3670 When you write a @code{let} expression, what you do is put the
3671 appropriate expressions in the slots of the @code{let} expression
3672 template.
3674 If the varlist is composed of two-element lists, as is often the case,
3675 the template for the @code{let} expression looks like this:
3677 @smallexample
3678 @group
3679 (let ((@var{variable} @var{value})
3680       (@var{variable} @var{value})
3681       @dots{})
3682   @var{body}@dots{})
3683 @end group
3684 @end smallexample
3686 @node Sample let Expression
3687 @subsection Sample @code{let} Expression
3688 @cindex Sample @code{let} expression
3689 @cindex @code{let} expression sample
3691 The following expression creates and gives initial values
3692 to the two variables @code{zebra} and @code{tiger}.  The body of the
3693 @code{let} expression is a list which calls the @code{message} function.
3695 @smallexample
3696 @group
3697 (let ((zebra "stripes")
3698       (tiger "fierce"))
3699   (message "One kind of animal has %s and another is %s."
3700            zebra tiger))
3701 @end group
3702 @end smallexample
3704 Here, the varlist is @code{((zebra "stripes") (tiger "fierce"))}.
3706 The two variables are @code{zebra} and @code{tiger}.  Each variable is
3707 the first element of a two-element list and each value is the second
3708 element of its two-element list.  In the varlist, Emacs binds the
3709 variable @code{zebra} to the value @code{"stripes"}@footnote{According
3710 to Jared Diamond in @cite{Guns, Germs, and Steel}, ``@dots{} zebras
3711 become impossibly dangerous as they grow older'' but the claim here is
3712 that they do not become fierce like a tiger.  (1997, W. W. Norton and
3713 Co., ISBN 0-393-03894-2, page 171)}, and binds the
3714 variable @code{tiger} to the value @code{"fierce"}.  In this example,
3715 both values are strings.  The values could just as well have been
3716 another list or a symbol.  The body of the @code{let}
3717 follows after the list holding the variables.  In this example, the
3718 body is a list that uses the @code{message} function to print a string
3719 in the echo area.
3721 @need 1500
3722 You may evaluate the example in the usual fashion, by placing the
3723 cursor after the last parenthesis and typing @kbd{C-x C-e}.  When you do
3724 this, the following will appear in the echo area:
3726 @smallexample
3727 "One kind of animal has stripes and another is fierce."
3728 @end smallexample
3730 As we have seen before, the @code{message} function prints its first
3731 argument, except for @samp{%s}.  In this example, the value of the variable
3732 @code{zebra} is printed at the location of the first @samp{%s} and the
3733 value of the variable @code{tiger} is printed at the location of the
3734 second @samp{%s}.
3736 @node Uninitialized let Variables
3737 @subsection Uninitialized Variables in a @code{let} Statement
3738 @cindex Uninitialized @code{let} variables
3739 @cindex @code{let} variables uninitialized
3741 If you do not bind the variables in a @code{let} statement to specific
3742 initial values, they will automatically be bound to an initial value of
3743 @code{nil}, as in the following expression:
3745 @smallexample
3746 @group
3747 (let ((birch 3)
3748       pine
3749       fir
3750       (oak 'some))
3751   (message
3752    "Here are %d variables with %s, %s, and %s value."
3753    birch pine fir oak))
3754 @end group
3755 @end smallexample
3757 @noindent
3758 Here, the varlist is @code{((birch 3) pine fir (oak 'some))}.
3760 @need 1250
3761 If you evaluate this expression in the usual way, the following will
3762 appear in your echo area:
3764 @smallexample
3765 "Here are 3 variables with nil, nil, and some value."
3766 @end smallexample
3768 @noindent
3769 In this example, Emacs binds the symbol @code{birch} to the number 3,
3770 binds the symbols @code{pine} and @code{fir} to @code{nil}, and binds
3771 the symbol @code{oak} to the value @code{some}.
3773 Note that in the first part of the @code{let}, the variables @code{pine}
3774 and @code{fir} stand alone as atoms that are not surrounded by
3775 parentheses; this is because they are being bound to @code{nil}, the
3776 empty list.  But @code{oak} is bound to @code{some} and so is a part of
3777 the list @code{(oak 'some)}.  Similarly, @code{birch} is bound to the
3778 number 3 and so is in a list with that number.  (Since a number
3779 evaluates to itself, the number does not need to be quoted.  Also, the
3780 number is printed in the message using a @samp{%d} rather than a
3781 @samp{%s}.)  The four variables as a group are put into a list to
3782 delimit them from the body of the @code{let}.
3784 @node if
3785 @section The @code{if} Special Form
3786 @findex if
3787 @cindex Conditional with @code{if}
3789 A third special form, in addition to @code{defun} and @code{let}, is the
3790 conditional @code{if}.  This form is used to instruct the computer to
3791 make decisions.  You can write function definitions without using
3792 @code{if}, but it is used often enough, and is important enough, to be
3793 included here.  It is used, for example, in the code for the
3794 function @code{beginning-of-buffer}.
3796 The basic idea behind an @code{if}, is that @emph{if} a test is true,
3797 @emph{then} an expression is evaluated.  If the test is not true, the
3798 expression is not evaluated.  For example, you might make a decision
3799 such as, ``if it is warm and sunny, then go to the beach!''
3801 @menu
3802 * if in more detail::
3803 * type-of-animal in detail::    An example of an @code{if} expression.
3804 @end menu
3806 @ifnottex
3807 @node if in more detail
3808 @unnumberedsubsec @code{if} in more detail
3809 @end ifnottex
3811 @cindex @samp{if-part} defined
3812 @cindex @samp{then-part} defined
3813 An @code{if} expression written in Lisp does not use the word ``then'';
3814 the test and the action are the second and third elements of the list
3815 whose first element is @code{if}.  Nonetheless, the test part of an
3816 @code{if} expression is often called the @dfn{if-part} and the second
3817 argument is often called the @dfn{then-part}.
3819 Also, when an @code{if} expression is written, the true-or-false-test
3820 is usually written on the same line as the symbol @code{if}, but the
3821 action to carry out if the test is true, the then-part, is written
3822 on the second and subsequent lines.  This makes the @code{if}
3823 expression easier to read.
3825 @smallexample
3826 @group
3827 (if @var{true-or-false-test}
3828     @var{action-to-carry-out-if-test-is-true})
3829 @end group
3830 @end smallexample
3832 @noindent
3833 The true-or-false-test will be an expression that
3834 is evaluated by the Lisp interpreter.
3836 Here is an example that you can evaluate in the usual manner.  The test
3837 is whether the number 5 is greater than the number 4.  Since it is, the
3838 message @samp{5 is greater than 4!} will be printed.
3840 @smallexample
3841 @group
3842 (if (> 5 4)                             ; @r{if-part}
3843     (message "5 is greater than 4!"))   ; @r{then-part}
3844 @end group
3845 @end smallexample
3847 @noindent
3848 (The function @code{>} tests whether its first argument is greater than
3849 its second argument and returns true if it is.)
3850 @findex > (greater than)
3852 Of course, in actual use, the test in an @code{if} expression will not
3853 be fixed for all time as it is by the expression @code{(> 5 4)}.
3854 Instead, at least one of the variables used in the test will be bound to
3855 a value that is not known ahead of time.  (If the value were known ahead
3856 of time, we would not need to run the test!)
3858 For example, the value may be bound to an argument of a function
3859 definition.  In the following function definition, the character of the
3860 animal is a value that is passed to the function.  If the value bound to
3861 @code{characteristic} is @code{"fierce"}, then the message, @samp{It is a
3862 tiger!} will be printed; otherwise, @code{nil} will be returned.
3864 @smallexample
3865 @group
3866 (defun type-of-animal (characteristic)
3867   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
3868 If the CHARACTERISTIC is the string \"fierce\",
3869 then warn of a tiger."
3870   (if (equal characteristic "fierce")
3871       (message "It is a tiger!")))
3872 @end group
3873 @end smallexample
3875 @need 1500
3876 @noindent
3877 If you are reading this inside of GNU Emacs, you can evaluate the
3878 function definition in the usual way to install it in Emacs, and then you
3879 can evaluate the following two expressions to see the results:
3881 @smallexample
3882 @group
3883 (type-of-animal "fierce")
3885 (type-of-animal "striped")
3887 @end group
3888 @end smallexample
3890 @c Following sentences rewritten to prevent overfull hbox.
3891 @noindent
3892 When you evaluate @code{(type-of-animal "fierce")}, you will see the
3893 following message printed in the echo area: @code{"It is a tiger!"}; and
3894 when you evaluate @code{(type-of-animal "striped")} you will see @code{nil}
3895 printed in the echo area.
3897 @node type-of-animal in detail
3898 @subsection The @code{type-of-animal} Function in Detail
3900 Let's look at the @code{type-of-animal} function in detail.
3902 The function definition for @code{type-of-animal} was written by filling
3903 the slots of two templates, one for a function definition as a whole, and
3904 a second for an @code{if} expression.
3906 @need 1250
3907 The template for every function that is not interactive is:
3909 @smallexample
3910 @group
3911 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
3912   "@var{documentation}@dots{}"
3913   @var{body}@dots{})
3914 @end group
3915 @end smallexample
3917 @need 800
3918 The parts of the function that match this template look like this:
3920 @smallexample
3921 @group
3922 (defun type-of-animal (characteristic)
3923   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
3924 If the CHARACTERISTIC is the string \"fierce\",
3925 then warn of a tiger."
3926   @var{body: the} @code{if} @var{expression})
3927 @end group
3928 @end smallexample
3930 The name of function is @code{type-of-animal}; it is passed the value
3931 of one argument.  The argument list is followed by a multi-line
3932 documentation string.  The documentation string is included in the
3933 example because it is a good habit to write documentation string for
3934 every function definition.  The body of the function definition
3935 consists of the @code{if} expression.
3937 @need 800
3938 The template for an @code{if} expression looks like this:
3940 @smallexample
3941 @group
3942 (if @var{true-or-false-test}
3943     @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-true})
3944 @end group
3945 @end smallexample
3947 @need 1250
3948 In the @code{type-of-animal} function, the code for the @code{if}
3949 looks like this:
3951 @smallexample
3952 @group
3953 (if (equal characteristic "fierce")
3954     (message "It is a tiger!")))
3955 @end group
3956 @end smallexample
3958 @need 800
3959 Here, the true-or-false-test is the expression:
3961 @smallexample
3962 (equal characteristic "fierce")
3963 @end smallexample
3965 @noindent
3966 In Lisp, @code{equal} is a function that determines whether its first
3967 argument is equal to its second argument.  The second argument is the
3968 string @code{"fierce"} and the first argument is the value of the
3969 symbol @code{characteristic}---in other words, the argument passed to
3970 this function.
3972 In the first exercise of @code{type-of-animal}, the argument
3973 @code{"fierce"} is passed to @code{type-of-animal}.  Since @code{"fierce"}
3974 is equal to @code{"fierce"}, the expression, @code{(equal characteristic
3975 "fierce")}, returns a value of true.  When this happens, the @code{if}
3976 evaluates the second argument or then-part of the @code{if}:
3977 @code{(message "It is a tiger!")}.
3979 On the other hand, in the second exercise of @code{type-of-animal}, the
3980 argument @code{"striped"} is passed to @code{type-of-animal}.  @code{"striped"}
3981 is not equal to @code{"fierce"}, so the then-part is not evaluated and
3982 @code{nil} is returned by the @code{if} expression.
3984 @node else
3985 @section If--then--else Expressions
3986 @cindex Else
3988 An @code{if} expression may have an optional third argument, called
3989 the @dfn{else-part}, for the case when the true-or-false-test returns
3990 false.  When this happens, the second argument or then-part of the
3991 overall @code{if} expression is @emph{not} evaluated, but the third or
3992 else-part @emph{is} evaluated.  You might think of this as the cloudy
3993 day alternative for the decision ``if it is warm and sunny, then go to
3994 the beach, else read a book!''.
3996 The word ``else'' is not written in the Lisp code; the else-part of an
3997 @code{if} expression comes after the then-part.  In the written Lisp, the
3998 else-part is usually written to start on a line of its own and is
3999 indented less than the then-part:
4001 @smallexample
4002 @group
4003 (if @var{true-or-false-test}
4004     @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-true}
4005   @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-false})
4006 @end group
4007 @end smallexample
4009 For example, the following @code{if} expression prints the message @samp{4
4010 is not greater than 5!} when you evaluate it in the usual way:
4012 @smallexample
4013 @group
4014 (if (> 4 5)                               ; @r{if-part}
4015     (message "4 falsely greater than 5!") ; @r{then-part}
4016   (message "4 is not greater than 5!"))   ; @r{else-part}
4017 @end group
4018 @end smallexample
4020 @noindent
4021 Note that the different levels of indentation make it easy to
4022 distinguish the then-part from the else-part.  (GNU Emacs has several
4023 commands that automatically indent @code{if} expressions correctly.
4024 @xref{Typing Lists, , GNU Emacs Helps You Type Lists}.)
4026 We can extend the @code{type-of-animal} function to include an
4027 else-part by simply incorporating an additional part to the @code{if}
4028 expression.
4030 @need 1500
4031 You can see the consequences of doing this if you evaluate the following
4032 version of the @code{type-of-animal} function definition to install it
4033 and then evaluate the two subsequent expressions to pass different
4034 arguments to the function.
4036 @smallexample
4037 @group
4038 (defun type-of-animal (characteristic)  ; @r{Second version.}
4039   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
4040 If the CHARACTERISTIC is the string \"fierce\",
4041 then warn of a tiger; else say it is not fierce."
4042   (if (equal characteristic "fierce")
4043       (message "It is a tiger!")
4044     (message "It is not fierce!")))
4045 @end group
4046 @end smallexample
4047 @sp 1
4049 @smallexample
4050 @group
4051 (type-of-animal "fierce")
4053 (type-of-animal "striped")
4055 @end group
4056 @end smallexample
4058 @c Following sentence rewritten to prevent overfull hbox.
4059 @noindent
4060 When you evaluate @code{(type-of-animal "fierce")}, you will see the
4061 following message printed in the echo area: @code{"It is a tiger!"}; but
4062 when you evaluate @code{(type-of-animal "striped")}, you will see
4063 @code{"It is not fierce!"}.
4065 (Of course, if the @var{characteristic} were @code{"ferocious"}, the
4066 message @code{"It is not fierce!"} would be printed; and it would be
4067 misleading!  When you write code, you need to take into account the
4068 possibility that some such argument will be tested by the @code{if}
4069 and write your program accordingly.)
4071 @node Truth & Falsehood
4072 @section Truth and Falsehood in Emacs Lisp
4073 @cindex Truth and falsehood in Emacs Lisp
4074 @cindex Falsehood and truth in Emacs Lisp
4075 @findex nil
4077 There is an important aspect to the truth test in an @code{if}
4078 expression.  So far, we have spoken of ``true'' and ``false'' as values of
4079 predicates as if they were new kinds of Emacs Lisp objects.  In fact,
4080 ``false'' is just our old friend @code{nil}.  Anything else---anything
4081 at all---is ``true''.
4083 The expression that tests for truth is interpreted as @dfn{true}
4084 if the result of evaluating it is a value that is not @code{nil}.  In
4085 other words, the result of the test is considered true if the value
4086 returned is a number such as 47, a string such as @code{"hello"}, or a
4087 symbol (other than @code{nil}) such as @code{flowers}, or a list (so
4088 long as it is not empty), or even a buffer!
4090 @menu
4091 * nil explained::               @code{nil} has two meanings.
4092 @end menu
4094 @ifnottex
4095 @node nil explained
4096 @unnumberedsubsec An explanation of @code{nil}
4097 @end ifnottex
4099 Before illustrating a test for truth, we need an explanation of @code{nil}.
4101 In Emacs Lisp, the symbol @code{nil} has two meanings.  First, it means the
4102 empty list.  Second, it means false and is the value returned when a
4103 true-or-false-test tests false.  @code{nil} can be written as an empty
4104 list, @code{()}, or as @code{nil}.  As far as the Lisp interpreter is
4105 concerned, @code{()} and @code{nil} are the same.  Humans, however, tend
4106 to use @code{nil} for false and @code{()} for the empty list.
4108 In Emacs Lisp, any value that is not @code{nil}---is not the empty
4109 list---is considered true.  This means that if an evaluation returns
4110 something that is not an empty list, an @code{if} expression will test
4111 true.  For example, if a number is put in the slot for the test, it
4112 will be evaluated and will return itself, since that is what numbers
4113 do when evaluated.  In this conditional, the @code{if} expression will
4114 test true.  The expression tests false only when @code{nil}, an empty
4115 list, is returned by evaluating the expression.
4117 You can see this by evaluating the two expressions in the following examples.
4119 In the first example, the number 4 is evaluated as the test in the
4120 @code{if} expression and returns itself; consequently, the then-part
4121 of the expression is evaluated and returned: @samp{true} appears in
4122 the echo area.  In the second example, the @code{nil} indicates false;
4123 consequently, the else-part of the expression is evaluated and
4124 returned: @samp{false} appears in the echo area.
4126 @smallexample
4127 @group
4128 (if 4
4129     'true
4130   'false)
4131 @end group
4133 @group
4134 (if nil
4135     'true
4136   'false)
4137 @end group
4138 @end smallexample
4140 @need 1250
4141 Incidentally, if some other useful value is not available for a test that
4142 returns true, then the Lisp interpreter will return the symbol @code{t}
4143 for true.  For example, the expression @code{(> 5 4)} returns @code{t}
4144 when evaluated, as you can see by evaluating it in the usual way:
4146 @smallexample
4147 (> 5 4)
4148 @end smallexample
4150 @need 1250
4151 @noindent
4152 On the other hand, this function returns @code{nil} if the test is false.
4154 @smallexample
4155 (> 4 5)
4156 @end smallexample
4158 @node save-excursion
4159 @section @code{save-excursion}
4160 @findex save-excursion
4161 @cindex Region, what it is
4162 @cindex Preserving point and buffer
4163 @cindex Point and buffer preservation
4164 @findex point
4165 @findex mark
4167 The @code{save-excursion} function is the third and final special form
4168 that we will discuss in this chapter.
4170 In Emacs Lisp programs used for editing, the @code{save-excursion}
4171 function is very common.  It saves the location of point,
4172 executes the body of the function, and then restores point to
4173 its previous position if its location was changed.  Its primary
4174 purpose is to keep the user from being surprised and disturbed by
4175 unexpected movement of point.
4177 @menu
4178 * Point and mark::              A review of various locations.
4179 * Template for save-excursion::
4180 @end menu
4182 @ifnottex
4183 @node Point and mark
4184 @unnumberedsubsec Point and Mark
4185 @end ifnottex
4187 Before discussing @code{save-excursion}, however, it may be useful
4188 first to review what point and mark are in GNU Emacs.  @dfn{Point} is
4189 the current location of the cursor.  Wherever the cursor
4190 is, that is point.  More precisely, on terminals where the cursor
4191 appears to be on top of a character, point is immediately before the
4192 character.  In Emacs Lisp, point is an integer.  The first character in
4193 a buffer is number one, the second is number two, and so on.  The
4194 function @code{point} returns the current position of the cursor as a
4195 number.  Each buffer has its own value for point.
4197 The @dfn{mark} is another position in the buffer; its value can be set
4198 with a command such as @kbd{C-@key{SPC}} (@code{set-mark-command}).  If
4199 a mark has been set, you can use the command @kbd{C-x C-x}
4200 (@code{exchange-point-and-mark}) to cause the cursor to jump to the mark
4201 and set the mark to be the previous position of point.  In addition, if
4202 you set another mark, the position of the previous mark is saved in the
4203 mark ring.  Many mark positions can be saved this way.  You can jump the
4204 cursor to a saved mark by typing @kbd{C-u C-@key{SPC}} one or more
4205 times.
4207 The part of the buffer between point and mark is called @dfn{the
4208 region}.  Numerous commands work on the region, including
4209 @code{center-region}, @code{count-lines-region}, @code{kill-region}, and
4210 @code{print-region}.
4212 The @code{save-excursion} special form saves the location of point and
4213 restores this position after the code within the body of the
4214 special form is evaluated by the Lisp interpreter.  Thus, if point were
4215 in the beginning of a piece of text and some code moved point to the end
4216 of the buffer, the @code{save-excursion} would put point back to where
4217 it was before, after the expressions in the body of the function were
4218 evaluated.
4220 In Emacs, a function frequently moves point as part of its internal
4221 workings even though a user would not expect this.  For example,
4222 @code{count-lines-region} moves point.  To prevent the user from being
4223 bothered by jumps that are both unexpected and (from the user's point of
4224 view) unnecessary, @code{save-excursion} is often used to keep point in
4225 the location expected by the user.  The use of
4226 @code{save-excursion} is good housekeeping.
4228 To make sure the house stays clean, @code{save-excursion} restores the
4229 value of point even if something goes wrong in the code inside
4230 of it (or, to be more precise and to use the proper jargon, ``in case of
4231 abnormal exit'').  This feature is very helpful.
4233 In addition to recording the value of point,
4234 @code{save-excursion} keeps track of the current buffer, and restores
4235 it, too.  This means you can write code that will change the buffer and
4236 have @code{save-excursion} switch you back to the original buffer.
4237 This is how @code{save-excursion} is used in @code{append-to-buffer}.
4238 (@xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}}.)
4240 @node Template for save-excursion
4241 @subsection Template for a @code{save-excursion} Expression
4243 @need 800
4244 The template for code using @code{save-excursion} is simple:
4246 @smallexample
4247 @group
4248 (save-excursion
4249   @var{body}@dots{})
4250 @end group
4251 @end smallexample
4253 @noindent
4254 The body of the function is one or more expressions that will be
4255 evaluated in sequence by the Lisp interpreter.  If there is more than
4256 one expression in the body, the value of the last one will be returned
4257 as the value of the @code{save-excursion} function.  The other
4258 expressions in the body are evaluated only for their side effects; and
4259 @code{save-excursion} itself is used only for its side effect (which
4260 is restoring the position of point).
4262 @need 1250
4263 In more detail, the template for a @code{save-excursion} expression
4264 looks like this:
4266 @smallexample
4267 @group
4268 (save-excursion
4269   @var{first-expression-in-body}
4270   @var{second-expression-in-body}
4271   @var{third-expression-in-body}
4272    @dots{}
4273   @var{last-expression-in-body})
4274 @end group
4275 @end smallexample
4277 @noindent
4278 An expression, of course, may be a symbol on its own or a list.
4280 In Emacs Lisp code, a @code{save-excursion} expression often occurs
4281 within the body of a @code{let} expression.  It looks like this:
4283 @smallexample
4284 @group
4285 (let @var{varlist}
4286   (save-excursion
4287     @var{body}@dots{}))
4288 @end group
4289 @end smallexample
4291 @node Review
4292 @section Review
4294 In the last few chapters we have introduced a macro and a fair number
4295 of functions and special forms.  Here they are described in brief,
4296 along with a few similar functions that have not been mentioned yet.
4298 @table @code
4299 @item eval-last-sexp
4300 Evaluate the last symbolic expression before the current location of
4301 point.  The value is printed in the echo area unless the function is
4302 invoked with an argument; in that case, the output is printed in the
4303 current buffer.  This command is normally bound to @kbd{C-x C-e}.
4305 @item defun
4306 Define function.  This macro has up to five parts: the name, a
4307 template for the arguments that will be passed to the function,
4308 documentation, an optional interactive declaration, and the body of
4309 the definition.
4311 @need 1250
4312 For example, in an early version of Emacs, the function definition was
4313 as follows.  (It is slightly more complex now that it seeks the first
4314 non-whitespace character rather than the first visible character.)
4316 @smallexample
4317 @group
4318 (defun back-to-indentation ()
4319   "Move point to first visible character on line."
4320   (interactive)
4321   (beginning-of-line 1)
4322   (skip-chars-forward " \t"))
4323 @end group
4324 @end smallexample
4326 @ignore
4327 In GNU Emacs 22,
4329 (defun backward-to-indentation (&optional arg)
4330   "Move backward ARG lines and position at first nonblank character."
4331   (interactive "p")
4332   (forward-line (- (or arg 1)))
4333   (skip-chars-forward " \t"))
4335 (defun back-to-indentation ()
4336   "Move point to the first non-whitespace character on this line."
4337   (interactive)
4338   (beginning-of-line 1)
4339   (skip-syntax-forward " " (line-end-position))
4340   ;; Move back over chars that have whitespace syntax but have the p flag.
4341   (backward-prefix-chars))
4342 @end ignore
4344 @item interactive
4345 Declare to the interpreter that the function can be used
4346 interactively.  This special form may be followed by a string with one
4347 or more parts that pass the information to the arguments of the
4348 function, in sequence.  These parts may also tell the interpreter to
4349 prompt for information.  Parts of the string are separated by
4350 newlines, @samp{\n}.
4352 @need 1000
4353 Common code characters are:
4355 @table @code
4356 @item b
4357 The name of an existing buffer.
4359 @item f
4360 The name of an existing file.
4362 @item p
4363 The numeric prefix argument.  (Note that this @code{p} is lower case.)
4365 @item r
4366 Point and the mark, as two numeric arguments, smallest first.  This
4367 is the only code letter that specifies two successive arguments
4368 rather than one.
4369 @end table
4371 @xref{Interactive Codes, , Code Characters for @samp{interactive},
4372 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a complete list of
4373 code characters.
4375 @item let
4376 Declare that a list of variables is for use within the body of the
4377 @code{let} and give them an initial value, either @code{nil} or a
4378 specified value; then evaluate the rest of the expressions in the body
4379 of the @code{let} and return the value of the last one.  Inside the
4380 body of the @code{let}, the Lisp interpreter does not see the values of
4381 the variables of the same names that are bound outside of the
4382 @code{let}.
4384 @need 1250
4385 For example,
4387 @smallexample
4388 @group
4389 (let ((foo (buffer-name))
4390       (bar (buffer-size)))
4391   (message
4392    "This buffer is %s and has %d characters."
4393    foo bar))
4394 @end group
4395 @end smallexample
4397 @item save-excursion
4398 Record the values of point and the current buffer before
4399 evaluating the body of this special form.  Restore the value of point and
4400 buffer afterward.
4402 @need 1250
4403 For example,
4405 @smallexample
4406 @group
4407 (message "We are %d characters into this buffer."
4408          (- (point)
4409             (save-excursion
4410               (goto-char (point-min)) (point))))
4411 @end group
4412 @end smallexample
4414 @item if
4415 Evaluate the first argument to the function; if it is true, evaluate
4416 the second argument; else evaluate the third argument, if there is one.
4418 The @code{if} special form is called a @dfn{conditional}.  There are
4419 other conditionals in Emacs Lisp, but @code{if} is perhaps the most
4420 commonly used.
4422 @need 1250
4423 For example,
4425 @smallexample
4426 @group
4427 (if (= 22 emacs-major-version)
4428     (message "This is version 22 Emacs")
4429   (message "This is not version 22 Emacs"))
4430 @end group
4431 @end smallexample
4433 @need 1250
4434 @item <
4435 @itemx >
4436 @itemx <=
4437 @itemx >=
4438 The @code{<} function tests whether its first argument is smaller than
4439 its second argument.  A corresponding function, @code{>}, tests whether
4440 the first argument is greater than the second.  Likewise, @code{<=}
4441 tests whether the first argument is less than or equal to the second and
4442 @code{>=} tests whether the first argument is greater than or equal to
4443 the second.  In all cases, both arguments must be numbers or markers
4444 (markers indicate positions in buffers).
4446 @need 800
4447 @item =
4448 The @code{=} function tests whether two arguments, both numbers or
4449 markers, are equal.
4451 @need 1250
4452 @item equal
4453 @itemx eq
4454 Test whether two objects are the same.  @code{equal} uses one meaning
4455 of the word ``same'' and @code{eq} uses another:  @code{equal} returns
4456 true if the two objects have a similar structure and contents, such as
4457 two copies of the same book.  On the other hand, @code{eq}, returns
4458 true if both arguments are actually the same object.
4459 @findex equal
4460 @findex eq
4462 @need 1250
4463 @item string<
4464 @itemx string-lessp
4465 @itemx string=
4466 @itemx string-equal
4467 The @code{string-lessp} function tests whether its first argument is
4468 smaller than the second argument.  A shorter, alternative name for the
4469 same function (a @code{defalias}) is @code{string<}.
4471 The arguments to @code{string-lessp} must be strings or symbols; the
4472 ordering is lexicographic, so case is significant.  The print names of
4473 symbols are used instead of the symbols themselves.
4475 @cindex @samp{empty string} defined
4476 An empty string, @samp{""}, a string with no characters in it, is
4477 smaller than any string of characters.
4479 @code{string-equal} provides the corresponding test for equality.  Its
4480 shorter, alternative name is @code{string=}.  There are no string test
4481 functions that correspond to @var{>}, @code{>=}, or @code{<=}.
4483 @item message
4484 Print a message in the echo area.  The first argument is a string that
4485 can contain @samp{%s}, @samp{%d}, or @samp{%c} to print the value of
4486 arguments that follow the string.  The argument used by @samp{%s} must
4487 be a string or a symbol; the argument used by @samp{%d} must be a
4488 number.  The argument used by @samp{%c} must be an @sc{ascii} code
4489 number; it will be printed as the character with that @sc{ascii} code.
4490 (Various other %-sequences have not been mentioned.)
4492 @item setq
4493 @itemx set
4494 The @code{setq} function sets the value of its first argument to the
4495 value of the second argument.  The first argument is automatically
4496 quoted by @code{setq}.  It does the same for succeeding pairs of
4497 arguments.  Another function, @code{set}, takes only two arguments and
4498 evaluates both of them before setting the value returned by its first
4499 argument to the value returned by its second argument.
4501 @item buffer-name
4502 Without an argument, return the name of the buffer, as a string.
4504 @item buffer-file-name
4505 Without an argument, return the name of the file the buffer is
4506 visiting.
4508 @item current-buffer
4509 Return the buffer in which Emacs is active; it may not be
4510 the buffer that is visible on the screen.
4512 @item other-buffer
4513 Return the most recently selected buffer (other than the buffer passed
4514 to @code{other-buffer} as an argument and other than the current
4515 buffer).
4517 @item switch-to-buffer
4518 Select a buffer for Emacs to be active in and display it in the current
4519 window so users can look at it.  Usually bound to @kbd{C-x b}.
4521 @item set-buffer
4522 Switch Emacs's attention to a buffer on which programs will run.  Don't
4523 alter what the window is showing.
4525 @item buffer-size
4526 Return the number of characters in the current buffer.
4528 @item point
4529 Return the value of the current position of the cursor, as an
4530 integer counting the number of characters from the beginning of the
4531 buffer.
4533 @item point-min
4534 Return the minimum permissible value of point in
4535 the current buffer.  This is 1, unless narrowing is in effect.
4537 @item point-max
4538 Return the value of the maximum permissible value of point in the
4539 current buffer.  This is the end of the buffer, unless narrowing is in
4540 effect.
4541 @end table
4543 @need 1500
4544 @node defun Exercises
4545 @section Exercises
4547 @itemize @bullet
4548 @item
4549 Write a non-interactive function that doubles the value of its
4550 argument, a number.  Make that function interactive.
4552 @item
4553 Write a function that tests whether the current value of
4554 @code{fill-column} is greater than the argument passed to the function,
4555 and if so, prints an appropriate message.
4556 @end itemize
4558 @node Buffer Walk Through
4559 @chapter A Few Buffer-Related Functions
4561 In this chapter we study in detail several of the functions used in GNU
4562 Emacs.  This is called a ``walk-through''.  These functions are used as
4563 examples of Lisp code, but are not imaginary examples; with the
4564 exception of the first, simplified function definition, these functions
4565 show the actual code used in GNU Emacs.  You can learn a great deal from
4566 these definitions.  The functions described here are all related to
4567 buffers.  Later, we will study other functions.
4569 @menu
4570 * Finding More::                How to find more information.
4571 * simplified-beginning-of-buffer::  Shows @code{goto-char},
4572                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
4573 * mark-whole-buffer::           Almost the same as @code{beginning-of-buffer}.
4574 * append-to-buffer::            Uses @code{save-excursion} and
4575                                 @code{insert-buffer-substring}.
4576 * Buffer Related Review::       Review.
4577 * Buffer Exercises::
4578 @end menu
4580 @node Finding More
4581 @section Finding More Information
4583 @findex describe-function, @r{introduced}
4584 @cindex Find function documentation
4585 In this walk-through, I will describe each new function as we come to
4586 it, sometimes in detail and sometimes briefly.  If you are interested,
4587 you can get the full documentation of any Emacs Lisp function at any
4588 time by typing @kbd{C-h f} and then the name of the function (and then
4589 @key{RET}).  Similarly, you can get the full documentation for a
4590 variable by typing @kbd{C-h v} and then the name of the variable (and
4591 then @key{RET}).
4593 @cindex Find source of function
4594 @c In version 22, tells location both of C and of Emacs Lisp
4595 Also, @code{describe-function} will tell you the location of the
4596 function definition.
4598 Put point into the name of the file that contains the function and
4599 press the @key{RET} key.  In this case, @key{RET} means
4600 @code{push-button} rather than ``return'' or ``enter''.  Emacs will take
4601 you directly to the function definition.
4603 @ignore
4604 Not In version 22
4606 If you move point over the file name and press
4607 the @key{RET} key, which in this case means @code{help-follow} rather
4608 than ``return'' or ``enter'', Emacs will take you directly to the function
4609 definition.
4610 @end ignore
4612 More generally, if you want to see a function in its original source
4613 file, you can use the @code{find-tag} function to jump to it.
4614 @code{find-tag} works with a wide variety of languages, not just
4615 Lisp, and C, and it works with non-programming text as well.  For
4616 example, @code{find-tag} will jump to the various nodes in the
4617 Texinfo source file of this document.
4618 The @code{find-tag} function depends on @dfn{tags tables} that record
4619 the locations of the functions, variables, and other items to which
4620 @code{find-tag} jumps.
4622 To use the @code{find-tag} command, type @kbd{M-.}  (i.e., press the
4623 period key while holding down the @key{META} key, or else type the
4624 @key{ESC} key and then type the period key), and then, at the prompt,
4625 type in the name of the function whose source code you want to see,
4626 such as @code{mark-whole-buffer}, and then type @key{RET}.  Emacs will
4627 switch buffers and display the source code for the function on your
4628 screen.  To switch back to your current buffer, type @kbd{C-x b
4629 @key{RET}}.  (On some keyboards, the @key{META} key is labeled
4630 @key{ALT}.)
4632 @c !!! 22.1.1 tags table location in this paragraph
4633 @cindex TAGS table, specifying
4634 @findex find-tag
4635 Depending on how the initial default values of your copy of Emacs are
4636 set, you may also need to specify the location of your tags table,
4637 which is a file called @file{TAGS}.  For example, if you are
4638 interested in Emacs sources, the tags table you will most likely want,
4639 if it has already been created for you, will be in a subdirectory of
4640 the @file{/usr/local/share/emacs/} directory; thus you would use the
4641 @code{M-x visit-tags-table} command and specify a pathname such as
4642 @file{/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/TAGS}.  If the tags table
4643 has not already been created, you will have to create it yourself.  It
4644 will be in a file such as @file{/usr/local/src/emacs/src/TAGS}.
4646 @need 1250
4647 To create a @file{TAGS} file in a specific directory, switch to that
4648 directory in Emacs using @kbd{M-x cd} command, or list the directory
4649 with @kbd{C-x d} (@code{dired}).  Then run the compile command, with
4650 @w{@code{etags *.el}} as the command to execute:
4652 @smallexample
4653 M-x compile RET etags *.el RET
4654 @end smallexample
4656 For more information, see @ref{etags, , Create Your Own @file{TAGS} File}.
4658 After you become more familiar with Emacs Lisp, you will find that you will
4659 frequently use @code{find-tag} to navigate your way around source code;
4660 and you will create your own @file{TAGS} tables.
4662 @cindex Library, as term for ``file''
4663 Incidentally, the files that contain Lisp code are conventionally
4664 called @dfn{libraries}.  The metaphor is derived from that of a
4665 specialized library, such as a law library or an engineering library,
4666 rather than a general library.  Each library, or file, contains
4667 functions that relate to a particular topic or activity, such as
4668 @file{abbrev.el} for handling abbreviations and other typing
4669 shortcuts, and @file{help.el} for help.  (Sometimes several
4670 libraries provide code for a single activity, as the various
4671 @file{rmail@dots{}} files provide code for reading electronic mail.)
4672 In @cite{The GNU Emacs Manual}, you will see sentences such as ``The
4673 @kbd{C-h p} command lets you search the standard Emacs Lisp libraries
4674 by topic keywords.''
4676 @node simplified-beginning-of-buffer
4677 @section A Simplified @code{beginning-of-buffer} Definition
4678 @findex simplified-beginning-of-buffer
4680 The @code{beginning-of-buffer} command is a good function to start with
4681 since you are likely to be familiar with it and it is easy to
4682 understand.  Used as an interactive command, @code{beginning-of-buffer}
4683 moves the cursor to the beginning of the buffer, leaving the mark at the
4684 previous position.  It is generally bound to @kbd{M-<}.
4686 In this section, we will discuss a shortened version of the function
4687 that shows how it is most frequently used.  This shortened function
4688 works as written, but it does not contain the code for a complex option.
4689 In another section, we will describe the entire function.
4690 (@xref{beginning-of-buffer, , Complete Definition of
4691 @code{beginning-of-buffer}}.)
4693 Before looking at the code, let's consider what the function
4694 definition has to contain: it must include an expression that makes
4695 the function interactive so it can be called by typing @kbd{M-x
4696 beginning-of-buffer} or by typing a keychord such as @kbd{M-<}; it
4697 must include code to leave a mark at the original position in the
4698 buffer; and it must include code to move the cursor to the beginning
4699 of the buffer.
4701 @need 1250
4702 Here is the complete text of the shortened version of the function:
4704 @smallexample
4705 @group
4706 (defun simplified-beginning-of-buffer ()
4707   "Move point to the beginning of the buffer;
4708 leave mark at previous position."
4709   (interactive)
4710   (push-mark)
4711   (goto-char (point-min)))
4712 @end group
4713 @end smallexample
4715 Like all function definitions, this definition has five parts following
4716 the macro @code{defun}:
4718 @enumerate
4719 @item
4720 The name: in this example, @code{simplified-beginning-of-buffer}.
4722 @item
4723 A list of the arguments: in this example, an empty list, @code{()},
4725 @item
4726 The documentation string.
4728 @item
4729 The interactive expression.
4731 @item
4732 The body.
4733 @end enumerate
4735 @noindent
4736 In this function definition, the argument list is empty; this means that
4737 this function does not require any arguments.  (When we look at the
4738 definition for the complete function, we will see that it may be passed
4739 an optional argument.)
4741 The interactive expression tells Emacs that the function is intended to
4742 be used interactively.  In this example, @code{interactive} does not have
4743 an argument because @code{simplified-beginning-of-buffer} does not
4744 require one.
4746 @need 800
4747 The body of the function consists of the two lines:
4749 @smallexample
4750 @group
4751 (push-mark)
4752 (goto-char (point-min))
4753 @end group
4754 @end smallexample
4756 The first of these lines is the expression, @code{(push-mark)}.  When
4757 this expression is evaluated by the Lisp interpreter, it sets a mark at
4758 the current position of the cursor, wherever that may be.  The position
4759 of this mark is saved in the mark ring.
4761 The next line is @code{(goto-char (point-min))}.  This expression
4762 jumps the cursor to the minimum point in the buffer, that is, to the
4763 beginning of the buffer (or to the beginning of the accessible portion
4764 of the buffer if it is narrowed.  @xref{Narrowing & Widening, ,
4765 Narrowing and Widening}.)
4767 The @code{push-mark} command sets a mark at the place where the cursor
4768 was located before it was moved to the beginning of the buffer by the
4769 @code{(goto-char (point-min))} expression.  Consequently, you can, if
4770 you wish, go back to where you were originally by typing @kbd{C-x C-x}.
4772 That is all there is to the function definition!
4774 @findex describe-function
4775 When you are reading code such as this and come upon an unfamiliar
4776 function, such as @code{goto-char}, you can find out what it does by
4777 using the @code{describe-function} command.  To use this command, type
4778 @kbd{C-h f} and then type in the name of the function and press
4779 @key{RET}.  The @code{describe-function} command will print the
4780 function's documentation string in a @file{*Help*} window.  For
4781 example, the documentation for @code{goto-char} is:
4783 @smallexample
4784 @group
4785 Set point to POSITION, a number or marker.
4786 Beginning of buffer is position (point-min), end is (point-max).
4787 @end group
4788 @end smallexample
4790 @noindent
4791 The function's one argument is the desired position.
4793 @noindent
4794 (The prompt for @code{describe-function} will offer you the symbol
4795 under or preceding the cursor, so you can save typing by positioning
4796 the cursor right over or after the function and then typing @kbd{C-h f
4797 @key{RET}}.)
4799 The @code{end-of-buffer} function definition is written in the same way as
4800 the @code{beginning-of-buffer} definition except that the body of the
4801 function contains the expression @code{(goto-char (point-max))} in place
4802 of @code{(goto-char (point-min))}.
4804 @node mark-whole-buffer
4805 @section The Definition of @code{mark-whole-buffer}
4806 @findex mark-whole-buffer
4808 The @code{mark-whole-buffer} function is no harder to understand than the
4809 @code{simplified-beginning-of-buffer} function.  In this case, however,
4810 we will look at the complete function, not a shortened version.
4812 The @code{mark-whole-buffer} function is not as commonly used as the
4813 @code{beginning-of-buffer} function, but is useful nonetheless: it
4814 marks a whole buffer as a region by putting point at the beginning and
4815 a mark at the end of the buffer.  It is generally bound to @kbd{C-x
4818 @menu
4819 * mark-whole-buffer overview::
4820 * Body of mark-whole-buffer::   Only three lines of code.
4821 @end menu
4823 @ifnottex
4824 @node mark-whole-buffer overview
4825 @unnumberedsubsec An overview of @code{mark-whole-buffer}
4826 @end ifnottex
4828 @need 1250
4829 In GNU Emacs 22, the code for the complete function looks like this:
4831 @smallexample
4832 @group
4833 (defun mark-whole-buffer ()
4834   "Put point at beginning and mark at end of buffer.
4835 You probably should not use this function in Lisp programs;
4836 it is usually a mistake for a Lisp function to use any subroutine
4837 that uses or sets the mark."
4838   (interactive)
4839   (push-mark (point))
4840   (push-mark (point-max) nil t)
4841   (goto-char (point-min)))
4842 @end group
4843 @end smallexample
4845 @need 1250
4846 Like all other functions, the @code{mark-whole-buffer} function fits
4847 into the template for a function definition.  The template looks like
4848 this:
4850 @smallexample
4851 @group
4852 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
4853   "@var{documentation}@dots{}"
4854   (@var{interactive-expression}@dots{})
4855   @var{body}@dots{})
4856 @end group
4857 @end smallexample
4859 Here is how the function works: the name of the function is
4860 @code{mark-whole-buffer}; it is followed by an empty argument list,
4861 @samp{()}, which means that the function does not require arguments.
4862 The documentation comes next.
4864 The next line is an @code{(interactive)} expression that tells Emacs
4865 that the function will be used interactively.  These details are similar
4866 to the @code{simplified-beginning-of-buffer} function described in the
4867 previous section.
4869 @need 1250
4870 @node Body of mark-whole-buffer
4871 @subsection Body of @code{mark-whole-buffer}
4873 The body of the @code{mark-whole-buffer} function consists of three
4874 lines of code:
4876 @c GNU Emacs 22
4877 @smallexample
4878 @group
4879 (push-mark (point))
4880 (push-mark (point-max) nil t)
4881 (goto-char (point-min))
4882 @end group
4883 @end smallexample
4885 The first of these lines is the expression, @code{(push-mark (point))}.
4887 This line does exactly the same job as the first line of the body of
4888 the @code{simplified-beginning-of-buffer} function, which is written
4889 @code{(push-mark)}.  In both cases, the Lisp interpreter sets a mark
4890 at the current position of the cursor.
4892 I don't know why the expression in @code{mark-whole-buffer} is written
4893 @code{(push-mark (point))} and the expression in
4894 @code{beginning-of-buffer} is written @code{(push-mark)}.  Perhaps
4895 whoever wrote the code did not know that the arguments for
4896 @code{push-mark} are optional and that if @code{push-mark} is not
4897 passed an argument, the function automatically sets mark at the
4898 location of point by default.  Or perhaps the expression was written
4899 so as to parallel the structure of the next line.  In any case, the
4900 line causes Emacs to determine the position of point and set a mark
4901 there.
4903 In earlier versions of GNU Emacs, the next line of
4904 @code{mark-whole-buffer} was @code{(push-mark (point-max))}.  This
4905 expression sets a mark at the point in the buffer that has the highest
4906 number.  This will be the end of the buffer (or, if the buffer is
4907 narrowed, the end of the accessible portion of the buffer.
4908 @xref{Narrowing & Widening, , Narrowing and Widening}, for more about
4909 narrowing.)  After this mark has been set, the previous mark, the one
4910 set at point, is no longer set, but Emacs remembers its position, just
4911 as all other recent marks are always remembered.  This means that you
4912 can, if you wish, go back to that position by typing @kbd{C-u
4913 C-@key{SPC}} twice.
4915 @need 1250
4916 In GNU Emacs 22, the @code{(point-max)} is slightly more complicated.
4917 The line reads
4919 @smallexample
4920 (push-mark (point-max) nil t)
4921 @end smallexample
4923 @noindent
4924 The expression works nearly the same as before.  It sets a mark at the
4925 highest numbered place in the buffer that it can.  However, in this
4926 version, @code{push-mark} has two additional arguments.  The second
4927 argument to @code{push-mark} is @code{nil}.  This tells the function
4928 it @emph{should} display a message that says ``Mark set'' when it pushes
4929 the mark.  The third argument is @code{t}.  This tells
4930 @code{push-mark} to activate the mark when Transient Mark mode is
4931 turned on.  Transient Mark mode highlights the currently active
4932 region.  It is often turned off.
4934 Finally, the last line of the function is @code{(goto-char
4935 (point-min)))}.  This is written exactly the same way as it is written
4936 in @code{beginning-of-buffer}.  The expression moves the cursor to
4937 the minimum point in the buffer, that is, to the beginning of the buffer
4938 (or to the beginning of the accessible portion of the buffer).  As a
4939 result of this, point is placed at the beginning of the buffer and mark
4940 is set at the end of the buffer.  The whole buffer is, therefore, the
4941 region.
4943 @c FIXME: the definition of append-to-buffer has been changed (in
4944 @c 2010-03-30).
4945 @node append-to-buffer
4946 @section The Definition of @code{append-to-buffer}
4947 @findex append-to-buffer
4949 The @code{append-to-buffer} command is more complex than the
4950 @code{mark-whole-buffer} command.  What it does is copy the region
4951 (that is, the part of the buffer between point and mark) from the
4952 current buffer to a specified buffer.
4954 @menu
4955 * append-to-buffer overview::
4956 * append interactive::          A two part interactive expression.
4957 * append-to-buffer body::       Incorporates a @code{let} expression.
4958 * append save-excursion::       How the @code{save-excursion} works.
4959 @end menu
4961 @ifnottex
4962 @node append-to-buffer overview
4963 @unnumberedsubsec An Overview of @code{append-to-buffer}
4964 @end ifnottex
4966 @findex insert-buffer-substring
4967 The @code{append-to-buffer} command uses the
4968 @code{insert-buffer-substring} function to copy the region.
4969 @code{insert-buffer-substring} is described by its name: it takes a
4970 substring from a buffer, and inserts it into another buffer.
4972 Most of @code{append-to-buffer} is
4973 concerned with setting up the conditions for
4974 @code{insert-buffer-substring} to work: the code must specify both the
4975 buffer to which the text will go, the window it comes from and goes
4976 to, and the region that will be copied.
4978 @need 1250
4979 Here is the complete text of the function:
4981 @smallexample
4982 @group
4983 (defun append-to-buffer (buffer start end)
4984   "Append to specified buffer the text of the region.
4985 It is inserted into that buffer before its point.
4986 @end group
4988 @group
4989 When calling from a program, give three arguments:
4990 BUFFER (or buffer name), START and END.
4991 START and END specify the portion of the current buffer to be copied."
4992   (interactive
4993    (list (read-buffer "Append to buffer: " (other-buffer
4994                                             (current-buffer) t))
4995          (region-beginning) (region-end)))
4996 @end group
4997 @group
4998   (let ((oldbuf (current-buffer)))
4999     (save-excursion
5000       (let* ((append-to (get-buffer-create buffer))
5001              (windows (get-buffer-window-list append-to t t))
5002              point)
5003         (set-buffer append-to)
5004         (setq point (point))
5005         (barf-if-buffer-read-only)
5006         (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5007         (dolist (window windows)
5008           (when (= (window-point window) point)
5009             (set-window-point window (point))))))))
5010 @end group
5011 @end smallexample
5013 The function can be understood by looking at it as a series of
5014 filled-in templates.
5016 The outermost template is for the function definition.  In this
5017 function, it looks like this (with several slots filled in):
5019 @smallexample
5020 @group
5021 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5022   "@var{documentation}@dots{}"
5023   (interactive @dots{})
5024   @var{body}@dots{})
5025 @end group
5026 @end smallexample
5028 The first line of the function includes its name and three arguments.
5029 The arguments are the @code{buffer} to which the text will be copied, and
5030 the @code{start} and @code{end} of the region in the current buffer that
5031 will be copied.
5033 The next part of the function is the documentation, which is clear and
5034 complete.  As is conventional, the three arguments are written in
5035 upper case so you will notice them easily.  Even better, they are
5036 described in the same order as in the argument list.
5038 Note that the documentation distinguishes between a buffer and its
5039 name.  (The function can handle either.)
5041 @node append interactive
5042 @subsection The @code{append-to-buffer} Interactive Expression
5044 Since the @code{append-to-buffer} function will be used interactively,
5045 the function must have an @code{interactive} expression.  (For a
5046 review of @code{interactive}, see @ref{Interactive, , Making a
5047 Function Interactive}.)  The expression reads as follows:
5049 @smallexample
5050 @group
5051 (interactive
5052  (list (read-buffer
5053         "Append to buffer: "
5054         (other-buffer (current-buffer) t))
5055        (region-beginning)
5056        (region-end)))
5057 @end group
5058 @end smallexample
5060 @noindent
5061 This expression is not one with letters standing for parts, as
5062 described earlier.  Instead, it starts a list with these parts:
5064 The first part of the list is an expression to read the name of a
5065 buffer and return it as a string.  That is @code{read-buffer}.  The
5066 function requires a prompt as its first argument, @samp{"Append to
5067 buffer: "}.  Its second argument tells the command what value to
5068 provide if you don't specify anything.
5070 In this case that second argument is an expression containing the
5071 function @code{other-buffer}, an exception, and a @samp{t}, standing
5072 for true.
5074 The first argument to @code{other-buffer}, the exception, is yet
5075 another function, @code{current-buffer}.  That is not going to be
5076 returned.  The second argument is the symbol for true, @code{t}. that
5077 tells @code{other-buffer} that it may show visible buffers (except in
5078 this case, it will not show the current buffer, which makes sense).
5080 @need 1250
5081 The expression looks like this:
5083 @smallexample
5084 (other-buffer (current-buffer) t)
5085 @end smallexample
5087 The second and third arguments to the @code{list} expression are
5088 @code{(region-beginning)} and @code{(region-end)}.  These two
5089 functions specify the beginning and end of the text to be appended.
5091 @need 1250
5092 Originally, the command used the letters @samp{B} and @samp{r}.
5093 The whole @code{interactive} expression looked like this:
5095 @smallexample
5096 (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
5097 @end smallexample
5099 @noindent
5100 But when that was done, the default value of the buffer switched to
5101 was invisible.  That was not wanted.
5103 (The prompt was separated from the second argument with a newline,
5104 @samp{\n}.  It was followed by an @samp{r} that told Emacs to bind the
5105 two arguments that follow the symbol @code{buffer} in the function's
5106 argument list (that is, @code{start} and @code{end}) to the values of
5107 point and mark.  That argument worked fine.)
5109 @node append-to-buffer body
5110 @subsection The Body of @code{append-to-buffer}
5112 @ignore
5113 in GNU Emacs 22   in    /usr/local/src/emacs/lisp/simple.el
5115 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5116   "Append to specified buffer the text of the region.
5117 It is inserted into that buffer before its point.
5119 When calling from a program, give three arguments:
5120 BUFFER (or buffer name), START and END.
5121 START and END specify the portion of the current buffer to be copied."
5122   (interactive
5123    (list (read-buffer "Append to buffer: " (other-buffer (current-buffer) t))
5124          (region-beginning) (region-end)))
5125   (let ((oldbuf (current-buffer)))
5126     (save-excursion
5127       (let* ((append-to (get-buffer-create buffer))
5128              (windows (get-buffer-window-list append-to t t))
5129              point)
5130         (set-buffer append-to)
5131         (setq point (point))
5132         (barf-if-buffer-read-only)
5133         (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5134         (dolist (window windows)
5135           (when (= (window-point window) point)
5136             (set-window-point window (point))))))))
5137 @end ignore
5139 The body of the @code{append-to-buffer} function begins with @code{let}.
5141 As we have seen before (@pxref{let, , @code{let}}), the purpose of a
5142 @code{let} expression is to create and give initial values to one or
5143 more variables that will only be used within the body of the
5144 @code{let}.  This means that such a variable will not be confused with
5145 any variable of the same name outside the @code{let} expression.
5147 We can see how the @code{let} expression fits into the function as a
5148 whole by showing a template for @code{append-to-buffer} with the
5149 @code{let} expression in outline:
5151 @smallexample
5152 @group
5153 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5154   "@var{documentation}@dots{}"
5155   (interactive @dots{})
5156   (let ((@var{variable} @var{value}))
5157         @var{body}@dots{})
5158 @end group
5159 @end smallexample
5161 The @code{let} expression has three elements:
5163 @enumerate
5164 @item
5165 The symbol @code{let};
5167 @item
5168 A varlist containing, in this case, a single two-element list,
5169 @code{(@var{variable} @var{value})};
5171 @item
5172 The body of the @code{let} expression.
5173 @end enumerate
5175 @need 800
5176 In the @code{append-to-buffer} function, the varlist looks like this:
5178 @smallexample
5179 (oldbuf (current-buffer))
5180 @end smallexample
5182 @noindent
5183 In this part of the @code{let} expression, the one variable,
5184 @code{oldbuf}, is bound to the value returned by the
5185 @code{(current-buffer)} expression.  The variable, @code{oldbuf}, is
5186 used to keep track of the buffer in which you are working and from
5187 which you will copy.
5189 The element or elements of a varlist are surrounded by a set of
5190 parentheses so the Lisp interpreter can distinguish the varlist from
5191 the body of the @code{let}.  As a consequence, the two-element list
5192 within the varlist is surrounded by a circumscribing set of parentheses.
5193 The line looks like this:
5195 @smallexample
5196 @group
5197 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5198   @dots{} )
5199 @end group
5200 @end smallexample
5202 @noindent
5203 The two parentheses before @code{oldbuf} might surprise you if you did
5204 not realize that the first parenthesis before @code{oldbuf} marks the
5205 boundary of the varlist and the second parenthesis marks the beginning
5206 of the two-element list, @code{(oldbuf (current-buffer))}.
5208 @node append save-excursion
5209 @subsection @code{save-excursion} in @code{append-to-buffer}
5211 The body of the @code{let} expression in @code{append-to-buffer}
5212 consists of a @code{save-excursion} expression.
5214 The @code{save-excursion} function saves the location of point, and restores it
5215 to that position after the expressions in the
5216 body of the @code{save-excursion} complete execution.  In addition,
5217 @code{save-excursion} keeps track of the original buffer, and
5218 restores it.  This is how @code{save-excursion} is used in
5219 @code{append-to-buffer}.
5221 @need 1500
5222 @cindex Indentation for formatting
5223 @cindex Formatting convention
5224 Incidentally, it is worth noting here that a Lisp function is normally
5225 formatted so that everything that is enclosed in a multi-line spread is
5226 indented more to the right than the first symbol.  In this function
5227 definition, the @code{let} is indented more than the @code{defun}, and
5228 the @code{save-excursion} is indented more than the @code{let}, like
5229 this:
5231 @smallexample
5232 @group
5233 (defun @dots{}
5234   @dots{}
5235   @dots{}
5236   (let@dots{}
5237     (save-excursion
5238       @dots{}
5239 @end group
5240 @end smallexample
5242 @need 1500
5243 @noindent
5244 This formatting convention makes it easy to see that the lines in
5245 the body of the @code{save-excursion} are enclosed by the parentheses
5246 associated with @code{save-excursion}, just as the
5247 @code{save-excursion} itself is enclosed by the parentheses associated
5248 with the @code{let}:
5250 @smallexample
5251 @group
5252 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5253   (save-excursion
5254     @dots{}
5255     (set-buffer @dots{})
5256     (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5257     @dots{}))
5258 @end group
5259 @end smallexample
5261 @need 1200
5262 The use of the @code{save-excursion} function can be viewed as a process
5263 of filling in the slots of a template:
5265 @smallexample
5266 @group
5267 (save-excursion
5268   @var{first-expression-in-body}
5269   @var{second-expression-in-body}
5270    @dots{}
5271   @var{last-expression-in-body})
5272 @end group
5273 @end smallexample
5275 @need 1200
5276 @noindent
5277 In this function, the body of the @code{save-excursion} contains only
5278 one expression, the @code{let*} expression.  You know about a
5279 @code{let} function.  The @code{let*} function is different.  It has a
5280 @samp{*} in its name.  It enables Emacs to set each variable in its
5281 varlist in sequence, one after another.
5283 Its critical feature is that variables later in the varlist can make
5284 use of the values to which Emacs set variables earlier in the varlist.
5285 @xref{fwd-para let, , The @code{let*} expression}.
5287 We will skip functions like @code{let*} and focus on two: the
5288 @code{set-buffer} function and the @code{insert-buffer-substring}
5289 function.
5291 @need 1250
5292 In the old days, the @code{set-buffer} expression was simply
5294 @smallexample
5295 (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5296 @end smallexample
5298 @need 1250
5299 @noindent
5300 but now it is
5302 @smallexample
5303 (set-buffer append-to)
5304 @end smallexample
5306 @noindent
5307 @code{append-to} is bound to @code{(get-buffer-create buffer)} earlier
5308 on in the @code{let*} expression.  That extra binding would not be
5309 necessary except for that @code{append-to} is used later in the
5310 varlist as an argument to @code{get-buffer-window-list}.
5312 @ignore
5313 in GNU Emacs 22
5315   (let ((oldbuf (current-buffer)))
5316     (save-excursion
5317       (let* ((append-to (get-buffer-create buffer))
5318              (windows (get-buffer-window-list append-to t t))
5319              point)
5320         (set-buffer append-to)
5321         (setq point (point))
5322         (barf-if-buffer-read-only)
5323         (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5324         (dolist (window windows)
5325           (when (= (window-point window) point)
5326             (set-window-point window (point))))))))
5327 @end ignore
5329 The @code{append-to-buffer} function definition inserts text from the
5330 buffer in which you are currently to a named buffer.  It happens that
5331 @code{insert-buffer-substring} copies text from another buffer to the
5332 current buffer, just the reverse---that is why the
5333 @code{append-to-buffer} definition starts out with a @code{let} that
5334 binds the local symbol @code{oldbuf} to the value returned by
5335 @code{current-buffer}.
5337 @need 1250
5338 The @code{insert-buffer-substring} expression looks like this:
5340 @smallexample
5341 (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5342 @end smallexample
5344 @noindent
5345 The @code{insert-buffer-substring} function copies a string
5346 @emph{from} the buffer specified as its first argument and inserts the
5347 string into the present buffer.  In this case, the argument to
5348 @code{insert-buffer-substring} is the value of the variable created
5349 and bound by the @code{let}, namely the value of @code{oldbuf}, which
5350 was the current buffer when you gave the @code{append-to-buffer}
5351 command.
5353 After @code{insert-buffer-substring} has done its work,
5354 @code{save-excursion} will restore the action to the original buffer
5355 and @code{append-to-buffer} will have done its job.
5357 @need 800
5358 Written in skeletal form, the workings of the body look like this:
5360 @smallexample
5361 @group
5362 (let (@var{bind-}@code{oldbuf}@var{-to-value-of-}@code{current-buffer})
5363   (save-excursion                       ; @r{Keep track of buffer.}
5364     @var{change-buffer}
5365     @var{insert-substring-from-}@code{oldbuf}@var{-into-buffer})
5367   @var{change-back-to-original-buffer-when-finished}
5368 @var{let-the-local-meaning-of-}@code{oldbuf}@var{-disappear-when-finished}
5369 @end group
5370 @end smallexample
5372 In summary, @code{append-to-buffer} works as follows: it saves the
5373 value of the current buffer in the variable called @code{oldbuf}.  It
5374 gets the new buffer (creating one if need be) and switches Emacs's
5375 attention to it.  Using the value of @code{oldbuf}, it inserts the
5376 region of text from the old buffer into the new buffer; and then using
5377 @code{save-excursion}, it brings you back to your original buffer.
5379 In looking at @code{append-to-buffer}, you have explored a fairly
5380 complex function.  It shows how to use @code{let} and
5381 @code{save-excursion}, and how to change to and come back from another
5382 buffer.  Many function definitions use @code{let},
5383 @code{save-excursion}, and @code{set-buffer} this way.
5385 @node Buffer Related Review
5386 @section Review
5388 Here is a brief summary of the various functions discussed in this chapter.
5390 @table @code
5391 @item describe-function
5392 @itemx describe-variable
5393 Print the documentation for a function or variable.
5394 Conventionally bound to @kbd{C-h f} and @kbd{C-h v}.
5396 @item find-tag
5397 Find the file containing the source for a function or variable and
5398 switch buffers to it, positioning point at the beginning of the item.
5399 Conventionally bound to @kbd{M-.} (that's a period following the
5400 @key{META} key).
5402 @item save-excursion
5403 Save the location of point and restore its value after the
5404 arguments to @code{save-excursion} have been evaluated.  Also, remember
5405 the current buffer and return to it.
5407 @item push-mark
5408 Set mark at a location and record the value of the previous mark on the
5409 mark ring.  The mark is a location in the buffer that will keep its
5410 relative position even if text is added to or removed from the buffer.
5412 @item goto-char
5413 Set point to the location specified by the value of the argument, which
5414 can be a number, a marker,  or an expression that returns the number of
5415 a position, such as @code{(point-min)}.
5417 @item insert-buffer-substring
5418 Copy a region of text from a buffer that is passed to the function as
5419 an argument and insert the region into the current buffer.
5421 @item mark-whole-buffer
5422 Mark the whole buffer as a region.  Normally bound to @kbd{C-x h}.
5424 @item set-buffer
5425 Switch the attention of Emacs to another buffer, but do not change the
5426 window being displayed.  Used when the program rather than a human is
5427 to work on a different buffer.
5429 @item get-buffer-create
5430 @itemx get-buffer
5431 Find a named buffer or create one if a buffer of that name does not
5432 exist.  The @code{get-buffer} function returns @code{nil} if the named
5433 buffer does not exist.
5434 @end table
5436 @need 1500
5437 @node Buffer Exercises
5438 @section Exercises
5440 @itemize @bullet
5441 @item
5442 Write your own @code{simplified-end-of-buffer} function definition;
5443 then test it to see whether it works.
5445 @item
5446 Use @code{if} and @code{get-buffer} to write a function that prints a
5447 message telling you whether a buffer exists.
5449 @item
5450 Using @code{find-tag}, find the source for the @code{copy-to-buffer}
5451 function.
5452 @end itemize
5454 @node More Complex
5455 @chapter A Few More Complex Functions
5457 In this chapter, we build on what we have learned in previous chapters
5458 by looking at more complex functions.  The @code{copy-to-buffer}
5459 function illustrates use of two @code{save-excursion} expressions in
5460 one definition, while the @code{insert-buffer} function illustrates
5461 use of an asterisk in an @code{interactive} expression, use of
5462 @code{or}, and the important distinction between a name and the object
5463 to which the name refers.
5465 @menu
5466 * copy-to-buffer::              With @code{set-buffer}, @code{get-buffer-create}.
5467 * insert-buffer::               Read-only, and with @code{or}.
5468 * beginning-of-buffer::         Shows @code{goto-char},
5469                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
5470 * Second Buffer Related Review::
5471 * optional Exercise::
5472 @end menu
5474 @node copy-to-buffer
5475 @section The Definition of @code{copy-to-buffer}
5476 @findex copy-to-buffer
5478 After understanding how @code{append-to-buffer} works, it is easy to
5479 understand @code{copy-to-buffer}.  This function copies text into a
5480 buffer, but instead of adding to the second buffer, it replaces all the
5481 previous text in the second buffer.
5483 @need 800
5484 The body of @code{copy-to-buffer} looks like this,
5486 @smallexample
5487 @group
5488 @dots{}
5489 (interactive "BCopy to buffer: \nr")
5490 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5491   (with-current-buffer (get-buffer-create buffer)
5492     (barf-if-buffer-read-only)
5493     (erase-buffer)
5494     (save-excursion
5495       (insert-buffer-substring oldbuf start end)))))
5496 @end group
5497 @end smallexample
5499 The @code{copy-to-buffer} function has a simpler @code{interactive}
5500 expression than @code{append-to-buffer}.
5502 @need 800
5503 The definition then says
5505 @smallexample
5506 (with-current-buffer (get-buffer-create buffer) @dots{}
5507 @end smallexample
5509 First, look at the earliest inner expression; that is evaluated first.
5510 That expression starts with @code{get-buffer-create buffer}.  The
5511 function tells the computer to use the buffer with the name specified
5512 as the one to which you are copying, or if such a buffer does not
5513 exist, to create it.  Then, the @code{with-current-buffer} function
5514 evaluates its body with that buffer temporarily current.
5516 (This demonstrates another way to shift the computer's attention but
5517 not the user's.  The @code{append-to-buffer} function showed how to do
5518 the same with @code{save-excursion} and @code{set-buffer}.
5519 @code{with-current-buffer} is a newer, and arguably easier,
5520 mechanism.)
5522 The @code{barf-if-buffer-read-only} function sends you an error
5523 message saying the buffer is read-only if you cannot modify it.
5525 The next line has the @code{erase-buffer} function as its sole
5526 contents.  That function erases the buffer.
5528 Finally, the last two lines contain the @code{save-excursion}
5529 expression with @code{insert-buffer-substring} as its body.
5530 The  @code{insert-buffer-substring} expression copies the text from
5531 the buffer you are in (and you have not seen the computer shift its
5532 attention, so you don't know that that buffer is now called
5533 @code{oldbuf}).
5535 Incidentally, this is what is meant by ``replacement''.  To replace text,
5536 Emacs erases the previous text and then inserts new text.
5538 @need 1250
5539 In outline, the body of @code{copy-to-buffer} looks like this:
5541 @smallexample
5542 @group
5543 (let (@var{bind-}@code{oldbuf}@var{-to-value-of-}@code{current-buffer})
5544     (@var{with-the-buffer-you-are-copying-to}
5545       (@var{but-do-not-erase-or-copy-to-a-read-only-buffer})
5546       (erase-buffer)
5547       (save-excursion
5548         @var{insert-substring-from-}@code{oldbuf}@var{-into-buffer})))
5549 @end group
5550 @end smallexample
5552 @node insert-buffer
5553 @section The Definition of @code{insert-buffer}
5554 @findex insert-buffer
5556 @code{insert-buffer} is yet another buffer-related function.  This
5557 command copies another buffer @emph{into} the current buffer.  It is the
5558 reverse of @code{append-to-buffer} or @code{copy-to-buffer}, since they
5559 copy a region of text @emph{from} the current buffer to another buffer.
5561 Here is a discussion based on the original code.  The code was
5562 simplified in 2003 and is harder to understand.
5564 (@xref{New insert-buffer, , New Body for @code{insert-buffer}}, to see
5565 a discussion of the new body.)
5567 In addition, this code illustrates the use of @code{interactive} with a
5568 buffer that might be @dfn{read-only} and the important distinction
5569 between the name of an object and the object actually referred to.
5571 @menu
5572 * insert-buffer code::
5573 * insert-buffer interactive::   When you can read, but not write.
5574 * insert-buffer body::          The body has an @code{or} and a @code{let}.
5575 * if & or::                     Using an @code{if} instead of an @code{or}.
5576 * Insert or::                   How the @code{or} expression works.
5577 * Insert let::                  Two @code{save-excursion} expressions.
5578 * New insert-buffer::
5579 @end menu
5581 @ifnottex
5582 @node insert-buffer code
5583 @unnumberedsubsec The Code for @code{insert-buffer}
5584 @end ifnottex
5586 @need 800
5587 Here is the earlier code:
5589 @smallexample
5590 @group
5591 (defun insert-buffer (buffer)
5592   "Insert after point the contents of BUFFER.
5593 Puts mark after the inserted text.
5594 BUFFER may be a buffer or a buffer name."
5595   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5596 @end group
5597 @group
5598   (or (bufferp buffer)
5599       (setq buffer (get-buffer buffer)))
5600   (let (start end newmark)
5601     (save-excursion
5602       (save-excursion
5603         (set-buffer buffer)
5604         (setq start (point-min) end (point-max)))
5605 @end group
5606 @group
5607       (insert-buffer-substring buffer start end)
5608       (setq newmark (point)))
5609     (push-mark newmark)))
5610 @end group
5611 @end smallexample
5613 @need 1200
5614 As with other function definitions, you can use a template to see an
5615 outline of the function:
5617 @smallexample
5618 @group
5619 (defun insert-buffer (buffer)
5620   "@var{documentation}@dots{}"
5621   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5622   @var{body}@dots{})
5623 @end group
5624 @end smallexample
5626 @node insert-buffer interactive
5627 @subsection The Interactive Expression in @code{insert-buffer}
5628 @findex interactive, @r{example use of}
5630 In @code{insert-buffer}, the argument to the @code{interactive}
5631 declaration has two parts, an asterisk, @samp{*}, and @samp{bInsert
5632 buffer:@: }.
5634 @menu
5635 * Read-only buffer::            When a buffer cannot be modified.
5636 * b for interactive::           An existing buffer or else its name.
5637 @end menu
5639 @node Read-only buffer
5640 @unnumberedsubsubsec A Read-only Buffer
5641 @cindex Read-only buffer
5642 @cindex Asterisk for read-only buffer
5643 @findex * @r{for read-only buffer}
5645 The asterisk is for the situation when the current buffer is a
5646 read-only buffer---a buffer that cannot be modified.  If
5647 @code{insert-buffer} is called when the current buffer is read-only, a
5648 message to this effect is printed in the echo area and the terminal
5649 may beep or blink at you; you will not be permitted to insert anything
5650 into current buffer.  The asterisk does not need to be followed by a
5651 newline to separate it from the next argument.
5653 @node b for interactive
5654 @unnumberedsubsubsec @samp{b} in an Interactive Expression
5656 The next argument in the interactive expression starts with a lower
5657 case @samp{b}.  (This is different from the code for
5658 @code{append-to-buffer}, which uses an upper-case @samp{B}.
5659 @xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}}.)
5660 The lower-case @samp{b} tells the Lisp interpreter that the argument
5661 for @code{insert-buffer} should be an existing buffer or else its
5662 name.  (The upper-case @samp{B} option provides for the possibility
5663 that the buffer does not exist.)  Emacs will prompt you for the name
5664 of the buffer, offering you a default buffer, with name completion
5665 enabled.  If the buffer does not exist, you receive a message that
5666 says ``No match''; your terminal may beep at you as well.
5668 The new and simplified code generates a list for @code{interactive}.
5669 It uses the @code{barf-if-buffer-read-only} and @code{read-buffer}
5670 functions with which we are already familiar and the @code{progn}
5671 special form with which we are not.  (It will be described later.)
5673 @node insert-buffer body
5674 @subsection The Body of the @code{insert-buffer} Function
5676 The body of the @code{insert-buffer} function has two major parts: an
5677 @code{or} expression and a @code{let} expression.  The purpose of the
5678 @code{or} expression is to ensure that the argument @code{buffer} is
5679 bound to a buffer and not just the name of a buffer.  The body of the
5680 @code{let} expression contains the code which copies the other buffer
5681 into the current buffer.
5683 @need 1250
5684 In outline, the two expressions fit into the @code{insert-buffer}
5685 function like this:
5687 @smallexample
5688 @group
5689 (defun insert-buffer (buffer)
5690   "@var{documentation}@dots{}"
5691   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5692   (or @dots{}
5693       @dots{}
5694 @end group
5695 @group
5696   (let (@var{varlist})
5697       @var{body-of-}@code{let}@dots{} )
5698 @end group
5699 @end smallexample
5701 To understand how the @code{or} expression ensures that the argument
5702 @code{buffer} is bound to a buffer and not to the name of a buffer, it
5703 is first necessary to understand the @code{or} function.
5705 Before doing this, let me rewrite this part of the function using
5706 @code{if} so that you can see what is done in a manner that will be familiar.
5708 @node if & or
5709 @subsection @code{insert-buffer} With an @code{if} Instead of an @code{or}
5711 The job to be done is to make sure the value of @code{buffer} is a
5712 buffer itself and not the name of a buffer.  If the value is the name,
5713 then the buffer itself must be got.
5715 You can imagine yourself at a conference where an usher is wandering
5716 around holding a list with your name on it and looking for you: the
5717 usher is bound to your name, not to you; but when the usher finds
5718 you and takes your arm, the usher becomes bound to you.
5720 @need 800
5721 In Lisp, you might describe this situation like this:
5723 @smallexample
5724 @group
5725 (if (not (holding-on-to-guest))
5726     (find-and-take-arm-of-guest))
5727 @end group
5728 @end smallexample
5730 We want to do the same thing with a buffer---if we do not have the
5731 buffer itself, we want to get it.
5733 @need 1200
5734 Using a predicate called @code{bufferp} that tells us whether we have a
5735 buffer (rather than its name), we can write the code like this:
5737 @smallexample
5738 @group
5739 (if (not (bufferp buffer))              ; @r{if-part}
5740     (setq buffer (get-buffer buffer)))  ; @r{then-part}
5741 @end group
5742 @end smallexample
5744 @noindent
5745 Here, the true-or-false-test of the @code{if} expression is
5746 @w{@code{(not (bufferp buffer))}}; and the then-part is the expression
5747 @w{@code{(setq buffer (get-buffer buffer))}}.
5749 In the test, the function @code{bufferp} returns true if its argument is
5750 a buffer---but false if its argument is the name of the buffer.  (The
5751 last character of the function name @code{bufferp} is the character
5752 @samp{p}; as we saw earlier, such use of @samp{p} is a convention that
5753 indicates that the function is a predicate, which is a term that means
5754 that the function will determine whether some property is true or false.
5755 @xref{Wrong Type of Argument, , Using the Wrong Type Object as an
5756 Argument}.)
5758 @need 1200
5759 The function @code{not} precedes the expression @code{(bufferp buffer)},
5760 so the true-or-false-test looks like this:
5762 @smallexample
5763 (not (bufferp buffer))
5764 @end smallexample
5766 @noindent
5767 @code{not} is a function that returns true if its argument is false
5768 and false if its argument is true.  So if @code{(bufferp buffer)}
5769 returns true, the @code{not} expression returns false and vice versa.
5771 Using this test, the @code{if} expression works as follows: when the
5772 value of the variable @code{buffer} is actually a buffer rather than
5773 its name, the true-or-false-test returns false and the @code{if}
5774 expression does not evaluate the then-part.  This is fine, since we do
5775 not need to do anything to the variable @code{buffer} if it really is
5776 a buffer.
5778 On the other hand, when the value of @code{buffer} is not a buffer
5779 itself, but the name of a buffer, the true-or-false-test returns true
5780 and the then-part of the expression is evaluated.  In this case, the
5781 then-part is @code{(setq buffer (get-buffer buffer))}.  This
5782 expression uses the @code{get-buffer} function to return an actual
5783 buffer itself, given its name.  The @code{setq} then sets the variable
5784 @code{buffer} to the value of the buffer itself, replacing its previous
5785 value (which was the name of the buffer).
5787 @node Insert or
5788 @subsection The @code{or} in the Body
5790 The purpose of the @code{or} expression in the @code{insert-buffer}
5791 function is to ensure that the argument @code{buffer} is bound to a
5792 buffer and not just to the name of a buffer.  The previous section shows
5793 how the job could have been done using an @code{if} expression.
5794 However, the @code{insert-buffer} function actually uses @code{or}.
5795 To understand this, it is necessary to understand how @code{or} works.
5797 @findex or
5798 An @code{or} function can have any number of arguments.  It evaluates
5799 each argument in turn and returns the value of the first of its
5800 arguments that is not @code{nil}.  Also, and this is a crucial feature
5801 of @code{or}, it does not evaluate any subsequent arguments after
5802 returning the first non-@code{nil} value.
5804 @need 800
5805 The @code{or} expression looks like this:
5807 @smallexample
5808 @group
5809 (or (bufferp buffer)
5810     (setq buffer (get-buffer buffer)))
5811 @end group
5812 @end smallexample
5814 @noindent
5815 The first argument to @code{or} is the expression @code{(bufferp buffer)}.
5816 This expression returns true (a non-@code{nil} value) if the buffer is
5817 actually a buffer, and not just the name of a buffer.  In the @code{or}
5818 expression, if this is the case, the @code{or} expression returns this
5819 true value and does not evaluate the next expression---and this is fine
5820 with us, since we do not want to do anything to the value of
5821 @code{buffer} if it really is a buffer.
5823 On the other hand, if the value of @code{(bufferp buffer)} is @code{nil},
5824 which it will be if the value of @code{buffer} is the name of a buffer,
5825 the Lisp interpreter evaluates the next element of the @code{or}
5826 expression.  This is the expression @code{(setq buffer (get-buffer
5827 buffer))}.  This expression returns a non-@code{nil} value, which
5828 is the value to which it sets the variable @code{buffer}---and this
5829 value is a buffer itself, not the name of a buffer.
5831 The result of all this is that the symbol @code{buffer} is always
5832 bound to a buffer itself rather than to the name of a buffer.  All
5833 this is necessary because the @code{set-buffer} function in a
5834 following line only works with a buffer itself, not with the name to a
5835 buffer.
5837 @need 1250
5838 Incidentally, using @code{or}, the situation with the usher would be
5839 written like this:
5841 @smallexample
5842 (or (holding-on-to-guest) (find-and-take-arm-of-guest))
5843 @end smallexample
5845 @node Insert let
5846 @subsection The @code{let} Expression in @code{insert-buffer}
5848 After ensuring that the variable @code{buffer} refers to a buffer itself
5849 and not just to the name of a buffer, the @code{insert-buffer function}
5850 continues with a @code{let} expression.  This specifies three local
5851 variables, @code{start}, @code{end}, and @code{newmark} and binds them
5852 to the initial value @code{nil}.  These variables are used inside the
5853 remainder of the @code{let} and temporarily hide any other occurrence of
5854 variables of the same name in Emacs until the end of the @code{let}.
5856 @need 1200
5857 The body of the @code{let} contains two @code{save-excursion}
5858 expressions.  First, we will look at the inner @code{save-excursion}
5859 expression in detail.  The expression looks like this:
5861 @smallexample
5862 @group
5863 (save-excursion
5864   (set-buffer buffer)
5865   (setq start (point-min) end (point-max)))
5866 @end group
5867 @end smallexample
5869 @noindent
5870 The expression @code{(set-buffer buffer)} changes Emacs's attention
5871 from the current buffer to the one from which the text will copied.
5872 In that buffer, the variables @code{start} and @code{end} are set to
5873 the beginning and end of the buffer, using the commands
5874 @code{point-min} and @code{point-max}.  Note that we have here an
5875 illustration of how @code{setq} is able to set two variables in the
5876 same expression.  The first argument of @code{setq} is set to the
5877 value of its second, and its third argument is set to the value of its
5878 fourth.
5880 After the body of the inner @code{save-excursion} is evaluated, the
5881 @code{save-excursion} restores the original buffer, but @code{start} and
5882 @code{end} remain set to the values of the beginning and end of the
5883 buffer from which the text will be copied.
5885 @need 1250
5886 The outer @code{save-excursion} expression looks like this:
5888 @smallexample
5889 @group
5890 (save-excursion
5891   (@var{inner-}@code{save-excursion}@var{-expression}
5892      (@var{go-to-new-buffer-and-set-}@code{start}@var{-and-}@code{end})
5893   (insert-buffer-substring buffer start end)
5894   (setq newmark (point)))
5895 @end group
5896 @end smallexample
5898 @noindent
5899 The @code{insert-buffer-substring} function copies the text
5900 @emph{into} the current buffer @emph{from} the region indicated by
5901 @code{start} and @code{end} in @code{buffer}.  Since the whole of the
5902 second buffer lies between @code{start} and @code{end}, the whole of
5903 the second buffer is copied into the buffer you are editing.  Next,
5904 the value of point, which will be at the end of the inserted text, is
5905 recorded in the variable @code{newmark}.
5907 After the body of the outer @code{save-excursion} is evaluated, point
5908 is relocated to its original place.
5910 However, it is convenient to locate a mark at the end of the newly
5911 inserted text and locate point at its beginning.  The @code{newmark}
5912 variable records the end of the inserted text.  In the last line of
5913 the @code{let} expression, the @code{(push-mark newmark)} expression
5914 function sets a mark to this location.  (The previous location of the
5915 mark is still accessible; it is recorded on the mark ring and you can
5916 go back to it with @kbd{C-u C-@key{SPC}}.)  Meanwhile, point is
5917 located at the beginning of the inserted text, which is where it was
5918 before you called the insert function, the position of which was saved
5919 by the first @code{save-excursion}.
5921 @need 1250
5922 The whole @code{let} expression looks like this:
5924 @smallexample
5925 @group
5926 (let (start end newmark)
5927   (save-excursion
5928     (save-excursion
5929       (set-buffer buffer)
5930       (setq start (point-min) end (point-max)))
5931     (insert-buffer-substring buffer start end)
5932     (setq newmark (point)))
5933   (push-mark newmark))
5934 @end group
5935 @end smallexample
5937 Like the @code{append-to-buffer} function, the @code{insert-buffer}
5938 function uses @code{let}, @code{save-excursion}, and
5939 @code{set-buffer}.  In addition, the function illustrates one way to
5940 use @code{or}.  All these functions are building blocks that we will
5941 find and use again and again.
5943 @node New insert-buffer
5944 @subsection New Body for @code{insert-buffer}
5945 @findex insert-buffer, new version body
5946 @findex new version body for insert-buffer
5948 The body in the GNU Emacs 22 version is more confusing than the original.
5950 @need 1250
5951 It consists of two expressions,
5953 @smallexample
5954 @group
5955   (push-mark
5956    (save-excursion
5957      (insert-buffer-substring (get-buffer buffer))
5958      (point)))
5960    nil
5961 @end group
5962 @end smallexample
5964 @noindent
5965 except, and this is what confuses novices, very important work is done
5966 inside the @code{push-mark} expression.
5968 The @code{get-buffer} function returns a buffer with the name
5969 provided.  You will note that the function is @emph{not} called
5970 @code{get-buffer-create}; it does not create a buffer if one does not
5971 already exist.  The buffer returned by @code{get-buffer}, an existing
5972 buffer, is passed to @code{insert-buffer-substring}, which inserts the
5973 whole of the buffer (since you did not specify anything else).
5975 The location into which the buffer is inserted is recorded by
5976 @code{push-mark}.  Then the function returns @code{nil}, the value of
5977 its last command.  Put another way, the @code{insert-buffer} function
5978 exists only to produce a side effect, inserting another buffer, not to
5979 return any value.
5981 @node beginning-of-buffer
5982 @section Complete Definition of @code{beginning-of-buffer}
5983 @findex beginning-of-buffer
5985 The basic structure of the @code{beginning-of-buffer} function has
5986 already been discussed.  (@xref{simplified-beginning-of-buffer, , A
5987 Simplified @code{beginning-of-buffer} Definition}.)
5988 This section describes the complex part of the definition.
5990 As previously described, when invoked without an argument,
5991 @code{beginning-of-buffer} moves the cursor to the beginning of the
5992 buffer (in truth, the beginning of the accessible portion of the
5993 buffer), leaving the mark at the previous position.  However, when the
5994 command is invoked with a number between one and ten, the function
5995 considers that number to be a fraction of the length of the buffer,
5996 measured in tenths, and Emacs moves the cursor that fraction of the
5997 way from the beginning of the buffer.  Thus, you can either call this
5998 function with the key command @kbd{M-<}, which will move the cursor to
5999 the beginning of the buffer, or with a key command such as @kbd{C-u 7
6000 M-<} which will move the cursor to a point 70% of the way through the
6001 buffer.  If a number bigger than ten is used for the argument, it
6002 moves to the end of the buffer.
6004 The @code{beginning-of-buffer} function can be called with or without an
6005 argument.  The use of the argument is optional.
6007 @menu
6008 * Optional Arguments::
6009 * beginning-of-buffer opt arg::  Example with optional argument.
6010 * beginning-of-buffer complete::
6011 @end menu
6013 @node Optional Arguments
6014 @subsection Optional Arguments
6016 Unless told otherwise, Lisp expects that a function with an argument in
6017 its function definition will be called with a value for that argument.
6018 If that does not happen, you get an error and a message that says
6019 @samp{Wrong number of arguments}.
6021 @cindex Optional arguments
6022 @cindex Keyword
6023 @findex optional
6024 However, optional arguments are a feature of Lisp: a particular
6025 @dfn{keyword} is used to tell the Lisp interpreter that an argument is
6026 optional.  The keyword is @code{&optional}.  (The @samp{&} in front of
6027 @samp{optional} is part of the keyword.)  In a function definition, if
6028 an argument follows the keyword @code{&optional}, no value need be
6029 passed to that argument when the function is called.
6031 @need 1200
6032 The first line of the function definition of @code{beginning-of-buffer}
6033 therefore looks like this:
6035 @smallexample
6036 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6037 @end smallexample
6039 @need 1250
6040 In outline, the whole function looks like this:
6042 @smallexample
6043 @group
6044 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6045   "@var{documentation}@dots{}"
6046   (interactive "P")
6047   (or (@var{is-the-argument-a-cons-cell} arg)
6048       (and @var{are-both-transient-mark-mode-and-mark-active-true})
6049       (push-mark))
6050   (let (@var{determine-size-and-set-it})
6051   (goto-char
6052     (@var{if-there-is-an-argument}
6053         @var{figure-out-where-to-go}
6054       @var{else-go-to}
6055       (point-min))))
6056    @var{do-nicety}
6057 @end group
6058 @end smallexample
6060 The function is similar to the @code{simplified-beginning-of-buffer}
6061 function except that the @code{interactive} expression has @code{"P"}
6062 as an argument and the @code{goto-char} function is followed by an
6063 if-then-else expression that figures out where to put the cursor if
6064 there is an argument that is not a cons cell.
6066 (Since I do not explain a cons cell for many more chapters, please
6067 consider ignoring the function @code{consp}.  @xref{List
6068 Implementation, , How Lists are Implemented}, and @ref{Cons Cell Type,
6069 , Cons Cell and List Types, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
6070 Manual}.)
6072 The @code{"P"} in the @code{interactive} expression tells Emacs to
6073 pass a prefix argument, if there is one, to the function in raw form.
6074 A prefix argument is made by typing the @key{META} key followed by a
6075 number, or by typing @kbd{C-u} and then a number.  (If you don't type
6076 a number, @kbd{C-u} defaults to a cons cell with a 4.  A lowercase
6077 @code{"p"} in the @code{interactive} expression causes the function to
6078 convert a prefix arg to a number.)
6080 The true-or-false-test of the @code{if} expression looks complex, but
6081 it is not: it checks whether @code{arg} has a value that is not
6082 @code{nil} and whether it is a cons cell.  (That is what @code{consp}
6083 does; it checks whether its argument is a cons cell.)  If @code{arg}
6084 has a value that is not @code{nil} (and is not a cons cell), which
6085 will be the case if @code{beginning-of-buffer} is called with a
6086 numeric argument, then this true-or-false-test will return true and
6087 the then-part of the @code{if} expression will be evaluated.  On the
6088 other hand, if @code{beginning-of-buffer} is not called with an
6089 argument, the value of @code{arg} will be @code{nil} and the else-part
6090 of the @code{if} expression will be evaluated.  The else-part is
6091 simply @code{point-min}, and when this is the outcome, the whole
6092 @code{goto-char} expression is @code{(goto-char (point-min))}, which
6093 is how we saw the @code{beginning-of-buffer} function in its
6094 simplified form.
6096 @node beginning-of-buffer opt arg
6097 @subsection @code{beginning-of-buffer} with an Argument
6099 When @code{beginning-of-buffer} is called with an argument, an
6100 expression is evaluated which calculates what value to pass to
6101 @code{goto-char}.  This expression is rather complicated at first sight.
6102 It includes an inner @code{if} expression and much arithmetic.  It looks
6103 like this:
6105 @smallexample
6106 @group
6107 (if (> (buffer-size) 10000)
6108     ;; @r{Avoid overflow for large buffer sizes!}
6109                           (* (prefix-numeric-value arg)
6110                              (/ size 10))
6111   (/
6112    (+ 10
6113       (*
6114        size (prefix-numeric-value arg))) 10)))
6115 @end group
6116 @end smallexample
6118 @menu
6119 * Disentangle beginning-of-buffer::
6120 * Large buffer case::
6121 * Small buffer case::
6122 @end menu
6124 @ifnottex
6125 @node Disentangle beginning-of-buffer
6126 @unnumberedsubsubsec Disentangle @code{beginning-of-buffer}
6127 @end ifnottex
6129 Like other complex-looking expressions, the conditional expression
6130 within @code{beginning-of-buffer} can be disentangled by looking at it
6131 as parts of a template, in this case, the template for an if-then-else
6132 expression.  In skeletal form, the expression looks like this:
6134 @smallexample
6135 @group
6136 (if (@var{buffer-is-large}
6137     @var{divide-buffer-size-by-10-and-multiply-by-arg}
6138   @var{else-use-alternate-calculation}
6139 @end group
6140 @end smallexample
6142 The true-or-false-test of this inner @code{if} expression checks the
6143 size of the buffer.  The reason for this is that the old version 18
6144 Emacs used numbers that are no bigger than eight million or so and in
6145 the computation that followed, the programmer feared that Emacs might
6146 try to use over-large numbers if the buffer were large.  The term
6147 ``overflow'', mentioned in the comment, means numbers that are over
6148 large.  More recent versions of Emacs use larger numbers, but this
6149 code has not been touched, if only because people now look at buffers
6150 that are far, far larger than ever before.
6152 There are two cases:  if the buffer is large and if it is not.
6154 @node Large buffer case
6155 @unnumberedsubsubsec What happens in a large buffer
6157 In @code{beginning-of-buffer}, the inner @code{if} expression tests
6158 whether the size of the buffer is greater than 10,000 characters.  To do
6159 this, it uses the @code{>} function and the computation of @code{size}
6160 that comes from the let expression.
6162 In the old days, the function @code{buffer-size} was used.  Not only
6163 was that function called several times, it gave the size of the whole
6164 buffer, not the accessible part.  The computation makes much more
6165 sense when it handles just the accessible part.  (@xref{Narrowing &
6166 Widening, , Narrowing and Widening}, for more information on focusing
6167 attention to an accessible part.)
6169 @need 800
6170 The line looks like this:
6172 @smallexample
6173 (if (> size 10000)
6174 @end smallexample
6176 @need 1200
6177 @noindent
6178 When the buffer is large, the then-part of the @code{if} expression is
6179 evaluated.  It reads like this (after formatting for easy reading):
6181 @smallexample
6182 @group
6184   (prefix-numeric-value arg)
6185   (/ size 10))
6186 @end group
6187 @end smallexample
6189 @noindent
6190 This expression is a multiplication, with two arguments to the function
6191 @code{*}.
6193 The first argument is @code{(prefix-numeric-value arg)}.  When
6194 @code{"P"} is used as the argument for @code{interactive}, the value
6195 passed to the function as its argument is passed a @dfn{raw prefix
6196 argument}, and not a number.  (It is a number in a list.)  To perform
6197 the arithmetic, a conversion is necessary, and
6198 @code{prefix-numeric-value} does the job.
6200 @findex / @r{(division)}
6201 @cindex Division
6202 The second argument is @code{(/ size 10)}.  This expression divides
6203 the numeric value by ten---the numeric value of the size of the
6204 accessible portion of the buffer.  This produces a number that tells
6205 how many characters make up one tenth of the buffer size.  (In Lisp,
6206 @code{/} is used for division, just as @code{*} is used for
6207 multiplication.)
6209 @need 1200
6210 In the multiplication expression as a whole, this amount is multiplied
6211 by the value of the prefix argument---the multiplication looks like this:
6213 @smallexample
6214 @group
6215 (* @var{numeric-value-of-prefix-arg}
6216    @var{number-of-characters-in-one-tenth-of-the-accessible-buffer})
6217 @end group
6218 @end smallexample
6220 @noindent
6221 If, for example, the prefix argument is @samp{7}, the one-tenth value
6222 will be multiplied by 7 to give a position 70% of the way through.
6224 @need 1200
6225 The result of all this is that if the accessible portion of the buffer
6226 is large, the @code{goto-char} expression reads like this:
6228 @smallexample
6229 @group
6230 (goto-char (* (prefix-numeric-value arg)
6231               (/ size 10)))
6232 @end group
6233 @end smallexample
6235 This puts the cursor where we want it.
6237 @node Small buffer case
6238 @unnumberedsubsubsec What happens in a small buffer
6240 If the buffer contains fewer than 10,000 characters, a slightly
6241 different computation is performed.  You might think this is not
6242 necessary, since the first computation could do the job.  However, in
6243 a small buffer, the first method may not put the cursor on exactly the
6244 desired line; the second method does a better job.
6246 @need 800
6247 The code looks like this:
6249 @c Keep this on one line.
6250 @smallexample
6251 (/ (+ 10 (* size (prefix-numeric-value arg))) 10))
6252 @end smallexample
6254 @need 1200
6255 @noindent
6256 This is code in which you figure out what happens by discovering how the
6257 functions are embedded in parentheses.  It is easier to read if you
6258 reformat it with each expression indented more deeply than its
6259 enclosing expression:
6261 @smallexample
6262 @group
6263   (/
6264    (+ 10
6265       (*
6266        size
6267        (prefix-numeric-value arg)))
6268    10))
6269 @end group
6270 @end smallexample
6272 @need 1200
6273 @noindent
6274 Looking at parentheses, we see that the innermost operation is
6275 @code{(prefix-numeric-value arg)}, which converts the raw argument to
6276 a number.  In the following expression, this number is multiplied by
6277 the size of the accessible portion of the buffer:
6279 @smallexample
6280 (* size (prefix-numeric-value arg))
6281 @end smallexample
6283 @noindent
6284 This multiplication creates a number that may be larger than the size of
6285 the buffer---seven times larger if the argument is 7, for example.  Ten
6286 is then added to this number and finally the large number is divided by
6287 ten to provide a value that is one character larger than the percentage
6288 position in the buffer.
6290 The number that results from all this is passed to @code{goto-char} and
6291 the cursor is moved to that point.
6293 @need 1500
6294 @node beginning-of-buffer complete
6295 @subsection The Complete @code{beginning-of-buffer}
6297 @need 1000
6298 Here is the complete text of the @code{beginning-of-buffer} function:
6299 @sp 1
6301 @c In GNU Emacs 22
6302 @smallexample
6303 @group
6304 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6305   "Move point to the beginning of the buffer;
6306 leave mark at previous position.
6307 With \\[universal-argument] prefix,
6308 do not set mark at previous position.
6309 With numeric arg N,
6310 put point N/10 of the way from the beginning.
6312 If the buffer is narrowed,
6313 this command uses the beginning and size
6314 of the accessible part of the buffer.
6315 @end group
6317 @group
6318 Don't use this command in Lisp programs!
6319 \(goto-char (point-min)) is faster
6320 and avoids clobbering the mark."
6321   (interactive "P")
6322   (or (consp arg)
6323       (and transient-mark-mode mark-active)
6324       (push-mark))
6325 @end group
6326 @group
6327   (let ((size (- (point-max) (point-min))))
6328     (goto-char (if (and arg (not (consp arg)))
6329                    (+ (point-min)
6330                       (if (> size 10000)
6331                           ;; Avoid overflow for large buffer sizes!
6332                           (* (prefix-numeric-value arg)
6333                              (/ size 10))
6334                         (/ (+ 10 (* size (prefix-numeric-value arg)))
6335                            10)))
6336                  (point-min))))
6337   (if (and arg (not (consp arg))) (forward-line 1)))
6338 @end group
6339 @end smallexample
6341 @ignore
6342 From before GNU Emacs 22
6343 @smallexample
6344 @group
6345 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6346   "Move point to the beginning of the buffer;
6347 leave mark at previous position.
6348 With arg N, put point N/10 of the way
6349 from the true beginning.
6350 @end group
6351 @group
6352 Don't use this in Lisp programs!
6353 \(goto-char (point-min)) is faster
6354 and does not set the mark."
6355   (interactive "P")
6356   (push-mark)
6357 @end group
6358 @group
6359   (goto-char
6360    (if arg
6361        (if (> (buffer-size) 10000)
6362            ;; @r{Avoid overflow for large buffer sizes!}
6363            (* (prefix-numeric-value arg)
6364               (/ (buffer-size) 10))
6365 @end group
6366 @group
6367          (/ (+ 10 (* (buffer-size)
6368                      (prefix-numeric-value arg)))
6369             10))
6370      (point-min)))
6371   (if arg (forward-line 1)))
6372 @end group
6373 @end smallexample
6374 @end ignore
6376 @noindent
6377 Except for two small points, the previous discussion shows how this
6378 function works.  The first point deals with a detail in the
6379 documentation string, and the second point concerns the last line of
6380 the function.
6382 @need 800
6383 In the documentation string, there is reference to an expression:
6385 @smallexample
6386 \\[universal-argument]
6387 @end smallexample
6389 @noindent
6390 A @samp{\\} is used before the first square bracket of this
6391 expression.  This @samp{\\} tells the Lisp interpreter to substitute
6392 whatever key is currently bound to the @samp{[@dots{}]}.  In the case
6393 of @code{universal-argument}, that is usually @kbd{C-u}, but it might
6394 be different.  (@xref{Documentation Tips, , Tips for Documentation
6395 Strings, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
6396 information.)
6398 @need 1200
6399 Finally, the last line of the @code{beginning-of-buffer} command says
6400 to move point to the beginning of the next line if the command is
6401 invoked with an argument:
6403 @smallexample
6404 (if (and arg (not (consp arg))) (forward-line 1))
6405 @end smallexample
6407 @noindent
6408 This puts the cursor at the beginning of the first line after the
6409 appropriate tenths position in the buffer.  This is a flourish that
6410 means that the cursor is always located @emph{at least} the requested
6411 tenths of the way through the buffer, which is a nicety that is,
6412 perhaps, not necessary, but which, if it did not occur, would be sure
6413 to draw complaints.  (The @code{(not (consp arg))} portion is so that
6414 if you specify the command with a @kbd{C-u}, but without a number,
6415 that is to say, if the raw prefix argument is simply a cons cell,
6416 the command does not put you at the beginning of the second line.)
6418 @node Second Buffer Related Review
6419 @section Review
6421 Here is a brief summary of some of the topics covered in this chapter.
6423 @table @code
6424 @item or
6425 Evaluate each argument in sequence, and return the value of the first
6426 argument that is not @code{nil}; if none return a value that is not
6427 @code{nil}, return @code{nil}.  In brief, return the first true value
6428 of the arguments; return a true value if one @emph{or} any of the
6429 others are true.
6431 @item and
6432 Evaluate each argument in sequence, and if any are @code{nil}, return
6433 @code{nil}; if none are @code{nil}, return the value of the last
6434 argument.  In brief, return a true value only if all the arguments are
6435 true; return a true value if one @emph{and} each of the others is
6436 true.
6438 @item &optional
6439 A keyword used to indicate that an argument to a function definition
6440 is optional; this means that the function can be evaluated without the
6441 argument, if desired.
6443 @item prefix-numeric-value
6444 Convert the raw prefix argument produced by @code{(interactive
6445 "P")} to a numeric value.
6447 @item forward-line
6448 Move point forward to the beginning of the next line, or if the argument
6449 is greater than one, forward that many lines.  If it can't move as far
6450 forward as it is supposed to, @code{forward-line} goes forward as far as
6451 it can and then returns a count of the number of additional lines it was
6452 supposed to move but couldn't.
6454 @item erase-buffer
6455 Delete the entire contents of the current buffer.
6457 @item bufferp
6458 Return @code{t} if its argument is a buffer; otherwise return @code{nil}.
6459 @end table
6461 @node optional Exercise
6462 @section @code{optional} Argument Exercise
6464 Write an interactive function with an optional argument that tests
6465 whether its argument, a number, is greater than or equal to, or else,
6466 less than the value of @code{fill-column}, and tells you which, in a
6467 message.  However, if you do not pass an argument to the function, use
6468 56 as a default value.
6470 @node Narrowing & Widening
6471 @chapter Narrowing and Widening
6472 @cindex Focusing attention (narrowing)
6473 @cindex Narrowing
6474 @cindex Widening
6476 Narrowing is a feature of Emacs that makes it possible for you to focus
6477 on a specific part of a buffer, and work without accidentally changing
6478 other parts.  Narrowing is normally disabled since it can confuse
6479 novices.
6481 @menu
6482 * Narrowing advantages::        The advantages of narrowing
6483 * save-restriction::            The @code{save-restriction} special form.
6484 * what-line::                   The number of the line that point is on.
6485 * narrow Exercise::
6486 @end menu
6488 @ifnottex
6489 @node Narrowing advantages
6490 @unnumberedsec The Advantages of Narrowing
6491 @end ifnottex
6493 With narrowing, the rest of a buffer is made invisible, as if it weren't
6494 there.  This is an advantage if, for example, you want to replace a word
6495 in one part of a buffer but not in another: you narrow to the part you want
6496 and the replacement is carried out only in that section, not in the rest
6497 of the buffer.  Searches will only work within a narrowed region, not
6498 outside of one, so if you are fixing a part of a document, you can keep
6499 yourself from accidentally finding parts you do not need to fix by
6500 narrowing just to the region you want.
6501 (The key binding for @code{narrow-to-region} is @kbd{C-x n n}.)
6503 However, narrowing does make the rest of the buffer invisible, which
6504 can scare people who inadvertently invoke narrowing and think they
6505 have deleted a part of their file.  Moreover, the @code{undo} command
6506 (which is usually bound to @kbd{C-x u}) does not turn off narrowing
6507 (nor should it), so people can become quite desperate if they do not
6508 know that they can return the rest of a buffer to visibility with the
6509 @code{widen} command.
6510 (The key binding for @code{widen} is @kbd{C-x n w}.)
6512 Narrowing is just as useful to the Lisp interpreter as to a human.
6513 Often, an Emacs Lisp function is designed to work on just part of a
6514 buffer; or conversely, an Emacs Lisp function needs to work on all of a
6515 buffer that has been narrowed.  The @code{what-line} function, for
6516 example, removes the narrowing from a buffer, if it has any narrowing
6517 and when it has finished its job, restores the narrowing to what it was.
6518 On the other hand, the @code{count-lines} function
6519 uses narrowing to restrict itself to just that portion
6520 of the buffer in which it is interested and then restores the previous
6521 situation.
6523 @node save-restriction
6524 @section The @code{save-restriction} Special Form
6525 @findex save-restriction
6527 In Emacs Lisp, you can use the @code{save-restriction} special form to
6528 keep track of whatever narrowing is in effect, if any.  When the Lisp
6529 interpreter meets with @code{save-restriction}, it executes the code
6530 in the body of the @code{save-restriction} expression, and then undoes
6531 any changes to narrowing that the code caused.  If, for example, the
6532 buffer is narrowed and the code that follows @code{save-restriction}
6533 gets rid of the narrowing, @code{save-restriction} returns the buffer
6534 to its narrowed region afterwards.  In the @code{what-line} command,
6535 any narrowing the buffer may have is undone by the @code{widen}
6536 command that immediately follows the @code{save-restriction} command.
6537 Any original narrowing is restored just before the completion of the
6538 function.
6540 @need 1250
6541 The template for a @code{save-restriction} expression is simple:
6543 @smallexample
6544 @group
6545 (save-restriction
6546   @var{body}@dots{} )
6547 @end group
6548 @end smallexample
6550 @noindent
6551 The body of the @code{save-restriction} is one or more expressions that
6552 will be evaluated in sequence by the Lisp interpreter.
6554 Finally, a point to note: when you use both @code{save-excursion} and
6555 @code{save-restriction}, one right after the other, you should use
6556 @code{save-excursion} outermost.  If you write them in reverse order,
6557 you may fail to record narrowing in the buffer to which Emacs switches
6558 after calling @code{save-excursion}.  Thus, when written together,
6559 @code{save-excursion} and @code{save-restriction} should be written
6560 like this:
6562 @smallexample
6563 @group
6564 (save-excursion
6565   (save-restriction
6566     @var{body}@dots{}))
6567 @end group
6568 @end smallexample
6570 In other circumstances, when not written together, the
6571 @code{save-excursion} and @code{save-restriction} special forms must
6572 be written in the order appropriate to the function.
6574 @need 1250
6575 For example,
6577 @smallexample
6578 @group
6579   (save-restriction
6580     (widen)
6581     (save-excursion
6582     @var{body}@dots{}))
6583 @end group
6584 @end smallexample
6586 @ignore
6587 Emacs 22
6588 /usr/local/src/emacs/lisp/simple.el
6590 (defun what-line ()
6591   "Print the current buffer line number and narrowed line number of point."
6592   (interactive)
6593   (let ((start (point-min))
6594         (n (line-number-at-pos)))
6595     (if (= start 1)
6596         (message "Line %d" n)
6597       (save-excursion
6598         (save-restriction
6599           (widen)
6600           (message "line %d (narrowed line %d)"
6601                    (+ n (line-number-at-pos start) -1) n))))))
6603 (defun line-number-at-pos (&optional pos)
6604   "Return (narrowed) buffer line number at position POS.
6605 If POS is nil, use current buffer location.
6606 Counting starts at (point-min), so the value refers
6607 to the contents of the accessible portion of the buffer."
6608   (let ((opoint (or pos (point))) start)
6609     (save-excursion
6610       (goto-char (point-min))
6611       (setq start (point))
6612       (goto-char opoint)
6613       (forward-line 0)
6614       (1+ (count-lines start (point))))))
6616 (defun count-lines (start end)
6617   "Return number of lines between START and END.
6618 This is usually the number of newlines between them,
6619 but can be one more if START is not equal to END
6620 and the greater of them is not at the start of a line."
6621   (save-excursion
6622     (save-restriction
6623       (narrow-to-region start end)
6624       (goto-char (point-min))
6625       (if (eq selective-display t)
6626           (save-match-data
6627             (let ((done 0))
6628               (while (re-search-forward "[\n\C-m]" nil t 40)
6629                 (setq done (+ 40 done)))
6630               (while (re-search-forward "[\n\C-m]" nil t 1)
6631                 (setq done (+ 1 done)))
6632               (goto-char (point-max))
6633               (if (and (/= start end)
6634                        (not (bolp)))
6635                   (1+ done)
6636                 done)))
6637         (- (buffer-size) (forward-line (buffer-size)))))))
6638 @end ignore
6640 @node what-line
6641 @section @code{what-line}
6642 @findex what-line
6643 @cindex Widening, example of
6645 The @code{what-line} command tells you the number of the line in which
6646 the cursor is located.  The function illustrates the use of the
6647 @code{save-restriction} and @code{save-excursion} commands.  Here is the
6648 original text of the function:
6650 @smallexample
6651 @group
6652 (defun what-line ()
6653   "Print the current line number (in the buffer) of point."
6654   (interactive)
6655   (save-restriction
6656     (widen)
6657     (save-excursion
6658       (beginning-of-line)
6659       (message "Line %d"
6660                (1+ (count-lines 1 (point)))))))
6661 @end group
6662 @end smallexample
6664 (In recent versions of GNU Emacs, the @code{what-line} function has
6665 been expanded to tell you your line number in a narrowed buffer as
6666 well as your line number in a widened buffer.  The recent version is
6667 more complex than the version shown here.  If you feel adventurous,
6668 you might want to look at it after figuring out how this version
6669 works.  You will probably need to use @kbd{C-h f}
6670 (@code{describe-function}).  The newer version uses a conditional to
6671 determine whether the buffer has been narrowed.
6673 (Also, it uses @code{line-number-at-pos}, which among other simple
6674 expressions, such as @code{(goto-char (point-min))}, moves point to
6675 the beginning of the current line with @code{(forward-line 0)} rather
6676 than @code{beginning-of-line}.)
6678 The @code{what-line} function as shown here has a documentation line
6679 and is interactive, as you would expect.  The next two lines use the
6680 functions @code{save-restriction} and @code{widen}.
6682 The @code{save-restriction} special form notes whatever narrowing is in
6683 effect, if any, in the current buffer and restores that narrowing after
6684 the code in the body of the @code{save-restriction} has been evaluated.
6686 The @code{save-restriction} special form is followed by @code{widen}.
6687 This function undoes any narrowing the current buffer may have had
6688 when @code{what-line} was called.  (The narrowing that was there is
6689 the narrowing that @code{save-restriction} remembers.)  This widening
6690 makes it possible for the line counting commands to count from the
6691 beginning of the buffer.  Otherwise, they would have been limited to
6692 counting within the accessible region.  Any original narrowing is
6693 restored just before the completion of the function by the
6694 @code{save-restriction} special form.
6696 The call to @code{widen} is followed by @code{save-excursion}, which
6697 saves the location of the cursor (i.e., of point), and
6698 restores it after the code in the body of the @code{save-excursion}
6699 uses the @code{beginning-of-line} function to move point.
6701 (Note that the @code{(widen)} expression comes between the
6702 @code{save-restriction} and @code{save-excursion} special forms.  When
6703 you write the two @code{save- @dots{}} expressions in sequence, write
6704 @code{save-excursion} outermost.)
6706 @need 1200
6707 The last two lines of the @code{what-line} function are functions to
6708 count the number of lines in the buffer and then print the number in the
6709 echo area.
6711 @smallexample
6712 @group
6713 (message "Line %d"
6714          (1+ (count-lines 1 (point)))))))
6715 @end group
6716 @end smallexample
6718 The @code{message} function prints a one-line message at the bottom of
6719 the Emacs screen.  The first argument is inside of quotation marks and
6720 is printed as a string of characters.  However, it may contain a
6721 @samp{%d} expression to print a following argument.  @samp{%d} prints
6722 the argument as a decimal, so the message will say something such as
6723 @samp{Line 243}.
6725 @need 1200
6726 The number that is printed in place of the @samp{%d} is computed by the
6727 last line of the function:
6729 @smallexample
6730 (1+ (count-lines 1 (point)))
6731 @end smallexample
6733 @ignore
6734 GNU Emacs 22
6736 (defun count-lines (start end)
6737   "Return number of lines between START and END.
6738 This is usually the number of newlines between them,
6739 but can be one more if START is not equal to END
6740 and the greater of them is not at the start of a line."
6741   (save-excursion
6742     (save-restriction
6743       (narrow-to-region start end)
6744       (goto-char (point-min))
6745       (if (eq selective-display t)
6746           (save-match-data
6747             (let ((done 0))
6748               (while (re-search-forward "[\n\C-m]" nil t 40)
6749                 (setq done (+ 40 done)))
6750               (while (re-search-forward "[\n\C-m]" nil t 1)
6751                 (setq done (+ 1 done)))
6752               (goto-char (point-max))
6753               (if (and (/= start end)
6754                        (not (bolp)))
6755                   (1+ done)
6756                 done)))
6757         (- (buffer-size) (forward-line (buffer-size)))))))
6758 @end ignore
6760 @noindent
6761 What this does is count the lines from the first position of the
6762 buffer, indicated by the @code{1}, up to @code{(point)}, and then add
6763 one to that number.  (The @code{1+} function adds one to its
6764 argument.)  We add one to it because line 2 has only one line before
6765 it, and @code{count-lines} counts only the lines @emph{before} the
6766 current line.
6768 After @code{count-lines} has done its job, and the message has been
6769 printed in the echo area, the @code{save-excursion} restores point to
6770 its original position; and @code{save-restriction} restores
6771 the original narrowing, if any.
6773 @node narrow Exercise
6774 @section Exercise with Narrowing
6776 Write a function that will display the first 60 characters of the
6777 current buffer, even if you have narrowed the buffer to its latter
6778 half so that the first line is inaccessible.  Restore point, mark, and
6779 narrowing.  For this exercise, you need to use a whole potpourri of
6780 functions, including @code{save-restriction}, @code{widen},
6781 @code{goto-char}, @code{point-min}, @code{message}, and
6782 @code{buffer-substring}.
6784 @cindex Properties, mention of @code{buffer-substring-no-properties}
6785 (@code{buffer-substring} is a previously unmentioned function you will
6786 have to investigate yourself; or perhaps you will have to use
6787 @code{buffer-substring-no-properties} or
6788 @code{filter-buffer-substring} @dots{}, yet other functions.  Text
6789 properties are a feature otherwise not discussed here.  @xref{Text
6790 Properties, , Text Properties, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
6791 Manual}.)
6793 Additionally, do you really need @code{goto-char} or @code{point-min}?
6794 Or can you write the function without them?
6796 @node car cdr & cons
6797 @chapter @code{car}, @code{cdr}, @code{cons}: Fundamental Functions
6798 @findex car, @r{introduced}
6799 @findex cdr, @r{introduced}
6801 In Lisp, @code{car}, @code{cdr}, and @code{cons} are fundamental
6802 functions.  The @code{cons} function is used to construct lists, and
6803 the @code{car} and @code{cdr} functions are used to take them apart.
6805 In the walk through of the @code{copy-region-as-kill} function, we
6806 will see @code{cons} as well as two variants on @code{cdr},
6807 namely, @code{setcdr} and @code{nthcdr}.  (@xref{copy-region-as-kill}.)
6809 @menu
6810 * Strange Names::               An historical aside: why the strange names?
6811 * car & cdr::                   Functions for extracting part of a list.
6812 * cons::                        Constructing a list.
6813 * nthcdr::                      Calling @code{cdr} repeatedly.
6814 * nth::
6815 * setcar::                      Changing the first element of a list.
6816 * setcdr::                      Changing the rest of a list.
6817 * cons Exercise::
6818 @end menu
6820 @ifnottex
6821 @node Strange Names
6822 @unnumberedsec Strange Names
6823 @end ifnottex
6825 The name of the @code{cons} function is not unreasonable: it is an
6826 abbreviation of the word ``construct''.  The origins of the names for
6827 @code{car} and @code{cdr}, on the other hand, are esoteric: @code{car}
6828 is an acronym from the phrase ``Contents of the Address part of the
6829 Register''; and @code{cdr} (pronounced ``could-er'') is an acronym from
6830 the phrase ``Contents of the Decrement part of the Register''.  These
6831 phrases refer to specific pieces of hardware on the very early
6832 computer on which the original Lisp was developed.  Besides being
6833 obsolete, the phrases have been completely irrelevant for more than 25
6834 years to anyone thinking about Lisp.  Nonetheless, although a few
6835 brave scholars have begun to use more reasonable names for these
6836 functions, the old terms are still in use.  In particular, since the
6837 terms are used in the Emacs Lisp source code, we will use them in this
6838 introduction.
6840 @node car & cdr
6841 @section @code{car} and @code{cdr}
6843 The @sc{car} of a list is, quite simply, the first item in the list.
6844 Thus the @sc{car} of the list @code{(rose violet daisy buttercup)} is
6845 @code{rose}.
6847 @need 1200
6848 If you are reading this in Info in GNU Emacs, you can see this by
6849 evaluating the following:
6851 @smallexample
6852 (car '(rose violet daisy buttercup))
6853 @end smallexample
6855 @noindent
6856 After evaluating the expression, @code{rose} will appear in the echo
6857 area.
6859 Clearly, a more reasonable name for the @code{car} function would be
6860 @code{first} and this is often suggested.
6862 @code{car} does not remove the first item from the list; it only reports
6863 what it is.  After @code{car} has been applied to a list, the list is
6864 still the same as it was.  In the jargon, @code{car} is
6865 ``non-destructive''.  This feature turns out to be important.
6867 The @sc{cdr} of a list is the rest of the list, that is, the
6868 @code{cdr} function returns the part of the list that follows the
6869 first item.  Thus, while the @sc{car} of the list @code{'(rose violet
6870 daisy buttercup)} is @code{rose}, the rest of the list, the value
6871 returned by the @code{cdr} function, is @code{(violet daisy
6872 buttercup)}.
6874 @need 800
6875 You can see this by evaluating the following in the usual way:
6877 @smallexample
6878 (cdr '(rose violet daisy buttercup))
6879 @end smallexample
6881 @noindent
6882 When you evaluate this, @code{(violet daisy buttercup)} will appear in
6883 the echo area.
6885 Like @code{car}, @code{cdr} does not remove any elements from the
6886 list---it just returns a report of what the second and subsequent
6887 elements are.
6889 Incidentally, in the example, the list of flowers is quoted.  If it were
6890 not, the Lisp interpreter would try to evaluate the list by calling
6891 @code{rose} as a function.  In this example, we do not want to do that.
6893 Clearly, a more reasonable name for @code{cdr} would be @code{rest}.
6895 (There is a lesson here: when you name new functions, consider very
6896 carefully what you are doing, since you may be stuck with the names
6897 for far longer than you expect.  The reason this document perpetuates
6898 these names is that the Emacs Lisp source code uses them, and if I did
6899 not use them, you would have a hard time reading the code; but do,
6900 please, try to avoid using these terms yourself.  The people who come
6901 after you will be grateful to you.)
6903 When @code{car} and @code{cdr} are applied to a list made up of symbols,
6904 such as the list @code{(pine fir oak maple)}, the element of the list
6905 returned by the function @code{car} is the symbol @code{pine} without
6906 any parentheses around it.  @code{pine} is the first element in the
6907 list.  However, the @sc{cdr} of the list is a list itself, @code{(fir
6908 oak maple)}, as you can see by evaluating the following expressions in
6909 the usual way:
6911 @smallexample
6912 @group
6913 (car '(pine fir oak maple))
6915 (cdr '(pine fir oak maple))
6916 @end group
6917 @end smallexample
6919 On the other hand, in a list of lists, the first element is itself a
6920 list.  @code{car} returns this first element as a list.  For example,
6921 the following list contains three sub-lists, a list of carnivores, a
6922 list of herbivores and a list of sea mammals:
6924 @smallexample
6925 @group
6926 (car '((lion tiger cheetah)
6927        (gazelle antelope zebra)
6928        (whale dolphin seal)))
6929 @end group
6930 @end smallexample
6932 @noindent
6933 In this example, the first element or @sc{car} of the list is the list of
6934 carnivores, @code{(lion tiger cheetah)}, and the rest of the list is
6935 @code{((gazelle antelope zebra) (whale dolphin seal))}.
6937 @smallexample
6938 @group
6939 (cdr '((lion tiger cheetah)
6940        (gazelle antelope zebra)
6941        (whale dolphin seal)))
6942 @end group
6943 @end smallexample
6945 It is worth saying again that @code{car} and @code{cdr} are
6946 non-destructive---that is, they do not modify or change lists to which
6947 they are applied.  This is very important for how they are used.
6949 Also, in the first chapter, in the discussion about atoms, I said that
6950 in Lisp, certain kinds of atom, such as an array, can be separated
6951 into parts; but the mechanism for doing this is different from the
6952 mechanism for splitting a list.  As far as Lisp is concerned, the
6953 atoms of a list are unsplittable.  (@xref{Lisp Atoms}.)  The
6954 @code{car} and @code{cdr} functions are used for splitting lists and
6955 are considered fundamental to Lisp.  Since they cannot split or gain
6956 access to the parts of an array, an array is considered an atom.
6957 Conversely, the other fundamental function, @code{cons}, can put
6958 together or construct a list, but not an array.  (Arrays are handled
6959 by array-specific functions.  @xref{Arrays, , Arrays, elisp, The GNU
6960 Emacs Lisp Reference Manual}.)
6962 @node cons
6963 @section @code{cons}
6964 @findex cons, @r{introduced}
6966 The @code{cons} function constructs lists; it is the inverse of
6967 @code{car} and @code{cdr}.  For example, @code{cons} can be used to make
6968 a four element list from the three element list, @code{(fir oak maple)}:
6970 @smallexample
6971 (cons 'pine '(fir oak maple))
6972 @end smallexample
6974 @need 800
6975 @noindent
6976 After evaluating this list, you will see
6978 @smallexample
6979 (pine fir oak maple)
6980 @end smallexample
6982 @noindent
6983 appear in the echo area.  @code{cons} causes the creation of a new
6984 list in which the element is followed by the elements of the original
6985 list.
6987 We often say that @code{cons} puts a new element at the beginning of
6988 a list, or that it attaches or pushes elements onto the list, but this
6989 phrasing can be misleading, since @code{cons} does not change an
6990 existing list, but creates a new one.
6992 Like @code{car} and @code{cdr}, @code{cons} is non-destructive.
6994 @menu
6995 * Build a list::
6996 * length::                      How to find the length of a list.
6997 @end menu
6999 @ifnottex
7000 @node Build a list
7001 @unnumberedsubsec Build a list
7002 @end ifnottex
7004 @code{cons} must have a list to attach to.@footnote{Actually, you can
7005 @code{cons} an element to an atom to produce a dotted pair.  Dotted
7006 pairs are not discussed here; see @ref{Dotted Pair Notation, , Dotted
7007 Pair Notation, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.}  You
7008 cannot start from absolutely nothing.  If you are building a list, you
7009 need to provide at least an empty list at the beginning.  Here is a
7010 series of @code{cons} expressions that build up a list of flowers.  If
7011 you are reading this in Info in GNU Emacs, you can evaluate each of
7012 the expressions in the usual way; the value is printed in this text
7013 after @samp{@result{}}, which you may read as ``evaluates to''.
7015 @smallexample
7016 @group
7017 (cons 'buttercup ())
7018      @result{} (buttercup)
7019 @end group
7021 @group
7022 (cons 'daisy '(buttercup))
7023      @result{} (daisy buttercup)
7024 @end group
7026 @group
7027 (cons 'violet '(daisy buttercup))
7028      @result{} (violet daisy buttercup)
7029 @end group
7031 @group
7032 (cons 'rose '(violet daisy buttercup))
7033      @result{} (rose violet daisy buttercup)
7034 @end group
7035 @end smallexample
7037 @noindent
7038 In the first example, the empty list is shown as @code{()} and a list
7039 made up of @code{buttercup} followed by the empty list is constructed.
7040 As you can see, the empty list is not shown in the list that was
7041 constructed.  All that you see is @code{(buttercup)}.  The empty list is
7042 not counted as an element of a list because there is nothing in an empty
7043 list.  Generally speaking, an empty list is invisible.
7045 The second example, @code{(cons 'daisy '(buttercup))} constructs a new,
7046 two element list by putting @code{daisy} in front of @code{buttercup};
7047 and the third example constructs a three element list by putting
7048 @code{violet} in front of @code{daisy} and @code{buttercup}.
7050 @node length
7051 @subsection Find the Length of a List: @code{length}
7052 @findex length
7054 You can find out how many elements there are in a list by using the Lisp
7055 function @code{length}, as in the following examples:
7057 @smallexample
7058 @group
7059 (length '(buttercup))
7060      @result{} 1
7061 @end group
7063 @group
7064 (length '(daisy buttercup))
7065      @result{} 2
7066 @end group
7068 @group
7069 (length (cons 'violet '(daisy buttercup)))
7070      @result{} 3
7071 @end group
7072 @end smallexample
7074 @noindent
7075 In the third example, the @code{cons} function is used to construct a
7076 three element list which is then passed to the @code{length} function as
7077 its argument.
7079 @need 1200
7080 We can also use @code{length} to count the number of elements in an
7081 empty list:
7083 @smallexample
7084 @group
7085 (length ())
7086      @result{} 0
7087 @end group
7088 @end smallexample
7090 @noindent
7091 As you would expect, the number of elements in an empty list is zero.
7093 An interesting experiment is to find out what happens if you try to find
7094 the length of no list at all; that is, if you try to call @code{length}
7095 without giving it an argument, not even an empty list:
7097 @smallexample
7098 (length )
7099 @end smallexample
7101 @need 800
7102 @noindent
7103 What you see, if you evaluate this, is the error message
7105 @smallexample
7106 Lisp error: (wrong-number-of-arguments length 0)
7107 @end smallexample
7109 @noindent
7110 This means that the function receives the wrong number of
7111 arguments, zero, when it expects some other number of arguments.  In
7112 this case, one argument is expected, the argument being a list whose
7113 length the function is measuring.  (Note that @emph{one} list is
7114 @emph{one} argument, even if the list has many elements inside it.)
7116 The part of the error message that says @samp{length} is the name of
7117 the function.
7119 @ignore
7120 @code{length} is still a subroutine, but you need C-h f to discover that.
7122 In an earlier version:
7123     This is written with a special notation, @samp{#<subr},
7124     that indicates that the function @code{length} is one of the primitive
7125     functions written in C rather than in Emacs Lisp.  (@samp{subr} is an
7126     abbreviation for ``subroutine''.)  @xref{What Is a Function, , What Is a
7127     Function?, elisp , The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
7128     about subroutines.
7129 @end ignore
7131 @node nthcdr
7132 @section @code{nthcdr}
7133 @findex nthcdr
7135 The @code{nthcdr} function is associated with the @code{cdr} function.
7136 What it does is take the @sc{cdr} of a list repeatedly.
7138 If you take the @sc{cdr} of the list @code{(pine fir
7139 oak maple)}, you will be returned the list @code{(fir oak maple)}.  If you
7140 repeat this on what was returned, you will be returned the list
7141 @code{(oak maple)}.  (Of course, repeated @sc{cdr}ing on the original
7142 list will just give you the original @sc{cdr} since the function does
7143 not change the list.  You need to evaluate the @sc{cdr} of the
7144 @sc{cdr} and so on.)  If you continue this, eventually you will be
7145 returned an empty list, which in this case, instead of being shown as
7146 @code{()} is shown as @code{nil}.
7148 @need 1200
7149 For review, here is a series of repeated @sc{cdr}s, the text following
7150 the @samp{@result{}} shows what is returned.
7152 @smallexample
7153 @group
7154 (cdr '(pine fir oak maple))
7155      @result{}(fir oak maple)
7156 @end group
7158 @group
7159 (cdr '(fir oak maple))
7160      @result{} (oak maple)
7161 @end group
7163 @group
7164 (cdr '(oak maple))
7165      @result{}(maple)
7166 @end group
7168 @group
7169 (cdr '(maple))
7170      @result{} nil
7171 @end group
7173 @group
7174 (cdr 'nil)
7175      @result{} nil
7176 @end group
7178 @group
7179 (cdr ())
7180      @result{} nil
7181 @end group
7182 @end smallexample
7184 @need 1200
7185 You can also do several @sc{cdr}s without printing the values in
7186 between, like this:
7188 @smallexample
7189 @group
7190 (cdr (cdr '(pine fir oak maple)))
7191      @result{} (oak maple)
7192 @end group
7193 @end smallexample
7195 @noindent
7196 In this example, the Lisp interpreter evaluates the innermost list first.
7197 The innermost list is quoted, so it just passes the list as it is to the
7198 innermost @code{cdr}.  This @code{cdr} passes a list made up of the
7199 second and subsequent elements of the list to the outermost @code{cdr},
7200 which produces a list composed of the third and subsequent elements of
7201 the original list.  In this example, the @code{cdr} function is repeated
7202 and returns a list that consists of the original list without its
7203 first two elements.
7205 The @code{nthcdr} function does the same as repeating the call to
7206 @code{cdr}.  In the following example, the argument 2 is passed to the
7207 function @code{nthcdr}, along with the list, and the value returned is
7208 the list without its first two items, which is exactly the same
7209 as repeating @code{cdr} twice on the list:
7211 @smallexample
7212 @group
7213 (nthcdr 2 '(pine fir oak maple))
7214      @result{} (oak maple)
7215 @end group
7216 @end smallexample
7218 @need 1200
7219 Using the original four element list, we can see what happens when
7220 various numeric arguments are passed to @code{nthcdr}, including 0, 1,
7221 and 5:
7223 @smallexample
7224 @group
7225 ;; @r{Leave the list as it was.}
7226 (nthcdr 0 '(pine fir oak maple))
7227      @result{} (pine fir oak maple)
7228 @end group
7230 @group
7231 ;; @r{Return a copy without the first element.}
7232 (nthcdr 1 '(pine fir oak maple))
7233      @result{} (fir oak maple)
7234 @end group
7236 @group
7237 ;; @r{Return a copy of the list without three elements.}
7238 (nthcdr 3 '(pine fir oak maple))
7239      @result{} (maple)
7240 @end group
7242 @group
7243 ;; @r{Return a copy lacking all four elements.}
7244 (nthcdr 4 '(pine fir oak maple))
7245      @result{} nil
7246 @end group
7248 @group
7249 ;; @r{Return a copy lacking all elements.}
7250 (nthcdr 5 '(pine fir oak maple))
7251      @result{} nil
7252 @end group
7253 @end smallexample
7255 @node nth
7256 @section @code{nth}
7257 @findex nth
7259 The @code{nthcdr} function takes the @sc{cdr} of a list repeatedly.
7260 The @code{nth} function takes the @sc{car} of the result returned by
7261 @code{nthcdr}.  It returns the Nth element of the list.
7263 @need 1500
7264 Thus, if it were not defined in C for speed, the definition of
7265 @code{nth} would be:
7267 @smallexample
7268 @group
7269 (defun nth (n list)
7270   "Returns the Nth element of LIST.
7271 N counts from zero.  If LIST is not that long, nil is returned."
7272   (car (nthcdr n list)))
7273 @end group
7274 @end smallexample
7276 @noindent
7277 (Originally, @code{nth} was defined in Emacs Lisp in @file{subr.el},
7278 but its definition was redone in C in the 1980s.)
7280 The @code{nth} function returns a single element of a list.
7281 This can be very convenient.
7283 Note that the elements are numbered from zero, not one.  That is to
7284 say, the first element of a list, its @sc{car} is the zeroth element.
7285 This zero-based counting often bothers people who
7286 are accustomed to the first element in a list being number one, which
7287 is one-based.
7289 @need 1250
7290 For example:
7292 @smallexample
7293 @group
7294 (nth 0 '("one" "two" "three"))
7295     @result{} "one"
7297 (nth 1 '("one" "two" "three"))
7298     @result{} "two"
7299 @end group
7300 @end smallexample
7302 It is worth mentioning that @code{nth}, like @code{nthcdr} and
7303 @code{cdr}, does not change the original list---the function is
7304 non-destructive.  This is in sharp contrast to the @code{setcar} and
7305 @code{setcdr} functions.
7307 @node setcar
7308 @section @code{setcar}
7309 @findex setcar
7311 As you might guess from their names, the @code{setcar} and @code{setcdr}
7312 functions set the @sc{car} or the @sc{cdr} of a list to a new value.
7313 They actually change the original list, unlike @code{car} and @code{cdr}
7314 which leave the original list as it was.  One way to find out how this
7315 works is to experiment.  We will start with the @code{setcar} function.
7317 @need 1200
7318 First, we can make a list and then set the value of a variable to the
7319 list, using the @code{setq} function.  Here is a list of animals:
7321 @smallexample
7322 (setq animals '(antelope giraffe lion tiger))
7323 @end smallexample
7325 @noindent
7326 If you are reading this in Info inside of GNU Emacs, you can evaluate
7327 this expression in the usual fashion, by positioning the cursor after
7328 the expression and typing @kbd{C-x C-e}.  (I'm doing this right here
7329 as I write this.  This is one of the advantages of having the
7330 interpreter built into the computing environment.  Incidentally, when
7331 there is nothing on the line after the final parentheses, such as a
7332 comment, point can be on the next line.  Thus, if your cursor is in
7333 the first column of the next line, you do not need to move it.
7334 Indeed, Emacs permits any amount of white space after the final
7335 parenthesis.)
7337 @need 1200
7338 When we evaluate the variable @code{animals}, we see that it is bound to
7339 the list @code{(antelope giraffe lion tiger)}:
7341 @smallexample
7342 @group
7343 animals
7344      @result{} (antelope giraffe lion tiger)
7345 @end group
7346 @end smallexample
7348 @noindent
7349 Put another way, the variable @code{animals} points to the list
7350 @code{(antelope giraffe lion tiger)}.
7352 Next, evaluate the function @code{setcar} while passing it two
7353 arguments, the variable @code{animals} and the quoted symbol
7354 @code{hippopotamus}; this is done by writing the three element list
7355 @code{(setcar animals 'hippopotamus)} and then evaluating it in the
7356 usual fashion:
7358 @smallexample
7359 (setcar animals 'hippopotamus)
7360 @end smallexample
7362 @need 1200
7363 @noindent
7364 After evaluating this expression, evaluate the variable @code{animals}
7365 again.  You will see that the list of animals has changed:
7367 @smallexample
7368 @group
7369 animals
7370      @result{} (hippopotamus giraffe lion tiger)
7371 @end group
7372 @end smallexample
7374 @noindent
7375 The first element on the list, @code{antelope} is replaced by
7376 @code{hippopotamus}.
7378 So we can see that @code{setcar} did not add a new element to the list
7379 as @code{cons} would have; it replaced @code{antelope} with
7380 @code{hippopotamus}; it @emph{changed} the list.
7382 @node setcdr
7383 @section @code{setcdr}
7384 @findex setcdr
7386 The @code{setcdr} function is similar to the @code{setcar} function,
7387 except that the function replaces the second and subsequent elements of
7388 a list rather than the first element.
7390 (To see how to change the last element of a list, look ahead to
7391 @ref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}, which uses
7392 the @code{nthcdr} and @code{setcdr} functions.)
7394 @need 1200
7395 To see how this works, set the value of the variable to a list of
7396 domesticated animals by evaluating the following expression:
7398 @smallexample
7399 (setq domesticated-animals '(horse cow sheep goat))
7400 @end smallexample
7402 @need 1200
7403 @noindent
7404 If you now evaluate the list, you will be returned the list
7405 @code{(horse cow sheep goat)}:
7407 @smallexample
7408 @group
7409 domesticated-animals
7410      @result{} (horse cow sheep goat)
7411 @end group
7412 @end smallexample
7414 @need 1200
7415 Next, evaluate @code{setcdr} with two arguments, the name of the
7416 variable which has a list as its value, and the list to which the
7417 @sc{cdr} of the first list will be set;
7419 @smallexample
7420 (setcdr domesticated-animals '(cat dog))
7421 @end smallexample
7423 @noindent
7424 If you evaluate this expression, the list @code{(cat dog)} will appear
7425 in the echo area.  This is the value returned by the function.  The
7426 result we are interested in is the side effect, which we can see by
7427 evaluating the variable @code{domesticated-animals}:
7429 @smallexample
7430 @group
7431 domesticated-animals
7432      @result{} (horse cat dog)
7433 @end group
7434 @end smallexample
7436 @noindent
7437 Indeed, the list is changed from @code{(horse cow sheep goat)} to
7438 @code{(horse cat dog)}.  The @sc{cdr} of the list is changed from
7439 @code{(cow sheep goat)} to @code{(cat dog)}.
7441 @node cons Exercise
7442 @section Exercise
7444 Construct a list of four birds by evaluating several expressions with
7445 @code{cons}.  Find out what happens when you @code{cons} a list onto
7446 itself.  Replace the first element of the list of four birds with a
7447 fish.  Replace the rest of that list with a list of other fish.
7449 @node Cutting & Storing Text
7450 @chapter Cutting and Storing Text
7451 @cindex Cutting and storing text
7452 @cindex Storing and cutting text
7453 @cindex Killing text
7454 @cindex Clipping text
7455 @cindex Erasing text
7456 @cindex Deleting text
7458 Whenever you cut or clip text out of a buffer with a @dfn{kill} command in
7459 GNU Emacs, it is stored in a list and you can bring it back with a
7460 @dfn{yank} command.
7462 (The use of the word ``kill'' in Emacs for processes which specifically
7463 @emph{do not} destroy the values of the entities is an unfortunate
7464 historical accident.  A much more appropriate word would be ``clip'' since
7465 that is what the kill commands do; they clip text out of a buffer and
7466 put it into storage from which it can be brought back.  I have often
7467 been tempted to replace globally all occurrences of ``kill'' in the Emacs
7468 sources with ``clip'' and all occurrences of ``killed'' with ``clipped''.)
7470 @menu
7471 * Storing Text::                Text is stored in a list.
7472 * zap-to-char::                 Cutting out text up to a character.
7473 * kill-region::                 Cutting text out of a region.
7474 * copy-region-as-kill::         A definition for copying text.
7475 * Digression into C::           Minor note on C programming language macros.
7476 * defvar::                      How to give a variable an initial value.
7477 * cons & search-fwd Review::
7478 * search Exercises::
7479 @end menu
7481 @ifnottex
7482 @node Storing Text
7483 @unnumberedsec Storing Text in a List
7484 @end ifnottex
7486 When text is cut out of a buffer, it is stored on a list.  Successive
7487 pieces of text are stored on the list successively, so the list might
7488 look like this:
7490 @smallexample
7491 ("a piece of text" "previous piece")
7492 @end smallexample
7494 @need 1200
7495 @noindent
7496 The function @code{cons} can be used to create a new list from a piece
7497 of text (an ``atom'', to use the jargon) and an existing list, like
7498 this:
7500 @smallexample
7501 @group
7502 (cons "another piece"
7503       '("a piece of text" "previous piece"))
7504 @end group
7505 @end smallexample
7507 @need 1200
7508 @noindent
7509 If you evaluate this expression, a list of three elements will appear in
7510 the echo area:
7512 @smallexample
7513 ("another piece" "a piece of text" "previous piece")
7514 @end smallexample
7516 With the @code{car} and @code{nthcdr} functions, you can retrieve
7517 whichever piece of text you want.  For example, in the following code,
7518 @code{nthcdr 1 @dots{}} returns the list with the first item removed;
7519 and the @code{car} returns the first element of that remainder---the
7520 second element of the original list:
7522 @smallexample
7523 @group
7524 (car (nthcdr 1 '("another piece"
7525                  "a piece of text"
7526                  "previous piece")))
7527      @result{} "a piece of text"
7528 @end group
7529 @end smallexample
7531 The actual functions in Emacs are more complex than this, of course.
7532 The code for cutting and retrieving text has to be written so that
7533 Emacs can figure out which element in the list you want---the first,
7534 second, third, or whatever.  In addition, when you get to the end of
7535 the list, Emacs should give you the first element of the list, rather
7536 than nothing at all.
7538 The list that holds the pieces of text is called the @dfn{kill ring}.
7539 This chapter leads up to a description of the kill ring and how it is
7540 used by first tracing how the @code{zap-to-char} function works.  This
7541 function calls a function that invokes a function that
7542 manipulates the kill ring.  Thus, before reaching the mountains, we
7543 climb the foothills.
7545 A subsequent chapter describes how text that is cut from the buffer is
7546 retrieved.  @xref{Yanking, , Yanking Text Back}.
7548 @node zap-to-char
7549 @section @code{zap-to-char}
7550 @findex zap-to-char
7552 Let us look at the interactive @code{zap-to-char} function.
7554 @menu
7555 * Complete zap-to-char::        The complete implementation.
7556 * zap-to-char interactive::     A three part interactive expression.
7557 * zap-to-char body::            A short overview.
7558 * search-forward::              How to search for a string.
7559 * progn::                       The @code{progn} special form.
7560 * Summing up zap-to-char::      Using @code{point} and @code{search-forward}.
7561 @end menu
7563 @ifnottex
7564 @node Complete zap-to-char
7565 @unnumberedsubsec The Complete @code{zap-to-char} Implementation
7566 @end ifnottex
7568 The @code{zap-to-char} function removes the text in the region between
7569 the location of the cursor (i.e., of point) up to and including the
7570 next occurrence of a specified character.  The text that
7571 @code{zap-to-char} removes is put in the kill ring; and it can be
7572 retrieved from the kill ring by typing @kbd{C-y} (@code{yank}).  If
7573 the command is given an argument, it removes text through that number
7574 of occurrences.  Thus, if the cursor were at the beginning of this
7575 sentence and the character were @samp{s}, @samp{Thus} would be
7576 removed.  If the argument were two, @samp{Thus, if the curs} would be
7577 removed, up to and including the @samp{s} in @samp{cursor}.
7579 If the specified character is not found, @code{zap-to-char} will say
7580 ``Search failed'', tell you the character you typed, and not remove
7581 any text.
7583 In order to determine how much text to remove, @code{zap-to-char} uses
7584 a search function.  Searches are used extensively in code that
7585 manipulates text, and we will focus attention on them as well as on the
7586 deletion command.
7588 @ignore
7589 @c GNU Emacs version 19
7590 (defun zap-to-char (arg char)  ; version 19 implementation
7591   "Kill up to and including ARG'th occurrence of CHAR.
7592 Goes backward if ARG is negative; error if CHAR not found."
7593   (interactive "*p\ncZap to char: ")
7594   (kill-region (point)
7595                (progn
7596                  (search-forward
7597                   (char-to-string char) nil nil arg)
7598                  (point))))
7599 @end ignore
7601 @need 1250
7602 Here is the complete text of the version 22 implementation of the function:
7604 @c GNU Emacs 22
7605 @smallexample
7606 @group
7607 (defun zap-to-char (arg char)
7608   "Kill up to and including ARG'th occurrence of CHAR.
7609 Case is ignored if `case-fold-search' is non-nil in the current buffer.
7610 Goes backward if ARG is negative; error if CHAR not found."
7611   (interactive "p\ncZap to char: ")
7612   (if (char-table-p translation-table-for-input)
7613       (setq char (or (aref translation-table-for-input char) char)))
7614   (kill-region (point) (progn
7615                          (search-forward (char-to-string char)
7616                                          nil nil arg)
7617                          (point))))
7618 @end group
7619 @end smallexample
7621 The documentation is thorough.  You do need to know the jargon meaning
7622 of the word ``kill''.
7624 @cindex curved quotes
7625 @cindex curly quotes
7626 The version 22 documentation string for @code{zap-to-char} uses ASCII
7627 grave accent and apostrophe to quote a symbol, so it appears as
7628 @t{`case-fold-search'}.  This quoting style was inspired by 1970s-era
7629 displays in which grave accent and apostrophe were often mirror images
7630 suitable for use as quotes.  On most modern displays this is no longer
7631 true, and when these two ASCII characters appear in documentation
7632 strings or diagnostic message formats, Emacs typically transliterates
7633 them to curved single quotes, so that the abovequoted symbol appears
7634 as @t{‘case-fold-search’}.  Source-code strings can also simply use
7635 curved quotes directly.
7637 @node zap-to-char interactive
7638 @subsection The @code{interactive} Expression
7640 @need 800
7641 The interactive expression in the @code{zap-to-char} command looks like
7642 this:
7644 @smallexample
7645 (interactive "p\ncZap to char: ")
7646 @end smallexample
7648 The part within quotation marks, @code{"p\ncZap to char:@: "}, specifies
7649 two different things.  First, and most simply, is the @samp{p}.
7650 This part is separated from the next part by a newline, @samp{\n}.
7651 The @samp{p} means that the first argument to the function will be
7652 passed the value of a @dfn{processed prefix}.  The prefix argument is
7653 passed by typing @kbd{C-u} and a number, or @kbd{M-} and a number.  If
7654 the function is called interactively without a prefix, 1 is passed to
7655 this argument.
7657 The second part of @code{"p\ncZap to char:@: "} is
7658 @samp{cZap to char:@:  }.  In this part, the lower case @samp{c}
7659 indicates that @code{interactive} expects a prompt and that the
7660 argument will be a character.  The prompt follows the @samp{c} and is
7661 the string @samp{Zap to char:@: } (with a space after the colon to
7662 make it look good).
7664 What all this does is prepare the arguments to @code{zap-to-char} so they
7665 are of the right type, and give the user a prompt.
7667 In a read-only buffer, the @code{zap-to-char} function copies the text
7668 to the kill ring, but does not remove it.  The echo area displays a
7669 message saying that the buffer is read-only.  Also, the terminal may
7670 beep or blink at you.
7672 @node zap-to-char body
7673 @subsection The Body of @code{zap-to-char}
7675 The body of the @code{zap-to-char} function contains the code that
7676 kills (that is, removes) the text in the region from the current
7677 position of the cursor up to and including the specified character.
7679 The first part of the code looks like this:
7681 @smallexample
7682 (if (char-table-p translation-table-for-input)
7683     (setq char (or (aref translation-table-for-input char) char)))
7684 (kill-region (point) (progn
7685                        (search-forward (char-to-string char) nil nil arg)
7686                        (point)))
7687 @end smallexample
7689 @noindent
7690 @code{char-table-p} is an hitherto unseen function.  It determines
7691 whether its argument is a character table.  When it is, it sets the
7692 character passed to @code{zap-to-char} to one of them, if that
7693 character exists, or to the character itself.  (This becomes important
7694 for certain characters in non-European languages.  The @code{aref}
7695 function extracts an element from an array.  It is an array-specific
7696 function that is not described in this document.  @xref{Arrays, ,
7697 Arrays, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
7699 @noindent
7700 @code{(point)} is the current position of the cursor.
7702 The next part of the code is an expression using @code{progn}.  The body
7703 of the @code{progn} consists of calls to @code{search-forward} and
7704 @code{point}.
7706 It is easier to understand how @code{progn} works after learning about
7707 @code{search-forward}, so we will look at @code{search-forward} and
7708 then at @code{progn}.
7710 @node search-forward
7711 @subsection The @code{search-forward} Function
7712 @findex search-forward
7714 The @code{search-forward} function is used to locate the
7715 zapped-for-character in @code{zap-to-char}.  If the search is
7716 successful, @code{search-forward} leaves point immediately after the
7717 last character in the target string.  (In @code{zap-to-char}, the
7718 target string is just one character long.  @code{zap-to-char} uses the
7719 function @code{char-to-string} to ensure that the computer treats that
7720 character as a string.)  If the search is backwards,
7721 @code{search-forward} leaves point just before the first character in
7722 the target.  Also, @code{search-forward} returns @code{t} for true.
7723 (Moving point is therefore a side effect.)
7725 @need 1250
7726 In @code{zap-to-char}, the @code{search-forward} function looks like this:
7728 @smallexample
7729 (search-forward (char-to-string char) nil nil arg)
7730 @end smallexample
7732 The @code{search-forward} function takes four arguments:
7734 @enumerate
7735 @item
7736 The first argument is the target, what is searched for.  This must be a
7737 string, such as @samp{"z"}.
7739 As it happens, the argument passed to @code{zap-to-char} is a single
7740 character.  Because of the way computers are built, the Lisp
7741 interpreter may treat a single character as being different from a
7742 string of characters.  Inside the computer, a single character has a
7743 different electronic format than a string of one character.  (A single
7744 character can often be recorded in the computer using exactly one
7745 byte; but a string may be longer, and the computer needs to be ready
7746 for this.)  Since the @code{search-forward} function searches for a
7747 string, the character that the @code{zap-to-char} function receives as
7748 its argument must be converted inside the computer from one format to
7749 the other; otherwise the @code{search-forward} function will fail.
7750 The @code{char-to-string} function is used to make this conversion.
7752 @item
7753 The second argument bounds the search; it is specified as a position in
7754 the buffer.  In this case, the search can go to the end of the buffer,
7755 so no bound is set and the second argument is @code{nil}.
7757 @item
7758 The third argument tells the function what it should do if the search
7759 fails---it can signal an error (and print a message) or it can return
7760 @code{nil}.  A @code{nil} as the third argument causes the function to
7761 signal an error when the search fails.
7763 @item
7764 The fourth argument to @code{search-forward} is the repeat count---how
7765 many occurrences of the string to look for.  This argument is optional
7766 and if the function is called without a repeat count, this argument is
7767 passed the value 1.  If this argument is negative, the search goes
7768 backwards.
7769 @end enumerate
7771 @need 800
7772 In template form, a @code{search-forward} expression looks like this:
7774 @smallexample
7775 @group
7776 (search-forward "@var{target-string}"
7777                 @var{limit-of-search}
7778                 @var{what-to-do-if-search-fails}
7779                 @var{repeat-count})
7780 @end group
7781 @end smallexample
7783 We will look at @code{progn} next.
7785 @node progn
7786 @subsection The @code{progn} Special Form
7787 @findex progn
7789 @code{progn} is a special form that causes each of its arguments to be
7790 evaluated in sequence and then returns the value of the last one.  The
7791 preceding expressions are evaluated only for the side effects they
7792 perform.  The values produced by them are discarded.
7794 @need 800
7795 The template for a @code{progn} expression is very simple:
7797 @smallexample
7798 @group
7799 (progn
7800   @var{body}@dots{})
7801 @end group
7802 @end smallexample
7804 In @code{zap-to-char}, the @code{progn} expression has to do two things:
7805 put point in exactly the right position; and return the location of
7806 point so that @code{kill-region} will know how far to kill to.
7808 The first argument to the @code{progn} is @code{search-forward}.  When
7809 @code{search-forward} finds the string, the function leaves point
7810 immediately after the last character in the target string.  (In this
7811 case the target string is just one character long.)  If the search is
7812 backwards, @code{search-forward} leaves point just before the first
7813 character in the target.  The movement of point is a side effect.
7815 The second and last argument to @code{progn} is the expression
7816 @code{(point)}.  This expression returns the value of point, which in
7817 this case will be the location to which it has been moved by
7818 @code{search-forward}.  (In the source, a line that tells the function
7819 to go to the previous character, if it is going forward, was commented
7820 out in 1999; I don't remember whether that feature or mis-feature was
7821 ever a part of the distributed source.)  The value of @code{point} is
7822 returned by the @code{progn} expression and is passed to
7823 @code{kill-region} as @code{kill-region}'s second argument.
7825 @node Summing up zap-to-char
7826 @subsection Summing up @code{zap-to-char}
7828 Now that we have seen how @code{search-forward} and @code{progn} work,
7829 we can see how the @code{zap-to-char} function works as a whole.
7831 The first argument to @code{kill-region} is the position of the cursor
7832 when the @code{zap-to-char} command is given---the value of point at
7833 that time.  Within the @code{progn}, the search function then moves
7834 point to just after the zapped-to-character and @code{point} returns the
7835 value of this location.  The @code{kill-region} function puts together
7836 these two values of point, the first one as the beginning of the region
7837 and the second one as the end of the region, and removes the region.
7839 The @code{progn} special form is necessary because the
7840 @code{kill-region} command takes two arguments; and it would fail if
7841 @code{search-forward} and @code{point} expressions were written in
7842 sequence as two additional arguments.  The @code{progn} expression is
7843 a single argument to @code{kill-region} and returns the one value that
7844 @code{kill-region} needs for its second argument.
7846 @node kill-region
7847 @section @code{kill-region}
7848 @findex kill-region
7850 The @code{zap-to-char} function uses the @code{kill-region} function.
7851 This function clips text from a region and copies that text to
7852 the kill ring, from which it may be retrieved.
7854 @ignore
7855 GNU Emacs 22:
7857 (defun kill-region (beg end &optional yank-handler)
7858   "Kill (\"cut\") text between point and mark.
7859 This deletes the text from the buffer and saves it in the kill ring.
7860 The command \\[yank] can retrieve it from there.
7861 \(If you want to kill and then yank immediately, use \\[kill-ring-save].)
7863 If you want to append the killed region to the last killed text,
7864 use \\[append-next-kill] before \\[kill-region].
7866 If the buffer is read-only, Emacs will beep and refrain from deleting
7867 the text, but put the text in the kill ring anyway.  This means that
7868 you can use the killing commands to copy text from a read-only buffer.
7870 This is the primitive for programs to kill text (as opposed to deleting it).
7871 Supply two arguments, character positions indicating the stretch of text
7872  to be killed.
7873 Any command that calls this function is a \"kill command\".
7874 If the previous command was also a kill command,
7875 the text killed this time appends to the text killed last time
7876 to make one entry in the kill ring.
7878 In Lisp code, optional third arg YANK-HANDLER, if non-nil,
7879 specifies the yank-handler text property to be set on the killed
7880 text.  See `insert-for-yank'."
7881   ;; Pass point first, then mark, because the order matters
7882   ;; when calling kill-append.
7883   (interactive (list (point) (mark)))
7884   (unless (and beg end)
7885     (error "The mark is not set now, so there is no region"))
7886   (condition-case nil
7887       (let ((string (filter-buffer-substring beg end t)))
7888         (when string                        ;STRING is nil if BEG = END
7889           ;; Add that string to the kill ring, one way or another.
7890           (if (eq last-command 'kill-region)
7891               (kill-append string (< end beg) yank-handler)
7892             (kill-new string nil yank-handler)))
7893         (when (or string (eq last-command 'kill-region))
7894           (setq this-command 'kill-region))
7895         nil)
7896     ((buffer-read-only text-read-only)
7897      ;; The code above failed because the buffer, or some of the characters
7898      ;; in the region, are read-only.
7899      ;; We should beep, in case the user just isn't aware of this.
7900      ;; However, there's no harm in putting
7901      ;; the region's text in the kill ring, anyway.
7902      (copy-region-as-kill beg end)
7903      ;; Set this-command now, so it will be set even if we get an error.
7904      (setq this-command 'kill-region)
7905      ;; This should barf, if appropriate, and give us the correct error.
7906      (if kill-read-only-ok
7907          (progn (message "Read only text copied to kill ring") nil)
7908        ;; Signal an error if the buffer is read-only.
7909        (barf-if-buffer-read-only)
7910        ;; If the buffer isn't read-only, the text is.
7911        (signal 'text-read-only (list (current-buffer)))))))
7912 @end ignore
7914 The Emacs 22 version of that function uses @code{condition-case} and
7915 @code{copy-region-as-kill}, both of which we will explain.
7916 @code{condition-case} is an important special form.
7918 In essence, the @code{kill-region} function calls
7919 @code{condition-case}, which takes three arguments.  In this function,
7920 the first argument does nothing.  The second argument contains the
7921 code that does the work when all goes well.  The third argument
7922 contains the code that is called in the event of an error.
7924 @menu
7925 * Complete kill-region::        The function definition.
7926 * condition-case::              Dealing with a problem.
7927 * Lisp macro::
7928 @end menu
7930 @ifnottex
7931 @node Complete kill-region
7932 @unnumberedsubsec The Complete @code{kill-region} Definition
7933 @end ifnottex
7935 @need 1200
7936 We will go through the @code{condition-case} code in a moment.  First,
7937 let us look at the definition of @code{kill-region}, with comments
7938 added:
7940 @c GNU Emacs 22:
7941 @smallexample
7942 @group
7943 (defun kill-region (beg end)
7944   "Kill (\"cut\") text between point and mark.
7945 This deletes the text from the buffer and saves it in the kill ring.
7946 The command \\[yank] can retrieve it from there. @dots{} "
7947 @end group
7949 @group
7950   ;; @bullet{} Since order matters, pass point first.
7951   (interactive (list (point) (mark)))
7952   ;; @bullet{} And tell us if we cannot cut the text.
7953   ;; 'unless' is an 'if' without a then-part.
7954   (unless (and beg end)
7955     (error "The mark is not set now, so there is no region"))
7956 @end group
7958 @group
7959   ;; @bullet{} 'condition-case' takes three arguments.
7960   ;;    If the first argument is nil, as it is here,
7961   ;;    information about the error signal is not
7962   ;;    stored for use by another function.
7963   (condition-case nil
7964 @end group
7966 @group
7967       ;; @bullet{} The second argument to 'condition-case' tells the
7968       ;;    Lisp interpreter what to do when all goes well.
7969 @end group
7971 @group
7972       ;;    It starts with a 'let' function that extracts the string
7973       ;;    and tests whether it exists.  If so (that is what the
7974       ;;    'when' checks), it calls an 'if' function that determines
7975       ;;    whether the previous command was another call to
7976       ;;    'kill-region'; if it was, then the new text is appended to
7977       ;;    the previous text; if not, then a different function,
7978       ;;    'kill-new', is called.
7979 @end group
7981 @group
7982       ;;    The 'kill-append' function concatenates the new string and
7983       ;;    the old.  The 'kill-new' function inserts text into a new
7984       ;;    item in the kill ring.
7985 @end group
7987 @group
7988       ;;    'when' is an 'if' without an else-part.  The second 'when'
7989       ;;    again checks whether the current string exists; in
7990       ;;    addition, it checks whether the previous command was
7991       ;;    another call to 'kill-region'.  If one or the other
7992       ;;    condition is true, then it sets the current command to
7993       ;;    be 'kill-region'.
7994 @end group
7995 @group
7996       (let ((string (filter-buffer-substring beg end t)))
7997         (when string                    ;STRING is nil if BEG = END
7998           ;; Add that string to the kill ring, one way or another.
7999           (if (eq last-command 'kill-region)
8000 @end group
8001 @group
8002               ;;    @minus{} 'yank-handler' is an optional argument to
8003               ;;    'kill-region' that tells the 'kill-append' and
8004               ;;    'kill-new' functions how deal with properties
8005               ;;    added to the text, such as 'bold' or 'italics'.
8006               (kill-append string (< end beg) yank-handler)
8007             (kill-new string nil yank-handler)))
8008         (when (or string (eq last-command 'kill-region))
8009           (setq this-command 'kill-region))
8010         nil)
8011 @end group
8013 @group
8014     ;;  @bullet{} The third argument to 'condition-case' tells the interpreter
8015     ;;    what to do with an error.
8016 @end group
8017 @group
8018     ;;    The third argument has a conditions part and a body part.
8019     ;;    If the conditions are met (in this case,
8020     ;;             if text or buffer are read-only)
8021     ;;    then the body is executed.
8022 @end group
8023 @group
8024     ;;    The first part of the third argument is the following:
8025     ((buffer-read-only text-read-only) ;; the if-part
8026      ;; @dots{}  the then-part
8027      (copy-region-as-kill beg end)
8028 @end group
8029 @group
8030      ;;    Next, also as part of the then-part, set this-command, so
8031      ;;    it will be set in an error
8032      (setq this-command 'kill-region)
8033      ;;    Finally, in the then-part, send a message if you may copy
8034      ;;    the text to the kill ring without signaling an error, but
8035      ;;    don't if you may not.
8036 @end group
8037 @group
8038      (if kill-read-only-ok
8039          (progn (message "Read only text copied to kill ring") nil)
8040        (barf-if-buffer-read-only)
8041        ;; If the buffer isn't read-only, the text is.
8042        (signal 'text-read-only (list (current-buffer)))))
8043 @end group
8044 @end smallexample
8046 @ignore
8047 @c v 21
8048 @smallexample
8049 @group
8050 (defun kill-region (beg end)
8051   "Kill between point and mark.
8052 The text is deleted but saved in the kill ring."
8053   (interactive "r")
8054 @end group
8056 @group
8057   ;; 1. 'condition-case' takes three arguments.
8058   ;;    If the first argument is nil, as it is here,
8059   ;;    information about the error signal is not
8060   ;;    stored for use by another function.
8061   (condition-case nil
8062 @end group
8064 @group
8065       ;; 2. The second argument to 'condition-case'
8066       ;;    tells the Lisp interpreter what to do when all goes well.
8067 @end group
8069 @group
8070       ;;    The 'delete-and-extract-region' function usually does the
8071       ;;    work.  If the beginning and ending of the region are both
8072       ;;    the same, then the variable 'string' will be empty, or nil
8073       (let ((string (delete-and-extract-region beg end)))
8074 @end group
8076 @group
8077         ;; 'when' is an 'if' clause that cannot take an 'else-part'.
8078         ;; Emacs normally sets the value of 'last-command' to the
8079         ;; previous command.
8080 @end group
8081 @group
8082         ;; 'kill-append' concatenates the new string and the old.
8083         ;; 'kill-new' inserts text into a new item in the kill ring.
8084         (when string
8085           (if (eq last-command 'kill-region)
8086               ;; if true, prepend string
8087               (kill-append string (< end beg))
8088             (kill-new string)))
8089         (setq this-command 'kill-region))
8090 @end group
8092 @group
8093     ;; 3. The third argument to 'condition-case' tells the interpreter
8094     ;;    what to do with an error.
8095 @end group
8096 @group
8097     ;;    The third argument has a conditions part and a body part.
8098     ;;    If the conditions are met (in this case,
8099     ;;             if text or buffer are read-only)
8100     ;;    then the body is executed.
8101 @end group
8102 @group
8103     ((buffer-read-only text-read-only) ;; this is the if-part
8104      ;; then...
8105      (copy-region-as-kill beg end)
8106 @end group
8107 @group
8108      (if kill-read-only-ok            ;; usually this variable is nil
8109          (message "Read only text copied to kill ring")
8110        ;; or else, signal an error if the buffer is read-only;
8111        (barf-if-buffer-read-only)
8112        ;; and, in any case, signal that the text is read-only.
8113        (signal 'text-read-only (list (current-buffer)))))))
8114 @end group
8115 @end smallexample
8116 @end ignore
8118 @node condition-case
8119 @subsection @code{condition-case}
8120 @findex condition-case
8122 As we have seen earlier (@pxref{Making Errors, , Generate an Error
8123 Message}), when the Emacs Lisp interpreter has trouble evaluating an
8124 expression, it provides you with help; in the jargon, this is called
8125 ``signaling an error''.  Usually, the computer stops the program and
8126 shows you a message.
8128 However, some programs undertake complicated actions.  They should not
8129 simply stop on an error.  In the @code{kill-region} function, the most
8130 likely error is that you will try to kill text that is read-only and
8131 cannot be removed.  So the @code{kill-region} function contains code
8132 to handle this circumstance.  This code, which makes up the body of
8133 the @code{kill-region} function, is inside of a @code{condition-case}
8134 special form.
8136 @need 800
8137 The template for @code{condition-case} looks like this:
8139 @smallexample
8140 @group
8141 (condition-case
8142   @var{var}
8143   @var{bodyform}
8144   @var{error-handler}@dots{})
8145 @end group
8146 @end smallexample
8148 The second argument, @var{bodyform}, is straightforward.  The
8149 @code{condition-case} special form causes the Lisp interpreter to
8150 evaluate the code in @var{bodyform}.  If no error occurs, the special
8151 form returns the code's value and produces the side-effects, if any.
8153 In short, the @var{bodyform} part of a @code{condition-case}
8154 expression determines what should happen when everything works
8155 correctly.
8157 However, if an error occurs, among its other actions, the function
8158 generating the error signal will define one or more error condition
8159 names.
8161 An error handler is the third argument to @code{condition-case}.
8162 An error handler has two parts, a @var{condition-name} and a
8163 @var{body}.  If the @var{condition-name} part of an error handler
8164 matches a condition name generated by an error, then the @var{body}
8165 part of the error handler is run.
8167 As you will expect, the @var{condition-name} part of an error handler
8168 may be either a single condition name or a list of condition names.
8170 Also, a complete @code{condition-case} expression may contain more
8171 than one error handler.  When an error occurs, the first applicable
8172 handler is run.
8174 Lastly, the first argument to the @code{condition-case} expression,
8175 the @var{var} argument, is sometimes bound to a variable that
8176 contains information about the error.  However, if that argument is
8177 nil, as is the case in @code{kill-region}, that information is
8178 discarded.
8180 @need 1200
8181 In brief, in the @code{kill-region} function, the code
8182 @code{condition-case} works like this:
8184 @smallexample
8185 @group
8186 @var{If no errors}, @var{run only this code}
8187     @var{but}, @var{if errors}, @var{run this other code}.
8188 @end group
8189 @end smallexample
8191 @ignore
8192 2006 Oct 24
8193 In Emacs 22,
8194 copy-region-as-kill is short, 12 lines, and uses
8195 filter-buffer-substring, which is longer, 39 lines
8196 and has delete-and-extract-region in it.
8197 delete-and-extract-region is written in C.
8199 see Initializing a Variable with @code{defvar}
8200 this is line 8054
8201 Initializing a Variable with @code{defvar} includes line 8350
8202 @end ignore
8204 @node Lisp macro
8205 @subsection Lisp macro
8206 @cindex Macro, lisp
8207 @cindex Lisp macro
8209 The part of the @code{condition-case} expression that is evaluated in
8210 the expectation that all goes well has a @code{when}.  The code uses
8211 @code{when} to determine whether the @code{string} variable points to
8212 text that exists.
8214 A @code{when} expression is simply a programmers' convenience.  It is
8215 an @code{if} without the possibility of an else clause.  In your mind,
8216 you can replace @code{when} with @code{if} and understand what goes
8217 on.  That is what the Lisp interpreter does.
8219 Technically speaking, @code{when} is a Lisp macro.  A Lisp macro
8220 enables you to define new control constructs and other language
8221 features.  It tells the interpreter how to compute another Lisp
8222 expression which will in turn compute the value.  In this case, the
8223 other expression is an @code{if} expression.
8225 The @code{kill-region} function definition also has an @code{unless}
8226 macro; it is the converse of @code{when}.  The @code{unless} macro is
8227 an @code{if} without a then clause
8229 For more about Lisp macros, see @ref{Macros, , Macros, elisp, The GNU
8230 Emacs Lisp Reference Manual}.  The C programming language also
8231 provides macros.  These are different, but also useful.
8233 @ignore
8234 We will briefly look at C macros in
8235 @ref{Digression into C}.
8236 @end ignore
8238 @need 1200
8239 Regarding the @code{when} macro, in the @code{condition-case}
8240 expression, when the string has content, then another conditional
8241 expression is executed.  This is an @code{if} with both a then-part
8242 and an else-part.
8244 @smallexample
8245 @group
8246 (if (eq last-command 'kill-region)
8247     (kill-append string (< end beg) yank-handler)
8248   (kill-new string nil yank-handler))
8249 @end group
8250 @end smallexample
8252 The then-part is evaluated if the previous command was another call to
8253 @code{kill-region}; if not, the else-part is evaluated.
8255 @code{yank-handler} is an optional argument to @code{kill-region} that
8256 tells the @code{kill-append} and @code{kill-new} functions how deal
8257 with properties added to the text, such as bold or italics.
8259 @code{last-command} is a variable that comes with Emacs that we have
8260 not seen before.  Normally, whenever a function is executed, Emacs
8261 sets the value of @code{last-command} to the previous command.
8263 @need 1200
8264 In this segment of the definition, the @code{if} expression checks
8265 whether the previous command was @code{kill-region}.  If it was,
8267 @smallexample
8268 (kill-append string (< end beg) yank-handler)
8269 @end smallexample
8271 @noindent
8272 concatenates a copy of the newly clipped text to the just previously
8273 clipped text in the kill ring.
8275 @node copy-region-as-kill
8276 @section @code{copy-region-as-kill}
8277 @findex copy-region-as-kill
8278 @findex nthcdr
8280 The @code{copy-region-as-kill} function copies a region of text from a
8281 buffer and (via either @code{kill-append} or @code{kill-new}) saves it
8282 in the @code{kill-ring}.
8284 If you call @code{copy-region-as-kill} immediately after a
8285 @code{kill-region} command, Emacs appends the newly copied text to the
8286 previously copied text.  This means that if you yank back the text, you
8287 get it all, from both this and the previous operation.  On the other
8288 hand, if some other command precedes the @code{copy-region-as-kill},
8289 the function copies the text into a separate entry in the kill ring.
8291 @menu
8292 * Complete copy-region-as-kill::  The complete function definition.
8293 * copy-region-as-kill body::      The body of @code{copy-region-as-kill}.
8294 @end menu
8296 @ifnottex
8297 @node Complete copy-region-as-kill
8298 @unnumberedsubsec The complete @code{copy-region-as-kill} function definition
8299 @end ifnottex
8301 @need 1200
8302 Here is the complete text of the version 22 @code{copy-region-as-kill}
8303 function:
8305 @smallexample
8306 @group
8307 (defun copy-region-as-kill (beg end)
8308   "Save the region as if killed, but don't kill it.
8309 In Transient Mark mode, deactivate the mark.
8310 If `interprogram-cut-function' is non-nil, also save the text for a window
8311 system cut and paste."
8312   (interactive "r")
8313 @end group
8314 @group
8315   (if (eq last-command 'kill-region)
8316       (kill-append (filter-buffer-substring beg end) (< end beg))
8317     (kill-new (filter-buffer-substring beg end)))
8318 @end group
8319 @group
8320   (if transient-mark-mode
8321       (setq deactivate-mark t))
8322   nil)
8323 @end group
8324 @end smallexample
8326 @need 800
8327 As usual, this function can be divided into its component parts:
8329 @smallexample
8330 @group
8331 (defun copy-region-as-kill (@var{argument-list})
8332   "@var{documentation}@dots{}"
8333   (interactive "r")
8334   @var{body}@dots{})
8335 @end group
8336 @end smallexample
8338 The arguments are @code{beg} and @code{end} and the function is
8339 interactive with @code{"r"}, so the two arguments must refer to the
8340 beginning and end of the region.  If you have been reading through this
8341 document from the beginning, understanding these parts of a function is
8342 almost becoming routine.
8344 The documentation is somewhat confusing unless you remember that the
8345 word ``kill'' has a meaning different from usual.  The Transient Mark
8346 and @code{interprogram-cut-function} comments explain certain
8347 side-effects.
8349 After you once set a mark, a buffer always contains a region.  If you
8350 wish, you can use Transient Mark mode to highlight the region
8351 temporarily.  (No one wants to highlight the region all the time, so
8352 Transient Mark mode highlights it only at appropriate times.  Many
8353 people turn off Transient Mark mode, so the region is never
8354 highlighted.)
8356 Also, a windowing system allows you to copy, cut, and paste among
8357 different programs.  In the X windowing system, for example, the
8358 @code{interprogram-cut-function} function is @code{x-select-text},
8359 which works with the windowing system's equivalent of the Emacs kill
8360 ring.
8362 The body of the @code{copy-region-as-kill} function starts with an
8363 @code{if} clause.  What this clause does is distinguish between two
8364 different situations: whether or not this command is executed
8365 immediately after a previous @code{kill-region} command.  In the first
8366 case, the new region is appended to the previously copied text.
8367 Otherwise, it is inserted into the beginning of the kill ring as a
8368 separate piece of text from the previous piece.
8370 The last two lines of the function prevent the region from lighting up
8371 if Transient Mark mode is turned on.
8373 The body of @code{copy-region-as-kill} merits discussion in detail.
8375 @node copy-region-as-kill body
8376 @subsection The Body of @code{copy-region-as-kill}
8378 The @code{copy-region-as-kill} function works in much the same way as
8379 the @code{kill-region} function.  Both are written so that two or more
8380 kills in a row combine their text into a single entry.  If you yank
8381 back the text from the kill ring, you get it all in one piece.
8382 Moreover, kills that kill forward from the current position of the
8383 cursor are added to the end of the previously copied text and commands
8384 that copy text backwards add it to the beginning of the previously
8385 copied text.  This way, the words in the text stay in the proper
8386 order.
8388 Like @code{kill-region}, the @code{copy-region-as-kill} function makes
8389 use of the @code{last-command} variable that keeps track of the
8390 previous Emacs command.
8392 @menu
8393 * last-command & this-command::
8394 * kill-append function::
8395 * kill-new function::
8396 @end menu
8398 @ifnottex
8399 @node last-command & this-command
8400 @unnumberedsubsubsec @code{last-command} and @code{this-command}
8401 @end ifnottex
8403 Normally, whenever a function is executed, Emacs sets the value of
8404 @code{this-command} to the function being executed (which in this case
8405 would be @code{copy-region-as-kill}).  At the same time, Emacs sets
8406 the value of @code{last-command} to the previous value of
8407 @code{this-command}.
8409 In the first part of the body of the @code{copy-region-as-kill}
8410 function, an @code{if} expression determines whether the value of
8411 @code{last-command} is @code{kill-region}.  If so, the then-part of
8412 the @code{if} expression is evaluated; it uses the @code{kill-append}
8413 function to concatenate the text copied at this call to the function
8414 with the text already in the first element (the @sc{car}) of the kill
8415 ring.  On the other hand, if the value of @code{last-command} is not
8416 @code{kill-region}, then the @code{copy-region-as-kill} function
8417 attaches a new element to the kill ring using the @code{kill-new}
8418 function.
8420 @need 1250
8421 The @code{if} expression reads as follows; it uses @code{eq}:
8423 @smallexample
8424 @group
8425   (if (eq last-command 'kill-region)
8426       ;; @r{then-part}
8427       (kill-append  (filter-buffer-substring beg end) (< end beg))
8428     ;; @r{else-part}
8429     (kill-new  (filter-buffer-substring beg end)))
8430 @end group
8431 @end smallexample
8433 @findex filter-buffer-substring
8434 (The @code{filter-buffer-substring} function returns a filtered
8435 substring of the buffer, if any.  Optionally---the arguments are not
8436 here, so neither is done---the function may delete the initial text or
8437 return the text without its properties; this function is a replacement
8438 for the older @code{buffer-substring} function, which came before text
8439 properties were implemented.)
8441 @findex eq @r{(example of use)}
8442 @noindent
8443 The @code{eq} function tests whether its first argument is the same Lisp
8444 object as its second argument.  The @code{eq} function is similar to the
8445 @code{equal} function in that it is used to test for equality, but
8446 differs in that it determines whether two representations are actually
8447 the same object inside the computer, but with different names.
8448 @code{equal} determines whether the structure and contents of two
8449 expressions are the same.
8451 If the previous command was @code{kill-region}, then the Emacs Lisp
8452 interpreter calls the @code{kill-append} function
8454 @node kill-append function
8455 @unnumberedsubsubsec The @code{kill-append} function
8456 @findex kill-append
8458 @need 800
8459 The @code{kill-append} function looks like this:
8461 @c in GNU Emacs 22
8462 @smallexample
8463 @group
8464 (defun kill-append (string before-p &optional yank-handler)
8465   "Append STRING to the end of the latest kill in the kill ring.
8466 If BEFORE-P is non-nil, prepend STRING to the kill.
8467 @dots{} "
8468   (let* ((cur (car kill-ring)))
8469     (kill-new (if before-p (concat string cur) (concat cur string))
8470               (or (= (length cur) 0)
8471                   (equal yank-handler
8472                          (get-text-property 0 'yank-handler cur)))
8473               yank-handler)))
8474 @end group
8475 @end smallexample
8477 @ignore
8478 was:
8479 (defun kill-append (string before-p)
8480   "Append STRING to the end of the latest kill in the kill ring.
8481 If BEFORE-P is non-nil, prepend STRING to the kill.
8482 If `interprogram-cut-function' is set, pass the resulting kill to
8483 it."
8484   (kill-new (if before-p
8485                 (concat string (car kill-ring))
8486               (concat (car kill-ring) string))
8487             t))
8488 @end ignore
8490 @noindent
8491 The @code{kill-append} function is fairly straightforward.  It uses
8492 the @code{kill-new} function, which we will discuss in more detail in
8493 a moment.
8495 (Also, the function provides an optional argument called
8496 @code{yank-handler}; when invoked, this argument tells the function
8497 how to deal with properties added to the text, such as bold or
8498 italics.)
8500 @c !!! bug in GNU Emacs 22 version of  kill-append ?
8501 It has a @code{let*} function to set the value of the first element of
8502 the kill ring to @code{cur}.  (I do not know why the function does not
8503 use @code{let} instead; only one value is set in the expression.
8504 Perhaps this is a bug that produces no problems?)
8506 Consider the conditional that is one of the two arguments to
8507 @code{kill-new}.  It uses @code{concat} to concatenate the new text to
8508 the @sc{car} of the kill ring.  Whether it prepends or appends the
8509 text depends on the results of an @code{if} expression:
8511 @smallexample
8512 @group
8513 (if before-p                            ; @r{if-part}
8514     (concat string cur)                 ; @r{then-part}
8515   (concat cur string))                  ; @r{else-part}
8516 @end group
8517 @end smallexample
8519 @noindent
8520 If the region being killed is before the region that was killed in the
8521 last command, then it should be prepended before the material that was
8522 saved in the previous kill; and conversely, if the killed text follows
8523 what was just killed, it should be appended after the previous text.
8524 The @code{if} expression depends on the predicate @code{before-p} to
8525 decide whether the newly saved text should be put before or after the
8526 previously saved text.
8528 The symbol @code{before-p} is the name of one of the arguments to
8529 @code{kill-append}.  When the @code{kill-append} function is
8530 evaluated, it is bound to the value returned by evaluating the actual
8531 argument.  In this case, this is the expression @code{(< end beg)}.
8532 This expression does not directly determine whether the killed text in
8533 this command is located before or after the kill text of the last
8534 command; what it does is determine whether the value of the variable
8535 @code{end} is less than the value of the variable @code{beg}.  If it
8536 is, it means that the user is most likely heading towards the
8537 beginning of the buffer.  Also, the result of evaluating the predicate
8538 expression, @code{(< end beg)}, will be true and the text will be
8539 prepended before the previous text.  On the other hand, if the value of
8540 the variable @code{end} is greater than the value of the variable
8541 @code{beg}, the text will be appended after the previous text.
8543 @need 800
8544 When the newly saved text will be prepended, then the string with the new
8545 text will be concatenated before the old text:
8547 @smallexample
8548 (concat string cur)
8549 @end smallexample
8551 @need 1200
8552 @noindent
8553 But if the text will be appended, it will be concatenated
8554 after the old text:
8556 @smallexample
8557 (concat cur string))
8558 @end smallexample
8560 To understand how this works, we first need to review the
8561 @code{concat} function.  The @code{concat} function links together or
8562 unites two strings of text.  The result is a string.  For example:
8564 @smallexample
8565 @group
8566 (concat "abc" "def")
8567      @result{} "abcdef"
8568 @end group
8570 @group
8571 (concat "new "
8572         (car '("first element" "second element")))
8573      @result{} "new first element"
8575 (concat (car
8576         '("first element" "second element")) " modified")
8577      @result{} "first element modified"
8578 @end group
8579 @end smallexample
8581 We can now make sense of @code{kill-append}: it modifies the contents
8582 of the kill ring.  The kill ring is a list, each element of which is
8583 saved text.  The @code{kill-append} function uses the @code{kill-new}
8584 function which in turn uses the @code{setcar} function.
8586 @node kill-new function
8587 @unnumberedsubsubsec The @code{kill-new} function
8588 @findex kill-new
8590 @need 1200
8591 In version 22 the @code{kill-new} function looks like this:
8593 @smallexample
8594 @group
8595 (defun kill-new (string &optional replace yank-handler)
8596   "Make STRING the latest kill in the kill ring.
8597 Set `kill-ring-yank-pointer' to point to it.
8599 If `interprogram-cut-function' is non-nil, apply it to STRING.
8600 Optional second argument REPLACE non-nil means that STRING will replace
8601 the front of the kill ring, rather than being added to the list.
8602 @dots{}"
8603 @end group
8604 @group
8605   (if (> (length string) 0)
8606       (if yank-handler
8607           (put-text-property 0 (length string)
8608                              'yank-handler yank-handler string))
8609     (if yank-handler
8610         (signal 'args-out-of-range
8611                 (list string "yank-handler specified for empty string"))))
8612 @end group
8613 @group
8614   (if (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8615       (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8616 @end group
8617 @group
8618   (if (and replace kill-ring)
8619       (setcar kill-ring string)
8620     (push string kill-ring)
8621     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8622         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8623 @end group
8624 @group
8625   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8626   (if interprogram-cut-function
8627       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8628 @end group
8629 @end smallexample
8630 @ignore
8631 was:
8632 (defun kill-new (string &optional replace)
8633   "Make STRING the latest kill in the kill ring.
8634 Set the kill-ring-yank pointer to point to it.
8635 If `interprogram-cut-function' is non-nil, apply it to STRING.
8636 Optional second argument REPLACE non-nil means that STRING will replace
8637 the front of the kill ring, rather than being added to the list."
8638   (and (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8639        (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8640   (if (and replace kill-ring)
8641       (setcar kill-ring string)
8642     (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8643     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8644         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8645   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8646   (if interprogram-cut-function
8647       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8648 @end ignore
8650 (Notice that the function is not interactive.)
8652 As usual, we can look at this function in parts.
8654 The function definition has an optional @code{yank-handler} argument,
8655 which when invoked tells the function how to deal with properties
8656 added to the text, such as bold or italics.  We will skip that.
8658 @need 1200
8659 The first line of the documentation makes sense:
8661 @smallexample
8662 Make STRING the latest kill in the kill ring.
8663 @end smallexample
8665 @noindent
8666 Let's skip over the rest of the documentation for the moment.
8668 @noindent
8669 Also, let's skip over the initial @code{if} expression and those lines
8670 of code involving @code{menu-bar-update-yank-menu}.  We will explain
8671 them below.
8673 @need 1200
8674 The critical lines are these:
8676 @smallexample
8677 @group
8678   (if (and replace kill-ring)
8679       ;; @r{then}
8680       (setcar kill-ring string)
8681 @end group
8682 @group
8683     ;; @r{else}
8684   (push string kill-ring)
8685 @end group
8686 @group
8687     (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8688     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8689         ;; @r{avoid overly long kill ring}
8690         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8691 @end group
8692 @group
8693   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8694   (if interprogram-cut-function
8695       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8696 @end group
8697 @end smallexample
8699 The conditional test is @w{@code{(and replace kill-ring)}}.
8700 This will be true when two conditions are met:  the kill ring has
8701 something in it, and the @code{replace} variable is true.
8703 @need 1250
8704 When the @code{kill-append} function sets @code{replace} to be true
8705 and when the kill ring has at least one item in it, the @code{setcar}
8706 expression is executed:
8708 @smallexample
8709 (setcar kill-ring string)
8710 @end smallexample
8712 The @code{setcar} function actually changes the first element of the
8713 @code{kill-ring} list to the value of @code{string}.  It replaces the
8714 first element.
8716 @need 1250
8717 On the other hand, if the kill ring is empty, or replace is false, the
8718 else-part of the condition is executed:
8720 @smallexample
8721 (push string kill-ring)
8722 @end smallexample
8724 @noindent
8725 @need 1250
8726 @code{push} puts its first argument onto the second.  It is similar to
8727 the older
8729 @smallexample
8730 (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8731 @end smallexample
8733 @noindent
8734 @need 1250
8735 or the newer
8737 @smallexample
8738 (add-to-list kill-ring string)
8739 @end smallexample
8741 @noindent
8742 When it is false, the expression first constructs a new version of the
8743 kill ring by prepending @code{string} to the existing kill ring as a
8744 new element (that is what the @code{push} does).  Then it executes a
8745 second @code{if} clause.  This second @code{if} clause keeps the kill
8746 ring from growing too long.
8748 Let's look at these two expressions in order.
8750 The @code{push} line of the else-part sets the new value of the kill
8751 ring to what results from adding the string being killed to the old
8752 kill ring.
8754 We can see how this works with an example.
8756 @need 800
8757 First,
8759 @smallexample
8760 (setq example-list '("here is a clause" "another clause"))
8761 @end smallexample
8763 @need 1200
8764 @noindent
8765 After evaluating this expression with @kbd{C-x C-e}, you can evaluate
8766 @code{example-list} and see what it returns:
8768 @smallexample
8769 @group
8770 example-list
8771      @result{} ("here is a clause" "another clause")
8772 @end group
8773 @end smallexample
8775 @need 1200
8776 @noindent
8777 Now, we can add a new element on to this list by evaluating the
8778 following expression:
8779 @findex push, @r{example}
8781 @smallexample
8782 (push "a third clause" example-list)
8783 @end smallexample
8785 @need 800
8786 @noindent
8787 When we evaluate @code{example-list}, we find its value is:
8789 @smallexample
8790 @group
8791 example-list
8792      @result{} ("a third clause" "here is a clause" "another clause")
8793 @end group
8794 @end smallexample
8796 @noindent
8797 Thus, the third clause is added to the list by @code{push}.
8799 @need 1200
8800 Now for the second part of the @code{if} clause.  This expression
8801 keeps the kill ring from growing too long.  It looks like this:
8803 @smallexample
8804 @group
8805 (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8806     (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil))
8807 @end group
8808 @end smallexample
8810 The code checks whether the length of the kill ring is greater than
8811 the maximum permitted length.  This is the value of
8812 @code{kill-ring-max} (which is 60, by default).  If the length of the
8813 kill ring is too long, then this code sets the last element of the
8814 kill ring to @code{nil}.  It does this by using two functions,
8815 @code{nthcdr} and @code{setcdr}.
8817 We looked at @code{setcdr} earlier (@pxref{setcdr, , @code{setcdr}}).
8818 It sets the @sc{cdr} of a list, just as @code{setcar} sets the
8819 @sc{car} of a list.  In this case, however, @code{setcdr} will not be
8820 setting the @sc{cdr} of the whole kill ring; the @code{nthcdr}
8821 function is used to cause it to set the @sc{cdr} of the next to last
8822 element of the kill ring---this means that since the @sc{cdr} of the
8823 next to last element is the last element of the kill ring, it will set
8824 the last element of the kill ring.
8826 @findex nthcdr, @r{example}
8827 The @code{nthcdr} function works by repeatedly taking the @sc{cdr} of a
8828 list---it takes the @sc{cdr} of the @sc{cdr} of the @sc{cdr}
8829 @dots{}  It does this @var{N} times and returns the results.
8830 (@xref{nthcdr, , @code{nthcdr}}.)
8832 @findex setcdr, @r{example}
8833 Thus, if we had a four element list that was supposed to be three
8834 elements long, we could set the @sc{cdr} of the next to last element
8835 to @code{nil}, and thereby shorten the list.  (If you set the last
8836 element to some other value than @code{nil}, which you could do, then
8837 you would not have shortened the list.  @xref{setcdr, ,
8838 @code{setcdr}}.)
8840 You can see shortening by evaluating the following three expressions
8841 in turn.  First set the value of @code{trees} to @code{(maple oak pine
8842 birch)}, then set the @sc{cdr} of its second @sc{cdr} to @code{nil}
8843 and then find the value of @code{trees}:
8845 @smallexample
8846 @group
8847 (setq trees '(maple oak pine birch))
8848      @result{} (maple oak pine birch)
8849 @end group
8851 @group
8852 (setcdr (nthcdr 2 trees) nil)
8853      @result{} nil
8855 trees
8856      @result{} (maple oak pine)
8857 @end group
8858 @end smallexample
8860 @noindent
8861 (The value returned by the @code{setcdr} expression is @code{nil} since
8862 that is what the @sc{cdr} is set to.)
8864 To repeat, in @code{kill-new}, the @code{nthcdr} function takes the
8865 @sc{cdr} a number of times that is one less than the maximum permitted
8866 size of the kill ring and @code{setcdr} sets the @sc{cdr} of that
8867 element (which will be the rest of the elements in the kill ring) to
8868 @code{nil}.  This prevents the kill ring from growing too long.
8870 @need 800
8871 The next to last expression in the @code{kill-new} function is
8873 @smallexample
8874 (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8875 @end smallexample
8877 The @code{kill-ring-yank-pointer} is a global variable that is set to be
8878 the @code{kill-ring}.
8880 Even though the @code{kill-ring-yank-pointer} is called a
8881 @samp{pointer}, it is a variable just like the kill ring.  However, the
8882 name has been chosen to help humans understand how the variable is used.
8884 @need 1200
8885 Now, to return to an early expression in the body of the function:
8887 @smallexample
8888 @group
8889   (if (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8890        (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8891 @end group
8892 @end smallexample
8894 @noindent
8895 It starts with an @code{if} expression
8897 In this case, the expression tests first to see whether
8898 @code{menu-bar-update-yank-menu} exists as a function, and if so,
8899 calls it.  The @code{fboundp} function returns true if the symbol it
8900 is testing has a function definition that is not void.  If the
8901 symbol's function definition were void, we would receive an error
8902 message, as we did when we created errors intentionally (@pxref{Making
8903 Errors, , Generate an Error Message}).
8905 @noindent
8906 The then-part contains an expression whose first element is the
8907 function @code{and}.
8909 @findex and
8910 The @code{and} special form evaluates each of its arguments until one
8911 of the arguments returns a value of @code{nil}, in which case the
8912 @code{and} expression returns @code{nil}; however, if none of the
8913 arguments returns a value of @code{nil}, the value resulting from
8914 evaluating the last argument is returned.  (Since such a value is not
8915 @code{nil}, it is considered true in Emacs Lisp.)  In other words, an
8916 @code{and} expression returns a true value only if all its arguments
8917 are true.  (@xref{Second Buffer Related Review}.)
8919 The expression determines whether the second argument to
8920 @code{menu-bar-update-yank-menu} is true or not.
8921 @ignore
8922     ;; If we're supposed to be extending an existing string, and that
8923     ;; string really is at the front of the menu, then update it in place.
8924 @end ignore
8926 @code{menu-bar-update-yank-menu} is one of the functions that make it
8927 possible to use the ``Select and Paste'' menu in the Edit item of a menu
8928 bar; using a mouse, you can look at the various pieces of text you
8929 have saved and select one piece to paste.
8931 The last expression in the @code{kill-new} function adds the newly
8932 copied string to whatever facility exists for copying and pasting
8933 among different programs running in a windowing system.  In the X
8934 Windowing system, for example, the @code{x-select-text} function takes
8935 the string and stores it in memory operated by X@.  You can paste the
8936 string in another program, such as an Xterm.
8938 @need 1200
8939 The expression looks like this:
8941 @smallexample
8942 @group
8943   (if interprogram-cut-function
8944       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8945 @end group
8946 @end smallexample
8948 If an @code{interprogram-cut-function} exists, then Emacs executes
8949 @code{funcall}, which in turn calls its first argument as a function
8950 and passes the remaining arguments to it.  (Incidentally, as far as I
8951 can see, this @code{if} expression could be replaced by an @code{and}
8952 expression similar to the one in the first part of the function.)
8954 We are not going to discuss windowing systems and other programs
8955 further, but merely note that this is a mechanism that enables GNU
8956 Emacs to work easily and well with other programs.
8958 This code for placing text in the kill ring, either concatenated with
8959 an existing element or as a new element, leads us to the code for
8960 bringing back text that has been cut out of the buffer---the yank
8961 commands.  However, before discussing the yank commands, it is better
8962 to learn how lists are implemented in a computer.  This will make
8963 clear such mysteries as the use of the term ``pointer''.  But before
8964 that, we will digress into C.
8966 @ignore
8967 @c is this true in Emacs 22?   Does not seems to be
8969   (If the @w{@code{(< end beg))}}
8970 expression is true, @code{kill-append} prepends the string to the just
8971 previously clipped text.  For a detailed discussion, see
8972 @ref{kill-append function, , The @code{kill-append} function}.)
8974 If you then yank back the text, i.e., paste it, you get both
8975 pieces of text at once.  That way, if you delete two words in a row,
8976 and then yank them back, you get both words, in their proper order,
8977 with one yank.  (The @w{@code{(< end beg))}} expression makes sure the
8978 order is correct.)
8980 On the other hand, if the previous command is not @code{kill-region},
8981 then the @code{kill-new} function is called, which adds the text to
8982 the kill ring as the latest item, and sets the
8983 @code{kill-ring-yank-pointer} variable to point to it.
8984 @end ignore
8985 @ignore
8987 @c Evidently, changed for Emacs 22. The zap-to-char command does not
8988 @c use the delete-and-extract-region function
8990 2006 Oct 26, the Digression into C is now OK but should come after
8991 copy-region-as-kill and filter-buffer-substring
8993 2006 Oct 24
8994 In Emacs 22,
8995 copy-region-as-kill is short, 12 lines, and uses
8996 filter-buffer-substring, which is longer, 39 lines
8997 and has delete-and-extract-region in it.
8998 delete-and-extract-region is written in C.
9000 see Initializing a Variable with @code{defvar}
9001 @end ignore
9003 @node Digression into C
9004 @section Digression into C
9005 @findex delete-and-extract-region
9006 @cindex C, a digression into
9007 @cindex Digression into C
9009 The @code{copy-region-as-kill} function (@pxref{copy-region-as-kill, ,
9010 @code{copy-region-as-kill}}) uses the @code{filter-buffer-substring}
9011 function, which in turn uses the @code{delete-and-extract-region}
9012 function.  It removes the contents of a region and you cannot get them
9013 back.
9015 Unlike the other code discussed here, the
9016 @code{delete-and-extract-region} function is not written in Emacs
9017 Lisp; it is written in C and is one of the primitives of the GNU Emacs
9018 system.  Since it is very simple, I will digress briefly from Lisp and
9019 describe it here.
9021 @c GNU Emacs 24  in src/editfns.c
9022 @c the DEFUN for  delete-and-extract-region
9024 @need 1500
9025 Like many of the other Emacs primitives,
9026 @code{delete-and-extract-region} is written as an instance of a C
9027 macro, a macro being a template for code.  The complete macro looks
9028 like this:
9030 @smallexample
9031 @group
9032 DEFUN ("delete-and-extract-region", Fdelete_and_extract_region,
9033        Sdelete_and_extract_region, 2, 2, 0,
9034        doc: /* Delete the text between START and END and return it.  */)
9035        (Lisp_Object start, Lisp_Object end)
9037   validate_region (&start, &end);
9038   if (XINT (start) == XINT (end))
9039     return empty_unibyte_string;
9040   return del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
9042 @end group
9043 @end smallexample
9045 Without going into the details of the macro writing process, let me
9046 point out that this macro starts with the word @code{DEFUN}.  The word
9047 @code{DEFUN} was chosen since the code serves the same purpose as
9048 @code{defun} does in Lisp.  (The @code{DEFUN} C macro is defined in
9049 @file{emacs/src/lisp.h}.)
9051 The word @code{DEFUN} is followed by seven parts inside of
9052 parentheses:
9054 @itemize @bullet
9055 @item
9056 The first part is the name given to the function in Lisp,
9057 @code{delete-and-extract-region}.
9059 @item
9060 The second part is the name of the function in C,
9061 @code{Fdelete_and_extract_region}.  By convention, it starts with
9062 @samp{F}.  Since C does not use hyphens in names, underscores are used
9063 instead.
9065 @item
9066 The third part is the name for the C constant structure that records
9067 information on this function for internal use.  It is the name of the
9068 function in C but begins with an @samp{S} instead of an @samp{F}.
9070 @item
9071 The fourth and fifth parts specify the minimum and maximum number of
9072 arguments the function can have.  This function demands exactly 2
9073 arguments.
9075 @item
9076 The sixth part is nearly like the argument that follows the
9077 @code{interactive} declaration in a function written in Lisp: a letter
9078 followed, perhaps, by a prompt.  The only difference from the Lisp is
9079 when the macro is called with no arguments.  Then you write a @code{0}
9080 (which is a null string), as in this macro.
9082 If you were to specify arguments, you would place them between
9083 quotation marks.  The C macro for @code{goto-char} includes
9084 @code{"NGoto char: "} in this position to indicate that the function
9085 expects a raw prefix, in this case, a numerical location in a buffer,
9086 and provides a prompt.
9088 @item
9089 The seventh part is a documentation string, just like the one for a
9090 function written in Emacs Lisp.  This is written as a C comment.  (When
9091 you build Emacs, the program @command{lib-src/make-docfile} extracts
9092 these comments and uses them to make the documentation.)
9093 @end itemize
9095 @need 1200
9096 In a C macro, the formal parameters come next, with a statement of
9097 what kind of object they are, followed by the body
9098 of the macro.  For @code{delete-and-extract-region} the body
9099 consists of the following four lines:
9101 @smallexample
9102 @group
9103 validate_region (&start, &end);
9104 if (XINT (start) == XINT (end))
9105   return empty_unibyte_string;
9106 return del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
9107 @end group
9108 @end smallexample
9110 The @code{validate_region} function checks whether the values
9111 passed as the beginning and end of the region are the proper type and
9112 are within range.  If the beginning and end positions are the same,
9113 then return an empty string.
9115 The @code{del_range_1} function actually deletes the text.  It is a
9116 complex function we will not look into.  It updates the buffer and
9117 does other things.  However, it is worth looking at the two arguments
9118 passed to @code{del_range}.  These are @w{@code{XINT (start)}} and
9119 @w{@code{XINT (end)}}.
9121 As far as the C language is concerned, @code{start} and @code{end} are
9122 two integers that mark the beginning and end of the region to be
9123 deleted@footnote{More precisely, and requiring more expert knowledge
9124 to understand, the two integers are of type @code{Lisp_Object}, which can
9125 also be a C union instead of an integer type.}.
9127 In early versions of Emacs, these two numbers were thirty-two bits
9128 long, but the code is slowly being generalized to handle other
9129 lengths.  Three of the available bits are used to specify the type of
9130 information; the remaining bits are used as content.
9132 @samp{XINT} is a C macro that extracts the relevant number from the
9133 longer collection of bits; the three other bits are discarded.
9135 @need 800
9136 The command in @code{delete-and-extract-region} looks like this:
9138 @smallexample
9139 del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
9140 @end smallexample
9142 @noindent
9143 It deletes the region between the beginning position, @code{start},
9144 and the ending position, @code{end}.
9146 From the point of view of the person writing Lisp, Emacs is all very
9147 simple; but hidden underneath is a great deal of complexity to make it
9148 all work.
9150 @node defvar
9151 @section Initializing a Variable with @code{defvar}
9152 @findex defvar
9153 @cindex Initializing a variable
9154 @cindex Variable initialization
9156 @ignore
9157 2006 Oct 24
9158 In Emacs 22,
9159 copy-region-as-kill is short, 12 lines, and uses
9160 filter-buffer-substring, which is longer, 39 lines
9161 and has delete-and-extract-region in it.
9162 delete-and-extract-region is written in C.
9164 see Initializing a Variable with @code{defvar}
9166 @end ignore
9168 The @code{copy-region-as-kill} function is written in Emacs Lisp.  Two
9169 functions within it, @code{kill-append} and @code{kill-new}, copy a
9170 region in a buffer and save it in a variable called the
9171 @code{kill-ring}.  This section describes how the @code{kill-ring}
9172 variable is created and initialized using the @code{defvar} special
9173 form.
9175 (Again we note that the term @code{kill-ring} is a misnomer.  The text
9176 that is clipped out of the buffer can be brought back; it is not a ring
9177 of corpses, but a ring of resurrectable text.)
9179 In Emacs Lisp, a variable such as the @code{kill-ring} is created and
9180 given an initial value by using the @code{defvar} special form.  The
9181 name comes from ``define variable''.
9183 The @code{defvar} special form is similar to @code{setq} in that it sets
9184 the value of a variable.  It is unlike @code{setq} in two ways: first,
9185 it only sets the value of the variable if the variable does not already
9186 have a value.  If the variable already has a value, @code{defvar} does
9187 not override the existing value.  Second, @code{defvar} has a
9188 documentation string.
9190 (There is a related macro, @code{defcustom}, designed for variables
9191 that people customize.  It has more features than @code{defvar}.
9192 (@xref{defcustom, , Setting Variables with @code{defcustom}}.)
9194 @menu
9195 * See variable current value::
9196 * defvar and asterisk::
9197 @end menu
9199 @ifnottex
9200 @node See variable current value
9201 @unnumberedsubsec Seeing the Current Value of a Variable
9202 @end ifnottex
9204 You can see the current value of a variable, any variable, by using
9205 the @code{describe-variable} function, which is usually invoked by
9206 typing @kbd{C-h v}.  If you type @kbd{C-h v} and then @code{kill-ring}
9207 (followed by @key{RET}) when prompted, you will see what is in your
9208 current kill ring---this may be quite a lot!  Conversely, if you have
9209 been doing nothing this Emacs session except read this document, you
9210 may have nothing in it.  Also, you will see the documentation for
9211 @code{kill-ring}:
9213 @smallexample
9214 @group
9215 Documentation:
9216 List of killed text sequences.
9217 Since the kill ring is supposed to interact nicely with cut-and-paste
9218 facilities offered by window systems, use of this variable should
9219 @end group
9220 @group
9221 interact nicely with `interprogram-cut-function' and
9222 `interprogram-paste-function'.  The functions `kill-new',
9223 `kill-append', and `current-kill' are supposed to implement this
9224 interaction; you may want to use them instead of manipulating the kill
9225 ring directly.
9226 @end group
9227 @end smallexample
9229 @need 800
9230 The kill ring is defined by a @code{defvar} in the following way:
9232 @smallexample
9233 @group
9234 (defvar kill-ring nil
9235   "List of killed text sequences.
9236 @dots{}")
9237 @end group
9238 @end smallexample
9240 @noindent
9241 In this variable definition, the variable is given an initial value of
9242 @code{nil}, which makes sense, since if you have saved nothing, you want
9243 nothing back if you give a @code{yank} command.  The documentation
9244 string is written just like the documentation string of a @code{defun}.
9245 As with the documentation string of the @code{defun}, the first line of
9246 the documentation should be a complete sentence, since some commands,
9247 like @code{apropos}, print only the first line of documentation.
9248 Succeeding lines should not be indented; otherwise they look odd when
9249 you use @kbd{C-h v} (@code{describe-variable}).
9251 @node defvar and asterisk
9252 @subsection @code{defvar} and an asterisk
9253 @findex defvar @r{for a user customizable variable}
9254 @findex defvar @r{with an asterisk}
9256 In the past, Emacs used the @code{defvar} special form both for
9257 internal variables that you would not expect a user to change and for
9258 variables that you do expect a user to change.  Although you can still
9259 use @code{defvar} for user customizable variables, please use
9260 @code{defcustom} instead, since it provides a path into
9261 the Customization commands.  (@xref{defcustom, , Specifying Variables
9262 using @code{defcustom}}.)
9264 When you specified a variable using the @code{defvar} special form,
9265 you could distinguish a variable that a user might want to change from
9266 others by typing an asterisk, @samp{*}, in the first column of its
9267 documentation string.  For example:
9269 @smallexample
9270 @group
9271 (defvar shell-command-default-error-buffer nil
9272   "*Buffer name for `shell-command' @dots{} error output.
9273 @dots{} ")
9274 @end group
9275 @end smallexample
9277 @findex set-variable
9278 @noindent
9279 You could (and still can) use the @code{set-variable} command to
9280 change the value of @code{shell-command-default-error-buffer}
9281 temporarily.  However, options set using @code{set-variable} are set
9282 only for the duration of your editing session.  The new values are not
9283 saved between sessions.  Each time Emacs starts, it reads the original
9284 value, unless you change the value within your @file{.emacs} file,
9285 either by setting it manually or by using @code{customize}.
9286 @xref{Emacs Initialization, , Your @file{.emacs} File}.
9288 For me, the major use of the @code{set-variable} command is to suggest
9289 variables that I might want to set in my @file{.emacs} file.  There
9290 are now more than 700 such variables, far too many to remember
9291 readily.  Fortunately, you can press @key{TAB} after calling the
9292 @code{M-x set-variable} command to see the list of variables.
9293 (@xref{Examining, , Examining and Setting Variables, emacs,
9294 The GNU Emacs Manual}.)
9296 @need 1250
9297 @node cons & search-fwd Review
9298 @section Review
9300 Here is a brief summary of some recently introduced functions.
9302 @table @code
9303 @item car
9304 @itemx cdr
9305 @code{car} returns the first element of a list; @code{cdr} returns the
9306 second and subsequent elements of a list.
9308 @need 1250
9309 For example:
9311 @smallexample
9312 @group
9313 (car '(1 2 3 4 5 6 7))
9314      @result{} 1
9315 (cdr '(1 2 3 4 5 6 7))
9316      @result{} (2 3 4 5 6 7)
9317 @end group
9318 @end smallexample
9320 @item cons
9321 @code{cons} constructs a list by prepending its first argument to its
9322 second argument.
9324 @need 1250
9325 For example:
9327 @smallexample
9328 @group
9329 (cons 1 '(2 3 4))
9330      @result{} (1 2 3 4)
9331 @end group
9332 @end smallexample
9334 @item funcall
9335 @code{funcall} evaluates its first argument as a function.  It passes
9336 its remaining arguments to its first argument.
9338 @item nthcdr
9339 Return the result of taking @sc{cdr} @var{n} times on a list.
9340 @iftex
9342 @tex
9343 $n^{th}$
9344 @end tex
9345 @code{cdr}.
9346 @end iftex
9347 The ``rest of the rest'', as it were.
9349 @need 1250
9350 For example:
9352 @smallexample
9353 @group
9354 (nthcdr 3 '(1 2 3 4 5 6 7))
9355      @result{} (4 5 6 7)
9356 @end group
9357 @end smallexample
9359 @item setcar
9360 @itemx setcdr
9361 @code{setcar} changes the first element of a list; @code{setcdr}
9362 changes the second and subsequent elements of a list.
9364 @need 1250
9365 For example:
9367 @smallexample
9368 @group
9369 (setq triple '(1 2 3))
9371 (setcar triple '37)
9373 triple
9374      @result{} (37 2 3)
9376 (setcdr triple '("foo" "bar"))
9378 triple
9379      @result{} (37 "foo" "bar")
9380 @end group
9381 @end smallexample
9383 @item progn
9384 Evaluate each argument in sequence and then return the value of the
9385 last.
9387 @need 1250
9388 For example:
9390 @smallexample
9391 @group
9392 (progn 1 2 3 4)
9393      @result{} 4
9394 @end group
9395 @end smallexample
9397 @item save-restriction
9398 Record whatever narrowing is in effect in the current buffer, if any,
9399 and restore that narrowing after evaluating the arguments.
9401 @item search-forward
9402 Search for a string, and if the string is found, move point.  With a
9403 regular expression, use the similar @code{re-search-forward}.
9404 (@xref{Regexp Search, , Regular Expression Searches}, for an
9405 explanation of regular expression patterns and searches.)
9407 @need 1250
9408 @noindent
9409 @code{search-forward} and @code{re-search-forward} take four
9410 arguments:
9412 @enumerate
9413 @item
9414 The string or regular expression to search for.
9416 @item
9417 Optionally, the limit of the search.
9419 @item
9420 Optionally, what to do if the search fails, return @code{nil} or an
9421 error message.
9423 @item
9424 Optionally, how many times to repeat the search; if negative, the
9425 search goes backwards.
9426 @end enumerate
9428 @item kill-region
9429 @itemx delete-and-extract-region
9430 @itemx copy-region-as-kill
9432 @code{kill-region} cuts the text between point and mark from the
9433 buffer and stores that text in the kill ring, so you can get it back
9434 by yanking.
9436 @code{copy-region-as-kill} copies the text between point and mark into
9437 the kill ring, from which you can get it by yanking.  The function
9438 does not cut or remove the text from the buffer.
9439 @end table
9441 @code{delete-and-extract-region} removes the text between point and
9442 mark from the buffer and throws it away.  You cannot get it back.
9443 (This is not an interactive command.)
9445 @need 1500
9446 @node search Exercises
9447 @section Searching Exercises
9449 @itemize @bullet
9450 @item
9451 Write an interactive function that searches for a string.  If the
9452 search finds the string, leave point after it and display a message
9453 that says ``Found!''.  (Do not use @code{search-forward} for the name
9454 of this function; if you do, you will overwrite the existing version of
9455 @code{search-forward} that comes with Emacs.  Use a name such as
9456 @code{test-search} instead.)
9458 @item
9459 Write a function that prints the third element of the kill ring in the
9460 echo area, if any; if the kill ring does not contain a third element,
9461 print an appropriate message.
9462 @end itemize
9464 @node List Implementation
9465 @chapter How Lists are Implemented
9466 @cindex Lists in a computer
9468 In Lisp, atoms are recorded in a straightforward fashion; if the
9469 implementation is not straightforward in practice, it is, nonetheless,
9470 straightforward in theory.  The atom @samp{rose}, for example, is
9471 recorded as the four contiguous letters @samp{r}, @samp{o}, @samp{s},
9472 @samp{e}.  A list, on the other hand, is kept differently.  The mechanism
9473 is equally simple, but it takes a moment to get used to the idea.  A
9474 list is kept using a series of pairs of pointers.  In the series, the
9475 first pointer in each pair points to an atom or to another list, and the
9476 second pointer in each pair points to the next pair, or to the symbol
9477 @code{nil}, which marks the end of the list.
9479 A pointer itself is quite simply the electronic address of what is
9480 pointed to.  Hence, a list is kept as a series of electronic addresses.
9482 @menu
9483 * Lists diagrammed::
9484 * Symbols as Chest::            Exploring a powerful metaphor.
9485 * List Exercise::
9486 @end menu
9488 @ifnottex
9489 @node Lists diagrammed
9490 @unnumberedsec Lists diagrammed
9491 @end ifnottex
9493 For example, the list @code{(rose violet buttercup)} has three elements,
9494 @samp{rose}, @samp{violet}, and @samp{buttercup}.  In the computer, the
9495 electronic address of @samp{rose} is recorded in a segment of computer
9496 memory along with the address that gives the electronic address of where
9497 the atom @samp{violet} is located; and that address (the one that tells
9498 where @samp{violet} is located) is kept along with an address that tells
9499 where the address for the atom @samp{buttercup} is located.
9501 @need 1200
9502 This sounds more complicated than it is and is easier seen in a diagram:
9504 @c clear print-postscript-figures
9505 @c !!! cons-cell-diagram #1
9506 @ifnottex
9507 @smallexample
9508 @group
9509     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9510    |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9511      |            |            |
9512      |            |            |
9513       --> rose     --> violet   --> buttercup
9514 @end group
9515 @end smallexample
9516 @end ifnottex
9517 @ifset print-postscript-figures
9518 @sp 1
9519 @tex
9520 @center @image{cons-1}
9521 @end tex
9522 @sp 1
9523 @end ifset
9524 @ifclear print-postscript-figures
9525 @iftex
9526 @smallexample
9527 @group
9528     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9529    |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9530      |            |            |
9531      |            |            |
9532       --> rose     --> violet   --> buttercup
9533 @end group
9534 @end smallexample
9535 @end iftex
9536 @end ifclear
9538 @noindent
9539 In the diagram, each box represents a word of computer memory that
9540 holds a Lisp object, usually in the form of a memory address.  The boxes,
9541 i.e., the addresses, are in pairs.  Each arrow points to what the address
9542 is the address of, either an atom or another pair of addresses.  The
9543 first box is the electronic address of @samp{rose} and the arrow points
9544 to @samp{rose}; the second box is the address of the next pair of boxes,
9545 the first part of which is the address of @samp{violet} and the second
9546 part of which is the address of the next pair.  The very last box
9547 points to the symbol @code{nil}, which marks the end of the list.
9549 @need 1200
9550 When a variable is set to a list with a function such as @code{setq},
9551 it stores the address of the first box in the variable.  Thus,
9552 evaluation of the expression
9554 @smallexample
9555 (setq bouquet '(rose violet buttercup))
9556 @end smallexample
9558 @need 1250
9559 @noindent
9560 creates a situation like this:
9562 @c cons-cell-diagram #2
9563 @ifnottex
9564 @smallexample
9565 @group
9566 bouquet
9567      |
9568      |     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9569       --> |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9570             |            |            |
9571             |            |            |
9572              --> rose     --> violet   --> buttercup
9573 @end group
9574 @end smallexample
9575 @end ifnottex
9576 @ifset print-postscript-figures
9577 @sp 1
9578 @tex
9579 @center @image{cons-2}
9580 @end tex
9581 @sp 1
9582 @end ifset
9583 @ifclear print-postscript-figures
9584 @iftex
9585 @smallexample
9586 @group
9587 bouquet
9588      |
9589      |     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9590       --> |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9591             |            |            |
9592             |            |            |
9593              --> rose     --> violet   --> buttercup
9594 @end group
9595 @end smallexample
9596 @end iftex
9597 @end ifclear
9599 @noindent
9600 In this example, the symbol @code{bouquet} holds the address of the first
9601 pair of boxes.
9603 @need 1200
9604 This same list can be illustrated in a different sort of box notation
9605 like this:
9607 @c cons-cell-diagram #2a
9608 @ifnottex
9609 @smallexample
9610 @group
9611 bouquet
9613  |    --------------       ---------------       ----------------
9614  |   | car   | cdr  |     | car    | cdr  |     | car     | cdr  |
9615   -->| rose  |   o------->| violet |   o------->| butter- |  nil |
9616      |       |      |     |        |      |     | cup     |      |
9617       --------------       ---------------       ----------------
9618 @end group
9619 @end smallexample
9620 @end ifnottex
9621 @ifset print-postscript-figures
9622 @sp 1
9623 @tex
9624 @center @image{cons-2a}
9625 @end tex
9626 @sp 1
9627 @end ifset
9628 @ifclear print-postscript-figures
9629 @iftex
9630 @smallexample
9631 @group
9632 bouquet
9634  |    --------------       ---------------       ----------------
9635  |   | car   | cdr  |     | car    | cdr  |     | car     | cdr  |
9636   -->| rose  |   o------->| violet |   o------->| butter- |  nil |
9637      |       |      |     |        |      |     | cup     |      |
9638       --------------       ---------------       ----------------
9639 @end group
9640 @end smallexample
9641 @end iftex
9642 @end ifclear
9644 (Symbols consist of more than pairs of addresses, but the structure of
9645 a symbol is made up of addresses.  Indeed, the symbol @code{bouquet}
9646 consists of a group of address-boxes, one of which is the address of
9647 the printed word @samp{bouquet}, a second of which is the address of a
9648 function definition attached to the symbol, if any, a third of which
9649 is the address of the first pair of address-boxes for the list
9650 @code{(rose violet buttercup)}, and so on.  Here we are showing that
9651 the symbol's third address-box points to the first pair of
9652 address-boxes for the list.)
9654 If a symbol is set to the @sc{cdr} of a list, the list itself is not
9655 changed; the symbol simply has an address further down the list.  (In
9656 the jargon, @sc{car} and @sc{cdr} are ``non-destructive''.)  Thus,
9657 evaluation of the following expression
9659 @smallexample
9660 (setq flowers (cdr bouquet))
9661 @end smallexample
9663 @need 800
9664 @noindent
9665 produces this:
9667 @c cons-cell-diagram #3
9668 @ifnottex
9669 @sp 1
9670 @smallexample
9671 @group
9672 bouquet        flowers
9673   |              |
9674   |     ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9675    --> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9676        |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9677          |              |            |
9678          |              |            |
9679           --> rose       --> violet   --> buttercup
9680 @end group
9681 @end smallexample
9682 @sp 1
9683 @end ifnottex
9684 @ifset print-postscript-figures
9685 @sp 1
9686 @tex
9687 @center @image{cons-3}
9688 @end tex
9689 @sp 1
9690 @end ifset
9691 @ifclear print-postscript-figures
9692 @iftex
9693 @sp 1
9694 @smallexample
9695 @group
9696 bouquet        flowers
9697   |              |
9698   |     ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9699    --> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9700        |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9701          |              |            |
9702          |              |            |
9703           --> rose       --> violet   --> buttercup
9704 @end group
9705 @end smallexample
9706 @sp 1
9707 @end iftex
9708 @end ifclear
9710 @noindent
9711 The value of @code{flowers} is @code{(violet buttercup)}, which is
9712 to say, the symbol @code{flowers} holds the address of the pair of
9713 address-boxes, the first of which holds the address of @code{violet},
9714 and the second of which holds the address of @code{buttercup}.
9716 A pair of address-boxes is called a @dfn{cons cell} or @dfn{dotted
9717 pair}.  @xref{Cons Cell Type, , Cons Cell and List Types, elisp, The GNU Emacs Lisp
9718 Reference Manual}, and @ref{Dotted Pair Notation, , Dotted Pair
9719 Notation, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
9720 information about cons cells and dotted pairs.
9722 @need 1200
9723 The function @code{cons} adds a new pair of addresses to the front of
9724 a series of addresses like that shown above.  For example, evaluating
9725 the expression
9727 @smallexample
9728 (setq bouquet (cons 'lily bouquet))
9729 @end smallexample
9731 @need 1500
9732 @noindent
9733 produces:
9735 @c cons-cell-diagram #4
9736 @ifnottex
9737 @sp 1
9738 @smallexample
9739 @group
9740 bouquet                       flowers
9741   |                             |
9742   |     ___ ___        ___ ___  |     ___ ___       ___ ___
9743    --> |   |   |      |   |   |  --> |   |   |     |   |   |
9744        |___|___|----> |___|___|----> |___|___|---->|___|___|--> nil
9745          |              |              |             |
9746          |              |              |             |
9747           --> lily      --> rose       --> violet    --> buttercup
9748 @end group
9749 @end smallexample
9750 @sp 1
9751 @end ifnottex
9752 @ifset print-postscript-figures
9753 @sp 1
9754 @tex
9755 @center @image{cons-4}
9756 @end tex
9757 @sp 1
9758 @end ifset
9759 @ifclear print-postscript-figures
9760 @iftex
9761 @sp 1
9762 @smallexample
9763 @group
9764 bouquet                       flowers
9765   |                             |
9766   |     ___ ___        ___ ___  |     ___ ___       ___ ___
9767    --> |   |   |      |   |   |  --> |   |   |     |   |   |
9768        |___|___|----> |___|___|----> |___|___|---->|___|___|--> nil
9769          |              |              |             |
9770          |              |              |             |
9771           --> lily      --> rose       --> violet    --> buttercup
9772 @end group
9773 @end smallexample
9774 @sp 1
9775 @end iftex
9776 @end ifclear
9778 @need 1200
9779 @noindent
9780 However, this does not change the value of the symbol
9781 @code{flowers}, as you can see by evaluating the following,
9783 @smallexample
9784 (eq (cdr (cdr bouquet)) flowers)
9785 @end smallexample
9787 @noindent
9788 which returns @code{t} for true.
9790 Until it is reset, @code{flowers} still has the value
9791 @code{(violet buttercup)}; that is, it has the address of the cons
9792 cell whose first address is of @code{violet}.  Also, this does not
9793 alter any of the pre-existing cons cells; they are all still there.
9795 Thus, in Lisp, to get the @sc{cdr} of a list, you just get the address
9796 of the next cons cell in the series; to get the @sc{car} of a list,
9797 you get the address of the first element of the list; to @code{cons} a
9798 new element on a list, you add a new cons cell to the front of the list.
9799 That is all there is to it!  The underlying structure of Lisp is
9800 brilliantly simple!
9802 And what does the last address in a series of cons cells refer to?  It
9803 is the address of the empty list, of @code{nil}.
9805 In summary, when a Lisp variable is set to a value, it is provided with
9806 the address of the list to which the variable refers.
9808 @node Symbols as Chest
9809 @section Symbols as a Chest of Drawers
9810 @cindex Symbols as a Chest of Drawers
9811 @cindex Chest of Drawers, metaphor for a symbol
9812 @cindex Drawers, Chest of, metaphor for a symbol
9814 In an earlier section, I suggested that you might imagine a symbol as
9815 being a chest of drawers.  The function definition is put in one
9816 drawer, the value in another, and so on.  What is put in the drawer
9817 holding the value can be changed without affecting the contents of the
9818 drawer holding the function definition, and vice versa.
9820 Actually, what is put in each drawer is the address of the value or
9821 function definition.  It is as if you found an old chest in the attic,
9822 and in one of its drawers you found a map giving you directions to
9823 where the buried treasure lies.
9825 (In addition to its name, symbol definition, and variable value, a
9826 symbol has a drawer for a @dfn{property list} which can be used to
9827 record other information.  Property lists are not discussed here; see
9828 @ref{Property Lists, , Property Lists, elisp, The GNU Emacs Lisp
9829 Reference Manual}.)
9831 @need 1500
9832 Here is a fanciful representation:
9834 @c chest-of-drawers diagram
9835 @ifnottex
9836 @sp 1
9837 @smallexample
9838 @group
9839             Chest of Drawers            Contents of Drawers
9841             __   o0O0o   __
9842           /                 \
9843          ---------------------
9844         |    directions to    |            [map to]
9845         |     symbol name     |             bouquet
9846         |                     |
9847         +---------------------+
9848         |    directions to    |
9849         |  symbol definition  |             [none]
9850         |                     |
9851         +---------------------+
9852         |    directions to    |            [map to]
9853         |    variable value   |             (rose violet buttercup)
9854         |                     |
9855         +---------------------+
9856         |    directions to    |
9857         |    property list    |             [not described here]
9858         |                     |
9859         +---------------------+
9860         |/                   \|
9861 @end group
9862 @end smallexample
9863 @sp 1
9864 @end ifnottex
9865 @ifset print-postscript-figures
9866 @sp 1
9867 @tex
9868 @center @image{drawers}
9869 @end tex
9870 @sp 1
9871 @end ifset
9872 @ifclear print-postscript-figures
9873 @iftex
9874 @sp 1
9875 @smallexample
9876 @group
9877             Chest of Drawers            Contents of Drawers
9879             __   o0O0o   __
9880           /                 \
9881          ---------------------
9882         |    directions to    |            [map to]
9883         |     symbol name     |             bouquet
9884         |                     |
9885         +---------------------+
9886         |    directions to    |
9887         |  symbol definition  |             [none]
9888         |                     |
9889         +---------------------+
9890         |    directions to    |            [map to]
9891         |    variable value   |             (rose violet buttercup)
9892         |                     |
9893         +---------------------+
9894         |    directions to    |
9895         |    property list    |             [not described here]
9896         |                     |
9897         +---------------------+
9898         |/                   \|
9899 @end group
9900 @end smallexample
9901 @sp 1
9902 @end iftex
9903 @end ifclear
9905 @node List Exercise
9906 @section Exercise
9908 Set @code{flowers} to @code{violet} and @code{buttercup}.  Cons two
9909 more flowers on to this list and set this new list to
9910 @code{more-flowers}.  Set the @sc{car} of @code{flowers} to a fish.
9911 What does the @code{more-flowers} list now contain?
9913 @node Yanking
9914 @chapter Yanking Text Back
9915 @findex yank
9916 @cindex Text retrieval
9917 @cindex Retrieving text
9918 @cindex Pasting text
9920 Whenever you cut text out of a buffer with a kill command in GNU Emacs,
9921 you can bring it back with a yank command.  The text that is cut out of
9922 the buffer is put in the kill ring and the yank commands insert the
9923 appropriate contents of the kill ring back into a buffer (not necessarily
9924 the original buffer).
9926 A simple @kbd{C-y} (@code{yank}) command inserts the first item from
9927 the kill ring into the current buffer.  If the @kbd{C-y} command is
9928 followed immediately by @kbd{M-y}, the first element is replaced by
9929 the second element.  Successive @kbd{M-y} commands replace the second
9930 element with the third, fourth, or fifth element, and so on.  When the
9931 last element in the kill ring is reached, it is replaced by the first
9932 element and the cycle is repeated.  (Thus the kill ring is called a
9933 ``ring'' rather than just a ``list''.  However, the actual data structure
9934 that holds the text is a list.
9935 @xref{Kill Ring, , Handling the Kill Ring}, for the details of how the
9936 list is handled as a ring.)
9938 @menu
9939 * Kill Ring Overview::
9940 * kill-ring-yank-pointer::      The kill ring is a list.
9941 * yank nthcdr Exercises::       The @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
9942 @end menu
9944 @node Kill Ring Overview
9945 @section Kill Ring Overview
9946 @cindex Kill ring overview
9948 The kill ring is a list of textual strings.  This is what it looks like:
9950 @smallexample
9951 ("some text" "a different piece of text" "yet more text")
9952 @end smallexample
9954 If this were the contents of my kill ring and I pressed @kbd{C-y}, the
9955 string of characters saying @samp{some text} would be inserted in this
9956 buffer where my cursor is located.
9958 The @code{yank} command is also used for duplicating text by copying it.
9959 The copied text is not cut from the buffer, but a copy of it is put on the
9960 kill ring and is inserted by yanking it back.
9962 Three functions are used for bringing text back from the kill ring:
9963 @code{yank}, which is usually bound to @kbd{C-y}; @code{yank-pop},
9964 which is usually bound to @kbd{M-y}; and @code{rotate-yank-pointer},
9965 which is used by the two other functions.
9967 These functions refer to the kill ring through a variable called the
9968 @code{kill-ring-yank-pointer}.  Indeed, the insertion code for both the
9969 @code{yank} and @code{yank-pop} functions is:
9971 @smallexample
9972 (insert (car kill-ring-yank-pointer))
9973 @end smallexample
9975 @noindent
9976 (Well, no more.  In GNU Emacs 22, the function has been replaced by
9977 @code{insert-for-yank} which calls @code{insert-for-yank-1}
9978 repetitively for each @code{yank-handler} segment.  In turn,
9979 @code{insert-for-yank-1} strips text properties from the inserted text
9980 according to @code{yank-excluded-properties}.  Otherwise, it is just
9981 like @code{insert}.  We will stick with plain @code{insert} since it
9982 is easier to understand.)
9984 To begin to understand how @code{yank} and @code{yank-pop} work, it is
9985 first necessary to look at the @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
9987 @node kill-ring-yank-pointer
9988 @section The @code{kill-ring-yank-pointer} Variable
9990 @code{kill-ring-yank-pointer} is a variable, just as @code{kill-ring} is
9991 a variable.  It points to something by being bound to the value of what
9992 it points to, like any other Lisp variable.
9994 @need 1000
9995 Thus, if the value of the kill ring is:
9997 @smallexample
9998 ("some text" "a different piece of text" "yet more text")
9999 @end smallexample
10001 @need 1250
10002 @noindent
10003 and the @code{kill-ring-yank-pointer} points to the second clause, the
10004 value of @code{kill-ring-yank-pointer} is:
10006 @smallexample
10007 ("a different piece of text" "yet more text")
10008 @end smallexample
10010 As explained in the previous chapter (@pxref{List Implementation}), the
10011 computer does not keep two different copies of the text being pointed to
10012 by both the @code{kill-ring} and the @code{kill-ring-yank-pointer}.  The
10013 words ``a different piece of text'' and ``yet more text'' are not
10014 duplicated.  Instead, the two Lisp variables point to the same pieces of
10015 text.  Here is a diagram:
10017 @c cons-cell-diagram #5
10018 @ifnottex
10019 @smallexample
10020 @group
10021 kill-ring     kill-ring-yank-pointer
10022     |               |
10023     |      ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
10024      ---> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
10025           |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
10026             |              |            |
10027             |              |            |
10028             |              |             --> "yet more text"
10029             |              |
10030             |               --> "a different piece of text"
10031             |
10032              --> "some text"
10033 @end group
10034 @end smallexample
10035 @sp 1
10036 @end ifnottex
10037 @ifset print-postscript-figures
10038 @sp 1
10039 @tex
10040 @center @image{cons-5}
10041 @end tex
10042 @sp 1
10043 @end ifset
10044 @ifclear print-postscript-figures
10045 @iftex
10046 @smallexample
10047 @group
10048 kill-ring     kill-ring-yank-pointer
10049     |               |
10050     |      ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
10051      ---> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
10052           |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
10053             |              |            |
10054             |              |            |
10055             |              |             --> "yet more text"
10056             |              |
10057             |               --> "a different piece of text
10058             |
10059              --> "some text"
10060 @end group
10061 @end smallexample
10062 @sp 1
10063 @end iftex
10064 @end ifclear
10066 Both the variable @code{kill-ring} and the variable
10067 @code{kill-ring-yank-pointer} are pointers.  But the kill ring itself is
10068 usually described as if it were actually what it is composed of.  The
10069 @code{kill-ring} is spoken of as if it were the list rather than that it
10070 points to the list.  Conversely, the @code{kill-ring-yank-pointer} is
10071 spoken of as pointing to a list.
10073 These two ways of talking about the same thing sound confusing at first but
10074 make sense on reflection.  The kill ring is generally thought of as the
10075 complete structure of data that holds the information of what has recently
10076 been cut out of the Emacs buffers.  The @code{kill-ring-yank-pointer}
10077 on the other hand, serves to indicate---that is, to point to---that part
10078 of the kill ring of which the first element (the @sc{car}) will be
10079 inserted.
10081 @ignore
10082 In GNU Emacs 22, the @code{kill-new} function calls
10084 @code{(setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)}
10086 (defun rotate-yank-pointer (arg)
10087   "Rotate the yanking point in the kill ring.
10088 With argument, rotate that many kills forward (or backward, if negative)."
10089   (interactive "p")
10090   (current-kill arg))
10092 (defun current-kill (n &optional do-not-move)
10093   "Rotate the yanking point by N places, and then return that kill.
10094 If N is zero, `interprogram-paste-function' is set, and calling it
10095 returns a string, then that string is added to the front of the
10096 kill ring and returned as the latest kill.
10097 If optional arg DO-NOT-MOVE is non-nil, then don't actually move the
10098 yanking point; just return the Nth kill forward."
10099   (let ((interprogram-paste (and (= n 0)
10100                                  interprogram-paste-function
10101                                  (funcall interprogram-paste-function))))
10102     (if interprogram-paste
10103         (progn
10104           ;; Disable the interprogram cut function when we add the new
10105           ;; text to the kill ring, so Emacs doesn't try to own the
10106           ;; selection, with identical text.
10107           (let ((interprogram-cut-function nil))
10108             (kill-new interprogram-paste))
10109           interprogram-paste)
10110       (or kill-ring (error "Kill ring is empty"))
10111       (let ((ARGth-kill-element
10112              (nthcdr (mod (- n (length kill-ring-yank-pointer))
10113                           (length kill-ring))
10114                      kill-ring)))
10115         (or do-not-move
10116             (setq kill-ring-yank-pointer ARGth-kill-element))
10117         (car ARGth-kill-element)))))
10119 @end ignore
10121 @need 1500
10122 @node yank nthcdr Exercises
10123 @section Exercises with @code{yank} and @code{nthcdr}
10125 @itemize @bullet
10126 @item
10127 Using @kbd{C-h v} (@code{describe-variable}), look at the value of
10128 your kill ring.  Add several items to your kill ring; look at its
10129 value again.  Using @kbd{M-y} (@code{yank-pop)}, move all the way
10130 around the kill ring.  How many items were in your kill ring?  Find
10131 the value of @code{kill-ring-max}.  Was your kill ring full, or could
10132 you have kept more blocks of text within it?
10134 @item
10135 Using @code{nthcdr} and @code{car}, construct a series of expressions
10136 to return the first, second, third, and fourth elements of a list.
10137 @end itemize
10139 @node Loops & Recursion
10140 @chapter Loops and Recursion
10141 @cindex Loops and recursion
10142 @cindex Recursion and loops
10143 @cindex Repetition (loops)
10145 Emacs Lisp has two primary ways to cause an expression, or a series of
10146 expressions, to be evaluated repeatedly: one uses a @code{while}
10147 loop, and the other uses @dfn{recursion}.
10149 Repetition can be very valuable.  For example, to move forward four
10150 sentences, you need only write a program that will move forward one
10151 sentence and then repeat the process four times.  Since a computer does
10152 not get bored or tired, such repetitive action does not have the
10153 deleterious effects that excessive or the wrong kinds of repetition can
10154 have on humans.
10156 People mostly write Emacs Lisp functions using @code{while} loops and
10157 their kin; but you can use recursion, which provides a very powerful
10158 way to think about and then to solve problems@footnote{You can write
10159 recursive functions to be frugal or wasteful of mental or computer
10160 resources; as it happens, methods that people find easy---that are
10161 frugal of mental resources---sometimes use considerable computer
10162 resources.  Emacs was designed to run on machines that we now consider
10163 limited and its default settings are conservative.  You may want to
10164 increase the values of @code{max-specpdl-size} and
10165 @code{max-lisp-eval-depth}.  In my @file{.emacs} file, I set them to
10166 15 and 30 times their default value.}.
10168 @menu
10169 * while::                       Causing a stretch of code to repeat.
10170 * dolist dotimes::
10171 * Recursion::                   Causing a function to call itself.
10172 * Looping exercise::
10173 @end menu
10175 @node while
10176 @section @code{while}
10177 @cindex Loops
10178 @findex while
10180 The @code{while} special form tests whether the value returned by
10181 evaluating its first argument is true or false.  This is similar to what
10182 the Lisp interpreter does with an @code{if}; what the interpreter does
10183 next, however, is different.
10185 In a @code{while} expression, if the value returned by evaluating the
10186 first argument is false, the Lisp interpreter skips the rest of the
10187 expression (the @dfn{body} of the expression) and does not evaluate it.
10188 However, if the value is true, the Lisp interpreter evaluates the body
10189 of the expression and then again tests whether the first argument to
10190 @code{while} is true or false.  If the value returned by evaluating the
10191 first argument is again true, the Lisp interpreter again evaluates the
10192 body of the expression.
10194 @need 1200
10195 The template for a @code{while} expression looks like this:
10197 @smallexample
10198 @group
10199 (while @var{true-or-false-test}
10200   @var{body}@dots{})
10201 @end group
10202 @end smallexample
10204 @menu
10205 * Looping with while::          Repeat so long as test returns true.
10206 * Loop Example::                A @code{while} loop that uses a list.
10207 * print-elements-of-list::      Uses @code{while}, @code{car}, @code{cdr}.
10208 * Incrementing Loop::           A loop with an incrementing counter.
10209 * Incrementing Loop Details::
10210 * Decrementing Loop::           A loop with a decrementing counter.
10211 @end menu
10213 @ifnottex
10214 @node Looping with while
10215 @unnumberedsubsec Looping with @code{while}
10216 @end ifnottex
10218 So long as the true-or-false-test of the @code{while} expression
10219 returns a true value when it is evaluated, the body is repeatedly
10220 evaluated.  This process is called a loop since the Lisp interpreter
10221 repeats the same thing again and again, like an airplane doing a loop.
10222 When the result of evaluating the true-or-false-test is false, the
10223 Lisp interpreter does not evaluate the rest of the @code{while}
10224 expression and exits the loop.
10226 Clearly, if the value returned by evaluating the first argument to
10227 @code{while} is always true, the body following will be evaluated
10228 again and again @dots{} and again @dots{} forever.  Conversely, if the
10229 value returned is never true, the expressions in the body will never
10230 be evaluated.  The craft of writing a @code{while} loop consists of
10231 choosing a mechanism such that the true-or-false-test returns true
10232 just the number of times that you want the subsequent expressions to
10233 be evaluated, and then have the test return false.
10235 The value returned by evaluating a @code{while} is the value of the
10236 true-or-false-test.  An interesting consequence of this is that a
10237 @code{while} loop that evaluates without error will return @code{nil}
10238 or false regardless of whether it has looped 1 or 100 times or none at
10239 all.  A @code{while} expression that evaluates successfully never
10240 returns a true value!  What this means is that @code{while} is always
10241 evaluated for its side effects, which is to say, the consequences of
10242 evaluating the expressions within the body of the @code{while} loop.
10243 This makes sense.  It is not the mere act of looping that is desired,
10244 but the consequences of what happens when the expressions in the loop
10245 are repeatedly evaluated.
10247 @node Loop Example
10248 @subsection A @code{while} Loop and a List
10250 A common way to control a @code{while} loop is to test whether a list
10251 has any elements.  If it does, the loop is repeated; but if it does not,
10252 the repetition is ended.  Since this is an important technique, we will
10253 create a short example to illustrate it.
10255 A simple way to test whether a list has elements is to evaluate the
10256 list: if it has no elements, it is an empty list and will return the
10257 empty list, @code{()}, which is a synonym for @code{nil} or false.  On
10258 the other hand, a list with elements will return those elements when it
10259 is evaluated.  Since Emacs Lisp considers as true any value that is not
10260 @code{nil}, a list that returns elements will test true in a
10261 @code{while} loop.
10263 @need 1200
10264 For example, you can set the variable @code{empty-list} to @code{nil} by
10265 evaluating the following @code{setq} expression:
10267 @smallexample
10268 (setq empty-list ())
10269 @end smallexample
10271 @noindent
10272 After evaluating the @code{setq} expression, you can evaluate the
10273 variable @code{empty-list} in the usual way, by placing the cursor after
10274 the symbol and typing @kbd{C-x C-e}; @code{nil} will appear in your
10275 echo area:
10277 @smallexample
10278 empty-list
10279 @end smallexample
10281 On the other hand, if you set a variable to be a list with elements, the
10282 list will appear when you evaluate the variable, as you can see by
10283 evaluating the following two expressions:
10285 @smallexample
10286 @group
10287 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10289 animals
10290 @end group
10291 @end smallexample
10293 Thus, to create a @code{while} loop that tests whether there are any
10294 items in the list @code{animals}, the first part of the loop will be
10295 written like this:
10297 @smallexample
10298 @group
10299 (while animals
10300        @dots{}
10301 @end group
10302 @end smallexample
10304 @noindent
10305 When the @code{while} tests its first argument, the variable
10306 @code{animals} is evaluated.  It returns a list.  So long as the list
10307 has elements, the @code{while} considers the results of the test to be
10308 true; but when the list is empty, it considers the results of the test
10309 to be false.
10311 To prevent the @code{while} loop from running forever, some mechanism
10312 needs to be provided to empty the list eventually.  An oft-used
10313 technique is to have one of the subsequent forms in the @code{while}
10314 expression set the value of the list to be the @sc{cdr} of the list.
10315 Each time the @code{cdr} function is evaluated, the list will be made
10316 shorter, until eventually only the empty list will be left.  At this
10317 point, the test of the @code{while} loop will return false, and the
10318 arguments to the @code{while} will no longer be evaluated.
10320 For example, the list of animals bound to the variable @code{animals}
10321 can be set to be the @sc{cdr} of the original list with the
10322 following expression:
10324 @smallexample
10325 (setq animals (cdr animals))
10326 @end smallexample
10328 @noindent
10329 If you have evaluated the previous expressions and then evaluate this
10330 expression, you will see @code{(giraffe lion tiger)} appear in the echo
10331 area.  If you evaluate the expression again, @code{(lion tiger)} will
10332 appear in the echo area.  If you evaluate it again and yet again,
10333 @code{(tiger)} appears and then the empty list, shown by @code{nil}.
10335 A template for a @code{while} loop that uses the @code{cdr} function
10336 repeatedly to cause the true-or-false-test eventually to test false
10337 looks like this:
10339 @smallexample
10340 @group
10341 (while @var{test-whether-list-is-empty}
10342   @var{body}@dots{}
10343   @var{set-list-to-cdr-of-list})
10344 @end group
10345 @end smallexample
10347 This test and use of @code{cdr} can be put together in a function that
10348 goes through a list and prints each element of the list on a line of its
10349 own.
10351 @node print-elements-of-list
10352 @subsection An Example: @code{print-elements-of-list}
10353 @findex print-elements-of-list
10355 The @code{print-elements-of-list} function illustrates a @code{while}
10356 loop with a list.
10358 @cindex @file{*scratch*} buffer
10359 The function requires several lines for its output.  If you are
10360 reading this in a recent instance of GNU Emacs,
10361 @c GNU Emacs 21, GNU Emacs 22, or a later version,
10362 you can evaluate the following expression inside of Info, as usual.
10364 If you are using an earlier version of Emacs, you need to copy the
10365 necessary expressions to your @file{*scratch*} buffer and evaluate
10366 them there.  This is because the echo area had only one line in the
10367 earlier versions.
10369 You can copy the expressions by marking the beginning of the region
10370 with @kbd{C-@key{SPC}} (@code{set-mark-command}), moving the cursor to
10371 the end of the region and then copying the region using @kbd{M-w}
10372 (@code{kill-ring-save}, which calls @code{copy-region-as-kill} and
10373 then provides visual feedback).  In the @file{*scratch*}
10374 buffer, you can yank the expressions back by typing @kbd{C-y}
10375 (@code{yank}).
10377 After you have copied the expressions to the @file{*scratch*} buffer,
10378 evaluate each expression in turn.  Be sure to evaluate the last
10379 expression, @code{(print-elements-of-list animals)}, by typing
10380 @kbd{C-u C-x C-e}, that is, by giving an argument to
10381 @code{eval-last-sexp}.  This will cause the result of the evaluation
10382 to be printed in the @file{*scratch*} buffer instead of being printed
10383 in the echo area.  (Otherwise you will see something like this in your
10384 echo area: @code{^Jgazelle^J^Jgiraffe^J^Jlion^J^Jtiger^Jnil}, in which
10385 each @samp{^J} stands for a newline.)
10387 @need 1500
10388 In a recent instance of GNU Emacs, you can evaluate these expressions
10389 directly in the Info buffer, and the echo area will grow to show the
10390 results.
10392 @smallexample
10393 @group
10394 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10396 (defun print-elements-of-list (list)
10397   "Print each element of LIST on a line of its own."
10398   (while list
10399     (print (car list))
10400     (setq list (cdr list))))
10402 (print-elements-of-list animals)
10403 @end group
10404 @end smallexample
10406 @need 1200
10407 @noindent
10408 When you evaluate the three expressions in sequence, you will see
10409 this:
10411 @smallexample
10412 @group
10413 gazelle
10415 giraffe
10417 lion
10419 tiger
10421 @end group
10422 @end smallexample
10424 Each element of the list is printed on a line of its own (that is what
10425 the function @code{print} does) and then the value returned by the
10426 function is printed.  Since the last expression in the function is the
10427 @code{while} loop, and since @code{while} loops always return
10428 @code{nil}, a @code{nil} is printed after the last element of the list.
10430 @node Incrementing Loop
10431 @subsection A Loop with an Incrementing Counter
10433 A loop is not useful unless it stops when it ought.  Besides
10434 controlling a loop with a list, a common way of stopping a loop is to
10435 write the first argument as a test that returns false when the correct
10436 number of repetitions are complete.  This means that the loop must
10437 have a counter---an expression that counts how many times the loop
10438 repeats itself.
10440 @ifnottex
10441 @node Incrementing Loop Details
10442 @unnumberedsubsec Details of an Incrementing Loop
10443 @end ifnottex
10445 The test for a loop with an incrementing counter can be an expression
10446 such as @code{(< count desired-number)} which returns @code{t} for
10447 true if the value of @code{count} is less than the
10448 @code{desired-number} of repetitions and @code{nil} for false if the
10449 value of @code{count} is equal to or is greater than the
10450 @code{desired-number}.  The expression that increments the count can
10451 be a simple @code{setq} such as @code{(setq count (1+ count))}, where
10452 @code{1+} is a built-in function in Emacs Lisp that adds 1 to its
10453 argument.  (The expression @w{@code{(1+ count)}} has the same result
10454 as @w{@code{(+ count 1)}}, but is easier for a human to read.)
10456 @need 1250
10457 The template for a @code{while} loop controlled by an incrementing
10458 counter looks like this:
10460 @smallexample
10461 @group
10462 @var{set-count-to-initial-value}
10463 (while (< count desired-number)         ; @r{true-or-false-test}
10464   @var{body}@dots{}
10465   (setq count (1+ count)))              ; @r{incrementer}
10466 @end group
10467 @end smallexample
10469 @noindent
10470 Note that you need to set the initial value of @code{count}; usually it
10471 is set to 1.
10473 @menu
10474 * Incrementing Example::        Counting pebbles in a triangle.
10475 * Inc Example parts::           The parts of the function definition.
10476 * Inc Example altogether::      Putting the function definition together.
10477 @end menu
10479 @node Incrementing Example
10480 @unnumberedsubsubsec  Example with incrementing counter
10482 Suppose you are playing on the beach and decide to make a triangle of
10483 pebbles, putting one pebble in the first row, two in the second row,
10484 three in the third row and so on, like this:
10486 @sp 1
10487 @c pebble diagram
10488 @ifnottex
10489 @smallexample
10490 @group
10491                *
10492               * *
10493              * * *
10494             * * * *
10495 @end group
10496 @end smallexample
10497 @end ifnottex
10498 @iftex
10499 @smallexample
10500 @group
10501                @bullet{}
10502               @bullet{} @bullet{}
10503              @bullet{} @bullet{} @bullet{}
10504             @bullet{} @bullet{} @bullet{} @bullet{}
10505 @end group
10506 @end smallexample
10507 @end iftex
10508 @sp 1
10510 @noindent
10511 (About 2500 years ago, Pythagoras and others developed the beginnings of
10512 number theory by considering questions such as this.)
10514 Suppose you want to know how many pebbles you will need to make a
10515 triangle with 7 rows?
10517 Clearly, what you need to do is add up the numbers from 1 to 7.  There
10518 are two ways to do this; start with the smallest number, one, and add up
10519 the list in sequence, 1, 2, 3, 4 and so on; or start with the largest
10520 number and add the list going down: 7, 6, 5, 4 and so on.  Because both
10521 mechanisms illustrate common ways of writing @code{while} loops, we will
10522 create two examples, one counting up and the other counting down.  In
10523 this first example, we will start with 1 and add 2, 3, 4 and so on.
10525 If you are just adding up a short list of numbers, the easiest way to do
10526 it is to add up all the numbers at once.  However, if you do not know
10527 ahead of time how many numbers your list will have, or if you want to be
10528 prepared for a very long list, then you need to design your addition so
10529 that what you do is repeat a simple process many times instead of doing
10530 a more complex process once.
10532 For example, instead of adding up all the pebbles all at once, what you
10533 can do is add the number of pebbles in the first row, 1, to the number
10534 in the second row, 2, and then add the total of those two rows to the
10535 third row, 3.  Then you can add the number in the fourth row, 4, to the
10536 total of the first three rows; and so on.
10538 The critical characteristic of the process is that each repetitive
10539 action is simple.  In this case, at each step we add only two numbers,
10540 the number of pebbles in the row and the total already found.  This
10541 process of adding two numbers is repeated again and again until the last
10542 row has been added to the total of all the preceding rows.  In a more
10543 complex loop the repetitive action might not be so simple, but it will
10544 be simpler than doing everything all at once.
10546 @node Inc Example parts
10547 @unnumberedsubsubsec The parts of the function definition
10549 The preceding analysis gives us the bones of our function definition:
10550 first, we will need a variable that we can call @code{total} that will
10551 be the total number of pebbles.  This will be the value returned by
10552 the function.
10554 Second, we know that the function will require an argument: this
10555 argument will be the total number of rows in the triangle.  It can be
10556 called @code{number-of-rows}.
10558 Finally, we need a variable to use as a counter.  We could call this
10559 variable @code{counter}, but a better name is @code{row-number}.  That
10560 is because what the counter does in this function is count rows, and a
10561 program should be written to be as understandable as possible.
10563 When the Lisp interpreter first starts evaluating the expressions in the
10564 function, the value of @code{total} should be set to zero, since we have
10565 not added anything to it.  Then the function should add the number of
10566 pebbles in the first row to the total, and then add the number of
10567 pebbles in the second to the total, and then add the number of
10568 pebbles in the third row to the total, and so on, until there are no
10569 more rows left to add.
10571 Both @code{total} and @code{row-number} are used only inside the
10572 function, so they can be declared as local variables with @code{let}
10573 and given initial values.  Clearly, the initial value for @code{total}
10574 should be 0.  The initial value of @code{row-number} should be 1,
10575 since we start with the first row.  This means that the @code{let}
10576 statement will look like this:
10578 @smallexample
10579 @group
10580   (let ((total 0)
10581         (row-number 1))
10582     @var{body}@dots{})
10583 @end group
10584 @end smallexample
10586 After the internal variables are declared and bound to their initial
10587 values, we can begin the @code{while} loop.  The expression that serves
10588 as the test should return a value of @code{t} for true so long as the
10589 @code{row-number} is less than or equal to the @code{number-of-rows}.
10590 (If the expression tests true only so long as the row number is less
10591 than the number of rows in the triangle, the last row will never be
10592 added to the total; hence the row number has to be either less than or
10593 equal to the number of rows.)
10595 @need 1500
10596 @findex <= @r{(less than or equal)}
10597 Lisp provides the @code{<=} function that returns true if the value of
10598 its first argument is less than or equal to the value of its second
10599 argument and false otherwise.  So the expression that the @code{while}
10600 will evaluate as its test should look like this:
10602 @smallexample
10603 (<= row-number number-of-rows)
10604 @end smallexample
10606 The total number of pebbles can be found by repeatedly adding the number
10607 of pebbles in a row to the total already found.  Since the number of
10608 pebbles in the row is equal to the row number, the total can be found by
10609 adding the row number to the total.  (Clearly, in a more complex
10610 situation, the number of pebbles in the row might be related to the row
10611 number in a more complicated way; if this were the case, the row number
10612 would be replaced by the appropriate expression.)
10614 @smallexample
10615 (setq total (+ total row-number))
10616 @end smallexample
10618 @noindent
10619 What this does is set the new value of @code{total} to be equal to the
10620 sum of adding the number of pebbles in the row to the previous total.
10622 After setting the value of @code{total}, the conditions need to be
10623 established for the next repetition of the loop, if there is one.  This
10624 is done by incrementing the value of the @code{row-number} variable,
10625 which serves as a counter.  After the @code{row-number} variable has
10626 been incremented, the true-or-false-test at the beginning of the
10627 @code{while} loop tests whether its value is still less than or equal to
10628 the value of the @code{number-of-rows} and if it is, adds the new value
10629 of the @code{row-number} variable to the @code{total} of the previous
10630 repetition of the loop.
10632 @need 1200
10633 The built-in Emacs Lisp function @code{1+} adds 1 to a number, so the
10634 @code{row-number} variable can be incremented with this expression:
10636 @smallexample
10637 (setq row-number (1+ row-number))
10638 @end smallexample
10640 @node Inc Example altogether
10641 @unnumberedsubsubsec Putting the function definition together
10643 We have created the parts for the function definition; now we need to
10644 put them together.
10646 @need 800
10647 First, the contents of the @code{while} expression:
10649 @smallexample
10650 @group
10651 (while (<= row-number number-of-rows)   ; @r{true-or-false-test}
10652   (setq total (+ total row-number))
10653   (setq row-number (1+ row-number)))    ; @r{incrementer}
10654 @end group
10655 @end smallexample
10657 Along with the @code{let} expression varlist, this very nearly
10658 completes the body of the function definition.  However, it requires
10659 one final element, the need for which is somewhat subtle.
10661 The final touch is to place the variable @code{total} on a line by
10662 itself after the @code{while} expression.  Otherwise, the value returned
10663 by the whole function is the value of the last expression that is
10664 evaluated in the body of the @code{let}, and this is the value
10665 returned by the @code{while}, which is always @code{nil}.
10667 This may not be evident at first sight.  It almost looks as if the
10668 incrementing expression is the last expression of the whole function.
10669 But that expression is part of the body of the @code{while}; it is the
10670 last element of the list that starts with the symbol @code{while}.
10671 Moreover, the whole of the @code{while} loop is a list within the body
10672 of the @code{let}.
10674 @need 1250
10675 In outline, the function will look like this:
10677 @smallexample
10678 @group
10679 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
10680   "@var{documentation}@dots{}"
10681   (let (@var{varlist})
10682     (while (@var{true-or-false-test})
10683       @var{body-of-while}@dots{} )
10684     @dots{} ))                    ; @r{Need final expression here.}
10685 @end group
10686 @end smallexample
10688 The result of evaluating the @code{let} is what is going to be returned
10689 by the @code{defun} since the @code{let} is not embedded within any
10690 containing list, except for the @code{defun} as a whole.  However, if
10691 the @code{while} is the last element of the @code{let} expression, the
10692 function will always return @code{nil}.  This is not what we want!
10693 Instead, what we want is the value of the variable @code{total}.  This
10694 is returned by simply placing the symbol as the last element of the list
10695 starting with @code{let}.  It gets evaluated after the preceding
10696 elements of the list are evaluated, which means it gets evaluated after
10697 it has been assigned the correct value for the total.
10699 It may be easier to see this by printing the list starting with
10700 @code{let} all on one line.  This format makes it evident that the
10701 @var{varlist} and @code{while} expressions are the second and third
10702 elements of the list starting with @code{let}, and the @code{total} is
10703 the last element:
10705 @smallexample
10706 @group
10707 (let (@var{varlist}) (while (@var{true-or-false-test}) @var{body-of-while}@dots{} ) total)
10708 @end group
10709 @end smallexample
10711 @need 1200
10712 Putting everything together, the @code{triangle} function definition
10713 looks like this:
10715 @smallexample
10716 @group
10717 (defun triangle (number-of-rows)    ; @r{Version with}
10718                                     ; @r{  incrementing counter.}
10719   "Add up the number of pebbles in a triangle.
10720 The first row has one pebble, the second row two pebbles,
10721 the third row three pebbles, and so on.
10722 The argument is NUMBER-OF-ROWS."
10723 @end group
10724 @group
10725   (let ((total 0)
10726         (row-number 1))
10727     (while (<= row-number number-of-rows)
10728       (setq total (+ total row-number))
10729       (setq row-number (1+ row-number)))
10730     total))
10731 @end group
10732 @end smallexample
10734 @need 1200
10735 After you have installed @code{triangle} by evaluating the function, you
10736 can try it out.  Here are two examples:
10738 @smallexample
10739 @group
10740 (triangle 4)
10742 (triangle 7)
10743 @end group
10744 @end smallexample
10746 @noindent
10747 The sum of the first four numbers is 10 and the sum of the first seven
10748 numbers is 28.
10750 @node Decrementing Loop
10751 @subsection Loop with a Decrementing Counter
10753 Another common way to write a @code{while} loop is to write the test
10754 so that it determines whether a counter is greater than zero.  So long
10755 as the counter is greater than zero, the loop is repeated.  But when
10756 the counter is equal to or less than zero, the loop is stopped.  For
10757 this to work, the counter has to start out greater than zero and then
10758 be made smaller and smaller by a form that is evaluated
10759 repeatedly.
10761 The test will be an expression such as @code{(> counter 0)} which
10762 returns @code{t} for true if the value of @code{counter} is greater
10763 than zero, and @code{nil} for false if the value of @code{counter} is
10764 equal to or less than zero.  The expression that makes the number
10765 smaller and smaller can be a simple @code{setq} such as @code{(setq
10766 counter (1- counter))}, where @code{1-} is a built-in function in
10767 Emacs Lisp that subtracts 1 from its argument.
10769 @need 1250
10770 The template for a decrementing @code{while} loop looks like this:
10772 @smallexample
10773 @group
10774 (while (> counter 0)                    ; @r{true-or-false-test}
10775   @var{body}@dots{}
10776   (setq counter (1- counter)))          ; @r{decrementer}
10777 @end group
10778 @end smallexample
10780 @menu
10781 * Decrementing Example::        More pebbles on the beach.
10782 * Dec Example parts::           The parts of the function definition.
10783 * Dec Example altogether::      Putting the function definition together.
10784 @end menu
10786 @node Decrementing Example
10787 @unnumberedsubsubsec Example with decrementing counter
10789 To illustrate a loop with a decrementing counter, we will rewrite the
10790 @code{triangle} function so the counter decreases to zero.
10792 This is the reverse of the earlier version of the function.  In this
10793 case, to find out how many pebbles are needed to make a triangle with
10794 3 rows, add the number of pebbles in the third row, 3, to the number
10795 in the preceding row, 2, and then add the total of those two rows to
10796 the row that precedes them, which is 1.
10798 Likewise, to find the number of pebbles in a triangle with 7 rows, add
10799 the number of pebbles in the seventh row, 7, to the number in the
10800 preceding row, which is 6, and then add the total of those two rows to
10801 the row that precedes them, which is 5, and so on.  As in the previous
10802 example, each addition only involves adding two numbers, the total of
10803 the rows already added up and the number of pebbles in the row that is
10804 being added to the total.  This process of adding two numbers is
10805 repeated again and again until there are no more pebbles to add.
10807 We know how many pebbles to start with: the number of pebbles in the
10808 last row is equal to the number of rows.  If the triangle has seven
10809 rows, the number of pebbles in the last row is 7.  Likewise, we know how
10810 many pebbles are in the preceding row: it is one less than the number in
10811 the row.
10813 @node Dec Example parts
10814 @unnumberedsubsubsec The parts of the function definition
10816 We start with three variables: the total number of rows in the
10817 triangle; the number of pebbles in a row; and the total number of
10818 pebbles, which is what we want to calculate.  These variables can be
10819 named @code{number-of-rows}, @code{number-of-pebbles-in-row}, and
10820 @code{total}, respectively.
10822 Both @code{total} and @code{number-of-pebbles-in-row} are used only
10823 inside the function and are declared with @code{let}.  The initial
10824 value of @code{total} should, of course, be zero.  However, the
10825 initial value of @code{number-of-pebbles-in-row} should be equal to
10826 the number of rows in the triangle, since the addition will start with
10827 the longest row.
10829 @need 1250
10830 This means that the beginning of the @code{let} expression will look
10831 like this:
10833 @smallexample
10834 @group
10835 (let ((total 0)
10836       (number-of-pebbles-in-row number-of-rows))
10837   @var{body}@dots{})
10838 @end group
10839 @end smallexample
10841 The total number of pebbles can be found by repeatedly adding the number
10842 of pebbles in a row to the total already found, that is, by repeatedly
10843 evaluating the following expression:
10845 @smallexample
10846 (setq total (+ total number-of-pebbles-in-row))
10847 @end smallexample
10849 @noindent
10850 After the @code{number-of-pebbles-in-row} is added to the @code{total},
10851 the @code{number-of-pebbles-in-row} should be decremented by one, since
10852 the next time the loop repeats, the preceding row will be
10853 added to the total.
10855 The number of pebbles in a preceding row is one less than the number of
10856 pebbles in a row, so the built-in Emacs Lisp function @code{1-} can be
10857 used to compute the number of pebbles in the preceding row.  This can be
10858 done with the following expression:
10860 @smallexample
10861 @group
10862 (setq number-of-pebbles-in-row
10863       (1- number-of-pebbles-in-row))
10864 @end group
10865 @end smallexample
10867 Finally, we know that the @code{while} loop should stop making repeated
10868 additions when there are no pebbles in a row.  So the test for
10869 the @code{while} loop is simply:
10871 @smallexample
10872 (while (> number-of-pebbles-in-row 0)
10873 @end smallexample
10875 @node Dec Example altogether
10876 @unnumberedsubsubsec Putting the function definition together
10878 We can put these expressions together to create a function definition
10879 that works.  However, on examination, we find that one of the local
10880 variables is unneeded!
10882 @need 1250
10883 The function definition looks like this:
10885 @smallexample
10886 @group
10887 ;;; @r{First subtractive version.}
10888 (defun triangle (number-of-rows)
10889   "Add up the number of pebbles in a triangle."
10890   (let ((total 0)
10891         (number-of-pebbles-in-row number-of-rows))
10892     (while (> number-of-pebbles-in-row 0)
10893       (setq total (+ total number-of-pebbles-in-row))
10894       (setq number-of-pebbles-in-row
10895             (1- number-of-pebbles-in-row)))
10896     total))
10897 @end group
10898 @end smallexample
10900 As written, this function works.
10902 However, we do not need @code{number-of-pebbles-in-row}.
10904 @cindex Argument as local variable
10905 When the @code{triangle} function is evaluated, the symbol
10906 @code{number-of-rows} will be bound to a number, giving it an initial
10907 value.  That number can be changed in the body of the function as if
10908 it were a local variable, without any fear that such a change will
10909 effect the value of the variable outside of the function.  This is a
10910 very useful characteristic of Lisp; it means that the variable
10911 @code{number-of-rows} can be used anywhere in the function where
10912 @code{number-of-pebbles-in-row} is used.
10914 @need 800
10915 Here is a second version of the function written a bit more cleanly:
10917 @smallexample
10918 @group
10919 (defun triangle (number)                ; @r{Second version.}
10920   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
10921   (let ((total 0))
10922     (while (> number 0)
10923       (setq total (+ total number))
10924       (setq number (1- number)))
10925     total))
10926 @end group
10927 @end smallexample
10929 In brief, a properly written @code{while} loop will consist of three parts:
10931 @enumerate
10932 @item
10933 A test that will return false after the loop has repeated itself the
10934 correct number of times.
10936 @item
10937 An expression the evaluation of which will return the value desired
10938 after being repeatedly evaluated.
10940 @item
10941 An expression to change the value passed to the true-or-false-test so
10942 that the test returns false after the loop has repeated itself the right
10943 number of times.
10944 @end enumerate
10946 @node dolist dotimes
10947 @section Save your time: @code{dolist} and @code{dotimes}
10949 In addition to @code{while}, both @code{dolist} and @code{dotimes}
10950 provide for looping.  Sometimes these are quicker to write than the
10951 equivalent @code{while} loop.  Both are Lisp macros.  (@xref{Macros, ,
10952 Macros, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}. )
10954 @code{dolist} works like a @code{while} loop that @sc{cdr}s down a
10955 list:  @code{dolist} automatically shortens the list each time it
10956 loops---takes the @sc{cdr} of the list---and binds the @sc{car} of
10957 each shorter version of the list to the first of its arguments.
10959 @code{dotimes} loops a specific number of times: you specify the number.
10961 @menu
10962 * dolist::
10963 * dotimes::
10964 @end menu
10966 @node dolist
10967 @unnumberedsubsec The @code{dolist} Macro
10968 @findex dolist
10970 Suppose, for example, you want to reverse a list, so that
10971 ``first'' ``second'' ``third'' becomes ``third'' ``second'' ``first''.
10973 @need 1250
10974 In practice, you would use the @code{reverse} function, like this:
10976 @smallexample
10977 @group
10978 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10980 (reverse animals)
10981 @end group
10982 @end smallexample
10984 @need 800
10985 @noindent
10986 Here is how you could reverse the list using a @code{while} loop:
10988 @smallexample
10989 @group
10990 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10992 (defun reverse-list-with-while (list)
10993   "Using while, reverse the order of LIST."
10994   (let (value)  ; make sure list starts empty
10995     (while list
10996       (setq value (cons (car list) value))
10997       (setq list (cdr list)))
10998     value))
11000 (reverse-list-with-while animals)
11001 @end group
11002 @end smallexample
11004 @need 800
11005 @noindent
11006 And here is how you could use the @code{dolist} macro:
11008 @smallexample
11009 @group
11010 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
11012 (defun reverse-list-with-dolist (list)
11013   "Using dolist, reverse the order of LIST."
11014   (let (value)  ; make sure list starts empty
11015     (dolist (element list value)
11016       (setq value (cons element value)))))
11018 (reverse-list-with-dolist animals)
11019 @end group
11020 @end smallexample
11022 @need 1250
11023 @noindent
11024 In Info, you can place your cursor after the closing parenthesis of
11025 each expression and type @kbd{C-x C-e}; in each case, you should see
11027 @smallexample
11028 (tiger lion giraffe gazelle)
11029 @end smallexample
11031 @noindent
11032 in the echo area.
11034 For this example, the existing @code{reverse} function is obviously best.
11035 The @code{while} loop is just like our first example (@pxref{Loop
11036 Example, , A @code{while} Loop and a List}).  The @code{while} first
11037 checks whether the list has elements; if so, it constructs a new list
11038 by adding the first element of the list to the existing list (which in
11039 the first iteration of the loop is @code{nil}).  Since the second
11040 element is prepended in front of the first element, and the third
11041 element is prepended in front of the second element, the list is reversed.
11043 In the expression using a @code{while} loop,
11044 the @w{@code{(setq list (cdr list))}}
11045 expression shortens the list, so the @code{while} loop eventually
11046 stops.  In addition, it provides the @code{cons} expression with a new
11047 first element by creating a new and shorter list at each repetition of
11048 the loop.
11050 The @code{dolist} expression does very much the same as the
11051 @code{while} expression, except that the @code{dolist} macro does some
11052 of the work you have to do when writing a @code{while} expression.
11054 Like a @code{while} loop, a @code{dolist} loops.  What is different is
11055 that it automatically shortens the list each time it loops---it
11056 @sc{cdr}s down the list on its own---and it automatically binds
11057 the @sc{car} of each shorter version of the list to the first of its
11058 arguments.
11060 In the example, the @sc{car} of each shorter version of the list is
11061 referred to using the symbol @samp{element}, the list itself is called
11062 @samp{list}, and the value returned is called @samp{value}.  The
11063 remainder of the @code{dolist} expression is the body.
11065 The @code{dolist} expression binds the @sc{car} of each shorter
11066 version of the list to @code{element} and then evaluates the body of
11067 the expression; and repeats the loop.  The result is returned in
11068 @code{value}.
11070 @node dotimes
11071 @unnumberedsubsec The @code{dotimes} Macro
11072 @findex dotimes
11074 The @code{dotimes} macro is similar to @code{dolist}, except that it
11075 loops a specific number of times.
11077 The first argument to @code{dotimes} is assigned the numbers 0, 1, 2
11078 and so forth each time around the loop, and the value of the third
11079 argument is returned.  You need to provide the value of the second
11080 argument, which is how many times the macro loops.
11082 @need 1250
11083 For example, the following binds the numbers from 0 up to, but not
11084 including, the number 3 to the first argument, @var{number}, and then
11085 constructs a list of the three numbers.  (The first number is 0, the
11086 second number is 1, and the third number is 2; this makes a total of
11087 three numbers in all, starting with zero as the first number.)
11089 @smallexample
11090 @group
11091 (let (value)      ; otherwise a value is a void variable
11092   (dotimes (number 3 value)
11093     (setq value (cons number value))))
11095 @result{} (2 1 0)
11096 @end group
11097 @end smallexample
11099 @noindent
11100 @code{dotimes} returns @code{value}, so the way to use
11101 @code{dotimes} is to operate on some expression @var{number} number of
11102 times and then return the result, either as a list or an atom.
11104 @need 1250
11105 Here is an example of a @code{defun} that uses @code{dotimes} to add
11106 up the number of pebbles in a triangle.
11108 @smallexample
11109 @group
11110 (defun triangle-using-dotimes (number-of-rows)
11111   "Using `dotimes', add up the number of pebbles in a triangle."
11112 (let ((total 0))  ; otherwise a total is a void variable
11113   (dotimes (number number-of-rows total)
11114     (setq total (+ total (1+ number))))))
11116 (triangle-using-dotimes 4)
11117 @end group
11118 @end smallexample
11120 @node Recursion
11121 @section Recursion
11122 @cindex Recursion
11124 A recursive function contains code that tells the Lisp interpreter to
11125 call a program that runs exactly like itself, but with slightly
11126 different arguments.  The code runs exactly the same because it has
11127 the same name.  However, even though the program has the same name, it
11128 is not the same entity.  It is different.  In the jargon, it is a
11129 different ``instance''.
11131 Eventually, if the program is written correctly, the slightly
11132 different arguments will become sufficiently different from the first
11133 arguments that the final instance will stop.
11135 @menu
11136 * Building Robots::             Same model, different serial number ...
11137 * Recursive Definition Parts::  Walk until you stop ...
11138 * Recursion with list::         Using a list as the test whether to recurse.
11139 * Recursive triangle function::
11140 * Recursion with cond::
11141 * Recursive Patterns::          Often used templates.
11142 * No Deferment::                Don't store up work ...
11143 * No deferment solution::
11144 @end menu
11146 @node Building Robots
11147 @subsection Building Robots: Extending the Metaphor
11148 @cindex Building robots
11149 @cindex Robots, building
11151 It is sometimes helpful to think of a running program as a robot that
11152 does a job.  In doing its job, a recursive function calls on a second
11153 robot to help it.  The second robot is identical to the first in every
11154 way, except that the second robot helps the first and has been
11155 passed different arguments than the first.
11157 In a recursive function, the second robot may call a third; and the
11158 third may call a fourth, and so on.  Each of these is a different
11159 entity; but all are clones.
11161 Since each robot has slightly different instructions---the arguments
11162 will differ from one robot to the next---the last robot should know
11163 when to stop.
11165 Let's expand on the metaphor in which a computer program is a robot.
11167 A function definition provides the blueprints for a robot.  When you
11168 install a function definition, that is, when you evaluate a
11169 @code{defun} macro, you install the necessary equipment to build
11170 robots.  It is as if you were in a factory, setting up an assembly
11171 line.  Robots with the same name are built according to the same
11172 blueprints.  So they have the same model number, but a
11173 different serial number.
11175 We often say that a recursive function ``calls itself''.  What we mean
11176 is that the instructions in a recursive function cause the Lisp
11177 interpreter to run a different function that has the same name and
11178 does the same job as the first, but with different arguments.
11180 It is important that the arguments differ from one instance to the
11181 next; otherwise, the process will never stop.
11183 @node Recursive Definition Parts
11184 @subsection The Parts of a Recursive Definition
11185 @cindex Parts of a Recursive Definition
11186 @cindex Recursive Definition Parts
11188 A recursive function typically contains a conditional expression which
11189 has three parts:
11191 @enumerate
11192 @item
11193 A true-or-false-test that determines whether the function is called
11194 again, here called the @dfn{do-again-test}.
11196 @item
11197 The name of the function.  When this name is called, a new instance of
11198 the function---a new robot, as it were---is created and told what to do.
11200 @item
11201 An expression that returns a different value each time the function is
11202 called, here called the @dfn{next-step-expression}.  Consequently, the
11203 argument (or arguments) passed to the new instance of the function
11204 will be different from that passed to the previous instance.  This
11205 causes the conditional expression, the @dfn{do-again-test}, to test
11206 false after the correct number of repetitions.
11207 @end enumerate
11209 Recursive functions can be much simpler than any other kind of
11210 function.  Indeed, when people first start to use them, they often look
11211 so mysteriously simple as to be incomprehensible.  Like riding a
11212 bicycle, reading a recursive function definition takes a certain knack
11213 which is hard at first but then seems simple.
11215 @need 1200
11216 There are several different common recursive patterns.  A very simple
11217 pattern looks like this:
11219 @smallexample
11220 @group
11221 (defun @var{name-of-recursive-function} (@var{argument-list})
11222   "@var{documentation}@dots{}"
11223   (if @var{do-again-test}
11224     @var{body}@dots{}
11225     (@var{name-of-recursive-function}
11226          @var{next-step-expression})))
11227 @end group
11228 @end smallexample
11230 Each time a recursive function is evaluated, a new instance of it is
11231 created and told what to do.  The arguments tell the instance what to do.
11233 An argument is bound to the value of the next-step-expression.  Each
11234 instance runs with a different value of the next-step-expression.
11236 The value in the next-step-expression is used in the do-again-test.
11238 The value returned by the next-step-expression is passed to the new
11239 instance of the function, which evaluates it (or some
11240 transmogrification of it) to determine whether to continue or stop.
11241 The next-step-expression is designed so that the do-again-test returns
11242 false when the function should no longer be repeated.
11244 The do-again-test is sometimes called the @dfn{stop condition},
11245 since it stops the repetitions when it tests false.
11247 @node Recursion with list
11248 @subsection Recursion with a List
11250 The example of a @code{while} loop that printed the elements of a list
11251 of numbers can be written recursively.  Here is the code, including
11252 an expression to set the value of the variable @code{animals} to a list.
11254 If you are reading this in Info in Emacs, you can evaluate this
11255 expression directly in Info.  Otherwise, you must copy the example
11256 to the @file{*scratch*} buffer and evaluate each expression there.
11257 Use @kbd{C-u C-x C-e} to evaluate the
11258 @code{(print-elements-recursively animals)} expression so that the
11259 results are printed in the buffer; otherwise the Lisp interpreter will
11260 try to squeeze the results into the one line of the echo area.
11262 Also, place your cursor immediately after the last closing parenthesis
11263 of the @code{print-elements-recursively} function, before the comment.
11264 Otherwise, the Lisp interpreter will try to evaluate the comment.
11266 @findex print-elements-recursively
11267 @smallexample
11268 @group
11269 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
11271 (defun print-elements-recursively (list)
11272   "Print each element of LIST on a line of its own.
11273 Uses recursion."
11274   (when list                            ; @r{do-again-test}
11275         (print (car list))              ; @r{body}
11276         (print-elements-recursively     ; @r{recursive call}
11277          (cdr list))))                  ; @r{next-step-expression}
11279 (print-elements-recursively animals)
11280 @end group
11281 @end smallexample
11283 The @code{print-elements-recursively} function first tests whether
11284 there is any content in the list; if there is, the function prints the
11285 first element of the list, the @sc{car} of the list.  Then the
11286 function invokes itself, but gives itself as its argument, not the
11287 whole list, but the second and subsequent elements of the list, the
11288 @sc{cdr} of the list.
11290 Put another way, if the list is not empty, the function invokes
11291 another instance of code that is similar to the initial code, but is a
11292 different thread of execution, with different arguments than the first
11293 instance.
11295 Put in yet another way, if the list is not empty, the first robot
11296 assembles a second robot and tells it what to do; the second robot is
11297 a different individual from the first, but is the same model.
11299 When the second evaluation occurs, the @code{when} expression is
11300 evaluated and if true, prints the first element of the list it
11301 receives as its argument (which is the second element of the original
11302 list).  Then the function calls itself with the @sc{cdr} of the list
11303 it is invoked with, which (the second time around) is the @sc{cdr} of
11304 the @sc{cdr} of the original list.
11306 Note that although we say that the function ``calls itself'', what we
11307 mean is that the Lisp interpreter assembles and instructs a new
11308 instance of the program.  The new instance is a clone of the first,
11309 but is a separate individual.
11311 Each time the function invokes itself, it does so on a
11312 shorter version of the original list.  It creates a new instance that
11313 works on a shorter list.
11315 Eventually, the function invokes itself on an empty list.  It creates
11316 a new instance whose argument is @code{nil}.  The conditional expression
11317 tests the value of @code{list}.  Since the value of @code{list} is
11318 @code{nil}, the @code{when} expression tests false so the then-part is
11319 not evaluated.  The function as a whole then returns @code{nil}.
11321 @need 1200
11322 When you evaluate the expression @code{(print-elements-recursively
11323 animals)} in the @file{*scratch*} buffer, you see this result:
11325 @smallexample
11326 @group
11327 gazelle
11329 giraffe
11331 lion
11333 tiger
11335 @end group
11336 @end smallexample
11338 @need 2000
11339 @node Recursive triangle function
11340 @subsection Recursion in Place of a Counter
11341 @findex triangle-recursively
11343 @need 1200
11344 The @code{triangle} function described in a previous section can also
11345 be written recursively.  It looks like this:
11347 @smallexample
11348 @group
11349 (defun triangle-recursively (number)
11350   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11351 Uses recursion."
11352   (if (= number 1)                    ; @r{do-again-test}
11353       1                               ; @r{then-part}
11354     (+ number                         ; @r{else-part}
11355        (triangle-recursively          ; @r{recursive call}
11356         (1- number)))))               ; @r{next-step-expression}
11358 (triangle-recursively 7)
11359 @end group
11360 @end smallexample
11362 @noindent
11363 You can install this function by evaluating it and then try it by
11364 evaluating @code{(triangle-recursively 7)}.  (Remember to put your
11365 cursor immediately after the last parenthesis of the function
11366 definition, before the comment.)  The function evaluates to 28.
11368 To understand how this function works, let's consider what happens in the
11369 various cases when the function is passed 1, 2, 3, or 4 as the value of
11370 its argument.
11372 @menu
11373 * Recursive Example arg of 1 or 2::
11374 * Recursive Example arg of 3 or 4::
11375 @end menu
11377 @ifnottex
11378 @node Recursive Example arg of 1 or 2
11379 @unnumberedsubsubsec An argument of 1 or 2
11380 @end ifnottex
11382 First, what happens if the value of the argument is 1?
11384 The function has an @code{if} expression after the documentation
11385 string.  It tests whether the value of @code{number} is equal to 1; if
11386 so, Emacs evaluates the then-part of the @code{if} expression, which
11387 returns the number 1 as the value of the function.  (A triangle with
11388 one row has one pebble in it.)
11390 Suppose, however, that the value of the argument is 2.  In this case,
11391 Emacs evaluates the else-part of the @code{if} expression.
11393 @need 1200
11394 The else-part consists of an addition, the recursive call to
11395 @code{triangle-recursively} and a decrementing action; and it looks like
11396 this:
11398 @smallexample
11399 (+ number (triangle-recursively (1- number)))
11400 @end smallexample
11402 When Emacs evaluates this expression, the innermost expression is
11403 evaluated first; then the other parts in sequence.  Here are the steps
11404 in detail:
11406 @table @i
11407 @item Step 1 @w{  } Evaluate the innermost expression.
11409 The innermost expression is @code{(1- number)} so Emacs decrements the
11410 value of @code{number} from 2 to 1.
11412 @item Step 2 @w{  } Evaluate the @code{triangle-recursively} function.
11414 The Lisp interpreter creates an individual instance of
11415 @code{triangle-recursively}.  It does not matter that this function is
11416 contained within itself.  Emacs passes the result Step 1 as the
11417 argument used by this instance of the @code{triangle-recursively}
11418 function
11420 In this case, Emacs evaluates @code{triangle-recursively} with an
11421 argument of 1.  This means that this evaluation of
11422 @code{triangle-recursively} returns 1.
11424 @item Step 3 @w{  } Evaluate the value of @code{number}.
11426 The variable @code{number} is the second element of the list that
11427 starts with @code{+}; its value is 2.
11429 @item Step 4 @w{  } Evaluate the @code{+} expression.
11431 The @code{+} expression receives two arguments, the first
11432 from the evaluation of @code{number} (Step 3) and the second from the
11433 evaluation of @code{triangle-recursively} (Step 2).
11435 The result of the addition is the sum of 2 plus 1, and the number 3 is
11436 returned, which is correct.  A triangle with two rows has three
11437 pebbles in it.
11438 @end table
11440 @node Recursive Example arg of 3 or 4
11441 @unnumberedsubsubsec An argument of 3 or 4
11443 Suppose that @code{triangle-recursively} is called with an argument of
11446 @table @i
11447 @item Step 1 @w{  } Evaluate the do-again-test.
11449 The @code{if} expression is evaluated first.  This is the do-again
11450 test and returns false, so the else-part of the @code{if} expression
11451 is evaluated.  (Note that in this example, the do-again-test causes
11452 the function to call itself when it tests false, not when it tests
11453 true.)
11455 @item Step 2 @w{  } Evaluate the innermost expression of the else-part.
11457 The innermost expression of the else-part is evaluated, which decrements
11458 3 to 2.  This is the next-step-expression.
11460 @item Step 3 @w{  } Evaluate the @code{triangle-recursively} function.
11462 The number 2 is passed to the @code{triangle-recursively} function.
11464 We already know what happens when Emacs evaluates @code{triangle-recursively} with
11465 an argument of 2.  After going through the sequence of actions described
11466 earlier, it returns a value of 3.  So that is what will happen here.
11468 @item Step 4 @w{  } Evaluate the addition.
11470 3 will be passed as an argument to the addition and will be added to the
11471 number with which the function was called, which is 3.
11472 @end table
11474 @noindent
11475 The value returned by the function as a whole will be 6.
11477 Now that we know what will happen when @code{triangle-recursively} is
11478 called with an argument of 3, it is evident what will happen if it is
11479 called with an argument of 4:
11481 @quotation
11482 @need 800
11483 In the recursive call, the evaluation of
11485 @smallexample
11486 (triangle-recursively (1- 4))
11487 @end smallexample
11489 @need 800
11490 @noindent
11491 will return the value of evaluating
11493 @smallexample
11494 (triangle-recursively 3)
11495 @end smallexample
11497 @noindent
11498 which is 6 and this value will be added to 4 by the addition in the
11499 third line.
11500 @end quotation
11502 @noindent
11503 The value returned by the function as a whole will be 10.
11505 Each time @code{triangle-recursively} is evaluated, it evaluates a
11506 version of itself---a different instance of itself---with a smaller
11507 argument, until the argument is small enough so that it does not
11508 evaluate itself.
11510 Note that this particular design for a recursive function
11511 requires that operations be deferred.
11513 Before @code{(triangle-recursively 7)} can calculate its answer, it
11514 must call @code{(triangle-recursively 6)}; and before
11515 @code{(triangle-recursively 6)} can calculate its answer, it must call
11516 @code{(triangle-recursively 5)}; and so on.  That is to say, the
11517 calculation that @code{(triangle-recursively 7)} makes must be
11518 deferred until @code{(triangle-recursively 6)} makes its calculation;
11519 and @code{(triangle-recursively 6)} must defer until
11520 @code{(triangle-recursively 5)} completes; and so on.
11522 If each of these instances of @code{triangle-recursively} are thought
11523 of as different robots, the first robot must wait for the second to
11524 complete its job, which must wait until the third completes, and so
11527 There is a way around this kind of waiting, which we will discuss in
11528 @ref{No Deferment, , Recursion without Deferments}.
11530 @node Recursion with cond
11531 @subsection Recursion Example Using @code{cond}
11532 @findex cond
11534 The version of @code{triangle-recursively} described earlier is written
11535 with the @code{if} special form.  It can also be written using another
11536 special form called @code{cond}.  The name of the special form
11537 @code{cond} is an abbreviation of the word @samp{conditional}.
11539 Although the @code{cond} special form is not used as often in the
11540 Emacs Lisp sources as @code{if}, it is used often enough to justify
11541 explaining it.
11543 @need 800
11544 The template for a @code{cond} expression looks like this:
11546 @smallexample
11547 @group
11548 (cond
11549  @var{body}@dots{})
11550 @end group
11551 @end smallexample
11553 @noindent
11554 where the @var{body} is a series of lists.
11556 @need 800
11557 Written out more fully, the template looks like this:
11559 @smallexample
11560 @group
11561 (cond
11562  (@var{first-true-or-false-test} @var{first-consequent})
11563  (@var{second-true-or-false-test} @var{second-consequent})
11564  (@var{third-true-or-false-test} @var{third-consequent})
11565   @dots{})
11566 @end group
11567 @end smallexample
11569 When the Lisp interpreter evaluates the @code{cond} expression, it
11570 evaluates the first element (the @sc{car} or true-or-false-test) of
11571 the first expression in a series of expressions within the body of the
11572 @code{cond}.
11574 If the true-or-false-test returns @code{nil} the rest of that
11575 expression, the consequent, is skipped and  the true-or-false-test of the
11576 next expression is evaluated.  When an expression is found whose
11577 true-or-false-test returns a value that is not @code{nil}, the
11578 consequent of that expression is evaluated.  The consequent can be one
11579 or more expressions.  If the consequent consists of more than one
11580 expression, the expressions are evaluated in sequence and the value of
11581 the last one is returned.  If the expression does not have a consequent,
11582 the value of the true-or-false-test is returned.
11584 If none of the true-or-false-tests test true, the @code{cond} expression
11585 returns @code{nil}.
11587 @need 1250
11588 Written using @code{cond}, the @code{triangle} function looks like this:
11590 @smallexample
11591 @group
11592 (defun triangle-using-cond (number)
11593   (cond ((<= number 0) 0)
11594         ((= number 1) 1)
11595         ((> number 1)
11596          (+ number (triangle-using-cond (1- number))))))
11597 @end group
11598 @end smallexample
11600 @noindent
11601 In this example, the @code{cond} returns 0 if the number is less than or
11602 equal to 0, it returns 1 if the number is 1 and it evaluates @code{(+
11603 number (triangle-using-cond (1- number)))} if the number is greater than
11606 @node Recursive Patterns
11607 @subsection Recursive Patterns
11608 @cindex Recursive Patterns
11610 Here are three common recursive patterns.  Each involves a list.
11611 Recursion does not need to involve lists, but Lisp is designed for lists
11612 and this provides a sense of its primal capabilities.
11614 @menu
11615 * Every::
11616 * Accumulate::
11617 * Keep::
11618 @end menu
11620 @node Every
11621 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{every}
11622 @cindex Every, type of recursive pattern
11623 @cindex Recursive pattern - every
11625 In the @code{every} recursive pattern, an action is performed on every
11626 element of a list.
11628 @need 1500
11629 The basic pattern is:
11631 @itemize @bullet
11632 @item
11633 If a list be empty, return @code{nil}.
11634 @item
11635 Else, act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list)
11636     @itemize @minus
11637     @item
11638     through a recursive call by the function on the rest (the
11639     @sc{cdr}) of the list,
11640     @item
11641     and, optionally, combine the acted-on element, using @code{cons},
11642     with the results of acting on the rest.
11643     @end itemize
11644 @end itemize
11646 @need 1500
11647 Here is example:
11649 @smallexample
11650 @group
11651 (defun square-each (numbers-list)
11652   "Square each of a NUMBERS LIST, recursively."
11653   (if (not numbers-list)                ; do-again-test
11654       nil
11655     (cons
11656      (* (car numbers-list) (car numbers-list))
11657      (square-each (cdr numbers-list))))) ; next-step-expression
11658 @end group
11660 @group
11661 (square-each '(1 2 3))
11662     @result{} (1 4 9)
11663 @end group
11664 @end smallexample
11666 @need 1200
11667 @noindent
11668 If @code{numbers-list} is empty, do nothing.  But if it has content,
11669 construct a list combining the square of the first number in the list
11670 with the result of the recursive call.
11672 (The example follows the pattern exactly: @code{nil} is returned if
11673 the numbers' list is empty.  In practice, you would write the
11674 conditional so it carries out the action when the numbers' list is not
11675 empty.)
11677 The @code{print-elements-recursively} function (@pxref{Recursion with
11678 list, , Recursion with a List}) is another example of an @code{every}
11679 pattern, except in this case, rather than bring the results together
11680 using @code{cons}, we print each element of output.
11682 @need 1250
11683 The @code{print-elements-recursively} function looks like this:
11685 @smallexample
11686 @group
11687 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
11688 @end group
11690 @group
11691 (defun print-elements-recursively (list)
11692   "Print each element of LIST on a line of its own.
11693 Uses recursion."
11694   (when list                            ; @r{do-again-test}
11695         (print (car list))              ; @r{body}
11696         (print-elements-recursively     ; @r{recursive call}
11697          (cdr list))))                  ; @r{next-step-expression}
11699 (print-elements-recursively animals)
11700 @end group
11701 @end smallexample
11703 @need 1500
11704 The pattern for @code{print-elements-recursively} is:
11706 @itemize @bullet
11707 @item
11708 When the list is empty, do nothing.
11709 @item
11710 But when the list has at least one element,
11711     @itemize @minus
11712     @item
11713     act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list),
11714     @item
11715     and make a recursive call on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11716     @end itemize
11717 @end itemize
11719 @node Accumulate
11720 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{accumulate}
11721 @cindex Accumulate, type of recursive pattern
11722 @cindex Recursive pattern - accumulate
11724 Another recursive pattern is called the @code{accumulate} pattern.  In
11725 the @code{accumulate} recursive pattern, an action is performed on
11726 every element of a list and the result of that action is accumulated
11727 with the results of performing the action on the other elements.
11729 This is very like the @code{every} pattern using @code{cons}, except that
11730 @code{cons} is not used, but some other combiner.
11732 @need 1500
11733 The pattern is:
11735 @itemize @bullet
11736 @item
11737 If a list be empty, return zero or some other constant.
11738 @item
11739 Else, act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list),
11740     @itemize @minus
11741     @item
11742     and combine that acted-on element, using @code{+} or
11743     some other combining function, with
11744     @item
11745     a recursive call by the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11746     @end itemize
11747 @end itemize
11749 @need 1500
11750 Here is an example:
11752 @smallexample
11753 @group
11754 (defun add-elements (numbers-list)
11755   "Add the elements of NUMBERS-LIST together."
11756   (if (not numbers-list)
11757       0
11758     (+ (car numbers-list) (add-elements (cdr numbers-list)))))
11759 @end group
11761 @group
11762 (add-elements '(1 2 3 4))
11763     @result{} 10
11764 @end group
11765 @end smallexample
11767 @xref{Files List, , Making a List of Files}, for an example of the
11768 accumulate pattern.
11770 @node Keep
11771 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{keep}
11772 @cindex Keep, type of recursive pattern
11773 @cindex Recursive pattern - keep
11775 A third recursive pattern is called the @code{keep} pattern.
11776 In the @code{keep} recursive pattern, each element of a list is tested;
11777 the element is acted on and the results are kept only if the element
11778 meets a criterion.
11780 Again, this is very like the @code{every} pattern, except the element is
11781 skipped unless it meets a criterion.
11783 @need 1500
11784 The pattern has three parts:
11786 @itemize @bullet
11787 @item
11788 If a list be empty, return @code{nil}.
11789 @item
11790 Else, if the beginning of the list (the @sc{car} of the list) passes
11791         a test
11792     @itemize @minus
11793     @item
11794     act on that element and combine it, using @code{cons} with
11795     @item
11796     a recursive call by the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11797     @end itemize
11798 @item
11799 Otherwise, if the beginning of the list (the @sc{car} of the list) fails
11800 the test
11801     @itemize @minus
11802     @item
11803     skip on that element,
11804     @item
11805     and, recursively call the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11806     @end itemize
11807 @end itemize
11809 @need 1500
11810 Here is an example that uses @code{cond}:
11812 @smallexample
11813 @group
11814 (defun keep-three-letter-words (word-list)
11815   "Keep three letter words in WORD-LIST."
11816   (cond
11817    ;; First do-again-test: stop-condition
11818    ((not word-list) nil)
11820    ;; Second do-again-test: when to act
11821    ((eq 3 (length (symbol-name (car word-list))))
11822     ;; combine acted-on element with recursive call on shorter list
11823     (cons (car word-list) (keep-three-letter-words (cdr word-list))))
11825    ;; Third do-again-test: when to skip element;
11826    ;;   recursively call shorter list with next-step expression
11827    (t (keep-three-letter-words (cdr word-list)))))
11828 @end group
11830 @group
11831 (keep-three-letter-words '(one two three four five six))
11832     @result{} (one two six)
11833 @end group
11834 @end smallexample
11836 It goes without saying that you need not use @code{nil} as the test for
11837 when to stop; and you can, of course, combine these patterns.
11839 @node No Deferment
11840 @subsection Recursion without Deferments
11841 @cindex Deferment in recursion
11842 @cindex Recursion without Deferments
11844 Let's consider again what happens with the @code{triangle-recursively}
11845 function.  We will find that the intermediate calculations are
11846 deferred until all can be done.
11848 @need 800
11849 Here is the function definition:
11851 @smallexample
11852 @group
11853 (defun triangle-recursively (number)
11854   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11855 Uses recursion."
11856   (if (= number 1)                    ; @r{do-again-test}
11857       1                               ; @r{then-part}
11858     (+ number                         ; @r{else-part}
11859        (triangle-recursively          ; @r{recursive call}
11860         (1- number)))))               ; @r{next-step-expression}
11861 @end group
11862 @end smallexample
11864 What happens when we call this function with a argument of 7?
11866 The first instance of the @code{triangle-recursively} function adds
11867 the number 7 to the value returned by a second instance of
11868 @code{triangle-recursively}, an instance that has been passed an
11869 argument of 6.  That is to say, the first calculation is:
11871 @smallexample
11872 (+ 7 (triangle-recursively 6))
11873 @end smallexample
11875 @noindent
11876 The first instance of @code{triangle-recursively}---you may want to
11877 think of it as a little robot---cannot complete its job.  It must hand
11878 off the calculation for @code{(triangle-recursively 6)} to a second
11879 instance of the program, to a second robot.  This second individual is
11880 completely different from the first one; it is, in the jargon, a
11881 ``different instantiation''.  Or, put another way, it is a different
11882 robot.  It is the same model as the first; it calculates triangle
11883 numbers recursively; but it has a different serial number.
11885 And what does @code{(triangle-recursively 6)} return?  It returns the
11886 number 6 added to the value returned by evaluating
11887 @code{triangle-recursively} with an argument of 5.  Using the robot
11888 metaphor, it asks yet another robot to help it.
11890 @need 800
11891 Now the total is:
11893 @smallexample
11894 (+ 7 6 (triangle-recursively 5))
11895 @end smallexample
11897 @need 800
11898 And what happens next?
11900 @smallexample
11901 (+ 7 6 5 (triangle-recursively 4))
11902 @end smallexample
11904 Each time @code{triangle-recursively} is called, except for the last
11905 time, it creates another instance of the program---another robot---and
11906 asks it to make a calculation.
11908 @need 800
11909 Eventually, the full addition is set up and performed:
11911 @smallexample
11912 (+ 7 6 5 4 3 2 1)
11913 @end smallexample
11915 This design for the function defers the calculation of the first step
11916 until the second can be done, and defers that until the third can be
11917 done, and so on.  Each deferment means the computer must remember what
11918 is being waited on.  This is not a problem when there are only a few
11919 steps, as in this example.  But it can be a problem when there are
11920 more steps.
11922 @node No deferment solution
11923 @subsection No Deferment Solution
11924 @cindex No deferment solution
11925 @cindex Solution without deferment
11927 The solution to the problem of deferred operations is to write in a
11928 manner that does not defer operations@footnote{The phrase @dfn{tail
11929 recursive} is used to describe such a process, one that uses
11930 constant space.}.  This requires
11931 writing to a different pattern, often one that involves writing two
11932 function definitions, an initialization function and a helper
11933 function.
11935 The initialization function sets up the job; the helper function
11936 does the work.
11938 @need 1200
11939 Here are the two function definitions for adding up numbers.  They are
11940 so simple, I find them hard to understand.
11942 @smallexample
11943 @group
11944 (defun triangle-initialization (number)
11945   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11946 This is the initialization component of a two function
11947 duo that uses recursion."
11948   (triangle-recursive-helper 0 0 number))
11949 @end group
11950 @end smallexample
11952 @smallexample
11953 @group
11954 (defun triangle-recursive-helper (sum counter number)
11955   "Return SUM, using COUNTER, through NUMBER inclusive.
11956 This is the helper component of a two function duo
11957 that uses recursion."
11958   (if (> counter number)
11959       sum
11960     (triangle-recursive-helper (+ sum counter)  ; @r{sum}
11961                                (1+ counter)     ; @r{counter}
11962                                number)))        ; @r{number}
11963 @end group
11964 @end smallexample
11966 @need 1250
11967 Install both function definitions by evaluating them, then call
11968 @code{triangle-initialization} with 2 rows:
11970 @smallexample
11971 @group
11972 (triangle-initialization 2)
11973     @result{} 3
11974 @end group
11975 @end smallexample
11977 The initialization function calls the first instance of the helper
11978 function with three arguments: zero, zero, and a number which is the
11979 number of rows in the triangle.
11981 The first two arguments passed to the helper function are
11982 initialization values.  These values are changed when
11983 @code{triangle-recursive-helper} invokes new instances.@footnote{The
11984 jargon is mildly confusing:  @code{triangle-recursive-helper} uses a
11985 process that is iterative in a procedure that is recursive.  The
11986 process is called iterative because the computer need only record the
11987 three values, @code{sum}, @code{counter}, and @code{number}; the
11988 procedure is recursive because the function calls itself.  On the
11989 other hand, both the process and the procedure used by
11990 @code{triangle-recursively} are called recursive.  The word
11991 ``recursive'' has different meanings in the two contexts.}
11993 Let's see what happens when we have a triangle that has one row.  (This
11994 triangle will have one pebble in it!)
11996 @need 1200
11997 @code{triangle-initialization} will call its helper with
11998 the arguments @w{@code{0 0 1}}.  That function will run the conditional
11999 test whether @code{(> counter number)}:
12001 @smallexample
12002 (> 0 1)
12003 @end smallexample
12005 @need 1200
12006 @noindent
12007 and find that the result is false, so it will invoke
12008 the else-part of the @code{if} clause:
12010 @smallexample
12011 @group
12012     (triangle-recursive-helper
12013      (+ sum counter)  ; @r{sum plus counter} @result{} @r{sum}
12014      (1+ counter)     ; @r{increment counter} @result{} @r{counter}
12015      number)          ; @r{number stays the same}
12016 @end group
12017 @end smallexample
12019 @need 800
12020 @noindent
12021 which will first compute:
12023 @smallexample
12024 @group
12025 (triangle-recursive-helper (+ 0 0)  ; @r{sum}
12026                            (1+ 0)   ; @r{counter}
12027                            1)       ; @r{number}
12028 @exdent which is:
12030 (triangle-recursive-helper 0 1 1)
12031 @end group
12032 @end smallexample
12034 Again, @code{(> counter number)} will be false, so again, the Lisp
12035 interpreter will evaluate @code{triangle-recursive-helper}, creating a
12036 new instance with new arguments.
12038 @need 800
12039 This new instance will be;
12041 @smallexample
12042 @group
12043     (triangle-recursive-helper
12044      (+ sum counter)  ; @r{sum plus counter} @result{} @r{sum}
12045      (1+ counter)     ; @r{increment counter} @result{} @r{counter}
12046      number)          ; @r{number stays the same}
12048 @exdent which is:
12050 (triangle-recursive-helper 1 2 1)
12051 @end group
12052 @end smallexample
12054 In this case, the @code{(> counter number)} test will be true!  So the
12055 instance will return the value of the sum, which will be 1, as
12056 expected.
12058 Now, let's pass @code{triangle-initialization} an argument
12059 of 2, to find out how many pebbles there are in a triangle with two rows.
12061 That function calls @code{(triangle-recursive-helper 0 0 2)}.
12063 @need 800
12064 In stages, the instances called will be:
12066 @smallexample
12067 @group
12068                           @r{sum counter number}
12069 (triangle-recursive-helper 0    1       2)
12071 (triangle-recursive-helper 1    2       2)
12073 (triangle-recursive-helper 3    3       2)
12074 @end group
12075 @end smallexample
12077 When the last instance is called, the @code{(> counter number)} test
12078 will be true, so the instance will return the value of @code{sum},
12079 which will be 3.
12081 This kind of pattern helps when you are writing functions that can use
12082 many resources in a computer.
12084 @need 1500
12085 @node Looping exercise
12086 @section Looping Exercise
12088 @itemize @bullet
12089 @item
12090 Write a function similar to @code{triangle} in which each row has a
12091 value which is the square of the row number.  Use a @code{while} loop.
12093 @item
12094 Write a function similar to @code{triangle} that multiplies instead of
12095 adds the values.
12097 @item
12098 Rewrite these two functions recursively.  Rewrite these functions
12099 using @code{cond}.
12101 @c comma in printed title causes problem in Info cross reference
12102 @item
12103 Write a function for Texinfo mode that creates an index entry at the
12104 beginning of a paragraph for every @samp{@@dfn} within the paragraph.
12105 (In a Texinfo file, @samp{@@dfn} marks a definition.  This book is
12106 written in Texinfo.)
12108 Many of the functions you will need are described in two of the
12109 previous chapters, @ref{Cutting & Storing Text, , Cutting and Storing
12110 Text}, and @ref{Yanking, , Yanking Text Back}.  If you use
12111 @code{forward-paragraph} to put the index entry at the beginning of
12112 the paragraph, you will have to use @w{@kbd{C-h f}}
12113 (@code{describe-function}) to find out how to make the command go
12114 backwards.
12116 For more information, see
12117 @ifinfo
12118 @ref{Indicating, , Indicating Definitions, texinfo}.
12119 @end ifinfo
12120 @ifhtml
12121 @ref{Indicating, , Indicating, texinfo, Texinfo Manual}, which goes to
12122 a Texinfo manual in the current directory.  Or, if you are on the
12123 Internet, see
12124 @uref{http://www.gnu.org/software/texinfo/manual/texinfo/}
12125 @end ifhtml
12126 @iftex
12127 ``Indicating Definitions, Commands, etc.''@: in @cite{Texinfo, The GNU
12128 Documentation Format}.
12129 @end iftex
12130 @end itemize
12132 @node Regexp Search
12133 @chapter Regular Expression Searches
12134 @cindex Searches, illustrating
12135 @cindex Regular expression searches
12136 @cindex Patterns, searching for
12137 @cindex Motion by sentence and paragraph
12138 @cindex Sentences, movement by
12139 @cindex Paragraphs, movement by
12141 Regular expression searches are used extensively in GNU Emacs.  The
12142 two functions, @code{forward-sentence} and @code{forward-paragraph},
12143 illustrate these searches well.  They use regular expressions to find
12144 where to move point.  The phrase ``regular expression'' is often written
12145 as ``regexp''.
12147 Regular expression searches are described in @ref{Regexp Search, ,
12148 Regular Expression Search, emacs, The GNU Emacs Manual}, as well as in
12149 @ref{Regular Expressions, , , elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
12150 Manual}.  In writing this chapter, I am presuming that you have at
12151 least a mild acquaintance with them.  The major point to remember is
12152 that regular expressions permit you to search for patterns as well as
12153 for literal strings of characters.  For example, the code in
12154 @code{forward-sentence} searches for the pattern of possible
12155 characters that could mark the end of a sentence, and moves point to
12156 that spot.
12158 Before looking at the code for the @code{forward-sentence} function, it
12159 is worth considering what the pattern that marks the end of a sentence
12160 must be.  The pattern is discussed in the next section; following that
12161 is a description of the regular expression search function,
12162 @code{re-search-forward}.  The @code{forward-sentence} function
12163 is described in the section following.  Finally, the
12164 @code{forward-paragraph} function is described in the last section of
12165 this chapter.  @code{forward-paragraph} is a complex function that
12166 introduces several new features.
12168 @menu
12169 * sentence-end::                The regular expression for @code{sentence-end}.
12170 * re-search-forward::           Very similar to @code{search-forward}.
12171 * forward-sentence::            A straightforward example of regexp search.
12172 * forward-paragraph::           A somewhat complex example.
12173 * etags::                       How to create your own @file{TAGS} table.
12174 * Regexp Review::
12175 * re-search Exercises::
12176 @end menu
12178 @node sentence-end
12179 @section The Regular Expression for @code{sentence-end}
12180 @findex sentence-end
12182 The symbol @code{sentence-end} is bound to the pattern that marks the
12183 end of a sentence.  What should this regular expression be?
12185 Clearly, a sentence may be ended by a period, a question mark, or an
12186 exclamation mark.  Indeed, in English, only clauses that end with one
12187 of those three characters should be considered the end of a sentence.
12188 This means that the pattern should include the character set:
12190 @smallexample
12191 [.?!]
12192 @end smallexample
12194 However, we do not want @code{forward-sentence} merely to jump to a
12195 period, a question mark, or an exclamation mark, because such a character
12196 might be used in the middle of a sentence.  A period, for example, is
12197 used after abbreviations.  So other information is needed.
12199 According to convention, you type two spaces after every sentence, but
12200 only one space after a period, a question mark, or an exclamation mark in
12201 the body of a sentence.  So a period, a question mark, or an exclamation
12202 mark followed by two spaces is a good indicator of an end of sentence.
12203 However, in a file, the two spaces may instead be a tab or the end of a
12204 line.  This means that the regular expression should include these three
12205 items as alternatives.
12207 @need 800
12208 This group of alternatives will look like this:
12210 @smallexample
12211 @group
12212 \\($\\| \\|  \\)
12213        ^   ^^
12214       TAB  SPC
12215 @end group
12216 @end smallexample
12218 @noindent
12219 Here, @samp{$} indicates the end of the line, and I have pointed out
12220 where the tab and two spaces are inserted in the expression.  Both are
12221 inserted by putting the actual characters into the expression.
12223 Two backslashes, @samp{\\}, are required before the parentheses and
12224 vertical bars: the first backslash quotes the following backslash in
12225 Emacs; and the second indicates that the following character, the
12226 parenthesis or the vertical bar, is special.
12228 @need 1000
12229 Also, a sentence may be followed by one or more carriage returns, like
12230 this:
12232 @smallexample
12233 @group
12236 @end group
12237 @end smallexample
12239 @noindent
12240 Like tabs and spaces, a carriage return is inserted into a regular
12241 expression by inserting it literally.  The asterisk indicates that the
12242 @key{RET} is repeated zero or more times.
12244 But a sentence end does not consist only of a period, a question mark or
12245 an exclamation mark followed by appropriate space: a closing quotation
12246 mark or a closing brace of some kind may precede the space.  Indeed more
12247 than one such mark or brace may precede the space.  These require a
12248 expression that looks like this:
12250 @smallexample
12251 []\"')@}]*
12252 @end smallexample
12254 In this expression, the first @samp{]} is the first character in the
12255 expression; the second character is @samp{"}, which is preceded by a
12256 @samp{\} to tell Emacs the @samp{"} is @emph{not} special.  The last
12257 three characters are @samp{'}, @samp{)}, and @samp{@}}.
12259 All this suggests what the regular expression pattern for matching the
12260 end of a sentence should be; and, indeed, if we evaluate
12261 @code{sentence-end} we find that it returns the following value:
12263 @smallexample
12264 @group
12265 sentence-end
12266      @result{} "[.?!][]\"')@}]*\\($\\|     \\|  \\)[
12268 @end group
12269 @end smallexample
12271 @noindent
12272 (Well, not in GNU Emacs 22; that is because of an effort to make the
12273 process simpler and to handle more glyphs and languages.  When the
12274 value of @code{sentence-end} is @code{nil}, then use the value defined
12275 by the function @code{sentence-end}.  (Here is a use of the difference
12276 between a value and a function in Emacs Lisp.)  The function returns a
12277 value constructed from the variables @code{sentence-end-base},
12278 @code{sentence-end-double-space}, @code{sentence-end-without-period},
12279 and @code{sentence-end-without-space}.  The critical variable is
12280 @code{sentence-end-base}; its global value is similar to the one
12281 described above but it also contains two additional quotation marks.
12282 These have differing degrees of curliness.  The
12283 @code{sentence-end-without-period} variable, when true, tells Emacs
12284 that a sentence may end without a period, such as text in Thai.)
12286 @ignore
12287 @noindent
12288 (Note that here the @key{TAB}, two spaces, and  @key{RET} are shown
12289 literally in the pattern.)
12291 This regular expression can be deciphered as follows:
12293 @table @code
12294 @item [.?!]
12295 The first part of the pattern is the three characters, a period, a question
12296 mark and an exclamation mark, within square brackets.  The pattern must
12297 begin with one or other of these characters.
12299 @item []\"')@}]*
12300 The second part of the pattern is the group of closing braces and
12301 quotation marks, which can appear zero or more times.  These may follow
12302 the period, question mark or exclamation mark.  In a regular expression,
12303 the backslash, @samp{\}, followed by the double quotation mark,
12304 @samp{"}, indicates the class of string-quote characters.  Usually, the
12305 double quotation mark is the only character in this class.  The
12306 asterisk, @samp{*}, indicates that the items in the previous group (the
12307 group surrounded by square brackets, @samp{[]}) may be repeated zero or
12308 more times.
12310 @item \\($\\|   \\|  \\)
12311 The third part of the pattern is one or other of: either the end of a
12312 line, or two blank spaces, or a tab.  The double back-slashes are used
12313 to prevent Emacs from reading the parentheses and vertical bars as part
12314 of the search pattern; the parentheses are used to mark the group and
12315 the vertical bars are used to indicated that the patterns to either side
12316 of them are alternatives.  The dollar sign is used to indicate the end
12317 of a line and both the two spaces and the tab are each inserted as is to
12318 indicate what they are.
12320 @item [@key{RET}]*
12321 Finally, the last part of the pattern indicates that the end of the line
12322 or the whitespace following the period, question mark or exclamation
12323 mark may, but need not, be followed by one or more carriage returns.  In
12324 the pattern, the carriage return is inserted as an actual carriage
12325 return between square brackets but here it is shown as @key{RET}.
12326 @end table
12327 @end ignore
12329 @node re-search-forward
12330 @section The @code{re-search-forward} Function
12331 @findex re-search-forward
12333 The @code{re-search-forward} function is very like the
12334 @code{search-forward} function.  (@xref{search-forward, , The
12335 @code{search-forward} Function}.)
12337 @code{re-search-forward} searches for a regular expression.  If the
12338 search is successful, it leaves point immediately after the last
12339 character in the target.  If the search is backwards, it leaves point
12340 just before the first character in the target.  You may tell
12341 @code{re-search-forward} to return @code{t} for true.  (Moving point
12342 is therefore a side effect.)
12344 Like @code{search-forward}, the @code{re-search-forward} function takes
12345 four arguments:
12347 @enumerate
12348 @item
12349 The first argument is the regular expression that the function searches
12350 for.  The regular expression will be a string between quotation marks.
12352 @item
12353 The optional second argument limits how far the function will search; it is a
12354 bound, which is specified as a position in the buffer.
12356 @item
12357 The optional third argument specifies how the function responds to
12358 failure: @code{nil} as the third argument causes the function to
12359 signal an error (and print a message) when the search fails; any other
12360 value causes it to return @code{nil} if the search fails and @code{t}
12361 if the search succeeds.
12363 @item
12364 The optional fourth argument is the repeat count.  A negative repeat
12365 count causes @code{re-search-forward} to search backwards.
12366 @end enumerate
12368 @need 800
12369 The template for @code{re-search-forward} looks like this:
12371 @smallexample
12372 @group
12373 (re-search-forward "@var{regular-expression}"
12374                 @var{limit-of-search}
12375                 @var{what-to-do-if-search-fails}
12376                 @var{repeat-count})
12377 @end group
12378 @end smallexample
12380 The second, third, and fourth arguments are optional.  However, if you
12381 want to pass a value to either or both of the last two arguments, you
12382 must also pass a value to all the preceding arguments.  Otherwise, the
12383 Lisp interpreter will mistake which argument you are passing the value
12386 @need 1200
12387 In the @code{forward-sentence} function, the regular expression will be
12388 the value of the variable @code{sentence-end}.  In simple form, that is:
12390 @smallexample
12391 @group
12392 "[.?!][]\"')@}]*\\($\\|  \\|  \\)[
12394 @end group
12395 @end smallexample
12397 @noindent
12398 The limit of the search will be the end of the paragraph (since a
12399 sentence cannot go beyond a paragraph).  If the search fails, the
12400 function will return @code{nil}; and the repeat count will be provided
12401 by the argument to the @code{forward-sentence} function.
12403 @node forward-sentence
12404 @section @code{forward-sentence}
12405 @findex forward-sentence
12407 The command to move the cursor forward a sentence is a straightforward
12408 illustration of how to use regular expression searches in Emacs Lisp.
12409 Indeed, the function looks longer and more complicated than it is; this
12410 is because the function is designed to go backwards as well as forwards;
12411 and, optionally, over more than one sentence.  The function is usually
12412 bound to the key command @kbd{M-e}.
12414 @menu
12415 * Complete forward-sentence::
12416 * fwd-sentence while loops::    Two @code{while} loops.
12417 * fwd-sentence re-search::      A regular expression search.
12418 @end menu
12420 @ifnottex
12421 @node Complete forward-sentence
12422 @unnumberedsubsec Complete @code{forward-sentence} function definition
12423 @end ifnottex
12425 @need 1250
12426 Here is the code for @code{forward-sentence}:
12428 @c in GNU Emacs 22
12429 @smallexample
12430 @group
12431 (defun forward-sentence (&optional arg)
12432   "Move forward to next end of sentence.  With argument, repeat.
12433 With negative argument, move backward repeatedly to start of sentence.
12435 The variable `sentence-end' is a regular expression that matches ends of
12436 sentences.  Also, every paragraph boundary terminates sentences as well."
12437 @end group
12438 @group
12439   (interactive "p")
12440   (or arg (setq arg 1))
12441   (let ((opoint (point))
12442         (sentence-end (sentence-end)))
12443     (while (< arg 0)
12444       (let ((pos (point))
12445             (par-beg (save-excursion (start-of-paragraph-text) (point))))
12446        (if (and (re-search-backward sentence-end par-beg t)
12447                 (or (< (match-end 0) pos)
12448                     (re-search-backward sentence-end par-beg t)))
12449            (goto-char (match-end 0))
12450          (goto-char par-beg)))
12451       (setq arg (1+ arg)))
12452 @end group
12453 @group
12454     (while (> arg 0)
12455       (let ((par-end (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
12456        (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
12457            (skip-chars-backward " \t\n")
12458          (goto-char par-end)))
12459       (setq arg (1- arg)))
12460     (constrain-to-field nil opoint t)))
12461 @end group
12462 @end smallexample
12464 @ignore
12465 GNU Emacs 21
12466 @smallexample
12467 @group
12468 (defun forward-sentence (&optional arg)
12469   "Move forward to next sentence-end.  With argument, repeat.
12470 With negative argument, move backward repeatedly to sentence-beginning.
12471 Sentence ends are identified by the value of sentence-end
12472 treated as a regular expression.  Also, every paragraph boundary
12473 terminates sentences as well."
12474 @end group
12475 @group
12476   (interactive "p")
12477   (or arg (setq arg 1))
12478   (while (< arg 0)
12479     (let ((par-beg
12480            (save-excursion (start-of-paragraph-text) (point))))
12481       (if (re-search-backward
12482            (concat sentence-end "[^ \t\n]") par-beg t)
12483           (goto-char (1- (match-end 0)))
12484         (goto-char par-beg)))
12485     (setq arg (1+ arg)))
12486   (while (> arg 0)
12487     (let ((par-end
12488            (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
12489       (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
12490           (skip-chars-backward " \t\n")
12491         (goto-char par-end)))
12492     (setq arg (1- arg))))
12493 @end group
12494 @end smallexample
12495 @end ignore
12497 The function looks long at first sight and it is best to look at its
12498 skeleton first, and then its muscle.  The way to see the skeleton is to
12499 look at the expressions that start in the left-most columns:
12501 @smallexample
12502 @group
12503 (defun forward-sentence (&optional arg)
12504   "@var{documentation}@dots{}"
12505   (interactive "p")
12506   (or arg (setq arg 1))
12507   (let ((opoint (point)) (sentence-end (sentence-end)))
12508     (while (< arg 0)
12509       (let ((pos (point))
12510             (par-beg (save-excursion (start-of-paragraph-text) (point))))
12511        @var{rest-of-body-of-while-loop-when-going-backwards}
12512     (while (> arg 0)
12513       (let ((par-end (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
12514        @var{rest-of-body-of-while-loop-when-going-forwards}
12515     @var{handle-forms-and-equivalent}
12516 @end group
12517 @end smallexample
12519 This looks much simpler!  The function definition consists of
12520 documentation, an @code{interactive} expression, an @code{or}
12521 expression, a @code{let} expression, and @code{while} loops.
12523 Let's look at each of these parts in turn.
12525 We note that the documentation is thorough and understandable.
12527 The function has an @code{interactive "p"} declaration.  This means
12528 that the processed prefix argument, if any, is passed to the
12529 function as its argument.  (This will be a number.)  If the function
12530 is not passed an argument (it is optional) then the argument
12531 @code{arg} will be bound to 1.
12533 When @code{forward-sentence} is called non-interactively without an
12534 argument, @code{arg} is bound to @code{nil}.  The @code{or} expression
12535 handles this.  What it does is either leave the value of @code{arg} as
12536 it is, but only if @code{arg} is bound to a value; or it sets the
12537 value of @code{arg} to 1, in the case when @code{arg} is bound to
12538 @code{nil}.
12540 Next is a @code{let}.  That specifies the values of two local
12541 variables, @code{point} and @code{sentence-end}.  The local value of
12542 point, from before the search, is used in the
12543 @code{constrain-to-field} function which handles forms and
12544 equivalents.  The @code{sentence-end} variable is set by the
12545 @code{sentence-end} function.
12547 @node fwd-sentence while loops
12548 @unnumberedsubsec The @code{while} loops
12550 Two @code{while} loops follow.  The first @code{while} has a
12551 true-or-false-test that tests true if the prefix argument for
12552 @code{forward-sentence} is a negative number.  This is for going
12553 backwards.  The body of this loop is similar to the body of the second
12554 @code{while} clause, but it is not exactly the same.  We will skip
12555 this @code{while} loop and concentrate on the second @code{while}
12556 loop.
12558 @need 1500
12559 The second @code{while} loop is for moving point forward.  Its skeleton
12560 looks like this:
12562 @smallexample
12563 @group
12564 (while (> arg 0)            ; @r{true-or-false-test}
12565   (let @var{varlist}
12566     (if (@var{true-or-false-test})
12567         @var{then-part}
12568       @var{else-part}
12569   (setq arg (1- arg))))     ; @code{while} @r{loop decrementer}
12570 @end group
12571 @end smallexample
12573 The @code{while} loop is of the decrementing kind.
12574 (@xref{Decrementing Loop, , A Loop with a Decrementing Counter}.)  It
12575 has a true-or-false-test that tests true so long as the counter (in
12576 this case, the variable @code{arg}) is greater than zero; and it has a
12577 decrementer that subtracts 1 from the value of the counter every time
12578 the loop repeats.
12580 If no prefix argument is given to @code{forward-sentence}, which is
12581 the most common way the command is used, this @code{while} loop will
12582 run once, since the value of @code{arg} will be 1.
12584 The body of the @code{while} loop consists of a @code{let} expression,
12585 which creates and binds a local variable, and has, as its body, an
12586 @code{if} expression.
12588 @need 1250
12589 The body of the @code{while} loop looks like this:
12591 @smallexample
12592 @group
12593 (let ((par-end
12594        (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
12595   (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
12596       (skip-chars-backward " \t\n")
12597     (goto-char par-end)))
12598 @end group
12599 @end smallexample
12601 The @code{let} expression creates and binds the local variable
12602 @code{par-end}.  As we shall see, this local variable is designed to
12603 provide a bound or limit to the regular expression search.  If the
12604 search fails to find a proper sentence ending in the paragraph, it will
12605 stop on reaching the end of the paragraph.
12607 But first, let us examine how @code{par-end} is bound to the value of
12608 the end of the paragraph.  What happens is that the @code{let} sets the
12609 value of @code{par-end} to the value returned when the Lisp interpreter
12610 evaluates the expression
12612 @smallexample
12613 @group
12614 (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))
12615 @end group
12616 @end smallexample
12618 @noindent
12619 In this expression, @code{(end-of-paragraph-text)} moves point to the
12620 end of the paragraph, @code{(point)} returns the value of point, and then
12621 @code{save-excursion} restores point to its original position.  Thus,
12622 the @code{let} binds @code{par-end} to the value returned by the
12623 @code{save-excursion} expression, which is the position of the end of
12624 the paragraph.  (The @code{end-of-paragraph-text} function uses
12625 @code{forward-paragraph}, which we will discuss shortly.)
12627 @need 1200
12628 Emacs next evaluates the body of the @code{let}, which is an @code{if}
12629 expression that looks like this:
12631 @smallexample
12632 @group
12633 (if (re-search-forward sentence-end par-end t) ; @r{if-part}
12634     (skip-chars-backward " \t\n")              ; @r{then-part}
12635   (goto-char par-end)))                        ; @r{else-part}
12636 @end group
12637 @end smallexample
12639 The @code{if} tests whether its first argument is true and if so,
12640 evaluates its then-part; otherwise, the Emacs Lisp interpreter
12641 evaluates the else-part.  The true-or-false-test of the @code{if}
12642 expression is the regular expression search.
12644 It may seem odd to have what looks like the real work of
12645 the @code{forward-sentence} function buried here, but this is a common
12646 way this kind of operation is carried out in Lisp.
12648 @node fwd-sentence re-search
12649 @unnumberedsubsec The regular expression search
12651 The @code{re-search-forward} function searches for the end of the
12652 sentence, that is, for the pattern defined by the @code{sentence-end}
12653 regular expression.  If the pattern is found---if the end of the sentence is
12654 found---then the @code{re-search-forward} function does two things:
12656 @enumerate
12657 @item
12658 The @code{re-search-forward} function carries out a side effect, which
12659 is to move point to the end of the occurrence found.
12661 @item
12662 The @code{re-search-forward} function returns a value of true.  This is
12663 the value received by the @code{if}, and means that the search was
12664 successful.
12665 @end enumerate
12667 @noindent
12668 The side effect, the movement of point, is completed before the
12669 @code{if} function is handed the value returned by the successful
12670 conclusion of the search.
12672 When the @code{if} function receives the value of true from a successful
12673 call to @code{re-search-forward}, the @code{if} evaluates the then-part,
12674 which is the expression @code{(skip-chars-backward " \t\n")}.  This
12675 expression moves backwards over any blank spaces, tabs or carriage
12676 returns until a printed character is found and then leaves point after
12677 the character.  Since point has already been moved to the end of the
12678 pattern that marks the end of the sentence, this action leaves point
12679 right after the closing printed character of the sentence, which is
12680 usually a period.
12682 On the other hand, if the @code{re-search-forward} function fails to
12683 find a pattern marking the end of the sentence, the function returns
12684 false.  The false then causes the @code{if} to evaluate its third
12685 argument, which is @code{(goto-char par-end)}:  it moves point to the
12686 end of the paragraph.
12688 (And if the text is in a form or equivalent, and point may not move
12689 fully, then the @code{constrain-to-field} function comes into play.)
12691 Regular expression searches are exceptionally useful and the pattern
12692 illustrated by @code{re-search-forward}, in which the search is the
12693 test of an @code{if} expression, is handy.  You will see or write code
12694 incorporating this pattern often.
12696 @node forward-paragraph
12697 @section @code{forward-paragraph}: a Goldmine of Functions
12698 @findex forward-paragraph
12700 @ignore
12701 @c in GNU Emacs 22
12702 (defun forward-paragraph (&optional arg)
12703   "Move forward to end of paragraph.
12704 With argument ARG, do it ARG times;
12705 a negative argument ARG = -N means move backward N paragraphs.
12707 A line which `paragraph-start' matches either separates paragraphs
12708 \(if `paragraph-separate' matches it also) or is the first line of a paragraph.
12709 A paragraph end is the beginning of a line which is not part of the paragraph
12710 to which the end of the previous line belongs, or the end of the buffer.
12711 Returns the count of paragraphs left to move."
12712   (interactive "p")
12713   (or arg (setq arg 1))
12714   (let* ((opoint (point))
12715          (fill-prefix-regexp
12716           (and fill-prefix (not (equal fill-prefix ""))
12717                (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12718                (regexp-quote fill-prefix)))
12719          ;; Remove ^ from paragraph-start and paragraph-sep if they are there.
12720          ;; These regexps shouldn't be anchored, because we look for them
12721          ;; starting at the left-margin.  This allows paragraph commands to
12722          ;; work normally with indented text.
12723          ;; This hack will not find problem cases like "whatever\\|^something".
12724          (parstart (if (and (not (equal "" paragraph-start))
12725                             (equal ?^ (aref paragraph-start 0)))
12726                        (substring paragraph-start 1)
12727                      paragraph-start))
12728          (parsep (if (and (not (equal "" paragraph-separate))
12729                           (equal ?^ (aref paragraph-separate 0)))
12730                      (substring paragraph-separate 1)
12731                    paragraph-separate))
12732          (parsep
12733           (if fill-prefix-regexp
12734               (concat parsep "\\|"
12735                       fill-prefix-regexp "[ \t]*$")
12736             parsep))
12737          ;; This is used for searching.
12738          (sp-parstart (concat "^[ \t]*\\(?:" parstart "\\|" parsep "\\)"))
12739          start found-start)
12740     (while (and (< arg 0) (not (bobp)))
12741       (if (and (not (looking-at parsep))
12742                (re-search-backward "^\n" (max (1- (point)) (point-min)) t)
12743                (looking-at parsep))
12744           (setq arg (1+ arg))
12745         (setq start (point))
12746         ;; Move back over paragraph-separating lines.
12747         (forward-char -1) (beginning-of-line)
12748         (while (and (not (bobp))
12749                     (progn (move-to-left-margin)
12750                            (looking-at parsep)))
12751           (forward-line -1))
12752         (if (bobp)
12753             nil
12754           (setq arg (1+ arg))
12755           ;; Go to end of the previous (non-separating) line.
12756           (end-of-line)
12757           ;; Search back for line that starts or separates paragraphs.
12758           (if (if fill-prefix-regexp
12759                   ;; There is a fill prefix; it overrides parstart.
12760                   (let (multiple-lines)
12761                     (while (and (progn (beginning-of-line) (not (bobp)))
12762                                 (progn (move-to-left-margin)
12763                                        (not (looking-at parsep)))
12764                                 (looking-at fill-prefix-regexp))
12765                       (unless (= (point) start)
12766                         (setq multiple-lines t))
12767                       (forward-line -1))
12768                     (move-to-left-margin)
12769                     ;; This deleted code caused a long hanging-indent line
12770                     ;; not to be filled together with the following lines.
12771                     ;; ;; Don't move back over a line before the paragraph
12772                     ;; ;; which doesn't start with fill-prefix
12773                     ;; ;; unless that is the only line we've moved over.
12774                     ;; (and (not (looking-at fill-prefix-regexp))
12775                     ;;      multiple-lines
12776                     ;;      (forward-line 1))
12777                     (not (bobp)))
12778                 (while (and (re-search-backward sp-parstart nil 1)
12779                             (setq found-start t)
12780                             ;; Found a candidate, but need to check if it is a
12781                             ;; REAL parstart.
12782                             (progn (setq start (point))
12783                                    (move-to-left-margin)
12784                                    (not (looking-at parsep)))
12785                             (not (and (looking-at parstart)
12786                                       (or (not use-hard-newlines)
12787                                           (bobp)
12788                                           (get-text-property
12789                                            (1- start) 'hard)))))
12790                   (setq found-start nil)
12791                   (goto-char start))
12792                 found-start)
12793               ;; Found one.
12794               (progn
12795                 ;; Move forward over paragraph separators.
12796                 ;; We know this cannot reach the place we started
12797                 ;; because we know we moved back over a non-separator.
12798                 (while (and (not (eobp))
12799                             (progn (move-to-left-margin)
12800                                    (looking-at parsep)))
12801                   (forward-line 1))
12802                 ;; If line before paragraph is just margin, back up to there.
12803                 (end-of-line 0)
12804                 (if (> (current-column) (current-left-margin))
12805                     (forward-char 1)
12806                   (skip-chars-backward " \t")
12807                   (if (not (bolp))
12808                       (forward-line 1))))
12809             ;; No starter or separator line => use buffer beg.
12810             (goto-char (point-min))))))
12812     (while (and (> arg 0) (not (eobp)))
12813       ;; Move forward over separator lines...
12814       (while (and (not (eobp))
12815                   (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
12816                   (looking-at parsep))
12817         (forward-line 1))
12818       (unless (eobp) (setq arg (1- arg)))
12819       ;; ... and one more line.
12820       (forward-line 1)
12821       (if fill-prefix-regexp
12822           ;; There is a fill prefix; it overrides parstart.
12823           (while (and (not (eobp))
12824                       (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
12825                       (not (looking-at parsep))
12826                       (looking-at fill-prefix-regexp))
12827             (forward-line 1))
12828         (while (and (re-search-forward sp-parstart nil 1)
12829                     (progn (setq start (match-beginning 0))
12830                            (goto-char start)
12831                            (not (eobp)))
12832                     (progn (move-to-left-margin)
12833                            (not (looking-at parsep)))
12834                     (or (not (looking-at parstart))
12835                         (and use-hard-newlines
12836                              (not (get-text-property (1- start) 'hard)))))
12837           (forward-char 1))
12838         (if (< (point) (point-max))
12839             (goto-char start))))
12840     (constrain-to-field nil opoint t)
12841     ;; Return the number of steps that could not be done.
12842     arg))
12843 @end ignore
12845 The @code{forward-paragraph} function moves point forward to the end
12846 of the paragraph.  It is usually bound to @kbd{M-@}} and makes use of a
12847 number of functions that are important in themselves, including
12848 @code{let*}, @code{match-beginning}, and @code{looking-at}.
12850 The function definition for @code{forward-paragraph} is considerably
12851 longer than the function definition for @code{forward-sentence}
12852 because it works with a paragraph, each line of which may begin with a
12853 fill prefix.
12855 A fill prefix consists of a string of characters that are repeated at
12856 the beginning of each line.  For example, in Lisp code, it is a
12857 convention to start each line of a paragraph-long comment with
12858 @samp{;;; }.  In Text mode, four blank spaces make up another common
12859 fill prefix, creating an indented paragraph.  (@xref{Fill Prefix, , ,
12860 emacs, The GNU Emacs Manual}, for more information about fill
12861 prefixes.)
12863 The existence of a fill prefix means that in addition to being able to
12864 find the end of a paragraph whose lines begin on the left-most
12865 column, the @code{forward-paragraph} function must be able to find the
12866 end of a paragraph when all or many of the lines in the buffer begin
12867 with the fill prefix.
12869 Moreover, it is sometimes practical to ignore a fill prefix that
12870 exists, especially when blank lines separate paragraphs.
12871 This is an added complication.
12873 @menu
12874 * forward-paragraph in brief::  Key parts of the function definition.
12875 * fwd-para let::                The @code{let*} expression.
12876 * fwd-para while::              The forward motion @code{while} loop.
12877 @end menu
12879 @ifnottex
12880 @node forward-paragraph in brief
12881 @unnumberedsubsec Shortened @code{forward-paragraph} function definition
12882 @end ifnottex
12884 Rather than print all of the @code{forward-paragraph} function, we
12885 will only print parts of it.  Read without preparation, the function
12886 can be daunting!
12888 @need 800
12889 In outline, the function looks like this:
12891 @smallexample
12892 @group
12893 (defun forward-paragraph (&optional arg)
12894   "@var{documentation}@dots{}"
12895   (interactive "p")
12896   (or arg (setq arg 1))
12897   (let*
12898       @var{varlist}
12899     (while (and (< arg 0) (not (bobp)))     ; @r{backward-moving-code}
12900       @dots{}
12901     (while (and (> arg 0) (not (eobp)))     ; @r{forward-moving-code}
12902       @dots{}
12903 @end group
12904 @end smallexample
12906 The first parts of the function are routine: the function's argument
12907 list consists of one optional argument.  Documentation follows.
12909 The lower case @samp{p} in the @code{interactive} declaration means
12910 that the processed prefix argument, if any, is passed to the function.
12911 This will be a number, and is the repeat count of how many paragraphs
12912 point will move.  The @code{or} expression in the next line handles
12913 the common case when no argument is passed to the function, which occurs
12914 if the function is called from other code rather than interactively.
12915 This case was described earlier.  (@xref{forward-sentence, The
12916 @code{forward-sentence} function}.)  Now we reach the end of the
12917 familiar part of this function.
12919 @node fwd-para let
12920 @unnumberedsubsec The @code{let*} expression
12922 The next line of the @code{forward-paragraph} function begins a
12923 @code{let*} expression.  This is a different than @code{let}.  The
12924 symbol is @code{let*} not @code{let}.
12926 @findex let*
12927 The @code{let*} special form is like @code{let} except that Emacs sets
12928 each variable in sequence, one after another, and variables in the
12929 latter part of the varlist can make use of the values to which Emacs
12930 set variables in the earlier part of the varlist.
12932 @ignore
12933 ( refappend save-excursion, , code save-excursion in code append-to-buffer .)
12934 @end ignore
12936 (@ref{append save-excursion, , @code{save-excursion} in @code{append-to-buffer}}.)
12938 In the @code{let*} expression in this function, Emacs binds a total of
12939 seven variables:  @code{opoint}, @code{fill-prefix-regexp},
12940 @code{parstart}, @code{parsep}, @code{sp-parstart}, @code{start}, and
12941 @code{found-start}.
12943 The variable @code{parsep} appears twice, first, to remove instances
12944 of @samp{^}, and second, to handle fill prefixes.
12946 The variable @code{opoint} is just the value of @code{point}.  As you
12947 can guess, it is used in a @code{constrain-to-field} expression, just
12948 as in @code{forward-sentence}.
12950 The variable @code{fill-prefix-regexp} is set to the value returned by
12951 evaluating the following list:
12953 @smallexample
12954 @group
12955 (and fill-prefix
12956      (not (equal fill-prefix ""))
12957      (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12958      (regexp-quote fill-prefix))
12959 @end group
12960 @end smallexample
12962 @noindent
12963 This is an expression whose first element is the @code{and} special form.
12965 As we learned earlier (@pxref{kill-new function, , The @code{kill-new}
12966 function}), the @code{and} special form evaluates each of its
12967 arguments until one of the arguments returns a value of @code{nil}, in
12968 which case the @code{and} expression returns @code{nil}; however, if
12969 none of the arguments returns a value of @code{nil}, the value
12970 resulting from evaluating the last argument is returned.  (Since such
12971 a value is not @code{nil}, it is considered true in Lisp.)  In other
12972 words, an @code{and} expression returns a true value only if all its
12973 arguments are true.
12974 @findex and
12976 In this case, the variable @code{fill-prefix-regexp} is bound to a
12977 non-@code{nil} value only if the following four expressions produce a
12978 true (i.e., a non-@code{nil}) value when they are evaluated; otherwise,
12979 @code{fill-prefix-regexp} is bound to @code{nil}.
12981 @table @code
12982 @item fill-prefix
12983 When this variable is evaluated, the value of the fill prefix, if any,
12984 is returned.  If there is no fill prefix, this variable returns
12985 @code{nil}.
12987 @item (not (equal fill-prefix "")
12988 This expression checks whether an existing fill prefix is an empty
12989 string, that is, a string with no characters in it.  An empty string is
12990 not a useful fill prefix.
12992 @item (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12993 This expression returns @code{nil} if the variable
12994 @code{paragraph-ignore-fill-prefix} has been turned on by being set to a
12995 true value such as @code{t}.
12997 @item (regexp-quote fill-prefix)
12998 This is the last argument to the @code{and} special form.  If all the
12999 arguments to the @code{and} are true, the value resulting from
13000 evaluating this expression will be returned by the @code{and} expression
13001 and bound to the variable @code{fill-prefix-regexp},
13002 @end table
13004 @findex regexp-quote
13005 @noindent
13006 The result of evaluating this @code{and} expression successfully is that
13007 @code{fill-prefix-regexp} will be bound to the value of
13008 @code{fill-prefix} as modified by the @code{regexp-quote} function.
13009 What @code{regexp-quote} does is read a string and return a regular
13010 expression that will exactly match the string and match nothing else.
13011 This means that @code{fill-prefix-regexp} will be set to a value that
13012 will exactly match the fill prefix if the fill prefix exists.
13013 Otherwise, the variable will be set to @code{nil}.
13015 The next two local variables in the @code{let*} expression are
13016 designed to remove instances of @samp{^} from @code{parstart} and
13017 @code{parsep}, the local variables which indicate the paragraph start
13018 and the paragraph separator.  The next expression sets @code{parsep}
13019 again.  That is to handle fill prefixes.
13021 This is the setting that requires the definition call @code{let*}
13022 rather than @code{let}.  The true-or-false-test for the @code{if}
13023 depends on whether the variable @code{fill-prefix-regexp} evaluates to
13024 @code{nil} or some other value.
13026 If @code{fill-prefix-regexp} does not have a value, Emacs evaluates
13027 the else-part of the @code{if} expression and binds @code{parsep} to
13028 its local value.  (@code{parsep} is a regular expression that matches
13029 what separates paragraphs.)
13031 But if @code{fill-prefix-regexp} does have a value, Emacs evaluates
13032 the then-part of the @code{if} expression and binds @code{parsep} to a
13033 regular expression that includes the @code{fill-prefix-regexp} as part
13034 of the pattern.
13036 Specifically, @code{parsep} is set to the original value of the
13037 paragraph separate regular expression concatenated with an alternative
13038 expression that consists of the @code{fill-prefix-regexp} followed by
13039 optional whitespace to the end of the line.  The whitespace is defined
13040 by @w{@code{"[ \t]*$"}}.)  The @samp{\\|} defines this portion of the
13041 regexp as an alternative to @code{parsep}.
13043 According to a comment in the code, the next local variable,
13044 @code{sp-parstart}, is used for searching, and then the final two,
13045 @code{start} and @code{found-start}, are set to @code{nil}.
13047 Now we get into the body of the @code{let*}.  The first part of the body
13048 of the @code{let*} deals with the case when the function is given a
13049 negative argument and is therefore moving backwards.  We will skip this
13050 section.
13052 @node fwd-para while
13053 @unnumberedsubsec The forward motion @code{while} loop
13055 The second part of the body of the @code{let*} deals with forward
13056 motion.  It is a @code{while} loop that repeats itself so long as the
13057 value of @code{arg} is greater than zero.  In the most common use of
13058 the function, the value of the argument is 1, so the body of the
13059 @code{while} loop is evaluated exactly once, and the cursor moves
13060 forward one paragraph.
13062 @ignore
13063 (while (and (> arg 0) (not (eobp)))
13065   ;; Move forward over separator lines...
13066   (while (and (not (eobp))
13067               (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13068               (looking-at parsep))
13069     (forward-line 1))
13070   (unless (eobp) (setq arg (1- arg)))
13071   ;; ... and one more line.
13072   (forward-line 1)
13074   (if fill-prefix-regexp
13075       ;; There is a fill prefix; it overrides parstart.
13076       (while (and (not (eobp))
13077                   (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13078                   (not (looking-at parsep))
13079                   (looking-at fill-prefix-regexp))
13080         (forward-line 1))
13082     (while (and (re-search-forward sp-parstart nil 1)
13083                 (progn (setq start (match-beginning 0))
13084                        (goto-char start)
13085                        (not (eobp)))
13086                 (progn (move-to-left-margin)
13087                        (not (looking-at parsep)))
13088                 (or (not (looking-at parstart))
13089                     (and use-hard-newlines
13090                          (not (get-text-property (1- start) 'hard)))))
13091       (forward-char 1))
13093     (if (< (point) (point-max))
13094         (goto-char start))))
13095 @end ignore
13097 This part handles three situations: when point is between paragraphs,
13098 when there is a fill prefix and when there is no fill prefix.
13100 @need 800
13101 The @code{while} loop looks like this:
13103 @smallexample
13104 @group
13105 ;; @r{going forwards and not at the end of the buffer}
13106 (while (and (> arg 0) (not (eobp)))
13108   ;; @r{between paragraphs}
13109   ;; Move forward over separator lines...
13110   (while (and (not (eobp))
13111               (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13112               (looking-at parsep))
13113     (forward-line 1))
13114   ;;  @r{This decrements the loop}
13115   (unless (eobp) (setq arg (1- arg)))
13116   ;; ... and one more line.
13117   (forward-line 1)
13118 @end group
13120 @group
13121   (if fill-prefix-regexp
13122       ;; There is a fill prefix; it overrides parstart;
13123       ;; we go forward line by line
13124       (while (and (not (eobp))
13125                   (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13126                   (not (looking-at parsep))
13127                   (looking-at fill-prefix-regexp))
13128         (forward-line 1))
13129 @end group
13131 @group
13132     ;; There is no fill prefix;
13133     ;; we go forward character by character
13134     (while (and (re-search-forward sp-parstart nil 1)
13135                 (progn (setq start (match-beginning 0))
13136                        (goto-char start)
13137                        (not (eobp)))
13138                 (progn (move-to-left-margin)
13139                        (not (looking-at parsep)))
13140                 (or (not (looking-at parstart))
13141                     (and use-hard-newlines
13142                          (not (get-text-property (1- start) 'hard)))))
13143       (forward-char 1))
13144 @end group
13146 @group
13147     ;; and if there is no fill prefix and if we are not at the end,
13148     ;;     go to whatever was found in the regular expression search
13149     ;;     for sp-parstart
13150     (if (< (point) (point-max))
13151         (goto-char start))))
13152 @end group
13153 @end smallexample
13155 @findex eobp
13156 We can see that this is a decrementing counter @code{while} loop,
13157 using the expression @code{(setq arg (1- arg))} as the decrementer.
13158 That expression is not far from the @code{while}, but is hidden in
13159 another Lisp macro, an @code{unless} macro.  Unless we are at the end
13160 of the buffer---that is what the @code{eobp} function determines; it
13161 is an abbreviation of @samp{End Of Buffer P}---we decrease the value
13162 of @code{arg} by one.
13164 (If we are at the end of the buffer, we cannot go forward any more and
13165 the next loop of the @code{while} expression will test false since the
13166 test is an @code{and} with @code{(not (eobp))}.  The @code{not}
13167 function means exactly as you expect; it is another name for
13168 @code{null}, a function that returns true when its argument is false.)
13170 Interestingly, the loop count is not decremented until we leave the
13171 space between paragraphs, unless we come to the end of buffer or stop
13172 seeing the local value of the paragraph separator.
13174 That second @code{while} also has a @code{(move-to-left-margin)}
13175 expression.  The function is self-explanatory.  It is inside a
13176 @code{progn} expression and not the last element of its body, so it is
13177 only invoked for its side effect, which is to move point to the left
13178 margin of the current line.
13180 @findex looking-at
13181 The @code{looking-at} function is also self-explanatory; it returns
13182 true if the text after point matches the regular expression given as
13183 its argument.
13185 The rest of the body of the loop looks difficult at first, but makes
13186 sense as you come to understand it.
13188 @need 800
13189 First consider what happens if there is a fill prefix:
13191 @smallexample
13192 @group
13193   (if fill-prefix-regexp
13194       ;; There is a fill prefix; it overrides parstart;
13195       ;; we go forward line by line
13196       (while (and (not (eobp))
13197                   (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13198                   (not (looking-at parsep))
13199                   (looking-at fill-prefix-regexp))
13200         (forward-line 1))
13201 @end group
13202 @end smallexample
13204 @noindent
13205 This expression moves point forward line by line so long
13206 as four conditions are true:
13208 @enumerate
13209 @item
13210 Point is not at the end of the buffer.
13212 @item
13213 We can move to the left margin of the text and are
13214 not at the end of the buffer.
13216 @item
13217 The text following point does not separate paragraphs.
13219 @item
13220 The pattern following point is the fill prefix regular expression.
13221 @end enumerate
13223 The last condition may be puzzling, until you remember that point was
13224 moved to the beginning of the line early in the @code{forward-paragraph}
13225 function.  This means that if the text has a fill prefix, the
13226 @code{looking-at} function will see it.
13228 @need 1250
13229 Consider what happens when there is no fill prefix.
13231 @smallexample
13232 @group
13233     (while (and (re-search-forward sp-parstart nil 1)
13234                 (progn (setq start (match-beginning 0))
13235                        (goto-char start)
13236                        (not (eobp)))
13237                 (progn (move-to-left-margin)
13238                        (not (looking-at parsep)))
13239                 (or (not (looking-at parstart))
13240                     (and use-hard-newlines
13241                          (not (get-text-property (1- start) 'hard)))))
13242       (forward-char 1))
13243 @end group
13244 @end smallexample
13246 @noindent
13247 This @code{while} loop has us searching forward for
13248 @code{sp-parstart}, which is the combination of possible whitespace
13249 with the local value of the start of a paragraph or of a paragraph
13250 separator.  (The latter two are within an expression starting
13251 @code{\(?:} so that they are not referenced by the
13252 @code{match-beginning} function.)
13254 @need 800
13255 The two expressions,
13257 @smallexample
13258 @group
13259 (setq start (match-beginning 0))
13260 (goto-char start)
13261 @end group
13262 @end smallexample
13264 @noindent
13265 mean go to the start of the text matched by the regular expression
13266 search.
13268 The @code{(match-beginning 0)} expression is new.  It returns a number
13269 specifying the location of the start of the text that was matched by
13270 the last search.
13272 The @code{match-beginning} function is used here because of a
13273 characteristic of a forward search: a successful forward search,
13274 regardless of whether it is a plain search or a regular expression
13275 search, moves point to the end of the text that is found.  In this
13276 case, a successful search moves point to the end of the pattern for
13277 @code{sp-parstart}.
13279 However, we want to put point at the end of the current paragraph, not
13280 somewhere else.  Indeed, since the search possibly includes the
13281 paragraph separator, point may end up at the beginning of the next one
13282 unless we use an expression that includes @code{match-beginning}.
13284 @findex match-beginning
13285 When given an argument of 0, @code{match-beginning} returns the
13286 position that is the start of the text matched by the most recent
13287 search.  In this case, the most recent search looks for
13288 @code{sp-parstart}.  The @code{(match-beginning 0)} expression returns
13289 the beginning position of that pattern, rather than the end position
13290 of that pattern.
13292 (Incidentally, when passed a positive number as an argument, the
13293 @code{match-beginning} function returns the location of point at that
13294 parenthesized expression in the last search unless that parenthesized
13295 expression begins with @code{\(?:}.  I don't know why @code{\(?:}
13296 appears here since the argument is 0.)
13298 @need 1250
13299 The last expression when there is no fill prefix is
13301 @smallexample
13302 @group
13303 (if (< (point) (point-max))
13304     (goto-char start))))
13305 @end group
13306 @end smallexample
13308 @noindent
13309 This says that if there is no fill prefix and if we are not at the
13310 end, point should move to the beginning of whatever was found by the
13311 regular expression search for @code{sp-parstart}.
13313 The full definition for the @code{forward-paragraph} function not only
13314 includes code for going forwards, but also code for going backwards.
13316 If you are reading this inside of GNU Emacs and you want to see the
13317 whole function, you can type @kbd{C-h f} (@code{describe-function})
13318 and the name of the function.  This gives you the function
13319 documentation and the name of the library containing the function's
13320 source.  Place point over the name of the library and press the RET
13321 key; you will be taken directly to the source.  (Be sure to install
13322 your sources!  Without them, you are like a person who tries to drive
13323 a car with his eyes shut!)
13325 @node etags
13326 @section Create Your Own @file{TAGS} File
13327 @findex etags
13328 @cindex @file{TAGS} file, create own
13330 Besides @kbd{C-h f} (@code{describe-function}), another way to see the
13331 source of a function is to type @kbd{M-.} (@code{find-tag}) and the
13332 name of the function when prompted for it.  This is a good habit to
13333 get into.  The @kbd{M-.} (@code{find-tag}) command takes you directly
13334 to the source for a function, variable, or node.  The function depends
13335 on tags tables to tell it where to go.
13337 If the @code{find-tag} function first asks you for the name of a
13338 @file{TAGS} table, give it the name of a @file{TAGS} file such as
13339 @file{/usr/local/src/emacs/src/TAGS}.  (The exact path to your
13340 @file{TAGS} file depends on how your copy of Emacs was installed.  I
13341 just told you the location that provides both my C and my Emacs Lisp
13342 sources.)
13344 You can also create your own @file{TAGS} file for directories that
13345 lack one.
13347 You often need to build and install tags tables yourself.  They are
13348 not built automatically.  A tags table is called a @file{TAGS} file;
13349 the name is in upper case letters.
13351 You can create a @file{TAGS} file by calling the @code{etags} program
13352 that comes as a part of the Emacs distribution.  Usually, @code{etags}
13353 is compiled and installed when Emacs is built.  (@code{etags} is not
13354 an Emacs Lisp function or a part of Emacs; it is a C program.)
13356 @need 1250
13357 To create a @file{TAGS} file, first switch to the directory in which
13358 you want to create the file.  In Emacs you can do this with the
13359 @kbd{M-x cd} command, or by visiting a file in the directory, or by
13360 listing the directory with @kbd{C-x d} (@code{dired}).  Then run the
13361 compile command, with @w{@code{etags *.el}} as the command to execute
13363 @smallexample
13364 M-x compile RET etags *.el RET
13365 @end smallexample
13367 @noindent
13368 to create a @file{TAGS} file for Emacs Lisp.
13370 For example, if you have a large number of files in your
13371 @file{~/emacs} directory, as I do---I have 137 @file{.el} files in it,
13372 of which I load 12---you can create a @file{TAGS} file for the Emacs
13373 Lisp files in that directory.
13375 @need 1250
13376 The @code{etags} program takes all the usual shell wildcards.  For
13377 example, if you have two directories for which you want a single
13378 @file{TAGS} file, type @w{@code{etags *.el ../elisp/*.el}}, where
13379 @file{../elisp/} is the second directory:
13381 @smallexample
13382 M-x compile RET etags *.el ../elisp/*.el RET
13383 @end smallexample
13385 @need 1250
13386 Type
13388 @smallexample
13389 M-x compile RET etags --help RET
13390 @end smallexample
13392 @noindent
13393 to see a list of the options accepted by @code{etags} as well as a
13394 list of supported languages.
13396 The @code{etags} program handles more than 20 languages, including
13397 Emacs Lisp, Common Lisp, Scheme, C, C++, Ada, Fortran, HTML, Java,
13398 LaTeX, Pascal, Perl, PostScript, Python, TeX, Texinfo, makefiles, and
13399 most assemblers.  The program has no switches for specifying the
13400 language; it recognizes the language in an input file according to its
13401 file name and contents.
13403 @file{etags} is very helpful when you are writing code yourself and
13404 want to refer back to functions you have already written.  Just run
13405 @code{etags} again at intervals as you write new functions, so they
13406 become part of the @file{TAGS} file.
13408 If you think an appropriate @file{TAGS} file already exists for what
13409 you want, but do not know where it is, you can use the @code{locate}
13410 program to attempt to find it.
13412 Type @w{@kbd{M-x locate @key{RET} TAGS @key{RET}}} and Emacs will list
13413 for you the full path names of all your @file{TAGS} files.  On my
13414 system, this command lists 34 @file{TAGS} files.  On the other hand, a
13415 plain vanilla system I recently installed did not contain any
13416 @file{TAGS} files.
13418 If the tags table you want has been created, you can use the @code{M-x
13419 visit-tags-table} command to specify it.  Otherwise, you will need to
13420 create the tag table yourself and then use @code{M-x
13421 visit-tags-table}.
13423 @subsubheading Building Tags in the Emacs sources
13424 @cindex Building Tags in the Emacs sources
13425 @cindex Tags in the Emacs sources
13426 @findex make tags
13428 The GNU Emacs sources come with a @file{Makefile} that contains a
13429 sophisticated @code{etags} command that creates, collects, and merges
13430 tags tables from all over the Emacs sources and puts the information
13431 into one @file{TAGS} file in the @file{src/} directory.  (The
13432 @file{src/} directory is below the top level of your Emacs directory.)
13434 @need 1250
13435 To build this @file{TAGS} file, go to the top level of your Emacs
13436 source directory and run the compile command @code{make tags}:
13438 @smallexample
13439 M-x compile RET make tags RET
13440 @end smallexample
13442 @noindent
13443 (The @code{make tags} command works well with the GNU Emacs sources,
13444 as well as with some other source packages.)
13446 For more information, see @ref{Tags, , Tag Tables, emacs, The GNU Emacs
13447 Manual}.
13449 @node Regexp Review
13450 @section Review
13452 Here is a brief summary of some recently introduced functions.
13454 @table @code
13455 @item while
13456 Repeatedly evaluate the body of the expression so long as the first
13457 element of the body tests true.  Then return @code{nil}.  (The
13458 expression is evaluated only for its side effects.)
13460 @need 1250
13461 For example:
13463 @smallexample
13464 @group
13465 (let ((foo 2))
13466   (while (> foo 0)
13467     (insert (format "foo is %d.\n" foo))
13468     (setq foo (1- foo))))
13470      @result{}      foo is 2.
13471              foo is 1.
13472              nil
13473 @end group
13474 @end smallexample
13476 @noindent
13477 (The @code{insert} function inserts its arguments at point; the
13478 @code{format} function returns a string formatted from its arguments
13479 the way @code{message} formats its arguments; @code{\n} produces a new
13480 line.)
13482 @item re-search-forward
13483 Search for a pattern, and if the pattern is found, move point to rest
13484 just after it.
13486 @noindent
13487 Takes four arguments, like @code{search-forward}:
13489 @enumerate
13490 @item
13491 A regular expression that specifies the pattern to search for.
13492 (Remember to put quotation marks around this argument!)
13494 @item
13495 Optionally, the limit of the search.
13497 @item
13498 Optionally, what to do if the search fails, return @code{nil} or an
13499 error message.
13501 @item
13502 Optionally, how many times to repeat the search; if negative, the
13503 search goes backwards.
13504 @end enumerate
13506 @item let*
13507 Bind some variables locally to particular values,
13508 and then evaluate the remaining arguments, returning the value of the
13509 last one.  While binding the local variables, use the local values of
13510 variables bound earlier, if any.
13512 @need 1250
13513 For example:
13515 @smallexample
13516 @group
13517 (let* ((foo 7)
13518        (bar (* 3 foo)))
13519   (message "`bar' is %d." bar))
13520      @result{} â€˜bar’ is 21.
13521 @end group
13522 @end smallexample
13524 @item match-beginning
13525 Return the position of the start of the text found by the last regular
13526 expression search.
13528 @item looking-at
13529 Return @code{t} for true if the text after point matches the argument,
13530 which should be a regular expression.
13532 @item eobp
13533 Return @code{t} for true if point is at the end of the accessible part
13534 of a buffer.  The end of the accessible part is the end of the buffer
13535 if the buffer is not narrowed; it is the end of the narrowed part if
13536 the buffer is narrowed.
13537 @end table
13539 @need 1500
13540 @node re-search Exercises
13541 @section Exercises with @code{re-search-forward}
13543 @itemize @bullet
13544 @item
13545 Write a function to search for a regular expression that matches two
13546 or more blank lines in sequence.
13548 @item
13549 Write a function to search for duplicated words, such as ``the the''.
13550 @xref{Regexps, , Syntax of Regular Expressions, emacs, The GNU Emacs
13551 Manual}, for information on how to write a regexp (a regular
13552 expression) to match a string that is composed of two identical
13553 halves.  You can devise several regexps; some are better than others.
13554 The function I use is described in an appendix, along with several
13555 regexps.  @xref{the-the, , @code{the-the} Duplicated Words Function}.
13556 @end itemize
13558 @node Counting Words
13559 @chapter Counting via Repetition and Regexps
13560 @cindex Repetition for word counting
13561 @cindex Regular expressions for word counting
13563 Repetition and regular expression searches are powerful tools that you
13564 often use when you write code in Emacs Lisp.  This chapter illustrates
13565 the use of regular expression searches through the construction of
13566 word count commands using @code{while} loops and recursion.
13568 @menu
13569 * Why Count Words::
13570 * @value{COUNT-WORDS}::          Use a regexp, but find a problem.
13571 * recursive-count-words::       Start with case of no words in region.
13572 * Counting Exercise::
13573 @end menu
13575 @ifnottex
13576 @node Why Count Words
13577 @unnumberedsec Counting words
13578 @end ifnottex
13580 The standard Emacs distribution contains functions for counting the
13581 number of lines and words within a region.
13583 Certain types of writing ask you to count words.  Thus, if you write
13584 an essay, you may be limited to 800 words; if you write a novel, you
13585 may discipline yourself to write 1000 words a day.  It seems odd, but
13586 for a long time, Emacs lacked a word count command.  Perhaps people used
13587 Emacs mostly for code or types of documentation that did not require
13588 word counts; or perhaps they restricted themselves to the operating
13589 system word count command, @code{wc}.  Alternatively, people may have
13590 followed the publishers' convention and computed a word count by
13591 dividing the number of characters in a document by five.
13593 There are many ways to implement a command to count words.  Here are
13594 some examples, which you may wish to compare with the standard Emacs
13595 command, @code{count-words-region}.
13597 @node @value{COUNT-WORDS}
13598 @section The @code{@value{COUNT-WORDS}} Function
13599 @findex @value{COUNT-WORDS}
13601 A word count command could count words in a line, paragraph, region,
13602 or buffer.  What should the command cover?  You could design the
13603 command to count the number of words in a complete buffer.  However,
13604 the Emacs tradition encourages flexibility---you may want to count
13605 words in just a section, rather than all of a buffer.  So it makes
13606 more sense to design the command to count the number of words in a
13607 region.  Once you have a command to count words in a region, you can,
13608 if you wish, count words in a whole buffer by marking it with
13609 @w{@kbd{C-x h}} (@code{mark-whole-buffer}).
13611 Clearly, counting words is a repetitive act: starting from the
13612 beginning of the region, you count the first word, then the second
13613 word, then the third word, and so on, until you reach the end of the
13614 region.  This means that word counting is ideally suited to recursion
13615 or to a @code{while} loop.
13617 @menu
13618 * Design @value{COUNT-WORDS}::  The definition using a @code{while} loop.
13619 * Whitespace Bug::              The Whitespace Bug in @code{@value{COUNT-WORDS}}.
13620 @end menu
13622 @ifnottex
13623 @node Design @value{COUNT-WORDS}
13624 @unnumberedsubsec Designing @code{@value{COUNT-WORDS}}
13625 @end ifnottex
13627 First, we will implement the word count command with a @code{while}
13628 loop, then with recursion.  The command will, of course, be
13629 interactive.
13631 @need 800
13632 The template for an interactive function definition is, as always:
13634 @smallexample
13635 @group
13636 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
13637   "@var{documentation}@dots{}"
13638   (@var{interactive-expression}@dots{})
13639   @var{body}@dots{})
13640 @end group
13641 @end smallexample
13643 What we need to do is fill in the slots.
13645 The name of the function should be self-explanatory and similar to the
13646 existing @code{count-lines-region} name.  This makes the name easier
13647 to remember.  @code{count-words-region} is the obvious choice.  Since
13648 that name is now used for the standard Emacs command to count words, we
13649 will name our implementation @code{@value{COUNT-WORDS}}.
13651 The function counts words within a region.  This means that the
13652 argument list must contain symbols that are bound to the two
13653 positions, the beginning and end of the region.  These two positions
13654 can be called @samp{beginning} and @samp{end} respectively.  The first
13655 line of the documentation should be a single sentence, since that is
13656 all that is printed as documentation by a command such as
13657 @code{apropos}.  The interactive expression will be of the form
13658 @samp{(interactive "r")}, since that will cause Emacs to pass the
13659 beginning and end of the region to the function's argument list.  All
13660 this is routine.
13662 The body of the function needs to be written to do three tasks:
13663 first, to set up conditions under which the @code{while} loop can
13664 count words, second, to run the @code{while} loop, and third, to send
13665 a message to the user.
13667 When a user calls @code{@value{COUNT-WORDS}}, point may be at the
13668 beginning or the end of the region.  However, the counting process
13669 must start at the beginning of the region.  This means we will want
13670 to put point there if it is not already there.  Executing
13671 @code{(goto-char beginning)} ensures this.  Of course, we will want to
13672 return point to its expected position when the function finishes its
13673 work.  For this reason, the body must be enclosed in a
13674 @code{save-excursion} expression.
13676 The central part of the body of the function consists of a
13677 @code{while} loop in which one expression jumps point forward word by
13678 word, and another expression counts those jumps.  The true-or-false-test
13679 of the @code{while} loop should test true so long as point should jump
13680 forward, and false when point is at the end of the region.
13682 We could use @code{(forward-word 1)} as the expression for moving point
13683 forward word by word, but it is easier to see what Emacs identifies as a
13684 ``word'' if we use a regular expression search.
13686 A regular expression search that finds the pattern for which it is
13687 searching leaves point after the last character matched.  This means
13688 that a succession of successful word searches will move point forward
13689 word by word.
13691 As a practical matter, we want the regular expression search to jump
13692 over whitespace and punctuation between words as well as over the
13693 words themselves.  A regexp that refuses to jump over interword
13694 whitespace would never jump more than one word!  This means that
13695 the regexp should include the whitespace and punctuation that follows
13696 a word, if any, as well as the word itself.  (A word may end a buffer
13697 and not have any following whitespace or punctuation, so that part of
13698 the regexp must be optional.)
13700 Thus, what we want for the regexp is a pattern defining one or more
13701 word constituent characters followed, optionally, by one or more
13702 characters that are not word constituents.  The regular expression for
13703 this is:
13705 @smallexample
13706 \w+\W*
13707 @end smallexample
13709 @noindent
13710 The buffer's syntax table determines which characters are and are not
13711 word constituents.  For more information about syntax,
13712 @pxref{Syntax Tables, , Syntax Tables, elisp, The GNU Emacs Lisp
13713 Reference Manual}.
13715 @need 800
13716 The search expression looks like this:
13718 @smallexample
13719 (re-search-forward "\\w+\\W*")
13720 @end smallexample
13722 @noindent
13723 (Note that paired backslashes precede the @samp{w} and @samp{W}.  A
13724 single backslash has special meaning to the Emacs Lisp interpreter.
13725 It indicates that the following character is interpreted differently
13726 than usual.  For example, the two characters, @samp{\n}, stand for
13727 @samp{newline}, rather than for a backslash followed by @samp{n}.  Two
13728 backslashes in a row stand for an ordinary, unspecial backslash, so
13729 Emacs Lisp interpreter ends of seeing a single backslash followed by a
13730 letter.  So it discovers the letter is special.)
13732 We need a counter to count how many words there are; this variable
13733 must first be set to 0 and then incremented each time Emacs goes
13734 around the @code{while} loop.  The incrementing expression is simply:
13736 @smallexample
13737 (setq count (1+ count))
13738 @end smallexample
13740 Finally, we want to tell the user how many words there are in the
13741 region.  The @code{message} function is intended for presenting this
13742 kind of information to the user.  The message has to be phrased so
13743 that it reads properly regardless of how many words there are in the
13744 region: we don't want to say that ``there are 1 words in the region''.
13745 The conflict between singular and plural is ungrammatical.  We can
13746 solve this problem by using a conditional expression that evaluates
13747 different messages depending on the number of words in the region.
13748 There are three possibilities: no words in the region, one word in the
13749 region, and more than one word.  This means that the @code{cond}
13750 special form is appropriate.
13752 @need 1500
13753 All this leads to the following function definition:
13755 @smallexample
13756 @group
13757 ;;; @r{First version; has bugs!}
13758 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
13759   "Print number of words in the region.
13760 Words are defined as at least one word-constituent
13761 character followed by at least one character that
13762 is not a word-constituent.  The buffer's syntax
13763 table determines which characters these are."
13764   (interactive "r")
13765   (message "Counting words in region ... ")
13766 @end group
13768 @group
13769 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13770   (save-excursion
13771     (goto-char beginning)
13772     (let ((count 0))
13773 @end group
13775 @group
13776 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13777       (while (< (point) end)
13778         (re-search-forward "\\w+\\W*")
13779         (setq count (1+ count)))
13780 @end group
13782 @group
13783 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13784       (cond ((zerop count)
13785              (message
13786               "The region does NOT have any words."))
13787             ((= 1 count)
13788              (message
13789               "The region has 1 word."))
13790             (t
13791              (message
13792               "The region has %d words." count))))))
13793 @end group
13794 @end smallexample
13796 @noindent
13797 As written, the function works, but not in all circumstances.
13799 @node Whitespace Bug
13800 @subsection The Whitespace Bug in @code{@value{COUNT-WORDS}}
13802 The @code{@value{COUNT-WORDS}} command described in the preceding
13803 section has two bugs, or rather, one bug with two manifestations.
13804 First, if you mark a region containing only whitespace in the middle
13805 of some text, the @code{@value{COUNT-WORDS}} command tells you that the
13806 region contains one word!  Second, if you mark a region containing
13807 only whitespace at the end of the buffer or the accessible portion of
13808 a narrowed buffer, the command displays an error message that looks
13809 like this:
13811 @smallexample
13812 Search failed: "\\w+\\W*"
13813 @end smallexample
13815 If you are reading this in Info in GNU Emacs, you can test for these
13816 bugs yourself.
13818 First, evaluate the function in the usual manner to install it.
13819 @ifinfo
13820 Here is a copy of the definition.  Place your cursor after the closing
13821 parenthesis and type @kbd{C-x C-e} to install it.
13823 @smallexample
13824 @group
13825 ;; @r{First version; has bugs!}
13826 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
13827   "Print number of words in the region.
13828 Words are defined as at least one word-constituent character followed
13829 by at least one character that is not a word-constituent.  The buffer's
13830 syntax table determines which characters these are."
13831 @end group
13832 @group
13833   (interactive "r")
13834   (message "Counting words in region ... ")
13835 @end group
13837 @group
13838 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13839   (save-excursion
13840     (goto-char beginning)
13841     (let ((count 0))
13842 @end group
13844 @group
13845 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13846       (while (< (point) end)
13847         (re-search-forward "\\w+\\W*")
13848         (setq count (1+ count)))
13849 @end group
13851 @group
13852 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13853       (cond ((zerop count)
13854              (message "The region does NOT have any words."))
13855             ((= 1 count) (message "The region has 1 word."))
13856             (t (message "The region has %d words." count))))))
13857 @end group
13858 @end smallexample
13859 @end ifinfo
13861 @need 1000
13862 If you wish, you can also install this keybinding by evaluating it:
13864 @smallexample
13865 (global-set-key "\C-c=" '@value{COUNT-WORDS})
13866 @end smallexample
13868 To conduct the first test, set mark and point to the beginning and end
13869 of the following line and then type @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x
13870 @value{COUNT-WORDS}} if you have not bound @kbd{C-c =}):
13872 @smallexample
13873     one   two  three
13874 @end smallexample
13876 @noindent
13877 Emacs will tell you, correctly, that the region has three words.
13879 Repeat the test, but place mark at the beginning of the line and place
13880 point just @emph{before} the word @samp{one}.  Again type the command
13881 @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x @value{COUNT-WORDS}}).  Emacs should tell you
13882 that the region has no words, since it is composed only of the
13883 whitespace at the beginning of the line.  But instead Emacs tells you
13884 that the region has one word!
13886 For the third test, copy the sample line to the end of the
13887 @file{*scratch*} buffer and then type several spaces at the end of the
13888 line.  Place mark right after the word @samp{three} and point at the
13889 end of line.  (The end of the line will be the end of the buffer.)
13890 Type @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x @value{COUNT-WORDS}}) as you did before.
13891 Again, Emacs should tell you that the region has no words, since it is
13892 composed only of the whitespace at the end of the line.  Instead,
13893 Emacs displays an error message saying @samp{Search failed}.
13895 The two bugs stem from the same problem.
13897 Consider the first manifestation of the bug, in which the command
13898 tells you that the whitespace at the beginning of the line contains
13899 one word.  What happens is this: The @code{M-x @value{COUNT-WORDS}}
13900 command moves point to the beginning of the region.  The @code{while}
13901 tests whether the value of point is smaller than the value of
13902 @code{end}, which it is.  Consequently, the regular expression search
13903 looks for and finds the first word.  It leaves point after the word.
13904 @code{count} is set to one.  The @code{while} loop repeats; but this
13905 time the value of point is larger than the value of @code{end}, the
13906 loop is exited; and the function displays a message saying the number
13907 of words in the region is one.  In brief, the regular expression
13908 search looks for and finds the word even though it is outside
13909 the marked region.
13911 In the second manifestation of the bug, the region is whitespace at
13912 the end of the buffer.  Emacs says @samp{Search failed}.  What happens
13913 is that the true-or-false-test in the @code{while} loop tests true, so
13914 the search expression is executed.  But since there are no more words
13915 in the buffer, the search fails.
13917 In both manifestations of the bug, the search extends or attempts to
13918 extend outside of the region.
13920 The solution is to limit the search to the region---this is a fairly
13921 simple action, but as you may have come to expect, it is not quite as
13922 simple as you might think.
13924 As we have seen, the @code{re-search-forward} function takes a search
13925 pattern as its first argument.  But in addition to this first,
13926 mandatory argument, it accepts three optional arguments.  The optional
13927 second argument bounds the search.  The optional third argument, if
13928 @code{t}, causes the function to return @code{nil} rather than signal
13929 an error if the search fails.  The optional fourth argument is a
13930 repeat count.  (In Emacs, you can see a function's documentation by
13931 typing @kbd{C-h f}, the name of the function, and then @key{RET}.)
13933 In the @code{@value{COUNT-WORDS}} definition, the value of the end of
13934 the region is held by the variable @code{end} which is passed as an
13935 argument to the function.  Thus, we can add @code{end} as an argument
13936 to the regular expression search expression:
13938 @smallexample
13939 (re-search-forward "\\w+\\W*" end)
13940 @end smallexample
13942 However, if you make only this change to the @code{@value{COUNT-WORDS}}
13943 definition and then test the new version of the definition on a
13944 stretch of whitespace, you will receive an error message saying
13945 @samp{Search failed}.
13947 What happens is this: the search is limited to the region, and fails
13948 as you expect because there are no word-constituent characters in the
13949 region.  Since it fails, we receive an error message.  But we do not
13950 want to receive an error message in this case; we want to receive the
13951 message ``The region does NOT have any words.''
13953 The solution to this problem is to provide @code{re-search-forward}
13954 with a third argument of @code{t}, which causes the function to return
13955 @code{nil} rather than signal an error if the search fails.
13957 However, if you make this change and try it, you will see the message
13958 ``Counting words in region ... '' and @dots{} you will keep on seeing
13959 that message @dots{}, until you type @kbd{C-g} (@code{keyboard-quit}).
13961 Here is what happens: the search is limited to the region, as before,
13962 and it fails because there are no word-constituent characters in the
13963 region, as expected.  Consequently, the @code{re-search-forward}
13964 expression returns @code{nil}.  It does nothing else.  In particular,
13965 it does not move point, which it does as a side effect if it finds the
13966 search target.  After the @code{re-search-forward} expression returns
13967 @code{nil}, the next expression in the @code{while} loop is evaluated.
13968 This expression increments the count.  Then the loop repeats.  The
13969 true-or-false-test tests true because the value of point is still less
13970 than the value of end, since the @code{re-search-forward} expression
13971 did not move point. @dots{} and the cycle repeats @dots{}
13973 The @code{@value{COUNT-WORDS}} definition requires yet another
13974 modification, to cause the true-or-false-test of the @code{while} loop
13975 to test false if the search fails.  Put another way, there are two
13976 conditions that must be satisfied in the true-or-false-test before the
13977 word count variable is incremented: point must still be within the
13978 region and the search expression must have found a word to count.
13980 Since both the first condition and the second condition must be true
13981 together, the two expressions, the region test and the search
13982 expression, can be joined with an @code{and} special form and embedded in
13983 the @code{while} loop as the true-or-false-test, like this:
13985 @smallexample
13986 (and (< (point) end) (re-search-forward "\\w+\\W*" end t))
13987 @end smallexample
13989 @c colon in printed section title causes problem in Info cross reference
13990 @c also trouble with an overfull hbox
13991 @iftex
13992 @noindent
13993 (For information about @code{and}, see
13994 @ref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}.)
13995 @end iftex
13996 @ifinfo
13997 @noindent
13998 (@xref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}, for
13999 information about @code{and}.)
14000 @end ifinfo
14002 The @code{re-search-forward} expression returns @code{t} if the search
14003 succeeds and as a side effect moves point.  Consequently, as words are
14004 found, point is moved through the region.  When the search expression
14005 fails to find another word, or when point reaches the end of the
14006 region, the true-or-false-test tests false, the @code{while} loop
14007 exits, and the @code{@value{COUNT-WORDS}} function displays one or
14008 other of its messages.
14010 After incorporating these final changes, the @code{@value{COUNT-WORDS}}
14011 works without bugs (or at least, without bugs that I have found!).
14012 Here is what it looks like:
14014 @smallexample
14015 @group
14016 ;;; @r{Final version:} @code{while}
14017 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
14018   "Print number of words in the region."
14019   (interactive "r")
14020   (message "Counting words in region ... ")
14021 @end group
14023 @group
14024 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
14025   (save-excursion
14026     (let ((count 0))
14027       (goto-char beginning)
14028 @end group
14030 @group
14031 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
14032       (while (and (< (point) end)
14033                   (re-search-forward "\\w+\\W*" end t))
14034         (setq count (1+ count)))
14035 @end group
14037 @group
14038 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
14039       (cond ((zerop count)
14040              (message
14041               "The region does NOT have any words."))
14042             ((= 1 count)
14043              (message
14044               "The region has 1 word."))
14045             (t
14046              (message
14047               "The region has %d words." count))))))
14048 @end group
14049 @end smallexample
14051 @node recursive-count-words
14052 @section Count Words Recursively
14053 @cindex Count words recursively
14054 @cindex Recursively counting words
14055 @cindex Words, counted recursively
14057 You can write the function for counting words recursively as well as
14058 with a @code{while} loop.  Let's see how this is done.
14060 First, we need to recognize that the @code{@value{COUNT-WORDS}}
14061 function has three jobs: it sets up the appropriate conditions for
14062 counting to occur; it counts the words in the region; and it sends a
14063 message to the user telling how many words there are.
14065 If we write a single recursive function to do everything, we will
14066 receive a message for every recursive call.  If the region contains 13
14067 words, we will receive thirteen messages, one right after the other.
14068 We don't want this!  Instead, we must write two functions to do the
14069 job, one of which (the recursive function) will be used inside of the
14070 other.  One function will set up the conditions and display the
14071 message; the other will return the word count.
14073 Let us start with the function that causes the message to be displayed.
14074 We can continue to call this @code{@value{COUNT-WORDS}}.
14076 This is the function that the user will call.  It will be interactive.
14077 Indeed, it will be similar to our previous versions of this
14078 function, except that it will call @code{recursive-count-words} to
14079 determine how many words are in the region.
14081 @need 1250
14082 We can readily construct a template for this function, based on our
14083 previous versions:
14085 @smallexample
14086 @group
14087 ;; @r{Recursive version; uses regular expression search}
14088 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
14089   "@var{documentation}@dots{}"
14090   (@var{interactive-expression}@dots{})
14091 @end group
14092 @group
14094 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
14095   (@var{explanatory message})
14096   (@var{set-up functions}@dots{}
14097 @end group
14098 @group
14100 ;;; @r{2. Count the words.}
14101     @var{recursive call}
14102 @end group
14103 @group
14105 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
14106     @var{message providing word count}))
14107 @end group
14108 @end smallexample
14110 The definition looks straightforward, except that somehow the count
14111 returned by the recursive call must be passed to the message
14112 displaying the word count.  A little thought suggests that this can be
14113 done by making use of a @code{let} expression: we can bind a variable
14114 in the varlist of a @code{let} expression to the number of words in
14115 the region, as returned by the recursive call; and then the
14116 @code{cond} expression, using binding, can display the value to the
14117 user.
14119 Often, one thinks of the binding within a @code{let} expression as
14120 somehow secondary to the primary work of a function.  But in this
14121 case, what you might consider the primary job of the function,
14122 counting words, is done within the @code{let} expression.
14124 @need 1250
14125 Using @code{let}, the function definition looks like this:
14127 @smallexample
14128 @group
14129 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
14130   "Print number of words in the region."
14131   (interactive "r")
14132 @end group
14134 @group
14135 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
14136   (message "Counting words in region ... ")
14137   (save-excursion
14138     (goto-char beginning)
14139 @end group
14141 @group
14142 ;;; @r{2. Count the words.}
14143     (let ((count (recursive-count-words end)))
14144 @end group
14146 @group
14147 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
14148       (cond ((zerop count)
14149              (message
14150               "The region does NOT have any words."))
14151             ((= 1 count)
14152              (message
14153               "The region has 1 word."))
14154             (t
14155              (message
14156               "The region has %d words." count))))))
14157 @end group
14158 @end smallexample
14160 Next, we need to write the recursive counting function.
14162 A recursive function has at least three parts: the do-again-test, the
14163 next-step-expression, and the recursive call.
14165 The do-again-test determines whether the function will or will not be
14166 called again.  Since we are counting words in a region and can use a
14167 function that moves point forward for every word, the do-again-test
14168 can check whether point is still within the region.  The do-again-test
14169 should find the value of point and determine whether point is before,
14170 at, or after the value of the end of the region.  We can use the
14171 @code{point} function to locate point.  Clearly, we must pass the
14172 value of the end of the region to the recursive counting function as an
14173 argument.
14175 In addition, the do-again-test should also test whether the search finds a
14176 word.  If it does not, the function should not call itself again.
14178 The next-step-expression changes a value so that when the recursive
14179 function is supposed to stop calling itself, it stops.  More
14180 precisely, the next-step-expression changes a value so that at the
14181 right time, the do-again-test stops the recursive function from
14182 calling itself again.  In this case, the next-step-expression can be
14183 the expression that moves point forward, word by word.
14185 The third part of a recursive function is the recursive call.
14187 Somewhere, also, we also need a part that does the work of the
14188 function, a part that does the counting.  A vital part!
14190 @need 1250
14191 But already, we have an outline of the recursive counting function:
14193 @smallexample
14194 @group
14195 (defun recursive-count-words (region-end)
14196   "@var{documentation}@dots{}"
14197    @var{do-again-test}
14198    @var{next-step-expression}
14199    @var{recursive call})
14200 @end group
14201 @end smallexample
14203 Now we need to fill in the slots.  Let's start with the simplest cases
14204 first:  if point is at or beyond the end of the region, there cannot
14205 be any words in the region, so the function should return zero.
14206 Likewise, if the search fails, there are no words to count, so the
14207 function should return zero.
14209 On the other hand, if point is within the region and the search
14210 succeeds, the function should call itself again.
14212 @need 800
14213 Thus, the do-again-test should look like this:
14215 @smallexample
14216 @group
14217 (and (< (point) region-end)
14218      (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
14219 @end group
14220 @end smallexample
14222 Note that the search expression is part of the do-again-test---the
14223 function returns @code{t} if its search succeeds and @code{nil} if it
14224 fails.  (@xref{Whitespace Bug, , The Whitespace Bug in
14225 @code{@value{COUNT-WORDS}}}, for an explanation of how
14226 @code{re-search-forward} works.)
14228 The do-again-test is the true-or-false test of an @code{if} clause.
14229 Clearly, if the do-again-test succeeds, the then-part of the @code{if}
14230 clause should call the function again; but if it fails, the else-part
14231 should return zero since either point is outside the region or the
14232 search failed because there were no words to find.
14234 But before considering the recursive call, we need to consider the
14235 next-step-expression.  What is it?  Interestingly, it is the search
14236 part of the do-again-test.
14238 In addition to returning @code{t} or @code{nil} for the
14239 do-again-test, @code{re-search-forward} moves point forward as a side
14240 effect of a successful search.  This is the action that changes the
14241 value of point so that the recursive function stops calling itself
14242 when point completes its movement through the region.  Consequently,
14243 the @code{re-search-forward} expression is the next-step-expression.
14245 @need 1200
14246 In outline, then, the body of the @code{recursive-count-words}
14247 function looks like this:
14249 @smallexample
14250 @group
14251 (if @var{do-again-test-and-next-step-combined}
14252     ;; @r{then}
14253     @var{recursive-call-returning-count}
14254   ;; @r{else}
14255   @var{return-zero})
14256 @end group
14257 @end smallexample
14259 How to incorporate the mechanism that counts?
14261 If you are not used to writing recursive functions, a question like
14262 this can be troublesome.  But it can and should be approached
14263 systematically.
14265 We know that the counting mechanism should be associated in some way
14266 with the recursive call.  Indeed, since the next-step-expression moves
14267 point forward by one word, and since a recursive call is made for
14268 each word, the counting mechanism must be an expression that adds one
14269 to the value returned by a call to @code{recursive-count-words}.
14271 @need 800
14272 Consider several cases:
14274 @itemize @bullet
14275 @item
14276 If there are two words in the region, the function should return
14277 a value resulting from adding one to the value returned when it counts
14278 the first word, plus the number returned when it counts the remaining
14279 words in the region, which in this case is one.
14281 @item
14282 If there is one word in the region, the function should return
14283 a value resulting from adding one to the value returned when it counts
14284 that word, plus the number returned when it counts the remaining
14285 words in the region, which in this case is zero.
14287 @item
14288 If there are no words in the region, the function should return zero.
14289 @end itemize
14291 From the sketch we can see that the else-part of the @code{if} returns
14292 zero for the case of no words.  This means that the then-part of the
14293 @code{if} must return a value resulting from adding one to the value
14294 returned from a count of the remaining words.
14296 @need 1200
14297 The expression will look like this, where @code{1+} is a function that
14298 adds one to its argument.
14300 @smallexample
14301 (1+ (recursive-count-words region-end))
14302 @end smallexample
14304 @need 1200
14305 The whole @code{recursive-count-words} function will then look like
14306 this:
14308 @smallexample
14309 @group
14310 (defun recursive-count-words (region-end)
14311   "@var{documentation}@dots{}"
14313 ;;; @r{1. do-again-test}
14314   (if (and (< (point) region-end)
14315            (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
14316 @end group
14318 @group
14319 ;;; @r{2. then-part: the recursive call}
14320       (1+ (recursive-count-words region-end))
14322 ;;; @r{3. else-part}
14323     0))
14324 @end group
14325 @end smallexample
14327 @need 1250
14328 Let's examine how this works:
14330 If there are no words in the region, the else part of the @code{if}
14331 expression is evaluated and consequently the function returns zero.
14333 If there is one word in the region, the value of point is less than
14334 the value of @code{region-end} and the search succeeds.  In this case,
14335 the true-or-false-test of the @code{if} expression tests true, and the
14336 then-part of the @code{if} expression is evaluated.  The counting
14337 expression is evaluated.  This expression returns a value (which will
14338 be the value returned by the whole function) that is the sum of one
14339 added to the value returned by a recursive call.
14341 Meanwhile, the next-step-expression has caused point to jump over the
14342 first (and in this case only) word in the region.  This means that
14343 when @code{(recursive-count-words region-end)} is evaluated a second
14344 time, as a result of the recursive call, the value of point will be
14345 equal to or greater than the value of region end.  So this time,
14346 @code{recursive-count-words} will return zero.  The zero will be added
14347 to one, and the original evaluation of @code{recursive-count-words}
14348 will return one plus zero, which is one, which is the correct amount.
14350 Clearly, if there are two words in the region, the first call to
14351 @code{recursive-count-words} returns one added to the value returned
14352 by calling @code{recursive-count-words} on a region containing the
14353 remaining word---that is, it adds one to one, producing two, which is
14354 the correct amount.
14356 Similarly, if there are three words in the region, the first call to
14357 @code{recursive-count-words} returns one added to the value returned
14358 by calling @code{recursive-count-words} on a region containing the
14359 remaining two words---and so on and so on.
14361 @need 1250
14362 @noindent
14363 With full documentation the two functions look like this:
14365 @need 1250
14366 @noindent
14367 The recursive function:
14369 @findex recursive-count-words
14370 @smallexample
14371 @group
14372 (defun recursive-count-words (region-end)
14373   "Number of words between point and REGION-END."
14374 @end group
14376 @group
14377 ;;; @r{1. do-again-test}
14378   (if (and (< (point) region-end)
14379            (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
14380 @end group
14382 @group
14383 ;;; @r{2. then-part: the recursive call}
14384       (1+ (recursive-count-words region-end))
14386 ;;; @r{3. else-part}
14387     0))
14388 @end group
14389 @end smallexample
14391 @need 800
14392 @noindent
14393 The wrapper:
14395 @smallexample
14396 @group
14397 ;;; @r{Recursive version}
14398 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
14399   "Print number of words in the region.
14400 @end group
14402 @group
14403 Words are defined as at least one word-constituent
14404 character followed by at least one character that is
14405 not a word-constituent.  The buffer's syntax table
14406 determines which characters these are."
14407 @end group
14408 @group
14409   (interactive "r")
14410   (message "Counting words in region ... ")
14411   (save-excursion
14412     (goto-char beginning)
14413     (let ((count (recursive-count-words end)))
14414 @end group
14415 @group
14416       (cond ((zerop count)
14417              (message
14418               "The region does NOT have any words."))
14419 @end group
14420 @group
14421             ((= 1 count)
14422              (message "The region has 1 word."))
14423             (t
14424              (message
14425               "The region has %d words." count))))))
14426 @end group
14427 @end smallexample
14429 @node Counting Exercise
14430 @section Exercise: Counting Punctuation
14432 Using a @code{while} loop, write a function to count the number of
14433 punctuation marks in a region---period, comma, semicolon, colon,
14434 exclamation mark, and question mark.  Do the same using recursion.
14436 @node Words in a defun
14437 @chapter Counting Words in a @code{defun}
14438 @cindex Counting words in a @code{defun}
14439 @cindex Word counting in a @code{defun}
14441 Our next project is to count the number of words in a function
14442 definition.  Clearly, this can be done using some variant of
14443 @code{@value{COUNT-WORDS}}.  @xref{Counting Words, , Counting via
14444 Repetition and Regexps}.  If we are just going to count the words in
14445 one definition, it is easy enough to mark the definition with the
14446 @kbd{C-M-h} (@code{mark-defun}) command, and then call
14447 @code{@value{COUNT-WORDS}}.
14449 However, I am more ambitious: I want to count the words and symbols in
14450 every definition in the Emacs sources and then print a graph that
14451 shows how many functions there are of each length: how many contain 40
14452 to 49 words or symbols, how many contain 50 to 59 words or symbols,
14453 and so on.  I have often been curious how long a typical function is,
14454 and this will tell.
14456 @menu
14457 * Divide and Conquer::
14458 * Words and Symbols::           What to count?
14459 * Syntax::                      What constitutes a word or symbol?
14460 * count-words-in-defun::        Very like @code{@value{COUNT-WORDS}}.
14461 * Several defuns::              Counting several defuns in a file.
14462 * Find a File::                 Do you want to look at a file?
14463 * lengths-list-file::           A list of the lengths of many definitions.
14464 * Several files::               Counting in definitions in different files.
14465 * Several files recursively::   Recursively counting in different files.
14466 * Prepare the data::            Prepare the data for display in a graph.
14467 @end menu
14469 @ifnottex
14470 @node Divide and Conquer
14471 @unnumberedsec Divide and Conquer
14472 @end ifnottex
14474 Described in one phrase, the histogram project is daunting; but
14475 divided into numerous small steps, each of which we can take one at a
14476 time, the project becomes less fearsome.  Let us consider what the
14477 steps must be:
14479 @itemize @bullet
14480 @item
14481 First, write a function to count the words in one definition.  This
14482 includes the problem of handling symbols as well as words.
14484 @item
14485 Second, write a function to list the numbers of words in each function
14486 in a file.  This function can use the @code{count-words-in-defun}
14487 function.
14489 @item
14490 Third, write a function to list the numbers of words in each function
14491 in each of several files.  This entails automatically finding the
14492 various files, switching to them, and counting the words in the
14493 definitions within them.
14495 @item
14496 Fourth, write a function to convert the list of numbers that we
14497 created in step three to a form that will be suitable for printing as
14498 a graph.
14500 @item
14501 Fifth, write a function to print the results as a graph.
14502 @end itemize
14504 This is quite a project!  But if we take each step slowly, it will not
14505 be difficult.
14507 @node Words and Symbols
14508 @section What to Count?
14509 @cindex Words and symbols in defun
14511 When we first start thinking about how to count the words in a
14512 function definition, the first question is (or ought to be) what are
14513 we going to count?  When we speak of ``words'' with respect to a Lisp
14514 function definition, we are actually speaking, in large part, of
14515 symbols.  For example, the following @code{multiply-by-seven}
14516 function contains the five symbols @code{defun},
14517 @code{multiply-by-seven}, @code{number}, @code{*}, and @code{7}.  In
14518 addition, in the documentation string, it contains the four words
14519 @samp{Multiply}, @samp{NUMBER}, @samp{by}, and @samp{seven}.  The
14520 symbol @samp{number} is repeated, so the definition contains a total
14521 of ten words and symbols.
14523 @smallexample
14524 @group
14525 (defun multiply-by-seven (number)
14526   "Multiply NUMBER by seven."
14527   (* 7 number))
14528 @end group
14529 @end smallexample
14531 @noindent
14532 However, if we mark the @code{multiply-by-seven} definition with
14533 @kbd{C-M-h} (@code{mark-defun}), and then call
14534 @code{@value{COUNT-WORDS}} on it, we will find that
14535 @code{@value{COUNT-WORDS}} claims the definition has eleven words, not
14536 ten!  Something is wrong!
14538 The problem is twofold: @code{@value{COUNT-WORDS}} does not count the
14539 @samp{*} as a word, and it counts the single symbol,
14540 @code{multiply-by-seven}, as containing three words.  The hyphens are
14541 treated as if they were interword spaces rather than intraword
14542 connectors: @samp{multiply-by-seven} is counted as if it were written
14543 @samp{multiply by seven}.
14545 The cause of this confusion is the regular expression search within
14546 the @code{@value{COUNT-WORDS}} definition that moves point forward word
14547 by word.  In the canonical version of @code{@value{COUNT-WORDS}}, the
14548 regexp is:
14550 @smallexample
14551 "\\w+\\W*"
14552 @end smallexample
14554 @noindent
14555 This regular expression is a pattern defining one or more word
14556 constituent characters possibly followed by one or more characters
14557 that are not word constituents.  What is meant by ``word constituent
14558 characters'' brings us to the issue of syntax, which is worth a section
14559 of its own.
14561 @node Syntax
14562 @section What Constitutes a Word or Symbol?
14563 @cindex Syntax categories and tables
14565 Emacs treats different characters as belonging to different
14566 @dfn{syntax categories}.  For example, the regular expression,
14567 @samp{\\w+}, is a pattern specifying one or more @emph{word
14568 constituent} characters.  Word constituent characters are members of
14569 one syntax category.  Other syntax categories include the class of
14570 punctuation characters, such as the period and the comma, and the
14571 class of whitespace characters, such as the blank space and the tab
14572 character.  (For more information, @pxref{Syntax Tables, , Syntax
14573 Tables, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
14575 Syntax tables specify which characters belong to which categories.
14576 Usually, a hyphen is not specified as a word constituent character.
14577 Instead, it is specified as being in the class of characters that are
14578 part of symbol names but not words.  This means that the
14579 @code{@value{COUNT-WORDS}} function treats it in the same way it treats
14580 an interword white space, which is why @code{@value{COUNT-WORDS}}
14581 counts @samp{multiply-by-seven} as three words.
14583 There are two ways to cause Emacs to count @samp{multiply-by-seven} as
14584 one symbol: modify the syntax table or modify the regular expression.
14586 We could redefine a hyphen as a word constituent character by
14587 modifying the syntax table that Emacs keeps for each mode.  This
14588 action would serve our purpose, except that a hyphen is merely the
14589 most common character within symbols that is not typically a word
14590 constituent character; there are others, too.
14592 Alternatively, we can redefine the regexp used in the
14593 @code{@value{COUNT-WORDS}} definition so as to include symbols.  This
14594 procedure has the merit of clarity, but the task is a little tricky.
14596 @need 1200
14597 The first part is simple enough: the pattern must match at least one
14598 character that is a word or symbol constituent.  Thus:
14600 @smallexample
14601 "\\(\\w\\|\\s_\\)+"
14602 @end smallexample
14604 @noindent
14605 The @samp{\\(} is the first part of the grouping construct that
14606 includes the @samp{\\w} and the @samp{\\s_} as alternatives, separated
14607 by the @samp{\\|}.  The @samp{\\w} matches any word-constituent
14608 character and the @samp{\\s_} matches any character that is part of a
14609 symbol name but not a word-constituent character.  The @samp{+}
14610 following the group indicates that the word or symbol constituent
14611 characters must be matched at least once.
14613 However, the second part of the regexp is more difficult to design.
14614 What we want is to follow the first part with optionally one or more
14615 characters that are not constituents of a word or symbol.  At first,
14616 I thought I could define this with the following:
14618 @smallexample
14619 "\\(\\W\\|\\S_\\)*"
14620 @end smallexample
14622 @noindent
14623 The upper case @samp{W} and @samp{S} match characters that are
14624 @emph{not} word or symbol constituents.  Unfortunately, this
14625 expression matches any character that is either not a word constituent
14626 or not a symbol constituent.  This matches any character!
14628 I then noticed that every word or symbol in my test region was
14629 followed by white space (blank space, tab, or newline).  So I tried
14630 placing a pattern to match one or more blank spaces after the pattern
14631 for one or more word or symbol constituents.  This failed, too.  Words
14632 and symbols are often separated by whitespace, but in actual code
14633 parentheses may follow symbols and punctuation may follow words.  So
14634 finally, I designed a pattern in which the word or symbol constituents
14635 are followed optionally by characters that are not white space and
14636 then followed optionally by white space.
14638 @need 800
14639 Here is the full regular expression:
14641 @smallexample
14642 "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
14643 @end smallexample
14645 @node count-words-in-defun
14646 @section The @code{count-words-in-defun} Function
14647 @cindex Counting words in a @code{defun}
14649 We have seen that there are several ways to write a
14650 @code{count-words-region} function.  To write a
14651 @code{count-words-in-defun}, we need merely adapt one of these
14652 versions.
14654 The version that uses a @code{while} loop is easy to understand, so I
14655 am going to adapt that.  Because @code{count-words-in-defun} will be
14656 part of a more complex program, it need not be interactive and it need
14657 not display a message but just return the count.  These considerations
14658 simplify the definition a little.
14660 On the other hand, @code{count-words-in-defun} will be used within a
14661 buffer that contains function definitions.  Consequently, it is
14662 reasonable to ask that the function determine whether it is called
14663 when point is within a function definition, and if it is, to return
14664 the count for that definition.  This adds complexity to the
14665 definition, but saves us from needing to pass arguments to the
14666 function.
14668 @need 1250
14669 These considerations lead us to prepare the following template:
14671 @smallexample
14672 @group
14673 (defun count-words-in-defun ()
14674   "@var{documentation}@dots{}"
14675   (@var{set up}@dots{}
14676      (@var{while loop}@dots{})
14677    @var{return count})
14678 @end group
14679 @end smallexample
14681 @noindent
14682 As usual, our job is to fill in the slots.
14684 First, the set up.
14686 We are presuming that this function will be called within a buffer
14687 containing function definitions.  Point will either be within a
14688 function definition or not.  For @code{count-words-in-defun} to work,
14689 point must move to the beginning of the definition, a counter must
14690 start at zero, and the counting loop must stop when point reaches the
14691 end of the definition.
14693 The @code{beginning-of-defun} function searches backwards for an
14694 opening delimiter such as a @samp{(} at the beginning of a line, and
14695 moves point to that position, or else to the limit of the search.  In
14696 practice, this means that @code{beginning-of-defun} moves point to the
14697 beginning of an enclosing or preceding function definition, or else to
14698 the beginning of the buffer.  We can use @code{beginning-of-defun} to
14699 place point where we wish to start.
14701 The @code{while} loop requires a counter to keep track of the words or
14702 symbols being counted.  A @code{let} expression can be used to create
14703 a local variable for this purpose, and bind it to an initial value of zero.
14705 The @code{end-of-defun} function works like @code{beginning-of-defun}
14706 except that it moves point to the end of the definition.
14707 @code{end-of-defun} can be used as part of an expression that
14708 determines the position of the end of the definition.
14710 The set up for @code{count-words-in-defun} takes shape rapidly: first
14711 we move point to the beginning of the definition, then we create a
14712 local variable to hold the count, and finally, we record the position
14713 of the end of the definition so the @code{while} loop will know when to stop
14714 looping.
14716 @need 1250
14717 The code looks like this:
14719 @smallexample
14720 @group
14721 (beginning-of-defun)
14722 (let ((count 0)
14723       (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
14724 @end group
14725 @end smallexample
14727 @noindent
14728 The code is simple.  The only slight complication is likely to concern
14729 @code{end}: it is bound to the position of the end of the definition
14730 by a @code{save-excursion} expression that returns the value of point
14731 after @code{end-of-defun} temporarily moves it to the end of the
14732 definition.
14734 The second part of the @code{count-words-in-defun}, after the set up,
14735 is the @code{while} loop.
14737 The loop must contain an expression that jumps point forward word by
14738 word and symbol by symbol, and another expression that counts the
14739 jumps.  The true-or-false-test for the @code{while} loop should test
14740 true so long as point should jump forward, and false when point is at
14741 the end of the definition.  We have already redefined the regular
14742 expression for this, so the loop is straightforward:
14744 @smallexample
14745 @group
14746 (while (and (< (point) end)
14747             (re-search-forward
14748              "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*" end t))
14749   (setq count (1+ count)))
14750 @end group
14751 @end smallexample
14753 The third part of the function definition returns the count of words
14754 and symbols.  This part is the last expression within the body of the
14755 @code{let} expression, and can be, very simply, the local variable
14756 @code{count}, which when evaluated returns the count.
14758 @need 1250
14759 Put together, the @code{count-words-in-defun} definition looks like this:
14761 @findex count-words-in-defun
14762 @smallexample
14763 @group
14764 (defun count-words-in-defun ()
14765   "Return the number of words and symbols in a defun."
14766   (beginning-of-defun)
14767   (let ((count 0)
14768         (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
14769 @end group
14770 @group
14771     (while
14772         (and (< (point) end)
14773              (re-search-forward
14774               "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
14775               end t))
14776       (setq count (1+ count)))
14777     count))
14778 @end group
14779 @end smallexample
14781 How to test this?  The function is not interactive, but it is easy to
14782 put a wrapper around the function to make it interactive; we can use
14783 almost the same code as for the recursive version of
14784 @code{@value{COUNT-WORDS}}:
14786 @smallexample
14787 @group
14788 ;;; @r{Interactive version.}
14789 (defun count-words-defun ()
14790   "Number of words and symbols in a function definition."
14791   (interactive)
14792   (message
14793    "Counting words and symbols in function definition ... ")
14794 @end group
14795 @group
14796   (let ((count (count-words-in-defun)))
14797     (cond
14798      ((zerop count)
14799       (message
14800        "The definition does NOT have any words or symbols."))
14801 @end group
14802 @group
14803      ((= 1 count)
14804       (message
14805        "The definition has 1 word or symbol."))
14806      (t
14807       (message
14808        "The definition has %d words or symbols." count)))))
14809 @end group
14810 @end smallexample
14812 @need 800
14813 @noindent
14814 Let's re-use @kbd{C-c =} as a convenient keybinding:
14816 @smallexample
14817 (global-set-key "\C-c=" 'count-words-defun)
14818 @end smallexample
14820 Now we can try out @code{count-words-defun}: install both
14821 @code{count-words-in-defun} and @code{count-words-defun}, and set the
14822 keybinding, and then place the cursor within the following definition:
14824 @smallexample
14825 @group
14826 (defun multiply-by-seven (number)
14827   "Multiply NUMBER by seven."
14828   (* 7 number))
14829      @result{} 10
14830 @end group
14831 @end smallexample
14833 @noindent
14834 Success!  The definition has 10 words and symbols.
14836 The next problem is to count the numbers of words and symbols in
14837 several definitions within a single file.
14839 @node Several defuns
14840 @section Count Several @code{defuns} Within a File
14842 A file such as @file{simple.el} may have a hundred or more function
14843 definitions within it.  Our long term goal is to collect statistics on
14844 many files, but as a first step, our immediate goal is to collect
14845 statistics on one file.
14847 The information will be a series of numbers, each number being the
14848 length of a function definition.  We can store the numbers in a list.
14850 We know that we will want to incorporate the information regarding one
14851 file with information about many other files; this means that the
14852 function for counting definition lengths within one file need only
14853 return the list of lengths.  It need not and should not display any
14854 messages.
14856 The word count commands contain one expression to jump point forward
14857 word by word and another expression to count the jumps.  The function
14858 to return the lengths of definitions can be designed to work the same
14859 way, with one expression to jump point forward definition by
14860 definition and another expression to construct the lengths' list.
14862 This statement of the problem makes it elementary to write the
14863 function definition.  Clearly, we will start the count at the
14864 beginning of the file, so the first command will be @code{(goto-char
14865 (point-min))}.  Next, we start the @code{while} loop; and the
14866 true-or-false test of the loop can be a regular expression search for
14867 the next function definition---so long as the search succeeds, point
14868 is moved forward and then the body of the loop is evaluated.  The body
14869 needs an expression that constructs the lengths' list.  @code{cons},
14870 the list construction command, can be used to create the list.  That
14871 is almost all there is to it.
14873 @need 800
14874 Here is what this fragment of code looks like:
14876 @smallexample
14877 @group
14878 (goto-char (point-min))
14879 (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
14880   (setq lengths-list
14881         (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
14882 @end group
14883 @end smallexample
14885 What we have left out is the mechanism for finding the file that
14886 contains the function definitions.
14888 In previous examples, we either used this, the Info file, or we
14889 switched back and forth to some other buffer, such as the
14890 @file{*scratch*} buffer.
14892 Finding a file is a new process that we have not yet discussed.
14894 @node Find a File
14895 @section Find a File
14896 @cindex Find a File
14898 To find a file in Emacs, you use the @kbd{C-x C-f} (@code{find-file})
14899 command.  This command is almost, but not quite right for the lengths
14900 problem.
14902 @need 1200
14903 Let's look at the source for @code{find-file}:
14905 @smallexample
14906 @group
14907 (defun find-file (filename)
14908   "Edit file FILENAME.
14909 Switch to a buffer visiting file FILENAME,
14910 creating one if none already exists."
14911   (interactive "FFind file: ")
14912   (switch-to-buffer (find-file-noselect filename)))
14913 @end group
14914 @end smallexample
14916 @noindent
14917 (The most recent version of the @code{find-file} function definition
14918 permits you to specify optional wildcards to visit multiple files; that
14919 makes the definition more complex and we will not discuss it here,
14920 since it is not relevant.  You can see its source using either
14921 @kbd{M-.} (@code{find-tag}) or @kbd{C-h f} (@code{describe-function}).)
14923 @ignore
14924 In Emacs 22
14925 (defun find-file (filename &optional wildcards)
14926   "Edit file FILENAME.
14927 Switch to a buffer visiting file FILENAME,
14928 creating one if none already exists.
14929 Interactively, the default if you just type RET is the current directory,
14930 but the visited file name is available through the minibuffer history:
14931 type M-n to pull it into the minibuffer.
14933 Interactively, or if WILDCARDS is non-nil in a call from Lisp,
14934 expand wildcards (if any) and visit multiple files.  You can
14935 suppress wildcard expansion by setting `find-file-wildcards' to nil.
14937 To visit a file without any kind of conversion and without
14938 automatically choosing a major mode, use \\[find-file-literally]."
14939   (interactive (find-file-read-args "Find file: " nil))
14940   (let ((value (find-file-noselect filename nil nil wildcards)))
14941     (if (listp value)
14942         (mapcar 'switch-to-buffer (nreverse value))
14943       (switch-to-buffer value))))
14944 @end ignore
14946 The definition I am showing possesses short but complete documentation
14947 and an interactive specification that prompts you for a file name when
14948 you use the command interactively.  The body of the definition
14949 contains two functions, @code{find-file-noselect} and
14950 @code{switch-to-buffer}.
14952 According to its documentation as shown by @kbd{C-h f} (the
14953 @code{describe-function} command), the @code{find-file-noselect}
14954 function reads the named file into a buffer and returns the buffer.
14955 (Its most recent version includes an optional wildcards argument,
14956 too, as well as another to read a file literally and an other you
14957 suppress warning messages.  These optional arguments are irrelevant.)
14959 However, the @code{find-file-noselect} function does not select the
14960 buffer in which it puts the file.  Emacs does not switch its attention
14961 (or yours if you are using @code{find-file-noselect}) to the selected
14962 buffer.  That is what @code{switch-to-buffer} does: it switches the
14963 buffer to which Emacs attention is directed; and it switches the
14964 buffer displayed in the window to the new buffer.  We have discussed
14965 buffer switching elsewhere.  (@xref{Switching Buffers}.)
14967 In this histogram project, we do not need to display each file on the
14968 screen as the program determines the length of each definition within
14969 it.  Instead of employing @code{switch-to-buffer}, we can work with
14970 @code{set-buffer}, which redirects the attention of the computer
14971 program to a different buffer but does not redisplay it on the screen.
14972 So instead of calling on @code{find-file} to do the job, we must write
14973 our own expression.
14975 The task is easy: use @code{find-file-noselect} and @code{set-buffer}.
14977 @node lengths-list-file
14978 @section @code{lengths-list-file} in Detail
14980 The core of the @code{lengths-list-file} function is a @code{while}
14981 loop containing a function to move point forward defun by defun, and
14982 a function to count the number of words and symbols in each defun.
14983 This core must be surrounded by functions that do various other tasks,
14984 including finding the file, and ensuring that point starts out at the
14985 beginning of the file.  The function definition looks like this:
14986 @findex lengths-list-file
14988 @smallexample
14989 @group
14990 (defun lengths-list-file (filename)
14991   "Return list of definitions' lengths within FILE.
14992 The returned list is a list of numbers.
14993 Each number is the number of words or
14994 symbols in one function definition."
14995 @end group
14996 @group
14997   (message "Working on `%s' ... " filename)
14998   (save-excursion
14999     (let ((buffer (find-file-noselect filename))
15000           (lengths-list))
15001       (set-buffer buffer)
15002       (setq buffer-read-only t)
15003       (widen)
15004       (goto-char (point-min))
15005       (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
15006         (setq lengths-list
15007               (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
15008       (kill-buffer buffer)
15009       lengths-list)))
15010 @end group
15011 @end smallexample
15013 @noindent
15014 The function is passed one argument, the name of the file on which it
15015 will work.  It has four lines of documentation, but no interactive
15016 specification.  Since people worry that a computer is broken if they
15017 don't see anything going on, the first line of the body is a
15018 message.
15020 The next line contains a @code{save-excursion} that returns Emacs's
15021 attention to the current buffer when the function completes.  This is
15022 useful in case you embed this function in another function that
15023 presumes point is restored to the original buffer.
15025 In the varlist of the @code{let} expression, Emacs finds the file and
15026 binds the local variable @code{buffer} to the buffer containing the
15027 file.  At the same time, Emacs creates @code{lengths-list} as a local
15028 variable.
15030 Next, Emacs switches its attention to the buffer.
15032 In the following line, Emacs makes the buffer read-only.  Ideally,
15033 this line is not necessary.  None of the functions for counting words
15034 and symbols in a function definition should change the buffer.
15035 Besides, the buffer is not going to be saved, even if it were changed.
15036 This line is entirely the consequence of great, perhaps excessive,
15037 caution.  The reason for the caution is that this function and those
15038 it calls work on the sources for Emacs and it is inconvenient if they
15039 are inadvertently modified.  It goes without saying that I did not
15040 realize a need for this line until an experiment went awry and started
15041 to modify my Emacs source files @dots{}
15043 Next comes a call to widen the buffer if it is narrowed.  This
15044 function is usually not needed---Emacs creates a fresh buffer if none
15045 already exists; but if a buffer visiting the file already exists Emacs
15046 returns that one.  In this case, the buffer may be narrowed and must
15047 be widened.  If we wanted to be fully user-friendly, we would
15048 arrange to save the restriction and the location of point, but we
15049 won't.
15051 The @code{(goto-char (point-min))} expression moves point to the
15052 beginning of the buffer.
15054 Then comes a @code{while} loop in which the work of the function is
15055 carried out.  In the loop, Emacs determines the length of each
15056 definition and constructs a lengths' list containing the information.
15058 Emacs kills the buffer after working through it.  This is to save
15059 space inside of Emacs.  My version of GNU Emacs 19 contained over 300
15060 source files of interest; GNU Emacs 22 contains over a thousand source
15061 files.  Another function will apply @code{lengths-list-file} to each
15062 of the files.
15064 Finally, the last expression within the @code{let} expression is the
15065 @code{lengths-list} variable; its value is returned as the value of
15066 the whole function.
15068 You can try this function by installing it in the usual fashion.  Then
15069 place your cursor after the following expression and type @kbd{C-x
15070 C-e} (@code{eval-last-sexp}).
15072 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15073 @smallexample
15074 (lengths-list-file
15075  "/usr/local/share/emacs/22.1/lisp/emacs-lisp/debug.el")
15076 @end smallexample
15078 @noindent
15079 You may need to change the pathname of the file; the one here is for
15080 GNU Emacs version 22.1.  To change the expression, copy it to
15081 the @file{*scratch*} buffer and edit it.
15083 @need 1200
15084 @noindent
15085 Also, to see the full length of the list, rather than a truncated
15086 version, you may have to evaluate the following:
15087 @c We do not want to insert, so do not mention the zero prefix argument.
15089 @smallexample
15090 (custom-set-variables '(eval-expression-print-length nil))
15091 @end smallexample
15093 @noindent
15094 (@xref{defcustom, , Specifying Variables using @code{defcustom}}.
15095 Then evaluate the @code{lengths-list-file} expression.)
15097 @need 1200
15098 The lengths' list for @file{debug.el} takes less than a second to
15099 produce and looks like this in GNU Emacs 22:
15101 @smallexample
15102 (83 113 105 144 289 22 30 97 48 89 25 52 52 88 28 29 77 49 43 290 232 587)
15103 @end smallexample
15105 @need 1500
15106 (Using my old machine, the version 19 lengths' list for @file{debug.el}
15107 took seven seconds to produce and looked like this:
15109 @smallexample
15110 (75 41 80 62 20 45 44 68 45 12 34 235)
15111 @end smallexample
15113 @noindent
15114 The newer version of @file{debug.el} contains more defuns than the
15115 earlier one; and my new machine is much faster than the old one.)
15117 Note that the length of the last definition in the file is first in
15118 the list.
15120 @node Several files
15121 @section Count Words in @code{defuns} in Different Files
15123 In the previous section, we created a function that returns a list of
15124 the lengths of each definition in a file.  Now, we want to define a
15125 function to return a master list of the lengths of the definitions in
15126 a list of files.
15128 Working on each of a list of files is a repetitious act, so we can use
15129 either a @code{while} loop or recursion.
15131 @menu
15132 * lengths-list-many-files::     Return a list of the lengths of defuns.
15133 * append::                      Attach one list to another.
15134 @end menu
15136 @ifnottex
15137 @node lengths-list-many-files
15138 @unnumberedsubsec Determine the lengths of @code{defuns}
15139 @end ifnottex
15141 The design using a @code{while} loop is routine.  The argument passed
15142 the function is a list of files.  As we saw earlier (@pxref{Loop
15143 Example}), you can write a @code{while} loop so that the body of the
15144 loop is evaluated if such a list contains elements, but to exit the
15145 loop if the list is empty.  For this design to work, the body of the
15146 loop must contain an expression that shortens the list each time the
15147 body is evaluated, so that eventually the list is empty.  The usual
15148 technique is to set the value of the list to the value of the @sc{cdr}
15149 of the list each time the body is evaluated.
15151 @need 800
15152 The template looks like this:
15154 @smallexample
15155 @group
15156 (while @var{test-whether-list-is-empty}
15157   @var{body}@dots{}
15158   @var{set-list-to-cdr-of-list})
15159 @end group
15160 @end smallexample
15162 Also, we remember that a @code{while} loop returns @code{nil} (the
15163 result of evaluating the true-or-false-test), not the result of any
15164 evaluation within its body.  (The evaluations within the body of the
15165 loop are done for their side effects.)  However, the expression that
15166 sets the lengths' list is part of the body---and that is the value
15167 that we want returned by the function as a whole.  To do this, we
15168 enclose the @code{while} loop within a @code{let} expression, and
15169 arrange that the last element of the @code{let} expression contains
15170 the value of the lengths' list.  (@xref{Incrementing Example, , Loop
15171 Example with an Incrementing Counter}.)
15173 @findex lengths-list-many-files
15174 @need 1250
15175 These considerations lead us directly to the function itself:
15177 @smallexample
15178 @group
15179 ;;; @r{Use @code{while} loop.}
15180 (defun lengths-list-many-files (list-of-files)
15181   "Return list of lengths of defuns in LIST-OF-FILES."
15182 @end group
15183 @group
15184   (let (lengths-list)
15186 ;;; @r{true-or-false-test}
15187     (while list-of-files
15188       (setq lengths-list
15189             (append
15190              lengths-list
15192 ;;; @r{Generate a lengths' list.}
15193              (lengths-list-file
15194               (expand-file-name (car list-of-files)))))
15195 @end group
15197 @group
15198 ;;; @r{Make files' list shorter.}
15199       (setq list-of-files (cdr list-of-files)))
15201 ;;; @r{Return final value of lengths' list.}
15202     lengths-list))
15203 @end group
15204 @end smallexample
15206 @code{expand-file-name} is a built-in function that converts a file
15207 name to the absolute, long, path name form.  The function employs the
15208 name of the directory in which the function is called.
15210 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15211 @need 1500
15212 Thus, if @code{expand-file-name} is called on @code{debug.el} when
15213 Emacs is visiting the
15214 @file{/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/emacs-lisp/} directory,
15216 @smallexample
15217 debug.el
15218 @end smallexample
15220 @need 800
15221 @noindent
15222 becomes
15224 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15225 @smallexample
15226 /usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/emacs-lisp/debug.el
15227 @end smallexample
15229 The only other new element of this function definition is the as yet
15230 unstudied function @code{append}, which merits a short section for
15231 itself.
15233 @node append
15234 @subsection The @code{append} Function
15236 @need 800
15237 The @code{append} function attaches one list to another.  Thus,
15239 @smallexample
15240 (append '(1 2 3 4) '(5 6 7 8))
15241 @end smallexample
15243 @need 800
15244 @noindent
15245 produces the list
15247 @smallexample
15248 (1 2 3 4 5 6 7 8)
15249 @end smallexample
15251 This is exactly how we want to attach two lengths' lists produced by
15252 @code{lengths-list-file} to each other.  The results contrast with
15253 @code{cons},
15255 @smallexample
15256 (cons '(1 2 3 4) '(5 6 7 8))
15257 @end smallexample
15259 @need 1250
15260 @noindent
15261 which constructs a new list in which the first argument to @code{cons}
15262 becomes the first element of the new list:
15264 @smallexample
15265 ((1 2 3 4) 5 6 7 8)
15266 @end smallexample
15268 @node Several files recursively
15269 @section Recursively Count Words in Different Files
15271 Besides a @code{while} loop, you can work on each of a list of files
15272 with recursion.  A recursive version of @code{lengths-list-many-files}
15273 is short and simple.
15275 The recursive function has the usual parts: the do-again-test, the
15276 next-step-expression, and the recursive call.  The do-again-test
15277 determines whether the function should call itself again, which it
15278 will do if the @code{list-of-files} contains any remaining elements;
15279 the next-step-expression resets the @code{list-of-files} to the
15280 @sc{cdr} of itself, so eventually the list will be empty; and the
15281 recursive call calls itself on the shorter list.  The complete
15282 function is shorter than this description!
15283 @findex recursive-lengths-list-many-files
15285 @smallexample
15286 @group
15287 (defun recursive-lengths-list-many-files (list-of-files)
15288   "Return list of lengths of each defun in LIST-OF-FILES."
15289   (if list-of-files                     ; @r{do-again-test}
15290       (append
15291        (lengths-list-file
15292         (expand-file-name (car list-of-files)))
15293        (recursive-lengths-list-many-files
15294         (cdr list-of-files)))))
15295 @end group
15296 @end smallexample
15298 @noindent
15299 In a sentence, the function returns the lengths' list for the first of
15300 the @code{list-of-files} appended to the result of calling itself on
15301 the rest of the @code{list-of-files}.
15303 Here is a test of @code{recursive-lengths-list-many-files}, along with
15304 the results of running @code{lengths-list-file} on each of the files
15305 individually.
15307 Install @code{recursive-lengths-list-many-files} and
15308 @code{lengths-list-file}, if necessary, and then evaluate the
15309 following expressions.  You may need to change the files' pathnames;
15310 those here work when this Info file and the Emacs sources are located
15311 in their customary places.  To change the expressions, copy them to
15312 the @file{*scratch*} buffer, edit them, and then evaluate them.
15314 The results are shown after the @samp{@result{}}.  (These results are
15315 for files from Emacs version 22.1.1; files from other versions of
15316 Emacs may produce different results.)
15318 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15319 @smallexample
15320 @group
15321 (cd "/usr/local/share/emacs/22.1.1/")
15323 (lengths-list-file "./lisp/macros.el")
15324      @result{} (283 263 480 90)
15325 @end group
15327 @group
15328 (lengths-list-file "./lisp/mail/mailalias.el")
15329      @result{} (38 32 29 95 178 180 321 218 324)
15330 @end group
15332 @group
15333 (lengths-list-file "./lisp/makesum.el")
15334      @result{} (85 181)
15335 @end group
15337 @group
15338   (recursive-lengths-list-many-files
15339    '("./lisp/macros.el"
15340      "./lisp/mail/mailalias.el"
15341      "./lisp/makesum.el"))
15342        @result{} (283 263 480 90 38 32 29 95 178 180 321 218 324 85 181)
15343 @end group
15344 @end smallexample
15346 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function produces the
15347 output we want.
15349 The next step is to prepare the data in the list for display in a graph.
15351 @node Prepare the data
15352 @section Prepare the Data for Display in a Graph
15354 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function returns a list
15355 of numbers.  Each number records the length of a function definition.
15356 What we need to do now is transform this data into a list of numbers
15357 suitable for generating a graph.  The new list will tell how many
15358 functions definitions contain less than 10 words and
15359 symbols, how many contain between 10 and 19 words and symbols, how
15360 many contain between 20 and 29 words and symbols, and so on.
15362 In brief, we need to go through the lengths' list produced by the
15363 @code{recursive-lengths-list-many-files} function and count the number
15364 of defuns within each range of lengths, and produce a list of those
15365 numbers.
15367 @menu
15368 * Data for Display in Detail::
15369 * Sorting::                     Sorting lists.
15370 * Files List::                  Making a list of files.
15371 * Counting function definitions::
15372 @end menu
15374 @ifnottex
15375 @node Data for Display in Detail
15376 @unnumberedsubsec The Data for Display in Detail
15377 @end ifnottex
15379 Based on what we have done before, we can readily foresee that it
15380 should not be too hard to write a function that @sc{cdr}s down the
15381 lengths' list, looks at each element, determines which length range it
15382 is in, and increments a counter for that range.
15384 However, before beginning to write such a function, we should consider
15385 the advantages of sorting the lengths' list first, so the numbers are
15386 ordered from smallest to largest.  First, sorting will make it easier
15387 to count the numbers in each range, since two adjacent numbers will
15388 either be in the same length range or in adjacent ranges.  Second, by
15389 inspecting a sorted list, we can discover the highest and lowest
15390 number, and thereby determine the largest and smallest length range
15391 that we will need.
15393 @node Sorting
15394 @subsection Sorting Lists
15395 @findex sort
15397 Emacs contains a function to sort lists, called (as you might guess)
15398 @code{sort}.  The @code{sort} function takes two arguments, the list
15399 to be sorted, and a predicate that determines whether the first of
15400 two list elements is less than the second.
15402 As we saw earlier (@pxref{Wrong Type of Argument, , Using the Wrong
15403 Type Object as an Argument}), a predicate is a function that
15404 determines whether some property is true or false.  The @code{sort}
15405 function will reorder a list according to whatever property the
15406 predicate uses; this means that @code{sort} can be used to sort
15407 non-numeric lists by non-numeric criteria---it can, for example,
15408 alphabetize a list.
15410 @need 1250
15411 The @code{<} function is used when sorting a numeric list.  For example,
15413 @smallexample
15414 (sort '(4 8 21 17 33 7 21 7) '<)
15415 @end smallexample
15417 @need 800
15418 @noindent
15419 produces this:
15421 @smallexample
15422 (4 7 7 8 17 21 21 33)
15423 @end smallexample
15425 @noindent
15426 (Note that in this example, both the arguments are quoted so that the
15427 symbols are not evaluated before being passed to @code{sort} as
15428 arguments.)
15430 Sorting the list returned by the
15431 @code{recursive-lengths-list-many-files} function is straightforward;
15432 it uses the @code{<} function:
15434 @ignore
15435 2006 Oct 29
15436 In GNU Emacs 22,  eval
15437 (progn
15438   (cd "/usr/local/share/emacs/22.0.50/")
15439   (sort
15440    (recursive-lengths-list-many-files
15441     '("./lisp/macros.el"
15442       "./lisp/mail/mailalias.el"
15443       "./lisp/makesum.el"))
15444    '<))
15446 @end ignore
15448 @smallexample
15449 @group
15450 (sort
15451  (recursive-lengths-list-many-files
15452   '("./lisp/macros.el"
15453     "./lisp/mailalias.el"
15454     "./lisp/makesum.el"))
15455  '<)
15456 @end group
15457 @end smallexample
15459 @need 800
15460 @noindent
15461 which produces:
15463 @smallexample
15464 (29 32 38 85 90 95 178 180 181 218 263 283 321 324 480)
15465 @end smallexample
15467 @noindent
15468 (Note that in this example, the first argument to @code{sort} is not
15469 quoted, since the expression must be evaluated so as to produce the
15470 list that is passed to @code{sort}.)
15472 @node Files List
15473 @subsection Making a List of Files
15475 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function requires a list
15476 of files as its argument.  For our test examples, we constructed such
15477 a list by hand; but the Emacs Lisp source directory is too large for
15478 us to do for that.  Instead, we will write a function to do the job
15479 for us.  In this function, we will use both a @code{while} loop and a
15480 recursive call.
15482 @findex directory-files
15483 We did not have to write a function like this for older versions of
15484 GNU Emacs, since they placed all the @samp{.el} files in one
15485 directory.  Instead, we were able to use the @code{directory-files}
15486 function, which lists the names of files that match a specified
15487 pattern within a single directory.
15489 However, recent versions of Emacs place Emacs Lisp files in
15490 sub-directories of the top level @file{lisp} directory.  This
15491 re-arrangement eases navigation.  For example, all the mail related
15492 files are in a @file{lisp} sub-directory called @file{mail}.  But at
15493 the same time, this arrangement forces us to create a file listing
15494 function that descends into the sub-directories.
15496 @findex files-in-below-directory
15497 We can create this function, called @code{files-in-below-directory},
15498 using familiar functions such as @code{car}, @code{nthcdr}, and
15499 @code{substring} in conjunction with an existing function called
15500 @code{directory-files-and-attributes}.  This latter function not only
15501 lists all the filenames in a directory, including the names
15502 of sub-directories, but also their attributes.
15504 To restate our goal: to create a function that will enable us
15505 to feed filenames to @code{recursive-lengths-list-many-files}
15506 as a list that looks like this (but with more elements):
15508 @smallexample
15509 @group
15510 ("./lisp/macros.el"
15511  "./lisp/mail/rmail.el"
15512  "./lisp/makesum.el")
15513 @end group
15514 @end smallexample
15516 The @code{directory-files-and-attributes} function returns a list of
15517 lists.  Each of the lists within the main list consists of 13
15518 elements.  The first element is a string that contains the name of the
15519 file---which, in GNU/Linux, may be a @dfn{directory file}, that is to
15520 say, a file with the special attributes of a directory.  The second
15521 element of the list is @code{t} for a directory, a string
15522 for symbolic link (the string is the name linked to), or @code{nil}.
15524 For example, the first @samp{.el} file in the @file{lisp/} directory
15525 is @file{abbrev.el}.  Its name is
15526 @file{/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/abbrev.el} and it is not a
15527 directory or a symbolic link.
15529 @need 1000
15530 This is how @code{directory-files-and-attributes} lists that file and
15531 its attributes:
15533 @smallexample
15534 @group
15535 ("abbrev.el"
15538 1000
15540 @end group
15541 @group
15542 (20615 27034 579989 697000)
15543 (17905 55681 0 0)
15544 (20615 26327 734791 805000)
15545 13188
15546 "-rw-r--r--"
15547 @end group
15548 @group
15550 2971624
15551 773)
15552 @end group
15553 @end smallexample
15555 @need 1200
15556 On the other hand, @file{mail/} is a directory within the @file{lisp/}
15557 directory.  The beginning of its listing looks like this:
15559 @smallexample
15560 @group
15561 ("mail"
15563 @dots{}
15565 @end group
15566 @end smallexample
15568 (To learn about the different attributes, look at the documentation of
15569 @code{file-attributes}.  Bear in mind that the @code{file-attributes}
15570 function does not list the filename, so its first element is
15571 @code{directory-files-and-attributes}'s second element.)
15573 We will want our new function, @code{files-in-below-directory}, to
15574 list the @samp{.el} files in the directory it is told to check, and in
15575 any directories below that directory.
15577 This gives us a hint on how to construct
15578 @code{files-in-below-directory}:  within a directory, the function
15579 should add @samp{.el} filenames to a list; and if, within a directory,
15580 the function comes upon a sub-directory, it should go into that
15581 sub-directory and repeat its actions.
15583 However, we should note that every directory contains a name that
15584 refers to itself, called @file{.} (``dot''), and a name that refers to
15585 its parent directory, called @file{..} (``dot dot'').  (In
15586 @file{/}, the root directory, @file{..} refers to itself, since
15587 @file{/} has no parent.)  Clearly, we do not want our
15588 @code{files-in-below-directory} function to enter those directories,
15589 since they always lead us, directly or indirectly, to the current
15590 directory.
15592 Consequently, our @code{files-in-below-directory} function must do
15593 several tasks:
15595 @itemize @bullet
15596 @item
15597 Check to see whether it is looking at a filename that ends in
15598 @samp{.el}; and if so, add its name to a list.
15600 @item
15601 Check to see whether it is looking at a filename that is the name of a
15602 directory; and if so,
15604 @itemize @minus
15605 @item
15606 Check to see whether it is looking at @file{.}  or @file{..}; and if
15607 so skip it.
15609 @item
15610 Or else, go into that directory and repeat the process.
15611 @end itemize
15612 @end itemize
15614 Let's write a function definition to do these tasks.  We will use a
15615 @code{while} loop to move from one filename to another within a
15616 directory, checking what needs to be done; and we will use a recursive
15617 call to repeat the actions on each sub-directory.  The recursive
15618 pattern is Accumulate
15619 (@pxref{Accumulate}),
15620 using @code{append} as the combiner.
15622 @ignore
15623 (directory-files "/usr/local/src/emacs/lisp/" t "\\.el$")
15624 (shell-command "find /usr/local/src/emacs/lisp/ -name '*.el'")
15626 (directory-files "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/" t "\\.el$")
15627 (shell-command "find /usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/ -name '*.el'")
15628 @end ignore
15630 @c  /usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/
15632 @need 800
15633 Here is the function:
15635 @smallexample
15636 @group
15637 (defun files-in-below-directory (directory)
15638   "List the .el files in DIRECTORY and in its sub-directories."
15639   ;; Although the function will be used non-interactively,
15640   ;; it will be easier to test if we make it interactive.
15641   ;; The directory will have a name such as
15642   ;;  "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/"
15643   (interactive "DDirectory name: ")
15644 @end group
15645 @group
15646   (let (el-files-list
15647         (current-directory-list
15648          (directory-files-and-attributes directory t)))
15649     ;; while we are in the current directory
15650     (while current-directory-list
15651 @end group
15652 @group
15653       (cond
15654        ;; check to see whether filename ends in '.el'
15655        ;; and if so, append its name to a list.
15656        ((equal ".el" (substring (car (car current-directory-list)) -3))
15657         (setq el-files-list
15658               (cons (car (car current-directory-list)) el-files-list)))
15659 @end group
15660 @group
15661        ;; check whether filename is that of a directory
15662        ((eq t (car (cdr (car current-directory-list))))
15663         ;; decide whether to skip or recurse
15664         (if
15665             (equal "."
15666                    (substring (car (car current-directory-list)) -1))
15667             ;; then do nothing since filename is that of
15668             ;;   current directory or parent, "." or ".."
15669             ()
15670 @end group
15671 @group
15672           ;; else descend into the directory and repeat the process
15673           (setq el-files-list
15674                 (append
15675                  (files-in-below-directory
15676                   (car (car current-directory-list)))
15677                  el-files-list)))))
15678       ;; move to the next filename in the list; this also
15679       ;; shortens the list so the while loop eventually comes to an end
15680       (setq current-directory-list (cdr current-directory-list)))
15681     ;; return the filenames
15682     el-files-list))
15683 @end group
15684 @end smallexample
15686 @c (files-in-below-directory "/usr/local/src/emacs/lisp/")
15687 @c (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/")
15689 The @code{files-in-below-directory} @code{directory-files} function
15690 takes one argument, the name of a directory.
15692 @need 1250
15693 Thus, on my system,
15695 @c (length (files-in-below-directory "/usr/local/src/emacs/lisp/"))
15697 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15698 @smallexample
15699 @group
15700 (length
15701  (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/"))
15702 @end group
15703 @end smallexample
15705 @noindent
15706 tells me that in and below my Lisp sources directory are 1031
15707 @samp{.el} files.
15709 @code{files-in-below-directory} returns a list in reverse alphabetical
15710 order.  An expression to sort the list in alphabetical order looks
15711 like this:
15713 @smallexample
15714 @group
15715 (sort
15716  (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/")
15717  'string-lessp)
15718 @end group
15719 @end smallexample
15721 @ignore
15722 (defun test ()
15723   "Test how long it takes to find lengths of all sorted elisp defuns."
15724   (insert "\n" (current-time-string) "\n")
15725   (sit-for 0)
15726   (sort
15727    (recursive-lengths-list-many-files
15728     (files-in-below-directory "/usr/local/src/emacs/lisp/"))
15729    '<)
15730   (insert (format "%s" (current-time-string))))
15731 @end ignore
15733 @node Counting function definitions
15734 @subsection Counting function definitions
15736 Our immediate goal is to generate a list that tells us how many
15737 function definitions contain fewer than 10 words and symbols, how many
15738 contain between 10 and 19 words and symbols, how many contain between
15739 20 and 29 words and symbols, and so on.
15741 With a sorted list of numbers, this is easy: count how many elements
15742 of the list are smaller than 10, then, after moving past the numbers
15743 just counted, count how many are smaller than 20, then, after moving
15744 past the numbers just counted, count how many are smaller than 30, and
15745 so on.  Each of the numbers, 10, 20, 30, 40, and the like, is one
15746 larger than the top of that range.  We can call the list of such
15747 numbers the @code{top-of-ranges} list.
15749 @need 1200
15750 If we wished, we could generate this list automatically, but it is
15751 simpler to write a list manually.  Here it is:
15752 @vindex top-of-ranges
15754 @smallexample
15755 @group
15756 (defvar top-of-ranges
15757  '(10  20  30  40  50
15758    60  70  80  90 100
15759   110 120 130 140 150
15760   160 170 180 190 200
15761   210 220 230 240 250
15762   260 270 280 290 300)
15763  "List specifying ranges for `defuns-per-range'.")
15764 @end group
15765 @end smallexample
15767 To change the ranges, we edit this list.
15769 Next, we need to write the function that creates the list of the
15770 number of definitions within each range.  Clearly, this function must
15771 take the @code{sorted-lengths} and the @code{top-of-ranges} lists
15772 as arguments.
15774 The @code{defuns-per-range} function must do two things again and
15775 again: it must count the number of definitions within a range
15776 specified by the current top-of-range value; and it must shift to the
15777 next higher value in the @code{top-of-ranges} list after counting the
15778 number of definitions in the current range.  Since each of these
15779 actions is repetitive, we can use @code{while} loops for the job.
15780 One loop counts the number of definitions in the range defined by the
15781 current top-of-range value, and the other loop selects each of the
15782 top-of-range values in turn.
15784 Several entries of the @code{sorted-lengths} list are counted for each
15785 range; this means that the loop for the @code{sorted-lengths} list
15786 will be inside the loop for the @code{top-of-ranges} list, like a
15787 small gear inside a big gear.
15789 The inner loop counts the number of definitions within the range.  It
15790 is a simple counting loop of the type we have seen before.
15791 (@xref{Incrementing Loop, , A loop with an incrementing counter}.)
15792 The true-or-false test of the loop tests whether the value from the
15793 @code{sorted-lengths} list is smaller than the current value of the
15794 top of the range.  If it is, the function increments the counter and
15795 tests the next value from the @code{sorted-lengths} list.
15797 @need 1250
15798 The inner loop looks like this:
15800 @smallexample
15801 @group
15802 (while @var{length-element-smaller-than-top-of-range}
15803   (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15804   (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15805 @end group
15806 @end smallexample
15808 The outer loop must start with the lowest value of the
15809 @code{top-of-ranges} list, and then be set to each of the succeeding
15810 higher values in turn.  This can be done with a loop like this:
15812 @smallexample
15813 @group
15814 (while top-of-ranges
15815   @var{body-of-loop}@dots{}
15816   (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges)))
15817 @end group
15818 @end smallexample
15820 @need 1200
15821 Put together, the two loops look like this:
15823 @smallexample
15824 @group
15825 (while top-of-ranges
15827   ;; @r{Count the number of elements within the current range.}
15828   (while @var{length-element-smaller-than-top-of-range}
15829     (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15830     (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15832   ;; @r{Move to next range.}
15833   (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges)))
15834 @end group
15835 @end smallexample
15837 In addition, in each circuit of the outer loop, Emacs should record
15838 the number of definitions within that range (the value of
15839 @code{number-within-range}) in a list.  We can use @code{cons} for
15840 this purpose.  (@xref{cons, , @code{cons}}.)
15842 The @code{cons} function works fine, except that the list it
15843 constructs will contain the number of definitions for the highest
15844 range at its beginning and the number of definitions for the lowest
15845 range at its end.  This is because @code{cons} attaches new elements
15846 of the list to the beginning of the list, and since the two loops are
15847 working their way through the lengths' list from the lower end first,
15848 the @code{defuns-per-range-list} will end up largest number first.
15849 But we will want to print our graph with smallest values first and the
15850 larger later.  The solution is to reverse the order of the
15851 @code{defuns-per-range-list}.  We can do this using the
15852 @code{nreverse} function, which reverses the order of a list.
15853 @findex nreverse
15855 @need 800
15856 For example,
15858 @smallexample
15859 (nreverse '(1 2 3 4))
15860 @end smallexample
15862 @need 800
15863 @noindent
15864 produces:
15866 @smallexample
15867 (4 3 2 1)
15868 @end smallexample
15870 Note that the @code{nreverse} function is destructive---that is,
15871 it changes the list to which it is applied; this contrasts with the
15872 @code{car} and @code{cdr} functions, which are non-destructive.  In
15873 this case, we do not want the original @code{defuns-per-range-list},
15874 so it does not matter that it is destroyed.  (The @code{reverse}
15875 function provides a reversed copy of a list, leaving the original list
15876 as is.)
15877 @findex reverse
15879 @need 1250
15880 Put all together, the @code{defuns-per-range} looks like this:
15882 @smallexample
15883 @group
15884 (defun defuns-per-range (sorted-lengths top-of-ranges)
15885   "SORTED-LENGTHS defuns in each TOP-OF-RANGES range."
15886   (let ((top-of-range (car top-of-ranges))
15887         (number-within-range 0)
15888         defuns-per-range-list)
15889 @end group
15891 @group
15892     ;; @r{Outer loop.}
15893     (while top-of-ranges
15894 @end group
15896 @group
15897       ;; @r{Inner loop.}
15898       (while (and
15899               ;; @r{Need number for numeric test.}
15900               (car sorted-lengths)
15901               (< (car sorted-lengths) top-of-range))
15902 @end group
15904 @group
15905         ;; @r{Count number of definitions within current range.}
15906         (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15907         (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15909       ;; @r{Exit inner loop but remain within outer loop.}
15910 @end group
15912 @group
15913       (setq defuns-per-range-list
15914             (cons number-within-range defuns-per-range-list))
15915       (setq number-within-range 0)      ; @r{Reset count to zero.}
15916 @end group
15918 @group
15919       ;; @r{Move to next range.}
15920       (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges))
15921       ;; @r{Specify next top of range value.}
15922       (setq top-of-range (car top-of-ranges)))
15923 @end group
15925 @group
15926     ;; @r{Exit outer loop and count the number of defuns larger than}
15927     ;; @r{  the largest top-of-range value.}
15928     (setq defuns-per-range-list
15929           (cons
15930            (length sorted-lengths)
15931            defuns-per-range-list))
15932 @end group
15934 @group
15935     ;; @r{Return a list of the number of definitions within each range,}
15936     ;; @r{  smallest to largest.}
15937     (nreverse defuns-per-range-list)))
15938 @end group
15939 @end smallexample
15941 @need 1200
15942 @noindent
15943 The function is straightforward except for one subtle feature.  The
15944 true-or-false test of the inner loop looks like this:
15946 @smallexample
15947 @group
15948 (and (car sorted-lengths)
15949      (< (car sorted-lengths) top-of-range))
15950 @end group
15951 @end smallexample
15953 @need 800
15954 @noindent
15955 instead of like this:
15957 @smallexample
15958 (< (car sorted-lengths) top-of-range)
15959 @end smallexample
15961 The purpose of the test is to determine whether the first item in the
15962 @code{sorted-lengths} list is less than the value of the top of the
15963 range.
15965 The simple version of the test works fine unless the
15966 @code{sorted-lengths} list has a @code{nil} value.  In that case, the
15967 @code{(car sorted-lengths)} expression function returns
15968 @code{nil}.  The @code{<} function cannot compare a number to
15969 @code{nil}, which is an empty list, so Emacs signals an error and
15970 stops the function from attempting to continue to execute.
15972 The @code{sorted-lengths} list always becomes @code{nil} when the
15973 counter reaches the end of the list.  This means that any attempt to
15974 use the @code{defuns-per-range} function with the simple version of
15975 the test will fail.
15977 We solve the problem by using the @code{(car sorted-lengths)}
15978 expression in conjunction with the @code{and} expression.  The
15979 @code{(car sorted-lengths)} expression returns a non-@code{nil}
15980 value so long as the list has at least one number within it, but
15981 returns @code{nil} if the list is empty.  The @code{and} expression
15982 first evaluates the @code{(car sorted-lengths)} expression, and
15983 if it is @code{nil}, returns false @emph{without} evaluating the
15984 @code{<} expression.  But if the @code{(car sorted-lengths)}
15985 expression returns a non-@code{nil} value, the @code{and} expression
15986 evaluates the @code{<} expression, and returns that value as the value
15987 of the @code{and} expression.
15989 @c colon in printed section title causes problem in Info cross reference
15990 This way, we avoid an error.
15991 @iftex
15992 @noindent
15993 (For information about @code{and}, see
15994 @ref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}.)
15995 @end iftex
15996 @ifinfo
15997 @noindent
15998 (@xref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}, for
15999 information about @code{and}.)
16000 @end ifinfo
16002 Here is a short test of the @code{defuns-per-range} function.  First,
16003 evaluate the expression that binds (a shortened)
16004 @code{top-of-ranges} list to the list of values, then evaluate the
16005 expression for binding the @code{sorted-lengths} list, and then
16006 evaluate the @code{defuns-per-range} function.
16008 @smallexample
16009 @group
16010 ;; @r{(Shorter list than we will use later.)}
16011 (setq top-of-ranges
16012  '(110 120 130 140 150
16013    160 170 180 190 200))
16015 (setq sorted-lengths
16016       '(85 86 110 116 122 129 154 176 179 200 265 300 300))
16018 (defuns-per-range sorted-lengths top-of-ranges)
16019 @end group
16020 @end smallexample
16022 @need 800
16023 @noindent
16024 The list returned looks like this:
16026 @smallexample
16027 (2 2 2 0 0 1 0 2 0 0 4)
16028 @end smallexample
16030 @noindent
16031 Indeed, there are two elements of the @code{sorted-lengths} list
16032 smaller than 110, two elements between 110 and 119, two elements
16033 between 120 and 129, and so on.  There are four elements with a value
16034 of 200 or larger.
16036 @c The next step is to turn this numbers' list into a graph.
16037 @node Readying a Graph
16038 @chapter Readying a Graph
16039 @cindex Readying a graph
16040 @cindex Graph prototype
16041 @cindex Prototype graph
16042 @cindex Body of graph
16044 Our goal is to construct a graph showing the numbers of function
16045 definitions of various lengths in the Emacs lisp sources.
16047 As a practical matter, if you were creating a graph, you would
16048 probably use a program such as @code{gnuplot} to do the job.
16049 (@code{gnuplot} is nicely integrated into GNU Emacs.)  In this case,
16050 however, we create one from scratch, and in the process we will
16051 re-acquaint ourselves with some of what we learned before and learn
16052 more.
16054 In this chapter, we will first write a simple graph printing function.
16055 This first definition will be a @dfn{prototype}, a rapidly written
16056 function that enables us to reconnoiter this unknown graph-making
16057 territory.  We will discover dragons, or find that they are myth.
16058 After scouting the terrain, we will feel more confident and enhance
16059 the function to label the axes automatically.
16061 @menu
16062 * Columns of a graph::
16063 * graph-body-print::            How to print the body of a graph.
16064 * recursive-graph-body-print::
16065 * Printed Axes::
16066 * Line Graph Exercise::
16067 @end menu
16069 @ifnottex
16070 @node Columns of a graph
16071 @unnumberedsec Printing the Columns of a Graph
16072 @end ifnottex
16074 Since Emacs is designed to be flexible and work with all kinds of
16075 terminals, including character-only terminals, the graph will need to
16076 be made from one of the typewriter symbols.  An asterisk will do; as
16077 we enhance the graph-printing function, we can make the choice of
16078 symbol a user option.
16080 We can call this function @code{graph-body-print}; it will take a
16081 @code{numbers-list} as its only argument.  At this stage, we will not
16082 label the graph, but only print its body.
16084 The @code{graph-body-print} function inserts a vertical column of
16085 asterisks for each element in the @code{numbers-list}.  The height of
16086 each line is determined by the value of that element of the
16087 @code{numbers-list}.
16089 Inserting columns is a repetitive act; that means that this function can
16090 be written either with a @code{while} loop or recursively.
16092 Our first challenge is to discover how to print a column of asterisks.
16093 Usually, in Emacs, we print characters onto a screen horizontally,
16094 line by line, by typing.  We have two routes we can follow: write our
16095 own column-insertion function or discover whether one exists in Emacs.
16097 To see whether there is one in Emacs, we can use the @kbd{M-x apropos}
16098 command.  This command is like the @kbd{C-h a} (@code{command-apropos})
16099 command, except that the latter finds only those functions that are
16100 commands.  The @kbd{M-x apropos} command lists all symbols that match
16101 a regular expression, including functions that are not interactive.
16102 @findex apropos
16104 What we want to look for is some command that prints or inserts
16105 columns.  Very likely, the name of the function will contain either
16106 the word ``print'' or the word ``insert'' or the word ``column''.
16107 Therefore, we can simply type @kbd{M-x apropos RET
16108 print\|insert\|column RET} and look at the result.  On my system, this
16109 command once too takes quite some time, and then produced a list of 79
16110 functions and variables.  Now it does not take much time at all and
16111 produces a list of 211 functions and variables.  Scanning down the
16112 list, the only function that looks as if it might do the job is
16113 @code{insert-rectangle}.
16115 @need 1200
16116 Indeed, this is the function we want; its documentation says:
16118 @smallexample
16119 @group
16120 insert-rectangle:
16121 Insert text of RECTANGLE with upper left corner at point.
16122 RECTANGLE's first line is inserted at point,
16123 its second line is inserted at a point vertically under point, etc.
16124 RECTANGLE should be a list of strings.
16125 After this command, the mark is at the upper left corner
16126 and point is at the lower right corner.
16127 @end group
16128 @end smallexample
16130 We can run a quick test, to make sure it does what we expect of it.
16132 Here is the result of placing the cursor after the
16133 @code{insert-rectangle} expression and typing @kbd{C-u C-x C-e}
16134 (@code{eval-last-sexp}).  The function inserts the strings
16135 @samp{"first"}, @samp{"second"}, and @samp{"third"} at and below
16136 point.  Also the function returns @code{nil}.
16138 @smallexample
16139 @group
16140 (insert-rectangle '("first" "second" "third"))first
16141                                               second
16142                                               thirdnil
16143 @end group
16144 @end smallexample
16146 @noindent
16147 Of course, we won't be inserting the text of the
16148 @code{insert-rectangle} expression itself into the buffer in which we
16149 are making the graph, but will call the function from our program.  We
16150 shall, however, have to make sure that point is in the buffer at the
16151 place where the @code{insert-rectangle} function will insert its
16152 column of strings.
16154 If you are reading this in Info, you can see how this works by
16155 switching to another buffer, such as the @file{*scratch*} buffer,
16156 placing point somewhere in the buffer, typing @kbd{M-:}, typing the
16157 @code{insert-rectangle} expression into the minibuffer at the prompt,
16158 and then typing @key{RET}.  This causes Emacs to evaluate the
16159 expression in the minibuffer, but to use as the value of point the
16160 position of point in the @file{*scratch*} buffer.  (@kbd{M-:}  is the
16161 keybinding for @code{eval-expression}. Also, @code{nil} does not
16162 appear in the @file{*scratch*} buffer since the expression is
16163 evaluated in the minibuffer.)
16165 We find when we do this that point ends up at the end of the last
16166 inserted line---that is to say, this function moves point as a
16167 side-effect.  If we were to repeat the command, with point at this
16168 position, the next insertion would be below and to the right of the
16169 previous insertion.  We don't want this!  If we are going to make a
16170 bar graph, the columns need to be beside each other.
16172 So we discover that each cycle of the column-inserting @code{while}
16173 loop must reposition point to the place we want it, and that place
16174 will be at the top, not the bottom, of the column.  Moreover, we
16175 remember that when we print a graph, we do not expect all the columns
16176 to be the same height.  This means that the top of each column may be
16177 at a different height from the previous one.  We cannot simply
16178 reposition point to the same line each time, but moved over to the
16179 right---or perhaps we can@dots{}
16181 We are planning to make the columns of the bar graph out of asterisks.
16182 The number of asterisks in the column is the number specified by the
16183 current element of the @code{numbers-list}.  We need to construct a
16184 list of asterisks of the right length for each call to
16185 @code{insert-rectangle}.  If this list consists solely of the requisite
16186 number of asterisks, then we will have position point the right number
16187 of lines above the base for the graph to print correctly.  This could
16188 be difficult.
16190 Alternatively, if we can figure out some way to pass
16191 @code{insert-rectangle} a list of the same length each time, then we
16192 can place point on the same line each time, but move it over one
16193 column to the right for each new column.  If we do this, however, some
16194 of the entries in the list passed to @code{insert-rectangle} must be
16195 blanks rather than asterisks.  For example, if the maximum height of
16196 the graph is 5, but the height of the column is 3, then
16197 @code{insert-rectangle} requires an argument that looks like this:
16199 @smallexample
16200 (" " " " "*" "*" "*")
16201 @end smallexample
16203 This last proposal is not so difficult, so long as we can determine
16204 the column height.  There are two ways for us to specify the column
16205 height: we can arbitrarily state what it will be, which would work
16206 fine for graphs of that height; or we can search through the list of
16207 numbers and use the maximum height of the list as the maximum height
16208 of the graph.  If the latter operation were difficult, then the former
16209 procedure would be easiest, but there is a function built into Emacs
16210 that determines the maximum of its arguments.  We can use that
16211 function.  The function is called @code{max} and it returns the
16212 largest of all its arguments, which must be numbers.  Thus, for
16213 example,
16215 @smallexample
16216 (max  3 4 6 5 7 3)
16217 @end smallexample
16219 @noindent
16220 returns 7.  (A corresponding function called @code{min} returns the
16221 smallest of all its arguments.)
16222 @findex max
16223 @findex min
16225 However, we cannot simply call @code{max} on the @code{numbers-list};
16226 the @code{max} function expects numbers as its argument, not a list of
16227 numbers.  Thus, the following expression,
16229 @smallexample
16230 (max  '(3 4 6 5 7 3))
16231 @end smallexample
16233 @need 800
16234 @noindent
16235 produces the following error message;
16237 @smallexample
16238 Wrong type of argument:  number-or-marker-p, (3 4 6 5 7 3)
16239 @end smallexample
16241 @findex apply
16242 We need a function that passes a list of arguments to a function.
16243 This function is @code{apply}.  This function applies its first
16244 argument (a function) to its remaining arguments, the last of which
16245 may be a list.
16247 @need 1250
16248 For example,
16250 @smallexample
16251 (apply 'max 3 4 7 3 '(4 8 5))
16252 @end smallexample
16254 @noindent
16255 returns 8.
16257 (Incidentally, I don't know how you would learn of this function
16258 without a book such as this.  It is possible to discover other
16259 functions, like @code{search-forward} or @code{insert-rectangle}, by
16260 guessing at a part of their names and then using @code{apropos}.  Even
16261 though its base in metaphor is clear---apply its first argument to
16262 the rest---I doubt a novice would come up with that particular word
16263 when using @code{apropos} or other aid.  Of course, I could be wrong;
16264 after all, the function was first named by someone who had to invent
16265 it.)
16267 The second and subsequent arguments to @code{apply} are optional, so
16268 we can use @code{apply} to call a function and pass the elements of a
16269 list to it, like this, which also returns 8:
16271 @smallexample
16272 (apply 'max '(4 8 5))
16273 @end smallexample
16275 This latter way is how we will use @code{apply}.  The
16276 @code{recursive-lengths-list-many-files} function returns a numbers'
16277 list to which we can apply @code{max} (we could also apply @code{max} to
16278 the sorted numbers' list; it does not matter whether the list is
16279 sorted or not.)
16281 @need 800
16282 Hence, the operation for finding the maximum height of the graph is this:
16284 @smallexample
16285 (setq max-graph-height (apply 'max numbers-list))
16286 @end smallexample
16288 Now we can return to the question of how to create a list of strings
16289 for a column of the graph.  Told the maximum height of the graph
16290 and the number of asterisks that should appear in the column, the
16291 function should return a list of strings for the
16292 @code{insert-rectangle} command to insert.
16294 Each column is made up of asterisks or blanks.  Since the function is
16295 passed the value of the height of the column and the number of
16296 asterisks in the column, the number of blanks can be found by
16297 subtracting the number of asterisks from the height of the column.
16298 Given the number of blanks and the number of asterisks, two
16299 @code{while} loops can be used to construct the list:
16301 @smallexample
16302 @group
16303 ;;; @r{First version.}
16304 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
16305   "Return list of strings that is one column of a graph."
16306   (let ((insert-list nil)
16307         (number-of-top-blanks
16308          (- max-graph-height actual-height)))
16309 @end group
16311 @group
16312     ;; @r{Fill in asterisks.}
16313     (while (> actual-height 0)
16314       (setq insert-list (cons "*" insert-list))
16315       (setq actual-height (1- actual-height)))
16316 @end group
16318 @group
16319     ;; @r{Fill in blanks.}
16320     (while (> number-of-top-blanks 0)
16321       (setq insert-list (cons " " insert-list))
16322       (setq number-of-top-blanks
16323             (1- number-of-top-blanks)))
16324 @end group
16326 @group
16327     ;; @r{Return whole list.}
16328     insert-list))
16329 @end group
16330 @end smallexample
16332 If you install this function and then evaluate the following
16333 expression you will see that it returns the list as desired:
16335 @smallexample
16336 (column-of-graph 5 3)
16337 @end smallexample
16339 @need 800
16340 @noindent
16341 returns
16343 @smallexample
16344 (" " " " "*" "*" "*")
16345 @end smallexample
16347 As written, @code{column-of-graph} contains a major flaw: the symbols
16348 used for the blank and for the marked entries in the column are
16349 hard-coded as a space and asterisk.  This is fine for a prototype,
16350 but you, or another user, may wish to use other symbols.  For example,
16351 in testing the graph function, you many want to use a period in place
16352 of the space, to make sure the point is being repositioned properly
16353 each time the @code{insert-rectangle} function is called; or you might
16354 want to substitute a @samp{+} sign or other symbol for the asterisk.
16355 You might even want to make a graph-column that is more than one
16356 display column wide.  The program should be more flexible.  The way to
16357 do that is to replace the blank and the asterisk with two variables
16358 that we can call @code{graph-blank} and @code{graph-symbol} and define
16359 those variables separately.
16361 Also, the documentation is not well written.  These considerations
16362 lead us to the second version of the function:
16364 @smallexample
16365 @group
16366 (defvar graph-symbol "*"
16367   "String used as symbol in graph, usually an asterisk.")
16368 @end group
16370 @group
16371 (defvar graph-blank " "
16372   "String used as blank in graph, usually a blank space.
16373 graph-blank must be the same number of columns wide
16374 as graph-symbol.")
16375 @end group
16376 @end smallexample
16378 @noindent
16379 (For an explanation of @code{defvar}, see
16380 @ref{defvar, , Initializing a Variable with @code{defvar}}.)
16382 @smallexample
16383 @group
16384 ;;; @r{Second version.}
16385 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
16386   "Return MAX-GRAPH-HEIGHT strings; ACTUAL-HEIGHT are graph-symbols.
16388 @end group
16389 @group
16390 The graph-symbols are contiguous entries at the end
16391 of the list.
16392 The list will be inserted as one column of a graph.
16393 The strings are either graph-blank or graph-symbol."
16394 @end group
16396 @group
16397   (let ((insert-list nil)
16398         (number-of-top-blanks
16399          (- max-graph-height actual-height)))
16400 @end group
16402 @group
16403     ;; @r{Fill in @code{graph-symbols}.}
16404     (while (> actual-height 0)
16405       (setq insert-list (cons graph-symbol insert-list))
16406       (setq actual-height (1- actual-height)))
16407 @end group
16409 @group
16410     ;; @r{Fill in @code{graph-blanks}.}
16411     (while (> number-of-top-blanks 0)
16412       (setq insert-list (cons graph-blank insert-list))
16413       (setq number-of-top-blanks
16414             (1- number-of-top-blanks)))
16416     ;; @r{Return whole list.}
16417     insert-list))
16418 @end group
16419 @end smallexample
16421 If we wished, we could rewrite @code{column-of-graph} a third time to
16422 provide optionally for a line graph as well as for a bar graph.  This
16423 would not be hard to do.  One way to think of a line graph is that it
16424 is no more than a bar graph in which the part of each bar that is
16425 below the top is blank.  To construct a column for a line graph, the
16426 function first constructs a list of blanks that is one shorter than
16427 the value, then it uses @code{cons} to attach a graph symbol to the
16428 list; then it uses @code{cons} again to attach the top blanks to
16429 the list.
16431 It is easy to see how to write such a function, but since we don't
16432 need it, we will not do it.  But the job could be done, and if it were
16433 done, it would be done with @code{column-of-graph}.  Even more
16434 important, it is worth noting that few changes would have to be made
16435 anywhere else.  The enhancement, if we ever wish to make it, is
16436 simple.
16438 Now, finally, we come to our first actual graph printing function.
16439 This prints the body of a graph, not the labels for the vertical and
16440 horizontal axes, so we can call this @code{graph-body-print}.
16442 @node graph-body-print
16443 @section The @code{graph-body-print} Function
16444 @findex graph-body-print
16446 After our preparation in the preceding section, the
16447 @code{graph-body-print} function is straightforward.  The function
16448 will print column after column of asterisks and blanks, using the
16449 elements of a numbers' list to specify the number of asterisks in each
16450 column.  This is a repetitive act, which means we can use a
16451 decrementing @code{while} loop or recursive function for the job.  In
16452 this section, we will write the definition using a @code{while} loop.
16454 The @code{column-of-graph} function requires the height of the graph
16455 as an argument, so we should determine and record that as a local variable.
16457 This leads us to the following template for the @code{while} loop
16458 version of this function:
16460 @smallexample
16461 @group
16462 (defun graph-body-print (numbers-list)
16463   "@var{documentation}@dots{}"
16464   (let ((height  @dots{}
16465          @dots{}))
16466 @end group
16468 @group
16469     (while numbers-list
16470       @var{insert-columns-and-reposition-point}
16471       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))))
16472 @end group
16473 @end smallexample
16475 @noindent
16476 We need to fill in the slots of the template.
16478 Clearly, we can use the @code{(apply 'max numbers-list)} expression to
16479 determine the height of the graph.
16481 The @code{while} loop will cycle through the @code{numbers-list} one
16482 element at a time.  As it is shortened by the @code{(setq numbers-list
16483 (cdr numbers-list))} expression, the @sc{car} of each instance of the
16484 list is the value of the argument for @code{column-of-graph}.
16486 At each cycle of the @code{while} loop, the @code{insert-rectangle}
16487 function inserts the list returned by @code{column-of-graph}.  Since
16488 the @code{insert-rectangle} function moves point to the lower right of
16489 the inserted rectangle, we need to save the location of point at the
16490 time the rectangle is inserted, move back to that position after the
16491 rectangle is inserted, and then move horizontally to the next place
16492 from which @code{insert-rectangle} is called.
16494 If the inserted columns are one character wide, as they will be if
16495 single blanks and asterisks are used, the repositioning command is
16496 simply @code{(forward-char 1)}; however, the width of a column may be
16497 greater than one.  This means that the repositioning command should be
16498 written @code{(forward-char symbol-width)}.  The @code{symbol-width}
16499 itself is the length of a @code{graph-blank} and can be found using
16500 the expression @code{(length graph-blank)}.  The best place to bind
16501 the @code{symbol-width} variable to the value of the width of graph
16502 column is in the varlist of the @code{let} expression.
16504 @need 1250
16505 These considerations lead to the following function definition:
16507 @smallexample
16508 @group
16509 (defun graph-body-print (numbers-list)
16510   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
16511 The numbers-list consists of the Y-axis values."
16513   (let ((height (apply 'max numbers-list))
16514         (symbol-width (length graph-blank))
16515         from-position)
16516 @end group
16518 @group
16519     (while numbers-list
16520       (setq from-position (point))
16521       (insert-rectangle
16522        (column-of-graph height (car numbers-list)))
16523       (goto-char from-position)
16524       (forward-char symbol-width)
16525 @end group
16526 @group
16527       ;; @r{Draw graph column by column.}
16528       (sit-for 0)
16529       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
16530 @end group
16531 @group
16532     ;; @r{Place point for X axis labels.}
16533     (forward-line height)
16534     (insert "\n")
16536 @end group
16537 @end smallexample
16539 @noindent
16540 The one unexpected expression in this function is the
16541 @w{@code{(sit-for 0)}} expression in the @code{while} loop.  This
16542 expression makes the graph printing operation more interesting to
16543 watch than it would be otherwise.  The expression causes Emacs to
16544 @dfn{sit} or do nothing for a zero length of time and then redraw the
16545 screen.  Placed here, it causes Emacs to redraw the screen column by
16546 column.  Without it, Emacs would not redraw the screen until the
16547 function exits.
16549 We can test @code{graph-body-print} with a short list of numbers.
16551 @enumerate
16552 @item
16553 Install @code{graph-symbol}, @code{graph-blank},
16554 @code{column-of-graph}, which are in
16555 @iftex
16556 @ref{Readying a Graph, , Readying a Graph},
16557 @end iftex
16558 @ifinfo
16559 @ref{Columns of a graph},
16560 @end ifinfo
16561 and @code{graph-body-print}.
16563 @need 800
16564 @item
16565 Copy the following expression:
16567 @smallexample
16568 (graph-body-print '(1 2 3 4 6 4 3 5 7 6 5 2 3))
16569 @end smallexample
16571 @item
16572 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
16573 want the graph to start.
16575 @item
16576 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
16578 @item
16579 Yank the @code{graph-body-print} expression into the minibuffer
16580 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
16582 @item
16583 Press @key{RET} to evaluate the @code{graph-body-print} expression.
16584 @end enumerate
16586 @need 800
16587 Emacs will print a graph like this:
16589 @smallexample
16590 @group
16591                     *
16592                 *   **
16593                 *  ****
16594                *** ****
16595               ********* *
16596              ************
16597             *************
16598 @end group
16599 @end smallexample
16601 @node recursive-graph-body-print
16602 @section The @code{recursive-graph-body-print} Function
16603 @findex recursive-graph-body-print
16605 The @code{graph-body-print} function may also be written recursively.
16606 The recursive solution is divided into two parts: an outside wrapper
16607 that uses a @code{let} expression to determine the values of several
16608 variables that need only be found once, such as the maximum height of
16609 the graph, and an inside function that is called recursively to print
16610 the graph.
16612 @need 1250
16613 The wrapper is uncomplicated:
16615 @smallexample
16616 @group
16617 (defun recursive-graph-body-print (numbers-list)
16618   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
16619 The numbers-list consists of the Y-axis values."
16620   (let ((height (apply 'max numbers-list))
16621         (symbol-width (length graph-blank))
16622         from-position)
16623     (recursive-graph-body-print-internal
16624      numbers-list
16625      height
16626      symbol-width)))
16627 @end group
16628 @end smallexample
16630 The recursive function is a little more difficult.  It has four parts:
16631 the do-again-test, the printing code, the recursive call, and the
16632 next-step-expression.  The do-again-test is a @code{when}
16633 expression that determines whether the @code{numbers-list} contains
16634 any remaining elements; if it does, the function prints one column of
16635 the graph using the printing code and calls itself again.  The
16636 function calls itself again according to the value produced by the
16637 next-step-expression which causes the call to act on a shorter
16638 version of the @code{numbers-list}.
16640 @smallexample
16641 @group
16642 (defun recursive-graph-body-print-internal
16643   (numbers-list height symbol-width)
16644   "Print a bar graph.
16645 Used within recursive-graph-body-print function."
16646 @end group
16648 @group
16649   (when numbers-list
16650         (setq from-position (point))
16651         (insert-rectangle
16652          (column-of-graph height (car numbers-list)))
16653 @end group
16654 @group
16655         (goto-char from-position)
16656         (forward-char symbol-width)
16657         (sit-for 0)     ; @r{Draw graph column by column.}
16658         (recursive-graph-body-print-internal
16659          (cdr numbers-list) height symbol-width)))
16660 @end group
16661 @end smallexample
16663 @need 1250
16664 After installation, this expression can be tested; here is a sample:
16666 @smallexample
16667 (recursive-graph-body-print '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1))
16668 @end smallexample
16670 @need 800
16671 Here is what @code{recursive-graph-body-print} produces:
16673 @smallexample
16674 @group
16675                 *
16676                **   *
16677               ****  *
16678               **** ***
16679             * *********
16680             ************
16681             *************
16682 @end group
16683 @end smallexample
16685 Either of these two functions, @code{graph-body-print} or
16686 @code{recursive-graph-body-print}, create the body of a graph.
16688 @node Printed Axes
16689 @section Need for Printed Axes
16691 A graph needs printed axes, so you can orient yourself.  For a do-once
16692 project, it may be reasonable to draw the axes by hand using Emacs's
16693 Picture mode; but a graph drawing function may be used more than once.
16695 For this reason, I have written enhancements to the basic
16696 @code{print-graph-body} function that automatically print labels for
16697 the horizontal and vertical axes.  Since the label printing functions
16698 do not contain much new material, I have placed their description in
16699 an appendix.  @xref{Full Graph, , A Graph with Labeled Axes}.
16701 @node Line Graph Exercise
16702 @section Exercise
16704 Write a line graph version of the graph printing functions.
16706 @node Emacs Initialization
16707 @chapter Your @file{.emacs} File
16708 @cindex @file{.emacs} file
16709 @cindex Customizing your @file{.emacs} file
16710 @cindex Initialization file
16712 ``You don't have to like Emacs to like it''---this seemingly
16713 paradoxical statement is the secret of GNU Emacs.  The plain, out-of-the-box
16714 Emacs is a generic tool.  Most people who use it, customize
16715 it to suit themselves.
16717 GNU Emacs is mostly written in Emacs Lisp; this means that by writing
16718 expressions in Emacs Lisp you can change or extend Emacs.
16720 @menu
16721 * Default Configuration::
16722 * Site-wide Init::              You can write site-wide init files.
16723 * defcustom::                   Emacs will write code for you.
16724 * Beginning init File::         How to write a @file{.emacs} init file.
16725 * Text and Auto-fill::          Automatically wrap lines.
16726 * Mail Aliases::                Use abbreviations for email addresses.
16727 * Indent Tabs Mode::            Don't use tabs with @TeX{}
16728 * Keybindings::                 Create some personal keybindings.
16729 * Keymaps::                     More about key binding.
16730 * Loading Files::               Load (i.e., evaluate) files automatically.
16731 * Autoload::                    Make functions available.
16732 * Simple Extension::            Define a function; bind it to a key.
16733 * X11 Colors::                  Colors in X.
16734 * Miscellaneous::
16735 * Mode Line::                   How to customize your mode line.
16736 @end menu
16738 @ifnottex
16739 @node Default Configuration
16740 @unnumberedsec Emacs's Default Configuration
16741 @end ifnottex
16743 There are those who appreciate Emacs's default configuration.  After
16744 all, Emacs starts you in C mode when you edit a C file, starts you in
16745 Fortran mode when you edit a Fortran file, and starts you in
16746 Fundamental mode when you edit an unadorned file.  This all makes
16747 sense, if you do not know who is going to use Emacs.  Who knows what a
16748 person hopes to do with an unadorned file?  Fundamental mode is the
16749 right default for such a file, just as C mode is the right default for
16750 editing C code.  (Enough programming languages have syntaxes
16751 that enable them to share or nearly share features, so C mode is
16752 now provided by CC mode, the C Collection.)
16754 But when you do know who is going to use Emacs---you,
16755 yourself---then it makes sense to customize Emacs.
16757 For example, I seldom want Fundamental mode when I edit an
16758 otherwise undistinguished file; I want Text mode.  This is why I
16759 customize Emacs: so it suits me.
16761 You can customize and extend Emacs by writing or adapting a
16762 @file{~/.emacs} file.  This is your personal initialization file; its
16763 contents, written in Emacs Lisp, tell Emacs what to do.@footnote{You
16764 may also add @file{.el} to @file{~/.emacs} and call it a
16765 @file{~/.emacs.el} file.  In the past, you were forbidden to type the
16766 extra keystrokes that the name @file{~/.emacs.el} requires, but now
16767 you may.  The new format is consistent with the Emacs Lisp file
16768 naming conventions; the old format saves typing.}
16770 A @file{~/.emacs} file contains Emacs Lisp code.  You can write this
16771 code yourself; or you can use Emacs's @code{customize} feature to write
16772 the code for you.  You can combine your own expressions and
16773 auto-written Customize expressions in your @file{.emacs} file.
16775 (I myself prefer to write my own expressions, except for those,
16776 particularly fonts, that I find easier to manipulate using the
16777 @code{customize} command.  I combine the two methods.)
16779 Most of this chapter is about writing expressions yourself.  It
16780 describes a simple @file{.emacs} file; for more information, see
16781 @ref{Init File, , The Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}, and
16782 @ref{Init File, , The Init File, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
16783 Manual}.
16785 @node Site-wide Init
16786 @section Site-wide Initialization Files
16788 @cindex @file{default.el} init file
16789 @cindex @file{site-init.el} init file
16790 @cindex @file{site-load.el} init file
16791 In addition to your personal initialization file, Emacs automatically
16792 loads various site-wide initialization files, if they exist.  These
16793 have the same form as your @file{.emacs} file, but are loaded by
16794 everyone.
16796 Two site-wide initialization files, @file{site-load.el} and
16797 @file{site-init.el}, are loaded into Emacs and then dumped if a
16798 dumped version of Emacs is created, as is most common.  (Dumped
16799 copies of Emacs load more quickly.  However, once a file is loaded and
16800 dumped, a change to it does not lead to a change in Emacs unless you
16801 load it yourself or re-dump Emacs.  @xref{Building Emacs, , Building
16802 Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, and the
16803 @file{INSTALL} file.)
16805 Three other site-wide initialization files are loaded automatically
16806 each time you start Emacs, if they exist.  These are
16807 @file{site-start.el}, which is loaded @emph{before} your @file{.emacs}
16808 file, and @file{default.el}, and the terminal type file, which are both
16809 loaded @emph{after} your @file{.emacs} file.
16811 Settings and definitions in your @file{.emacs} file will overwrite
16812 conflicting settings and definitions in a @file{site-start.el} file,
16813 if it exists; but the settings and definitions in a @file{default.el}
16814 or terminal type file will overwrite those in your @file{.emacs} file.
16815 (You can prevent interference from a terminal type file by setting
16816 @code{term-file-prefix} to @code{nil}.  @xref{Simple Extension, , A
16817 Simple Extension}.)
16819 @c Rewritten to avoid overfull hbox.
16820 The @file{INSTALL} file that comes in the distribution contains
16821 descriptions of the @file{site-init.el} and @file{site-load.el} files.
16823 The @file{loadup.el}, @file{startup.el}, and @file{loaddefs.el} files
16824 control loading.  These files are in the @file{lisp} directory of the
16825 Emacs distribution and are worth perusing.
16827 The @file{loaddefs.el} file contains a good many suggestions as to
16828 what to put into your own @file{.emacs} file, or into a site-wide
16829 initialization file.
16831 @node defcustom
16832 @section Specifying Variables using @code{defcustom}
16833 @findex defcustom
16835 You can specify variables using @code{defcustom} so that you and
16836 others can then use Emacs's @code{customize} feature to set their
16837 values.  (You cannot use @code{customize} to write function
16838 definitions; but you can write @code{defuns} in your @file{.emacs}
16839 file.  Indeed, you can write any Lisp expression in your @file{.emacs}
16840 file.)
16842 The @code{customize} feature depends on the @code{defcustom} macro.
16843 Although you can use @code{defvar} or @code{setq} for variables that
16844 users set, the @code{defcustom} macro is designed for the job.
16846 You can use your knowledge of @code{defvar} for writing the
16847 first three arguments for @code{defcustom}.  The first argument to
16848 @code{defcustom} is the name of the variable.  The second argument is
16849 the variable's initial value, if any; and this value is set only if
16850 the value has not already been set.  The third argument is the
16851 documentation.
16853 The fourth and subsequent arguments to @code{defcustom} specify types
16854 and options; these are not featured in @code{defvar}.  (These
16855 arguments are optional.)
16857 Each of these arguments consists of a keyword followed by a value.
16858 Each keyword starts with the colon character @samp{:}.
16860 @need 1250
16861 For example, the customizable user option variable
16862 @code{text-mode-hook} looks like this:
16864 @smallexample
16865 @group
16866 (defcustom text-mode-hook nil
16867   "Normal hook run when entering Text mode and many related modes."
16868   :type 'hook
16869   :options '(turn-on-auto-fill flyspell-mode)
16870   :group 'wp)
16871 @end group
16872 @end smallexample
16874 @noindent
16875 The name of the variable is @code{text-mode-hook}; it has no default
16876 value; and its documentation string tells you what it does.
16878 The @code{:type} keyword tells Emacs the kind of data to which
16879 @code{text-mode-hook} should be set and how to display the value in a
16880 Customization buffer.
16882 The @code{:options} keyword specifies a suggested list of values for
16883 the variable.  Usually, @code{:options} applies to a hook.
16884 The list is only a suggestion; it is not exclusive; a person who sets
16885 the variable may set it to other values; the list shown following the
16886 @code{:options} keyword is intended to offer convenient choices to a
16887 user.
16889 Finally, the @code{:group} keyword tells the Emacs Customization
16890 command in which group the variable is located.  This tells where to
16891 find it.
16893 The @code{defcustom} macro recognizes more than a dozen keywords.
16894 For more information, see @ref{Customization, , Writing Customization
16895 Definitions, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
16897 Consider @code{text-mode-hook} as an example.
16899 There are two ways to customize this variable.  You can use the
16900 customization command or write the appropriate expressions yourself.
16902 @need 800
16903 Using the customization command,  you can type:
16905 @smallexample
16906 M-x customize
16907 @end smallexample
16909 @noindent
16910 and find that the group for editing files of data is called ``data''.
16911 Enter that group.  Text Mode Hook is the first member.  You can click
16912 on its various options, such as @code{turn-on-auto-fill}, to set the
16913 values.  After you click on the button to
16915 @smallexample
16916 Save for Future Sessions
16917 @end smallexample
16919 @noindent
16920 Emacs will write an expression into your @file{.emacs} file.
16921 It will look like this:
16923 @smallexample
16924 @group
16925 (custom-set-variables
16926   ;; custom-set-variables was added by Custom.
16927   ;; If you edit it by hand, you could mess it up, so be careful.
16928   ;; Your init file should contain only one such instance.
16929   ;; If there is more than one, they won't work right.
16930  '(text-mode-hook (quote (turn-on-auto-fill text-mode-hook-identify))))
16931 @end group
16932 @end smallexample
16934 @noindent
16935 (The @code{text-mode-hook-identify} function tells
16936 @code{toggle-text-mode-auto-fill} which buffers are in Text mode.
16937 It comes on automatically.)
16939 The @code{custom-set-variables} function works somewhat differently
16940 than a @code{setq}.  While I have never learned the differences, I
16941 modify the @code{custom-set-variables} expressions in my @file{.emacs}
16942 file by hand:  I make the changes in what appears to me to be a
16943 reasonable manner and have not had any problems.  Others prefer to use
16944 the Customization command and let Emacs do the work for them.
16946 Another @code{custom-set-@dots{}} function is @code{custom-set-faces}.
16947 This function sets the various font faces.  Over time, I have set a
16948 considerable number of faces.  Some of the time, I re-set them using
16949 @code{customize}; other times, I simply edit the
16950 @code{custom-set-faces} expression in my @file{.emacs} file itself.
16952 The second way to customize your @code{text-mode-hook} is to set it
16953 yourself in your @file{.emacs} file using code that has nothing to do
16954 with the @code{custom-set-@dots{}} functions.
16956 @need 800
16957 When you do this, and later use @code{customize}, you will see a
16958 message that says
16960 @smallexample
16961 CHANGED outside Customize; operating on it here may be unreliable.
16962 @end smallexample
16964 @need 800
16965 This message is only a warning.  If you click on the button to
16967 @smallexample
16968 Save for Future Sessions
16969 @end smallexample
16971 @noindent
16972 Emacs will write a @code{custom-set-@dots{}} expression near the end
16973 of your @file{.emacs} file that will be evaluated after your
16974 hand-written expression.  It will, therefore, overrule your
16975 hand-written expression.  No harm will be done.  When you do this,
16976 however, be careful to remember which expression is active; if you
16977 forget, you may confuse yourself.
16979 So long as you remember where the values are set, you will have no
16980 trouble.  In any event, the values are always set in your
16981 initialization file, which is usually called @file{.emacs}.
16983 I myself use @code{customize} for hardly anything.  Mostly, I write
16984 expressions myself.
16986 @findex defsubst
16987 @findex defconst
16988 Incidentally, to be more complete concerning defines:  @code{defsubst}
16989 defines an inline function.  The syntax is just like that of
16990 @code{defun}.  @code{defconst} defines a symbol as a constant.  The
16991 intent is that neither programs nor users should ever change a value
16992 set by @code{defconst}.  (You can change it; the value set is a
16993 variable; but please do not.)
16995 @node Beginning init File
16996 @section Beginning a @file{.emacs} File
16997 @cindex @file{.emacs} file, beginning of
16999 When you start Emacs, it loads your @file{.emacs} file unless you tell
17000 it not to by specifying @samp{-q} on the command line.  (The
17001 @code{emacs -q} command gives you a plain, out-of-the-box Emacs.)
17003 A @file{.emacs} file contains Lisp expressions.  Often, these are no
17004 more than expressions to set values; sometimes they are function
17005 definitions.
17007 @xref{Init File, , The Init File @file{~/.emacs}, emacs, The GNU Emacs
17008 Manual}, for a short description of initialization files.
17010 This chapter goes over some of the same ground, but is a walk among
17011 extracts from a complete, long-used @file{.emacs} file---my own.
17013 The first part of the file consists of comments: reminders to myself.
17014 By now, of course, I remember these things, but when I started, I did
17015 not.
17017 @need 1200
17018 @smallexample
17019 @group
17020 ;;;; Bob's .emacs file
17021 ; Robert J. Chassell
17022 ; 26 September 1985
17023 @end group
17024 @end smallexample
17026 @noindent
17027 Look at that date!  I started this file a long time ago.  I have been
17028 adding to it ever since.
17030 @smallexample
17031 @group
17032 ; Each section in this file is introduced by a
17033 ; line beginning with four semicolons; and each
17034 ; entry is introduced by a line beginning with
17035 ; three semicolons.
17036 @end group
17037 @end smallexample
17039 @noindent
17040 This describes the usual conventions for comments in Emacs Lisp.
17041 Everything on a line that follows a semicolon is a comment.  Two,
17042 three, and four semicolons are used as subsection and section markers.
17043 (@xref{Comments, ,, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for
17044 more about comments.)
17046 @smallexample
17047 @group
17048 ;;;; The Help Key
17049 ; Control-h is the help key;
17050 ; after typing control-h, type a letter to
17051 ; indicate the subject about which you want help.
17052 ; For an explanation of the help facility,
17053 ; type control-h two times in a row.
17054 @end group
17055 @end smallexample
17057 @noindent
17058 Just remember: type @kbd{C-h} two times for help.
17060 @smallexample
17061 @group
17062 ; To find out about any mode, type control-h m
17063 ; while in that mode.  For example, to find out
17064 ; about mail mode, enter mail mode and then type
17065 ; control-h m.
17066 @end group
17067 @end smallexample
17069 @noindent
17070 ``Mode help'', as I call this, is very helpful.  Usually, it tells you
17071 all you need to know.
17073 Of course, you don't need to include comments like these in your
17074 @file{.emacs} file.  I included them in mine because I kept forgetting
17075 about Mode help or the conventions for comments---but I was able to
17076 remember to look here to remind myself.
17078 @node Text and Auto-fill
17079 @section Text and Auto Fill Mode
17081 Now we come to the part that turns on Text mode and
17082 Auto Fill mode.
17084 @smallexample
17085 @group
17086 ;;; Text mode and Auto Fill mode
17087 ;; The next two lines put Emacs into Text mode
17088 ;; and Auto Fill mode, and are for writers who
17089 ;; want to start writing prose rather than code.
17090 (setq-default major-mode 'text-mode)
17091 (add-hook 'text-mode-hook 'turn-on-auto-fill)
17092 @end group
17093 @end smallexample
17095 Here is the first part of this @file{.emacs} file that does something
17096 besides remind a forgetful human!
17098 The first of the two lines in parentheses tells Emacs to turn on Text
17099 mode when you find a file, @emph{unless} that file should go into some
17100 other mode, such as C mode.
17102 @cindex Per-buffer, local variables list
17103 @cindex Local variables list, per-buffer,
17104 @cindex Automatic mode selection
17105 @cindex Mode selection, automatic
17106 When Emacs reads a file, it looks at the extension to the file name,
17107 if any.  (The extension is the part that comes after a @samp{.}.)  If
17108 the file ends with a @samp{.c} or @samp{.h} extension then Emacs turns
17109 on C mode.  Also, Emacs looks at first nonblank line of the file; if
17110 the line says @w{@samp{-*- C -*-}}, Emacs turns on C mode.  Emacs
17111 possesses a list of extensions and specifications that it uses
17112 automatically.  In addition, Emacs looks near the last page for a
17113 per-buffer, local variables list, if any.
17115 @ifinfo
17116 @xref{Choosing Modes, , How Major Modes are Chosen, emacs, The GNU
17117 Emacs Manual}.
17119 @xref{File Variables, , Local Variables in Files, emacs, The GNU Emacs
17120 Manual}.
17121 @end ifinfo
17122 @iftex
17123 See sections ``How Major Modes are Chosen'' and ``Local Variables in
17124 Files'' in @cite{The GNU Emacs Manual}.
17125 @end iftex
17127 Now, back to the @file{.emacs} file.
17129 @need 800
17130 Here is the line again; how does it work?
17132 @cindex Text Mode turned on
17133 @smallexample
17134 (setq major-mode 'text-mode)
17135 @end smallexample
17137 @noindent
17138 This line is a short, but complete Emacs Lisp expression.
17140 We are already familiar with @code{setq}.  It sets the following variable,
17141 @code{major-mode}, to the subsequent value, which is @code{text-mode}.
17142 The single quote mark before @code{text-mode} tells Emacs to deal directly
17143 with the @code{text-mode} symbol, not with whatever it might stand for.
17144 @xref{set & setq, , Setting the Value of a Variable},
17145 for a reminder of how @code{setq} works.
17146 The main point is that there is no difference between the procedure you
17147 use to set a value in your @file{.emacs} file and the procedure you use
17148 anywhere else in Emacs.
17150 @need 800
17151 Here is the next line:
17153 @cindex Auto Fill mode turned on
17154 @findex add-hook
17155 @smallexample
17156 (add-hook 'text-mode-hook 'turn-on-auto-fill)
17157 @end smallexample
17159 @noindent
17160 In this line, the @code{add-hook} command adds
17161 @code{turn-on-auto-fill} to the variable.
17163 @code{turn-on-auto-fill} is the name of a program, that, you guessed
17164 it!, turns on Auto Fill mode.
17166 Every time Emacs turns on Text mode, Emacs runs the commands hooked
17167 onto Text mode.  So every time Emacs turns on Text mode, Emacs also
17168 turns on Auto Fill mode.
17170 In brief, the first line causes Emacs to enter Text mode when you edit a
17171 file, unless the file name extension, a first non-blank line, or local
17172 variables to tell Emacs otherwise.
17174 Text mode among other actions, sets the syntax table to work
17175 conveniently for writers.  In Text mode, Emacs considers an apostrophe
17176 as part of a word like a letter; but Emacs does not consider a period
17177 or a space as part of a word.  Thus, @kbd{M-f} moves you over
17178 @samp{it's}.  On the other hand, in C mode, @kbd{M-f} stops just after
17179 the @samp{t} of @samp{it's}.
17181 The second line causes Emacs to turn on Auto Fill mode when it turns
17182 on Text mode.  In Auto Fill mode, Emacs automatically breaks a line
17183 that is too wide and brings the excessively wide part of the line down
17184 to the next line.  Emacs breaks lines between words, not within them.
17186 When Auto Fill mode is turned off, lines continue to the right as you
17187 type them.  Depending on how you set the value of
17188 @code{truncate-lines}, the words you type either disappear off the
17189 right side of the screen, or else are shown, in a rather ugly and
17190 unreadable manner, as a continuation line on the screen.
17192 @need 1250
17193 In addition, in this part of my @file{.emacs} file, I tell the Emacs
17194 fill commands to insert two spaces after a colon:
17196 @smallexample
17197 (setq colon-double-space t)
17198 @end smallexample
17200 @node Mail Aliases
17201 @section Mail Aliases
17203 Here is a @code{setq} that turns on mail aliases, along with more
17204 reminders.
17206 @smallexample
17207 @group
17208 ;;; Mail mode
17209 ; To enter mail mode, type 'C-x m'
17210 ; To enter RMAIL (for reading mail),
17211 ; type 'M-x rmail'
17212 (setq mail-aliases t)
17213 @end group
17214 @end smallexample
17216 @cindex Mail aliases
17217 @noindent
17218 This @code{setq} command sets the value of the variable
17219 @code{mail-aliases} to @code{t}.  Since @code{t} means true, the line
17220 says, in effect, ``Yes, use mail aliases.''
17222 Mail aliases are convenient short names for long email addresses or
17223 for lists of email addresses.  The file where you keep your aliases
17224 is @file{~/.mailrc}.  You write an alias like this:
17226 @smallexample
17227 alias geo george@@foobar.wiz.edu
17228 @end smallexample
17230 @noindent
17231 When you write a message to George, address it to @samp{geo}; the
17232 mailer will automatically expand @samp{geo} to the full address.
17234 @node Indent Tabs Mode
17235 @section Indent Tabs Mode
17236 @cindex Tabs, preventing
17237 @findex indent-tabs-mode
17239 By default, Emacs inserts tabs in place of multiple spaces when it
17240 formats a region.  (For example, you might indent many lines of text
17241 all at once with the @code{indent-region} command.)  Tabs look fine on
17242 a terminal or with ordinary printing, but they produce badly indented
17243 output when you use @TeX{} or Texinfo since @TeX{} ignores tabs.
17245 @need 1250
17246 The following turns off Indent Tabs mode:
17248 @smallexample
17249 @group
17250 ;;; Prevent Extraneous Tabs
17251 (setq-default indent-tabs-mode nil)
17252 @end group
17253 @end smallexample
17255 Note that this line uses @code{setq-default} rather than the
17256 @code{setq} command that we have seen before.  The @code{setq-default}
17257 command sets values only in buffers that do not have their own local
17258 values for the variable.
17260 @ifinfo
17261 @xref{Just Spaces, , Tabs vs.@: Spaces, emacs, The GNU Emacs Manual}.
17263 @xref{File Variables, , Local Variables in Files, emacs, The GNU Emacs
17264 Manual}.
17265 @end ifinfo
17266 @iftex
17267 See sections ``Tabs vs.@: Spaces'' and ``Local Variables in
17268 Files'' in @cite{The GNU Emacs Manual}.
17269 @end iftex
17271 @need 1700
17272 @node Keybindings
17273 @section Some Keybindings
17275 Now for some personal keybindings:
17277 @smallexample
17278 @group
17279 ;;; Compare windows
17280 (global-set-key "\C-cw" 'compare-windows)
17281 @end group
17282 @end smallexample
17284 @findex compare-windows
17285 @code{compare-windows} is a nifty command that compares the text in
17286 your current window with text in the next window.  It makes the
17287 comparison by starting at point in each window, moving over text in
17288 each window as far as they match.  I use this command all the time.
17290 This also shows how to set a key globally, for all modes.
17292 @cindex Setting a key globally
17293 @cindex Global set key
17294 @cindex Key setting globally
17295 @findex global-set-key
17296 The command is @code{global-set-key}.  It is followed by the
17297 keybinding.  In a @file{.emacs} file, the keybinding is written as
17298 shown: @code{\C-c} stands for Control-C, which means to press the
17299 control key and the @key{c} key at the same time.  The @code{w} means
17300 to press the @key{w} key.  The keybinding is surrounded by double
17301 quotation marks.  In documentation, you would write this as
17302 @w{@kbd{C-c w}}.  (If you were binding a @key{META} key, such as
17303 @kbd{M-c}, rather than a @key{CTRL} key, you would write
17304 @w{@code{\M-c}} in your @file{.emacs} file.  @xref{Init Rebinding, ,
17305 Rebinding Keys in Your Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}, for
17306 details.)
17308 The command invoked by the keys is @code{compare-windows}.  Note that
17309 @code{compare-windows} is preceded by a single quote; otherwise, Emacs
17310 would first try to evaluate the symbol to determine its value.
17312 These three things, the double quotation marks, the backslash before
17313 the @samp{C}, and the single quote mark are necessary parts of
17314 keybinding that I tend to forget.  Fortunately, I have come to
17315 remember that I should look at my existing @file{.emacs} file, and
17316 adapt what is there.
17318 As for the keybinding itself: @kbd{C-c w}.  This combines the prefix
17319 key, @kbd{C-c}, with a single character, in this case, @kbd{w}.  This
17320 set of keys, @kbd{C-c} followed by a single character, is strictly
17321 reserved for individuals' own use.  (I call these @dfn{own} keys, since
17322 these are for my own use.)  You should always be able to create such a
17323 keybinding for your own use without stomping on someone else's
17324 keybinding.  If you ever write an extension to Emacs, please avoid
17325 taking any of these keys for public use.  Create a key like @kbd{C-c
17326 C-w} instead.  Otherwise, we will run out of own keys.
17328 @need 1250
17329 Here is another keybinding, with a comment:
17331 @smallexample
17332 @group
17333 ;;; Keybinding for 'occur'
17334 ; I use occur a lot, so let's bind it to a key:
17335 (global-set-key "\C-co" 'occur)
17336 @end group
17337 @end smallexample
17339 @findex occur
17340 The @code{occur} command shows all the lines in the current buffer
17341 that contain a match for a regular expression.  Matching lines are
17342 shown in a buffer called @file{*Occur*}.  That buffer serves as a menu
17343 to jump to occurrences.
17345 @findex global-unset-key
17346 @cindex Unbinding key
17347 @cindex Key unbinding
17348 @need 1250
17349 Here is how to unbind a key, so it does not
17350 work:
17352 @smallexample
17353 @group
17354 ;;; Unbind 'C-x f'
17355 (global-unset-key "\C-xf")
17356 @end group
17357 @end smallexample
17359 There is a reason for this unbinding: I found I inadvertently typed
17360 @w{@kbd{C-x f}} when I meant to type @kbd{C-x C-f}.  Rather than find a
17361 file, as I intended, I accidentally set the width for filled text,
17362 almost always to a width I did not want.  Since I hardly ever reset my
17363 default width, I simply unbound the key.
17365 @findex list-buffers, @r{rebound}
17366 @findex buffer-menu, @r{bound to key}
17367 @need 1250
17368 The following rebinds an existing key:
17370 @smallexample
17371 @group
17372 ;;; Rebind 'C-x C-b' for 'buffer-menu'
17373 (global-set-key "\C-x\C-b" 'buffer-menu)
17374 @end group
17375 @end smallexample
17377 By default, @kbd{C-x C-b} runs the
17378 @code{list-buffers} command.  This command lists
17379 your buffers in @emph{another} window.  Since I
17380 almost always want to do something in that
17381 window, I prefer the  @code{buffer-menu}
17382 command, which not only lists the buffers,
17383 but moves point into that window.
17385 @node Keymaps
17386 @section Keymaps
17387 @cindex Keymaps
17388 @cindex Rebinding keys
17390 Emacs uses @dfn{keymaps} to record which keys call which commands.
17391 When you use @code{global-set-key} to set the keybinding for a single
17392 command in all parts of Emacs, you are specifying the keybinding in
17393 @code{current-global-map}.
17395 Specific modes, such as C mode or Text mode, have their own keymaps;
17396 the mode-specific keymaps override the global map that is shared by
17397 all buffers.
17399 The @code{global-set-key} function binds, or rebinds, the global
17400 keymap.  For example, the following binds the key @kbd{C-x C-b} to the
17401 function @code{buffer-menu}:
17403 @smallexample
17404 (global-set-key "\C-x\C-b" 'buffer-menu)
17405 @end smallexample
17407 Mode-specific keymaps are bound using the @code{define-key} function,
17408 which takes a specific keymap as an argument, as well as the key and
17409 the command.  For example, my @file{.emacs} file contains the
17410 following expression to bind the @code{texinfo-insert-@@group} command
17411 to @kbd{C-c C-c g}:
17413 @smallexample
17414 @group
17415 (define-key texinfo-mode-map "\C-c\C-cg" 'texinfo-insert-@@group)
17416 @end group
17417 @end smallexample
17419 @noindent
17420 The @code{texinfo-insert-@@group} function itself is a little extension
17421 to Texinfo mode that inserts @samp{@@group} into a Texinfo file.  I
17422 use this command all the time and prefer to type the three strokes
17423 @kbd{C-c C-c g} rather than the six strokes @kbd{@@ g r o u p}.
17424 (@samp{@@group} and its matching @samp{@@end group} are commands that
17425 keep all enclosed text together on one page; many multi-line examples
17426 in this book are surrounded by @samp{@@group @dots{} @@end group}.)
17428 @need 1250
17429 Here is the @code{texinfo-insert-@@group} function definition:
17431 @smallexample
17432 @group
17433 (defun texinfo-insert-@@group ()
17434   "Insert the string @@group in a Texinfo buffer."
17435   (interactive)
17436   (beginning-of-line)
17437   (insert "@@group\n"))
17438 @end group
17439 @end smallexample
17441 (Of course, I could have used Abbrev mode to save typing, rather than
17442 write a function to insert a word; but I prefer key strokes consistent
17443 with other Texinfo mode key bindings.)
17445 You will see numerous @code{define-key} expressions in
17446 @file{loaddefs.el} as well as in the various mode libraries, such as
17447 @file{cc-mode.el} and @file{lisp-mode.el}.
17449 @xref{Key Bindings, , Customizing Key Bindings, emacs, The GNU Emacs
17450 Manual}, and @ref{Keymaps, , Keymaps, elisp, The GNU Emacs Lisp
17451 Reference Manual}, for more information about keymaps.
17453 @node Loading Files
17454 @section Loading Files
17455 @cindex Loading files
17456 @c findex load
17458 Many people in the GNU Emacs community have written extensions to
17459 Emacs.  As time goes by, these extensions are often included in new
17460 releases.  For example, the Calendar and Diary packages are now part
17461 of the standard GNU Emacs, as is Calc.
17463 You can use a @code{load} command to evaluate a complete file and
17464 thereby install all the functions and variables in the file into Emacs.
17465 For example:
17467 @c (auto-compression-mode t)
17469 @smallexample
17470 (load "~/emacs/slowsplit")
17471 @end smallexample
17473 This evaluates, i.e., loads, the @file{slowsplit.el} file or if it
17474 exists, the faster, byte compiled @file{slowsplit.elc} file from the
17475 @file{emacs} sub-directory of your home directory.  The file contains
17476 the function @code{split-window-quietly}, which John Robinson wrote in
17477 1989.
17479 The @code{split-window-quietly} function splits a window with the
17480 minimum of redisplay.  I installed it in 1989 because it worked well
17481 with the slow 1200 baud terminals I was then using.  Nowadays, I only
17482 occasionally come across such a slow connection, but I continue to use
17483 the function because I like the way it leaves the bottom half of a
17484 buffer in the lower of the new windows and the top half in the upper
17485 window.
17487 @need 1250
17488 To replace the key binding for the default
17489 @code{split-window-vertically}, you must also unset that key and bind
17490 the keys to @code{split-window-quietly}, like this:
17492 @smallexample
17493 @group
17494 (global-unset-key "\C-x2")
17495 (global-set-key "\C-x2" 'split-window-quietly)
17496 @end group
17497 @end smallexample
17499 @vindex load-path
17500 If you load many extensions, as I do, then instead of specifying the
17501 exact location of the extension file, as shown above, you can specify
17502 that directory as part of Emacs's @code{load-path}.  Then, when Emacs
17503 loads a file, it will search that directory as well as its default
17504 list of directories.  (The default list is specified in @file{paths.h}
17505 when Emacs is built.)
17507 @need 1250
17508 The following command adds your @file{~/emacs} directory to the
17509 existing load path:
17511 @smallexample
17512 @group
17513 ;;; Emacs Load Path
17514 (setq load-path (cons "~/emacs" load-path))
17515 @end group
17516 @end smallexample
17518 Incidentally, @code{load-library} is an interactive interface to the
17519 @code{load} function.  The complete function looks like this:
17521 @findex load-library
17522 @smallexample
17523 @group
17524 (defun load-library (library)
17525   "Load the Emacs Lisp library named LIBRARY.
17526 This is an interface to the function `load'.  LIBRARY is searched
17527 for in `load-path', both with and without `load-suffixes' (as
17528 well as `load-file-rep-suffixes').
17530 See Info node `(emacs)Lisp Libraries' for more details.
17531 See `load-file' for a different interface to `load'."
17532   (interactive
17533    (list (completing-read "Load library: "
17534                           (apply-partially 'locate-file-completion-table
17535                                            load-path
17536                                            (get-load-suffixes)))))
17537   (load library))
17538 @end group
17539 @end smallexample
17541 The name of the function, @code{load-library}, comes from the use of
17542 ``library'' as a conventional synonym for ``file''.  The source for the
17543 @code{load-library} command is in the @file{files.el} library.
17545 Another interactive command that does a slightly different job is
17546 @code{load-file}.  @xref{Lisp Libraries, , Libraries of Lisp Code for
17547 Emacs, emacs, The GNU Emacs Manual}, for information on the
17548 distinction between @code{load-library} and this command.
17550 @node Autoload
17551 @section Autoloading
17552 @findex autoload
17554 Instead of installing a function by loading the file that contains it,
17555 or by evaluating the function definition, you can make the function
17556 available but not actually install it until it is first called.  This
17557 is called @dfn{autoloading}.
17559 When you execute an autoloaded function, Emacs automatically evaluates
17560 the file that contains the definition, and then calls the function.
17562 Emacs starts quicker with autoloaded functions, since their libraries
17563 are not loaded right away; but you need to wait a moment when you
17564 first use such a function, while its containing file is evaluated.
17566 Rarely used functions are frequently autoloaded.  The
17567 @file{loaddefs.el} library contains thousands of autoloaded functions,
17568 from @code{5x5} to @code{zone}.  Of course, you may
17569 come to use a rare function frequently.  When you do, you should
17570 load that function's file with a @code{load} expression in your
17571 @file{.emacs} file.
17573 In my @file{.emacs} file, I load 14 libraries that contain functions
17574 that would otherwise be autoloaded.  (Actually, it would have been
17575 better to include these files in my dumped Emacs, but I forgot.
17576 @xref{Building Emacs, , Building Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp
17577 Reference Manual}, and the @file{INSTALL} file for more about
17578 dumping.)
17580 You may also want to include autoloaded expressions in your @file{.emacs}
17581 file.  @code{autoload} is a built-in function that takes up to five
17582 arguments, the final three of which are optional.  The first argument
17583 is the name of the function to be autoloaded; the second is the name
17584 of the file to be loaded.  The third argument is documentation for the
17585 function, and the fourth tells whether the function can be called
17586 interactively.  The fifth argument tells what type of
17587 object---@code{autoload} can handle a keymap or macro as well as a
17588 function (the default is a function).
17590 @need 800
17591 Here is a typical example:
17593 @smallexample
17594 @group
17595 (autoload 'html-helper-mode
17596   "html-helper-mode" "Edit HTML documents" t)
17597 @end group
17598 @end smallexample
17600 @noindent
17601 (@code{html-helper-mode} is an older alternative to @code{html-mode},
17602 which is a standard part of the distribution.)
17604 @noindent
17605 This expression autoloads the @code{html-helper-mode} function.  It
17606 takes it from the @file{html-helper-mode.el} file (or from the byte
17607 compiled version @file{html-helper-mode.elc}, if that exists.)  The
17608 file must be located in a directory specified by @code{load-path}.
17609 The documentation says that this is a mode to help you edit documents
17610 written in the HyperText Markup Language.  You can call this mode
17611 interactively by typing @kbd{M-x html-helper-mode}.  (You need to
17612 duplicate the function's regular documentation in the autoload
17613 expression because the regular function is not yet loaded, so its
17614 documentation is not available.)
17616 @xref{Autoload, , Autoload, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
17617 Manual}, for more information.
17619 @node Simple Extension
17620 @section A Simple Extension: @code{line-to-top-of-window}
17621 @findex line-to-top-of-window
17622 @cindex Simple extension in @file{.emacs} file
17624 Here is a simple extension to Emacs that moves the line point is on to
17625 the top of the window.  I use this all the time, to make text easier
17626 to read.
17628 You can put the following code into a separate file and then load it
17629 from your @file{.emacs} file, or you can include it within your
17630 @file{.emacs} file.
17632 @need 1250
17633 Here is the definition:
17635 @smallexample
17636 @group
17637 ;;; Line to top of window;
17638 ;;; replace three keystroke sequence  C-u 0 C-l
17639 (defun line-to-top-of-window ()
17640   "Move the line point is on to top of window."
17641   (interactive)
17642   (recenter 0))
17643 @end group
17644 @end smallexample
17646 @need 1250
17647 Now for the keybinding.
17649 Nowadays, function keys as well as mouse button events and
17650 non-@sc{ascii} characters are written within square brackets, without
17651 quotation marks.  (In Emacs version 18 and before, you had to write
17652 different function key bindings for each different make of terminal.)
17654 I bind @code{line-to-top-of-window} to my @key{F6} function key like
17655 this:
17657 @smallexample
17658 (global-set-key [f6] 'line-to-top-of-window)
17659 @end smallexample
17661 For more information, see @ref{Init Rebinding, , Rebinding Keys in
17662 Your Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}.
17664 @cindex Conditional 'twixt two versions of Emacs
17665 @cindex Version of Emacs, choosing
17666 @cindex Emacs version, choosing
17667 If you run two versions of GNU Emacs, such as versions 22 and 23, and
17668 use one @file{.emacs} file, you can select which code to evaluate with
17669 the following conditional:
17671 @smallexample
17672 @group
17673 (cond
17674  ((= 22 emacs-major-version)
17675   ;; evaluate version 22 code
17676   ( @dots{} ))
17677  ((= 23 emacs-major-version)
17678   ;; evaluate version 23 code
17679   ( @dots{} )))
17680 @end group
17681 @end smallexample
17683 For example, recent versions blink
17684 their cursors by default.  I hate such blinking, as well as other
17685 features, so I placed the following in my @file{.emacs}
17686 file@footnote{When I start instances of Emacs that do not load my
17687 @file{.emacs} file or any site file, I also turn off blinking:
17689 @smallexample
17690 emacs -q --no-site-file -eval '(blink-cursor-mode nil)'
17692 @exdent Or nowadays, using an even more sophisticated set of options,
17694 emacs -Q -D
17695 @end smallexample
17698 @smallexample
17699 @group
17700 (when (>= emacs-major-version 21)
17701   (blink-cursor-mode 0)
17702   ;; Insert newline when you press 'C-n' (next-line)
17703   ;; at the end of the buffer
17704   (setq next-line-add-newlines t)
17705 @end group
17706 @group
17707   ;; Turn on image viewing
17708   (auto-image-file-mode t)
17709 @end group
17710 @group
17711   ;; Turn on menu bar (this bar has text)
17712   ;; (Use numeric argument to turn on)
17713   (menu-bar-mode 1)
17714 @end group
17715 @group
17716   ;; Turn off tool bar (this bar has icons)
17717   ;; (Use numeric argument to turn on)
17718   (tool-bar-mode nil)
17719 @end group
17720 @group
17721   ;; Turn off tooltip mode for tool bar
17722   ;; (This mode causes icon explanations to pop up)
17723   ;; (Use numeric argument to turn on)
17724   (tooltip-mode nil)
17725   ;; If tooltips turned on, make tips appear promptly
17726   (setq tooltip-delay 0.1)  ; default is 0.7 second
17727    )
17728 @end group
17729 @end smallexample
17731 @node X11 Colors
17732 @section X11 Colors
17734 You can specify colors when you use Emacs with the MIT X Windowing
17735 system.
17737 I dislike the default colors and specify my own.
17739 @need 1250
17740 Here are the expressions in my @file{.emacs}
17741 file that set values:
17743 @smallexample
17744 @group
17745 ;; Set cursor color
17746 (set-cursor-color "white")
17748 ;; Set mouse color
17749 (set-mouse-color "white")
17751 ;; Set foreground and background
17752 (set-foreground-color "white")
17753 (set-background-color "darkblue")
17754 @end group
17756 @group
17757 ;;; Set highlighting colors for isearch and drag
17758 (set-face-foreground 'highlight "white")
17759 (set-face-background 'highlight "blue")
17760 @end group
17762 @group
17763 (set-face-foreground 'region "cyan")
17764 (set-face-background 'region "blue")
17765 @end group
17767 @group
17768 (set-face-foreground 'secondary-selection "skyblue")
17769 (set-face-background 'secondary-selection "darkblue")
17770 @end group
17772 @group
17773 ;; Set calendar highlighting colors
17774 (add-hook 'calendar-load-hook
17775       (lambda ()
17776         (set-face-foreground 'diary-face   "skyblue")
17777         (set-face-background 'holiday-face "slate blue")
17778         (set-face-foreground 'holiday-face "white")))
17779 @end group
17780 @end smallexample
17782 The various shades of blue soothe my eye and prevent me from seeing
17783 the screen flicker.
17785 Alternatively, I could have set my specifications in various X
17786 initialization files.  For example, I could set the foreground,
17787 background, cursor, and pointer (i.e., mouse) colors in my
17788 @file{~/.Xresources} file like this:
17790 @smallexample
17791 @group
17792 Emacs*foreground:   white
17793 Emacs*background:   darkblue
17794 Emacs*cursorColor:  white
17795 Emacs*pointerColor: white
17796 @end group
17797 @end smallexample
17799 In any event, since it is not part of Emacs, I set the root color of
17800 my X window in my @file{~/.xinitrc} file, like this@footnote{I also
17801 run more modern window managers, such as Enlightenment, Gnome, or KDE;
17802 in those cases, I often specify an image rather than a plain color.}:
17804 @smallexample
17805 xsetroot -solid Navy -fg white &
17806 @end smallexample
17808 @need 1700
17809 @node Miscellaneous
17810 @section Miscellaneous Settings for a @file{.emacs} File
17812 @need 1250
17813 Here are a few miscellaneous settings:
17814 @sp 1
17816 @itemize @minus
17817 @item
17818 Set the shape and color of the mouse cursor:
17820 @smallexample
17821 @group
17822 ; Cursor shapes are defined in
17823 ; '/usr/include/X11/cursorfont.h';
17824 ; for example, the 'target' cursor is number 128;
17825 ; the 'top_left_arrow' cursor is number 132.
17826 @end group
17828 @group
17829 (let ((mpointer (x-get-resource "*mpointer"
17830                                 "*emacs*mpointer")))
17831   ;; If you have not set your mouse pointer
17832   ;;     then set it, otherwise leave as is:
17833   (if (eq mpointer nil)
17834       (setq mpointer "132")) ; top_left_arrow
17835 @end group
17836 @group
17837   (setq x-pointer-shape (string-to-int mpointer))
17838   (set-mouse-color "white"))
17839 @end group
17840 @end smallexample
17842 @item
17843 Or you can set the values of a variety of features in an alist, like
17844 this:
17846 @smallexample
17847 @group
17848 (setq-default
17849  default-frame-alist
17850  '((cursor-color . "white")
17851    (mouse-color . "white")
17852    (foreground-color . "white")
17853    (background-color . "DodgerBlue4")
17854    ;; (cursor-type . bar)
17855    (cursor-type . box)
17856 @end group
17857 @group
17858    (tool-bar-lines . 0)
17859    (menu-bar-lines . 1)
17860    (width . 80)
17861    (height . 58)
17862    (font .
17863          "-Misc-Fixed-Medium-R-Normal--20-200-75-75-C-100-ISO8859-1")
17864    ))
17865 @end group
17866 @end smallexample
17868 @item
17869 Convert @kbd{@key{CTRL}-h} into @key{DEL} and @key{DEL}
17870 into @kbd{@key{CTRL}-h}.@*
17871 (Some older keyboards needed this, although I have not seen the
17872 problem recently.)
17874 @smallexample
17875 @group
17876 ;; Translate 'C-h' to <DEL>.
17877 ; (keyboard-translate ?\C-h ?\C-?)
17879 ;; Translate <DEL> to 'C-h'.
17880 (keyboard-translate ?\C-? ?\C-h)
17881 @end group
17882 @end smallexample
17884 @item Turn off a blinking cursor!
17886 @smallexample
17887 @group
17888 (if (fboundp 'blink-cursor-mode)
17889     (blink-cursor-mode -1))
17890 @end group
17891 @end smallexample
17893 @noindent
17894 or start GNU Emacs with the command @code{emacs -nbc}.
17896 @need 1250
17897 @item When using @command{grep}@*
17898 @samp{-i}@w{  }   Ignore case distinctions@*
17899 @samp{-n}@w{  }   Prefix each line of output with line number@*
17900 @samp{-H}@w{  }   Print the filename for each match.@*
17901 @samp{-e}@w{  }   Protect patterns beginning with a hyphen character, @samp{-}
17903 @smallexample
17904 (setq grep-command "grep -i -nH -e ")
17905 @end smallexample
17907 @ignore
17908 @c Evidently, no longer needed in GNU Emacs 22
17910 item Automatically uncompress compressed files when visiting them
17912 smallexample
17913 (load "uncompress")
17914 end smallexample
17916 @end ignore
17918 @item Find an existing buffer, even if it has a different name@*
17919 This avoids problems with symbolic links.
17921 @smallexample
17922 (setq find-file-existing-other-name t)
17923 @end smallexample
17925 @item Set your language environment and default input method
17927 @smallexample
17928 @group
17929 (set-language-environment "latin-1")
17930 ;; Remember you can enable or disable multilingual text input
17931 ;; with the @code{toggle-input-method'} (@kbd{C-\}) command
17932 (setq default-input-method "latin-1-prefix")
17933 @end group
17934 @end smallexample
17936 If you want to write with Chinese GB characters, set this instead:
17938 @smallexample
17939 @group
17940 (set-language-environment "Chinese-GB")
17941 (setq default-input-method "chinese-tonepy")
17942 @end group
17943 @end smallexample
17944 @end itemize
17946 @subsubheading Fixing Unpleasant Key Bindings
17947 @cindex Key bindings, fixing
17948 @cindex Bindings, key, fixing unpleasant
17950 Some systems bind keys unpleasantly.  Sometimes, for example, the
17951 @key{CTRL} key appears in an awkward spot rather than at the far left
17952 of the home row.
17954 Usually, when people fix these sorts of keybindings, they do not
17955 change their @file{~/.emacs} file.  Instead, they bind the proper keys
17956 on their consoles with the @code{loadkeys} or @code{install-keymap}
17957 commands in their boot script and then include @code{xmodmap} commands
17958 in their @file{.xinitrc} or @file{.Xsession} file for X Windows.
17960 @need 1250
17961 @noindent
17962 For a boot script:
17964 @smallexample
17965 @group
17966 loadkeys /usr/share/keymaps/i386/qwerty/emacs2.kmap.gz
17967 @exdent or
17968 install-keymap emacs2
17969 @end group
17970 @end smallexample
17972 @need 1250
17973 @noindent
17974 For a @file{.xinitrc} or @file{.Xsession} file when the @key{Caps
17975 Lock} key is at the far left of the home row:
17977 @smallexample
17978 @group
17979 # Bind the key labeled 'Caps Lock' to 'Control'
17980 # (Such a broken user interface suggests that keyboard manufacturers
17981 # think that computers are typewriters from 1885.)
17983 xmodmap -e "clear Lock"
17984 xmodmap -e "add Control = Caps_Lock"
17985 @end group
17986 @end smallexample
17988 @need 1250
17989 @noindent
17990 In a @file{.xinitrc} or @file{.Xsession} file, to convert an @key{ALT}
17991 key to a @key{META} key:
17993 @smallexample
17994 @group
17995 # Some ill designed keyboards have a key labeled ALT and no Meta
17996 xmodmap -e "keysym Alt_L = Meta_L Alt_L"
17997 @end group
17998 @end smallexample
18000 @need 1700
18001 @node Mode Line
18002 @section A Modified Mode Line
18003 @vindex mode-line-format
18004 @cindex Mode line format
18006 Finally, a feature I really like: a modified mode line.
18008 When I work over a network, I forget which machine I am using.  Also,
18009 I tend to I lose track of where I am, and which line point is on.
18011 So I reset my mode line to look like this:
18013 @smallexample
18014 -:-- foo.texi   rattlesnake:/home/bob/  Line 1  (Texinfo Fill) Top
18015 @end smallexample
18017 I am visiting a file called @file{foo.texi}, on my machine
18018 @file{rattlesnake} in my @file{/home/bob} buffer.  I am on line 1, in
18019 Texinfo mode, and am at the top of the buffer.
18021 @need 1200
18022 My @file{.emacs} file has a section that looks like this:
18024 @smallexample
18025 @group
18026 ;; Set a Mode Line that tells me which machine, which directory,
18027 ;; and which line I am on, plus the other customary information.
18028 (setq-default mode-line-format
18029  (quote
18030   (#("-" 0 1
18031      (help-echo
18032       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
18033    mode-line-mule-info
18034    mode-line-modified
18035    mode-line-frame-identification
18036    "    "
18037 @end group
18038 @group
18039    mode-line-buffer-identification
18040    "    "
18041    (:eval (substring
18042            (system-name) 0 (string-match "\\..+" (system-name))))
18043    ":"
18044    default-directory
18045    #(" " 0 1
18046      (help-echo
18047       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
18048    (line-number-mode " Line %l ")
18049    global-mode-string
18050 @end group
18051 @group
18052    #("   %[(" 0 6
18053      (help-echo
18054       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
18055    (:eval (mode-line-mode-name))
18056    mode-line-process
18057    minor-mode-alist
18058    #("%n" 0 2 (help-echo "mouse-2: widen" local-map (keymap ...)))
18059    ")%] "
18060    (-3 . "%P")
18061    ;;   "-%-"
18062    )))
18063 @end group
18064 @end smallexample
18066 @noindent
18067 Here, I redefine the default mode line.  Most of the parts are from
18068 the original; but I make a few changes.  I set the @emph{default} mode
18069 line format so as to permit various modes, such as Info, to override
18072 Many elements in the list are self-explanatory:
18073 @code{mode-line-modified} is a variable that tells whether the buffer
18074 has been modified, @code{mode-name} tells the name of the mode, and so
18075 on.  However, the format looks complicated because of two features we
18076 have not discussed.
18078 @cindex Properties, in mode line example
18079 The first string in the mode line is a dash or hyphen, @samp{-}.  In
18080 the old days, it would have been specified simply as @code{"-"}.  But
18081 nowadays, Emacs can add properties to a string, such as highlighting
18082 or, as in this case, a help feature.  If you place your mouse cursor
18083 over the hyphen, some help information appears (By default, you must
18084 wait seven-tenths of a second before the information appears.  You can
18085 change that timing by changing the value of @code{tooltip-delay}.)
18087 @need 1000
18088 The new string format has a special syntax:
18090 @smallexample
18091 #("-" 0 1 (help-echo "mouse-1: select window, ..."))
18092 @end smallexample
18094 @noindent
18095 The @code{#(} begins a list.  The first element of the list is the
18096 string itself, just one @samp{-}.  The second and third
18097 elements specify the range over which the fourth element applies.  A
18098 range starts @emph{after} a character, so a zero means the range
18099 starts just before the first character; a 1 means that the range ends
18100 just after the first character.  The third element is the property for
18101 the range.  It consists of a property list,  a
18102 property name, in this case, @samp{help-echo}, followed by a value, in this
18103 case, a string.  The second, third, and fourth elements of this new
18104 string format can be repeated.
18106 @xref{Text Properties, , Text Properties, elisp, The GNU Emacs Lisp
18107 Reference Manual}, and see @ref{Mode Line Format, , Mode Line Format,
18108 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more information.
18110 @code{mode-line-buffer-identification}
18111 displays the current buffer name.  It is a list
18112 beginning @code{(#("%12b" 0 4 @dots{}}.
18113 The @code{#(} begins the list.
18115 The @samp{"%12b"} displays the current buffer name, using the
18116 @code{buffer-name} function with which we are familiar; the @samp{12}
18117 specifies the maximum number of characters that will be displayed.
18118 When a name has fewer characters, whitespace is added to fill out to
18119 this number.  (Buffer names can and often should be longer than 12
18120 characters; this length works well in a typical 80 column wide
18121 window.)
18123 @code{:eval} says to evaluate the following form and use the result as
18124 a string to display.  In this case, the expression displays the first
18125 component of the full system name.  The end of the first component is
18126 a @samp{.} (period), so I use the @code{string-match} function to
18127 tell me the length of the first component.  The substring from the
18128 zeroth character to that length is the name of the machine.
18130 @need 1250
18131 This is the expression:
18133 @smallexample
18134 @group
18135 (:eval (substring
18136         (system-name) 0 (string-match "\\..+" (system-name))))
18137 @end group
18138 @end smallexample
18140 @samp{%[} and @samp{%]} cause a pair of square brackets
18141 to appear for each recursive editing level.  @samp{%n} says ``Narrow''
18142 when narrowing is in effect.  @samp{%P} tells you the percentage of
18143 the buffer that is above the bottom of the window, or ``Top'', ``Bottom'',
18144 or ``All''.  (A lower case @samp{p} tell you the percentage above the
18145 @emph{top} of the window.)  @samp{%-} inserts enough dashes to fill
18146 out the line.
18148 Remember, you don't have to like Emacs to like it---your own
18149 Emacs can have different colors, different commands, and different
18150 keys than a default Emacs.
18152 On the other hand, if you want to bring up a plain out-of-the-box
18153 Emacs, with no customization, type:
18155 @smallexample
18156 emacs -q
18157 @end smallexample
18159 @noindent
18160 This will start an Emacs that does @emph{not} load your
18161 @file{~/.emacs} initialization file.  A plain, default Emacs.  Nothing
18162 more.
18164 @node Debugging
18165 @chapter Debugging
18166 @cindex debugging
18168 GNU Emacs has two debuggers, @code{debug} and @code{edebug}.  The
18169 first is built into the internals of Emacs and is always with you;
18170 the second requires that you instrument a function before you can use it.
18172 Both debuggers are described extensively in @ref{Debugging, ,
18173 Debugging Lisp Programs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
18174 In this chapter, I will walk through a short example of each.
18176 @menu
18177 * debug::                       How to use the built-in debugger.
18178 * debug-on-entry::              Start debugging when you call a function.
18179 * debug-on-quit::               Start debugging when you quit with @kbd{C-g}.
18180 * edebug::                      How to use Edebug, a source level debugger.
18181 * Debugging Exercises::
18182 @end menu
18184 @node debug
18185 @section @code{debug}
18186 @findex debug
18188 Suppose you have written a function definition that is intended to
18189 return the sum of the numbers 1 through a given number.  (This is the
18190 @code{triangle} function discussed earlier.  @xref{Decrementing
18191 Example, , Example with Decrementing Counter}, for a discussion.)
18192 @c xref{Decrementing Loop,, Loop with a Decrementing Counter}, for a discussion.)
18194 However, your function definition has a bug.  You have mistyped
18195 @samp{1=} for @samp{1-}.  Here is the broken definition:
18197 @findex triangle-bugged
18198 @smallexample
18199 @group
18200 (defun triangle-bugged (number)
18201   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
18202   (let ((total 0))
18203     (while (> number 0)
18204       (setq total (+ total number))
18205       (setq number (1= number)))      ; @r{Error here.}
18206     total))
18207 @end group
18208 @end smallexample
18210 If you are reading this in Info, you can evaluate this definition in
18211 the normal fashion.  You will see @code{triangle-bugged} appear in the
18212 echo area.
18214 @need 1250
18215 Now evaluate the @code{triangle-bugged} function with an
18216 argument of 4:
18218 @smallexample
18219 (triangle-bugged 4)
18220 @end smallexample
18222 @noindent
18223 In a recent GNU Emacs, you will create and enter a @file{*Backtrace*}
18224 buffer that says:
18226 @noindent
18227 @smallexample
18228 @group
18229 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18230 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
18231   (1= number)
18232   (setq number (1= number))
18233   (while (> number 0) (setq total (+ total number))
18234         (setq number (1= number)))
18235   (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
18236     (setq number ...)) total)
18237   triangle-bugged(4)
18238 @end group
18239 @group
18240   eval((triangle-bugged 4))
18241   eval-last-sexp-1(nil)
18242   eval-last-sexp(nil)
18243   call-interactively(eval-last-sexp)
18244 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18245 @end group
18246 @end smallexample
18248 @noindent
18249 (I have reformatted this example slightly; the debugger does not fold
18250 long lines.  As usual, you can quit the debugger by typing @kbd{q} in
18251 the @file{*Backtrace*} buffer.)
18253 In practice, for a bug as simple as this, the Lisp error line will
18254 tell you what you need to know to correct the definition.  The
18255 function @code{1=} is void.
18257 @ignore
18258 @need 800
18259 In GNU Emacs 20 and before, you will see:
18261 @smallexample
18262 Symbol's function definition is void:@: 1=
18263 @end smallexample
18265 @noindent
18266 which has the same meaning as the @file{*Backtrace*} buffer line in
18267 version 21.
18268 @end ignore
18270 However, suppose you are not quite certain what is going on?
18271 You can read the complete backtrace.
18273 In this case, you need to run a recent GNU Emacs, which automatically
18274 starts the debugger that puts you in the @file{*Backtrace*} buffer; or
18275 else, you need to start the debugger manually as described below.
18277 Read the @file{*Backtrace*} buffer from the bottom up; it tells you
18278 what Emacs did that led to the error.  Emacs made an interactive call
18279 to @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}), which led to the evaluation
18280 of the @code{triangle-bugged} expression.  Each line above tells you
18281 what the Lisp interpreter evaluated next.
18283 @need 1250
18284 The third line from the top of the buffer is
18286 @smallexample
18287 (setq number (1= number))
18288 @end smallexample
18290 @noindent
18291 Emacs tried to evaluate this expression; in order to do so, it tried
18292 to evaluate the inner expression shown on the second line from the
18293 top:
18295 @smallexample
18296 (1= number)
18297 @end smallexample
18299 @need 1250
18300 @noindent
18301 This is where the error occurred; as the top line says:
18303 @smallexample
18304 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
18305 @end smallexample
18307 @noindent
18308 You can correct the mistake, re-evaluate the function definition, and
18309 then run your test again.
18311 @node debug-on-entry
18312 @section @code{debug-on-entry}
18313 @findex debug-on-entry
18315 A recent GNU Emacs starts the debugger automatically when your
18316 function has an error.
18318 @ignore
18319 GNU Emacs version 20 and before did not; it simply
18320 presented you with an error message.  You had to start the debugger
18321 manually.
18322 @end ignore
18324 Incidentally, you can start the debugger manually for all versions of
18325 Emacs; the advantage is that the debugger runs even if you do not have
18326 a bug in your code.  Sometimes your code will be free of bugs!
18328 You can enter the debugger when you call the function by calling
18329 @code{debug-on-entry}.
18331 @need 1250
18332 @noindent
18333 Type:
18335 @smallexample
18336 M-x debug-on-entry RET triangle-bugged RET
18337 @end smallexample
18339 @need 1250
18340 @noindent
18341 Now, evaluate the following:
18343 @smallexample
18344 (triangle-bugged 5)
18345 @end smallexample
18347 @noindent
18348 All versions of Emacs will create a @file{*Backtrace*} buffer and tell
18349 you that it is beginning to evaluate the @code{triangle-bugged}
18350 function:
18352 @smallexample
18353 @group
18354 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18355 Debugger entered--entering a function:
18356 * triangle-bugged(5)
18357   eval((triangle-bugged 5))
18358 @end group
18359 @group
18360   eval-last-sexp-1(nil)
18361   eval-last-sexp(nil)
18362   call-interactively(eval-last-sexp)
18363 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18364 @end group
18365 @end smallexample
18367 In the @file{*Backtrace*} buffer, type @kbd{d}.  Emacs will evaluate
18368 the first expression in @code{triangle-bugged}; the buffer will look
18369 like this:
18371 @smallexample
18372 @group
18373 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18374 Debugger entered--beginning evaluation of function call form:
18375 * (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
18376         (setq number ...)) total)
18377 * triangle-bugged(5)
18378   eval((triangle-bugged 5))
18379 @end group
18380 @group
18381   eval-last-sexp-1(nil)
18382   eval-last-sexp(nil)
18383   call-interactively(eval-last-sexp)
18384 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18385 @end group
18386 @end smallexample
18388 @noindent
18389 Now, type @kbd{d} again, eight times, slowly.  Each time you type
18390 @kbd{d}, Emacs will evaluate another expression in the function
18391 definition.
18393 @need 1750
18394 Eventually, the buffer will look like this:
18396 @smallexample
18397 @group
18398 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18399 Debugger entered--beginning evaluation of function call form:
18400 * (setq number (1= number))
18401 * (while (> number 0) (setq total (+ total number))
18402         (setq number (1= number)))
18403 @group
18404 @end group
18405 * (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
18406         (setq number ...)) total)
18407 * triangle-bugged(5)
18408   eval((triangle-bugged 5))
18409 @group
18410 @end group
18411   eval-last-sexp-1(nil)
18412   eval-last-sexp(nil)
18413   call-interactively(eval-last-sexp)
18414 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18415 @end group
18416 @end smallexample
18418 @need 1500
18419 @noindent
18420 Finally, after you type @kbd{d} two more times, Emacs will reach the
18421 error, and the top two lines of the @file{*Backtrace*} buffer will look
18422 like this:
18424 @smallexample
18425 @group
18426 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18427 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
18428 * (1= number)
18429 @dots{}
18430 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18431 @end group
18432 @end smallexample
18434 By typing @kbd{d}, you were able to step through the function.
18436 You can quit a @file{*Backtrace*} buffer by typing @kbd{q} in it; this
18437 quits the trace, but does not cancel @code{debug-on-entry}.
18439 @findex cancel-debug-on-entry
18440 To cancel the effect of @code{debug-on-entry}, call
18441 @code{cancel-debug-on-entry} and the name of the function, like this:
18443 @smallexample
18444 M-x cancel-debug-on-entry RET triangle-bugged RET
18445 @end smallexample
18447 @noindent
18448 (If you are reading this in Info, cancel @code{debug-on-entry} now.)
18450 @node debug-on-quit
18451 @section @code{debug-on-quit} and @code{(debug)}
18453 In addition to setting @code{debug-on-error} or calling @code{debug-on-entry},
18454 there are two other ways to start @code{debug}.
18456 @findex debug-on-quit
18457 You can start @code{debug} whenever you type @kbd{C-g}
18458 (@code{keyboard-quit}) by setting the variable @code{debug-on-quit} to
18459 @code{t}.  This is useful for debugging infinite loops.
18461 @need 1500
18462 @cindex @code{(debug)} in code
18463 Or, you can insert a line that says @code{(debug)} into your code
18464 where you want the debugger to start, like this:
18466 @smallexample
18467 @group
18468 (defun triangle-bugged (number)
18469   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
18470   (let ((total 0))
18471     (while (> number 0)
18472       (setq total (+ total number))
18473       (debug)                         ; @r{Start debugger.}
18474       (setq number (1= number)))      ; @r{Error here.}
18475     total))
18476 @end group
18477 @end smallexample
18479 The @code{debug} function is described in detail in @ref{Debugger, ,
18480 The Lisp Debugger, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
18482 @node edebug
18483 @section The @code{edebug} Source Level Debugger
18484 @cindex Source level debugger
18485 @findex edebug
18487 Edebug is a source level debugger.  Edebug normally displays the
18488 source of the code you are debugging, with an arrow at the left that
18489 shows which line you are currently executing.
18491 You can walk through the execution of a function, line by line, or run
18492 quickly until reaching a @dfn{breakpoint} where execution stops.
18494 Edebug is described in @ref{Edebug, , , elisp, The GNU Emacs
18495 Lisp Reference Manual}.
18497 @need 1250
18498 Here is a bugged function definition for @code{triangle-recursively}.
18499 @xref{Recursive triangle function, , Recursion in place of a counter},
18500 for a review of it.
18502 @smallexample
18503 @group
18504 (defun triangle-recursively-bugged (number)
18505   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive.
18506 Uses recursion."
18507   (if (= number 1)
18508       1
18509     (+ number
18510        (triangle-recursively-bugged
18511         (1= number)))))               ; @r{Error here.}
18512 @end group
18513 @end smallexample
18515 @noindent
18516 Normally, you would install this definition by positioning your cursor
18517 after the function's closing parenthesis and typing @kbd{C-x C-e}
18518 (@code{eval-last-sexp}) or else by positioning your cursor within the
18519 definition and typing @kbd{C-M-x} (@code{eval-defun}).  (By default,
18520 the @code{eval-defun} command works only in Emacs Lisp mode or in Lisp
18521 Interaction mode.)
18523 @need 1500
18524 However, to prepare this function definition for Edebug, you must
18525 first @dfn{instrument} the code using a different command.  You can do
18526 this by positioning your cursor within or just after the definition
18527 and typing
18529 @smallexample
18530 M-x edebug-defun RET
18531 @end smallexample
18533 @noindent
18534 This will cause Emacs to load Edebug automatically if it is not
18535 already loaded, and properly instrument the function.
18537 After instrumenting the function, place your cursor after the
18538 following expression and type @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}):
18540 @smallexample
18541 (triangle-recursively-bugged 3)
18542 @end smallexample
18544 @noindent
18545 You will be jumped back to the source for
18546 @code{triangle-recursively-bugged} and the cursor positioned at the
18547 beginning of the @code{if} line of the function.  Also, you will see
18548 an arrowhead at the left hand side of that line.  The arrowhead marks
18549 the line where the function is executing.  (In the following examples,
18550 we show the arrowhead with @samp{=>}; in a windowing system, you may
18551 see the arrowhead as a solid triangle in the window fringe.)
18553 @smallexample
18554 =>@point{}(if (= number 1)
18555 @end smallexample
18557 @noindent
18558 @iftex
18559 In the example, the location of point is displayed with a star,
18560 @samp{@point{}} (in Info, it is displayed as @samp{-!-}).
18561 @end iftex
18562 @ifnottex
18563 In the example, the location of point is displayed as @samp{@point{}}
18564 (in a printed book, it is displayed with a five pointed star).
18565 @end ifnottex
18567 If you now press @key{SPC}, point will move to the next expression to
18568 be executed; the line will look like this:
18570 @smallexample
18571 =>(if @point{}(= number 1)
18572 @end smallexample
18574 @noindent
18575 As you continue to press @key{SPC}, point will move from expression to
18576 expression.  At the same time, whenever an expression returns a value,
18577 that value will be displayed in the echo area.  For example, after you
18578 move point past @code{number}, you will see the following:
18580 @smallexample
18581 Result: 3 (#o3, #x3, ?\C-c)
18582 @end smallexample
18584 @noindent
18585 This means the value of @code{number} is 3, which is octal three,
18586 hexadecimal three, and @sc{ascii} Control-C (the third letter of the
18587 alphabet, in case you need to know this information).
18589 You can continue moving through the code until you reach the line with
18590 the error.  Before evaluation, that line looks like this:
18592 @smallexample
18593 =>        @point{}(1= number)))))               ; @r{Error here.}
18594 @end smallexample
18596 @need 1250
18597 @noindent
18598 When you press @key{SPC} once again, you will produce an error message
18599 that says:
18601 @smallexample
18602 Symbol's function definition is void:@: 1=
18603 @end smallexample
18605 @noindent
18606 This is the bug.
18608 Press @kbd{q} to quit Edebug.
18610 To remove instrumentation from a function definition, simply
18611 re-evaluate it with a command that does not instrument it.
18612 For example, you could place your cursor after the definition's
18613 closing parenthesis and type @kbd{C-x C-e}.
18615 Edebug does a great deal more than walk with you through a function.
18616 You can set it so it races through on its own, stopping only at an
18617 error or at specified stopping points; you can cause it to display the
18618 changing values of various expressions; you can find out how many
18619 times a function is called, and more.
18621 Edebug is described in @ref{Edebug, , , elisp, The GNU Emacs
18622 Lisp Reference Manual}.
18624 @need 1500
18625 @node Debugging Exercises
18626 @section Debugging Exercises
18628 @itemize @bullet
18629 @item
18630 Install the @code{@value{COUNT-WORDS}} function and then cause it to
18631 enter the built-in debugger when you call it.  Run the command on a
18632 region containing two words.  You will need to press @kbd{d} a
18633 remarkable number of times.  On your system, is a hook called after
18634 the command finishes?  (For information on hooks, see @ref{Command
18635 Overview, , Command Loop Overview, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
18636 Manual}.)
18638 @item
18639 Copy @code{@value{COUNT-WORDS}} into the @file{*scratch*} buffer,
18640 instrument the function for Edebug, and walk through its execution.
18641 The function does not need to have a bug, although you can introduce
18642 one if you wish.  If the function lacks a bug, the walk-through
18643 completes without problems.
18645 @item
18646 While running Edebug, type @kbd{?} to see a list of all the Edebug commands.
18647 (The @code{global-edebug-prefix} is usually @kbd{C-x X}, i.e.,
18648 @kbd{@key{CTRL}-x} followed by an upper case @kbd{X}; use this prefix
18649 for commands made outside of the Edebug debugging buffer.)
18651 @item
18652 In the Edebug debugging buffer, use the @kbd{p}
18653 (@code{edebug-bounce-point}) command to see where in the region the
18654 @code{@value{COUNT-WORDS}} is working.
18656 @item
18657 Move point to some spot further down the function and then type the
18658 @kbd{h} (@code{edebug-goto-here}) command to jump to that location.
18660 @item
18661 Use the @kbd{t} (@code{edebug-trace-mode}) command to cause Edebug to
18662 walk through the function on its own; use an upper case @kbd{T} for
18663 @code{edebug-Trace-fast-mode}.
18665 @item
18666 Set a breakpoint, then run Edebug in Trace mode until it reaches the
18667 stopping point.
18668 @end itemize
18670 @node Conclusion
18671 @chapter Conclusion
18673 We have now reached the end of this Introduction.  You have now
18674 learned enough about programming in Emacs Lisp to set values, to write
18675 simple @file{.emacs} files for yourself and your friends, and write
18676 simple customizations and extensions to Emacs.
18678 This is a place to stop.  Or, if you wish, you can now go onward, and
18679 teach yourself.
18681 You have learned some of the basic nuts and bolts of programming.  But
18682 only some.  There are a great many more brackets and hinges that are
18683 easy to use that we have not touched.
18685 A path you can follow right now lies among the sources to GNU Emacs
18686 and in
18687 @ifnotinfo
18688 @cite{The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
18689 @end ifnotinfo
18690 @ifinfo
18691 @ref{Top, , The GNU Emacs Lisp Reference Manual, elisp, The GNU
18692 Emacs Lisp Reference Manual}.
18693 @end ifinfo
18695 The Emacs Lisp sources are an adventure.  When you read the sources and
18696 come across a function or expression that is unfamiliar, you need to
18697 figure out or find out what it does.
18699 Go to the Reference Manual.  It is a thorough, complete, and fairly
18700 easy-to-read description of Emacs Lisp.  It is written not only for
18701 experts, but for people who know what you know.  (The @cite{Reference
18702 Manual} comes with the standard GNU Emacs distribution.  Like this
18703 introduction, it comes as a Texinfo source file, so you can read it
18704 on your computer and as a typeset, printed book.)
18706 Go to the other built-in help that is part of GNU Emacs: the built-in
18707 documentation for all functions and variables, and @code{find-tag},
18708 the program that takes you to sources.
18710 Here is an example of how I explore the sources.  Because of its name,
18711 @file{simple.el} is the file I looked at first, a long time ago.  As
18712 it happens some of the functions in @file{simple.el} are complicated,
18713 or at least look complicated at first sight.  The @code{open-line}
18714 function, for example, looks complicated.
18716 You may want to walk through this function slowly, as we did with the
18717 @code{forward-sentence} function.  (@xref{forward-sentence, The
18718 @code{forward-sentence} function}.)  Or you may want to skip that
18719 function and look at another, such as @code{split-line}.  You don't
18720 need to read all the functions.  According to
18721 @code{count-words-in-defun}, the @code{split-line} function contains
18722 102 words and symbols.
18724 Even though it is short, @code{split-line} contains  expressions
18725 we have not studied: @code{skip-chars-forward}, @code{indent-to},
18726 @code{current-column} and @code{insert-and-inherit}.
18728 Consider the @code{skip-chars-forward} function.  (It is part of the
18729 function definition for @code{back-to-indentation}, which is shown in
18730 @ref{Review, , Review}.)
18732 In GNU Emacs, you can find out more about @code{skip-chars-forward} by
18733 typing @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) and the name of the
18734 function.  This gives you the function documentation.
18736 You may be able to guess what is done by a well named function such as
18737 @code{indent-to}; or you can look it up, too.  Incidentally, the
18738 @code{describe-function} function itself is in @file{help.el}; it is
18739 one of those long, but decipherable functions.  You can look up
18740 @code{describe-function} using the @kbd{C-h f} command!
18742 In this instance, since the code is Lisp, the @file{*Help*} buffer
18743 contains the name of the library containing the function's source.
18744 You can put point over the name of the library and press the RET key,
18745 which in this situation is bound to @code{help-follow}, and be taken
18746 directly to the source, in the same way as @kbd{M-.}
18747 (@code{find-tag}).
18749 The definition for @code{describe-function} illustrates how to
18750 customize the @code{interactive} expression without using the standard
18751 character codes; and it shows how to create a temporary buffer.
18753 (The @code{indent-to} function is written in C rather than Emacs Lisp;
18754 it is a built-in function.  @code{help-follow} takes you to its
18755 source as does @code{find-tag}, when properly set up.)
18757 You can look at a function's source using @code{find-tag}, which is
18758 bound to @kbd{M-.}  Finally, you can find out what the Reference
18759 Manual has to say by visiting the manual in Info, and typing @kbd{i}
18760 (@code{Info-index}) and the name of the function, or by looking up the
18761 function in the index to a printed copy of the manual.
18763 Similarly, you can find out what is meant by
18764 @code{insert-and-inherit}.
18766 Other interesting source files include @file{paragraphs.el},
18767 @file{loaddefs.el}, and @file{loadup.el}.  The @file{paragraphs.el}
18768 file includes short, easily understood functions as well as longer
18769 ones.  The @file{loaddefs.el} file contains the many standard
18770 autoloads and many keymaps.  I have never looked at it all; only at
18771 parts.  @file{loadup.el} is the file that loads the standard parts of
18772 Emacs; it tells you a great deal about how Emacs is built.
18773 (@xref{Building Emacs, , Building Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp
18774 Reference Manual}, for more about building.)
18776 As I said, you have learned some nuts and bolts; however, and very
18777 importantly, we have hardly touched major aspects of programming; I
18778 have said nothing about how to sort information, except to use the
18779 predefined @code{sort} function; I have said nothing about how to store
18780 information, except to use variables and lists; I have said nothing
18781 about how to write programs that write programs.  These are topics for
18782 another, and different kind of book, a different kind of learning.
18784 What you have done is learn enough for much practical work with GNU
18785 Emacs.  What you have done is get started.  This is the end of a
18786 beginning.
18788 @c ================ Appendix ================
18790 @node the-the
18791 @appendix The @code{the-the} Function
18792 @findex the-the
18793 @cindex Duplicated words function
18794 @cindex Words, duplicated
18796 Sometimes when you you write text, you duplicate words---as with ``you
18797 you'' near the beginning of this sentence.  I find that most
18798 frequently, I duplicate ``the''; hence, I call the function for
18799 detecting duplicated words, @code{the-the}.
18801 @need 1250
18802 As a first step, you could use the following regular expression to
18803 search for duplicates:
18805 @smallexample
18806 \\(\\w+[ \t\n]+\\)\\1
18807 @end smallexample
18809 @noindent
18810 This regexp matches one or more word-constituent characters followed
18811 by one or more spaces, tabs, or newlines.  However, it does not detect
18812 duplicated words on different lines, since the ending of the first
18813 word, the end of the line, is different from the ending of the second
18814 word, a space.  (For more information about regular expressions, see
18815 @ref{Regexp Search, , Regular Expression Searches}, as well as
18816 @ref{Regexps, , Syntax of Regular Expressions, emacs, The GNU Emacs
18817 Manual}, and @ref{Regular Expressions, , Regular Expressions, elisp,
18818 The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
18820 You might try searching just for duplicated word-constituent
18821 characters but that does not work since the pattern detects doubles
18822 such as the two occurrences of ``th'' in ``with the''.
18824 Another possible regexp searches for word-constituent characters
18825 followed by non-word-constituent characters, reduplicated.  Here,
18826 @w{@samp{\\w+}} matches one or more word-constituent characters and
18827 @w{@samp{\\W*}} matches zero or more non-word-constituent characters.
18829 @smallexample
18830 \\(\\(\\w+\\)\\W*\\)\\1
18831 @end smallexample
18833 @noindent
18834 Again, not useful.
18836 Here is the pattern that I use.  It is not perfect, but good enough.
18837 @w{@samp{\\b}} matches the empty string, provided it is at the beginning
18838 or end of a word; @w{@samp{[^@@ \n\t]+}} matches one or more occurrences of
18839 any characters that are @emph{not} an @@-sign, space, newline, or tab.
18841 @smallexample
18842 \\b\\([^@@ \n\t]+\\)[ \n\t]+\\1\\b
18843 @end smallexample
18845 One can write more complicated expressions, but I found that this
18846 expression is good enough, so I use it.
18848 Here is the @code{the-the} function, as I include it in my
18849 @file{.emacs} file, along with a handy global key binding:
18851 @smallexample
18852 @group
18853 (defun the-the ()
18854   "Search forward for for a duplicated word."
18855   (interactive)
18856   (message "Searching for for duplicated words ...")
18857   (push-mark)
18858 @end group
18859 @group
18860   ;; This regexp is not perfect
18861   ;; but is fairly good over all:
18862   (if (re-search-forward
18863        "\\b\\([^@@ \n\t]+\\)[ \n\t]+\\1\\b" nil 'move)
18864       (message "Found duplicated word.")
18865     (message "End of buffer")))
18866 @end group
18868 @group
18869 ;; Bind 'the-the' to  C-c \
18870 (global-set-key "\C-c\\" 'the-the)
18871 @end group
18872 @end smallexample
18874 @sp 1
18875 Here is test text:
18877 @smallexample
18878 @group
18879 one two two three four five
18880 five six seven
18881 @end group
18882 @end smallexample
18884 You can substitute the other regular expressions shown above in the
18885 function definition and try each of them on this list.
18887 @node Kill Ring
18888 @appendix Handling the Kill Ring
18889 @cindex Kill ring handling
18890 @cindex Handling the kill ring
18891 @cindex Ring, making a list like a
18893 The kill ring is a list that is transformed into a ring by the
18894 workings of the @code{current-kill} function.  The @code{yank} and
18895 @code{yank-pop} commands use the @code{current-kill} function.
18897 This appendix describes the @code{current-kill} function as well as
18898 both the @code{yank} and the @code{yank-pop} commands, but first,
18899 consider the workings of the kill ring.
18901 @menu
18902 * What the Kill Ring Does::
18903 * current-kill::
18904 * yank::                        Paste a copy of a clipped element.
18905 * yank-pop::                    Insert element pointed to.
18906 * ring file::
18907 @end menu
18909 @ifnottex
18910 @node What the Kill Ring Does
18911 @unnumberedsec What the Kill Ring Does
18912 @end ifnottex
18914 @need 1250
18915 The kill ring has a default maximum length of sixty items; this number
18916 is too large for an explanation.  Instead, set it to four.  Please
18917 evaluate the following:
18919 @smallexample
18920 @group
18921 (setq old-kill-ring-max kill-ring-max)
18922 (setq kill-ring-max 4)
18923 @end group
18924 @end smallexample
18926 @noindent
18927 Then, please copy each line of the following indented example into the
18928 kill ring.  You may kill each line with @kbd{C-k} or mark it and copy
18929 it with @kbd{M-w}.
18931 @noindent
18932 (In a read-only buffer, such as the @file{*info*} buffer, the kill
18933 command, @kbd{C-k} (@code{kill-line}), will not remove the text,
18934 merely copy it to the kill ring.  However, your machine may beep at
18935 you.  Alternatively, for silence, you may copy the region of each line
18936 with the @kbd{M-w} (@code{kill-ring-save}) command.  You must mark
18937 each line for this command to succeed, but it does not matter at which
18938 end you put point or mark.)
18940 @need 1250
18941 @noindent
18942 Please invoke the calls in order, so that five elements attempt to
18943 fill the kill ring:
18945 @smallexample
18946 @group
18947 first some text
18948 second piece of text
18949 third line
18950 fourth line of text
18951 fifth bit of text
18952 @end group
18953 @end smallexample
18955 @need 1250
18956 @noindent
18957 Then find the value of @code{kill-ring} by evaluating
18959 @smallexample
18960 kill-ring
18961 @end smallexample
18963 @need 800
18964 @noindent
18965 It is:
18967 @smallexample
18968 @group
18969 ("fifth bit of text" "fourth line of text"
18970 "third line" "second piece of text")
18971 @end group
18972 @end smallexample
18974 @noindent
18975 The first element, @samp{first some text}, was dropped.
18977 @need 1250
18978 To return to the old value for the length of the kill ring, evaluate:
18980 @smallexample
18981 (setq kill-ring-max old-kill-ring-max)
18982 @end smallexample
18984 @node current-kill
18985 @appendixsec The @code{current-kill} Function
18986 @findex current-kill
18988 The @code{current-kill} function changes the element in the kill ring
18989 to which @code{kill-ring-yank-pointer} points.  (Also, the
18990 @code{kill-new} function sets @code{kill-ring-yank-pointer} to point
18991 to the latest element of the kill ring.  The @code{kill-new}
18992 function is used directly or indirectly by @code{kill-append},
18993 @code{copy-region-as-kill}, @code{kill-ring-save}, @code{kill-line},
18994 and @code{kill-region}.)
18996 @menu
18997 * Code for current-kill::
18998 * Understanding current-kill::
18999 @end menu
19001 @ifnottex
19002 @node Code for current-kill
19003 @unnumberedsubsec The code for @code{current-kill}
19004 @end ifnottex
19007 @need 1500
19008 The @code{current-kill} function is used by @code{yank} and by
19009 @code{yank-pop}.  Here is the code for @code{current-kill}:
19011 @smallexample
19012 @group
19013 (defun current-kill (n &optional do-not-move)
19014   "Rotate the yanking point by N places, and then return that kill.
19015 If N is zero and `interprogram-paste-function' is set to a
19016 function that returns a string or a list of strings, and if that
19017 function doesn't return nil, then that string (or list) is added
19018 to the front of the kill ring and the string (or first string in
19019 the list) is returned as the latest kill.
19020 @end group
19021 @group
19022 If N is not zero, and if `yank-pop-change-selection' is
19023 non-nil, use `interprogram-cut-function' to transfer the
19024 kill at the new yank point into the window system selection.
19025 @end group
19026 @group
19027 If optional arg DO-NOT-MOVE is non-nil, then don't actually
19028 move the yanking point; just return the Nth kill forward."
19030   (let ((interprogram-paste (and (= n 0)
19031                                  interprogram-paste-function
19032                                  (funcall interprogram-paste-function))))
19033 @end group
19034 @group
19035     (if interprogram-paste
19036         (progn
19037           ;; Disable the interprogram cut function when we add the new
19038           ;; text to the kill ring, so Emacs doesn't try to own the
19039           ;; selection, with identical text.
19040           (let ((interprogram-cut-function nil))
19041             (if (listp interprogram-paste)
19042               (mapc 'kill-new (nreverse interprogram-paste))
19043               (kill-new interprogram-paste)))
19044           (car kill-ring))
19045 @end group
19046 @group
19047       (or kill-ring (error "Kill ring is empty"))
19048       (let ((ARGth-kill-element
19049              (nthcdr (mod (- n (length kill-ring-yank-pointer))
19050                           (length kill-ring))
19051                      kill-ring)))
19052         (unless do-not-move
19053           (setq kill-ring-yank-pointer ARGth-kill-element)
19054           (when (and yank-pop-change-selection
19055                      (> n 0)
19056                      interprogram-cut-function)
19057             (funcall interprogram-cut-function (car ARGth-kill-element))))
19058         (car ARGth-kill-element)))))
19059 @end group
19060 @end smallexample
19062 Remember also that the @code{kill-new} function sets
19063 @code{kill-ring-yank-pointer} to the latest element of the kill
19064 ring, which means that all the functions that call it set the value
19065 indirectly: @code{kill-append}, @code{copy-region-as-kill},
19066 @code{kill-ring-save}, @code{kill-line}, and @code{kill-region}.
19068 @need 1500
19069 Here is the line in @code{kill-new}, which is explained in
19070 @ref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}.
19072 @smallexample
19073 (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
19074 @end smallexample
19076 @ifnottex
19077 @node Understanding current-kill
19078 @unnumberedsubsec @code{current-kill} in Outline
19079 @end ifnottex
19081 The @code{current-kill} function looks complex, but as usual, it can
19082 be understood by taking it apart piece by piece.  First look at it in
19083 skeletal form:
19085 @smallexample
19086 @group
19087 (defun current-kill (n &optional do-not-move)
19088   "Rotate the yanking point by N places, and then return that kill."
19089   (let @var{varlist}
19090     @var{body}@dots{})
19091 @end group
19092 @end smallexample
19094 This function takes two arguments, one of which is optional.  It has a
19095 documentation string.  It is @emph{not} interactive.
19097 @menu
19098 * Body of current-kill::
19099 * Digression concerning error::  How to mislead humans, but not computers.
19100 * Determining the Element::
19101 @end menu
19103 @ifnottex
19104 @node Body of current-kill
19105 @unnumberedsubsubsec The Body of @code{current-kill}
19106 @end ifnottex
19108 The body of the function definition is a @code{let} expression, which
19109 itself has a body as well as a @var{varlist}.
19111 The @code{let} expression declares a variable that will be only usable
19112 within the bounds of this function.  This variable is called
19113 @code{interprogram-paste} and is for copying to another program.  It
19114 is not for copying within this instance of GNU Emacs.  Most window
19115 systems provide a facility for interprogram pasting.  Sadly, that
19116 facility usually provides only for the last element.  Most windowing
19117 systems have not adopted a ring of many possibilities, even though
19118 Emacs has provided it for decades.
19120 The @code{if} expression has two parts, one if there exists
19121 @code{interprogram-paste} and one if not.
19123 @need 2000
19124 Let us consider the else-part of the @code{current-kill}
19125 function.  (The then-part uses the @code{kill-new} function, which
19126 we have already described.  @xref{kill-new function, , The
19127 @code{kill-new} function}.)
19129 @smallexample
19130 @group
19131 (or kill-ring (error "Kill ring is empty"))
19132 (let ((ARGth-kill-element
19133        (nthcdr (mod (- n (length kill-ring-yank-pointer))
19134                     (length kill-ring))
19135                kill-ring)))
19136   (or do-not-move
19137       (setq kill-ring-yank-pointer ARGth-kill-element))
19138   (car ARGth-kill-element))
19139 @end group
19140 @end smallexample
19142 @noindent
19143 The code first checks whether the kill ring has content; otherwise it
19144 signals an error.
19146 @need 1000
19147 Note that the @code{or} expression is very similar to testing length
19148 with an @code{if}:
19150 @findex zerop
19151 @findex error
19152 @smallexample
19153 @group
19154 (if (zerop (length kill-ring))          ; @r{if-part}
19155     (error "Kill ring is empty"))       ; @r{then-part}
19156   ;; No else-part
19157 @end group
19158 @end smallexample
19160 @noindent
19161 If there is not anything in the kill ring, its length must be zero and
19162 an error message sent to the user: @samp{Kill ring is empty}.  The
19163 @code{current-kill} function uses an @code{or} expression which is
19164 simpler.  But an @code{if} expression reminds us what goes on.
19166 This @code{if} expression uses the function @code{zerop} which returns
19167 true if the value it is testing is zero.  When @code{zerop} tests
19168 true, the then-part of the @code{if} is evaluated.  The then-part is a
19169 list starting with the function @code{error}, which is a function that
19170 is similar to the @code{message} function
19171 (@pxref{message, , The @code{message} Function}) in that
19172 it prints a one-line message in the echo area.  However, in addition
19173 to printing a message, @code{error} also stops evaluation of the
19174 function within which it is embedded.  This means that the rest of the
19175 function will not be evaluated if the length of the kill ring is zero.
19177 Then the @code{current-kill} function selects the element to return.
19178 The selection depends on the number of places that @code{current-kill}
19179 rotates and on where @code{kill-ring-yank-pointer} points.
19181 Next, either the optional @code{do-not-move} argument is true or the
19182 current value of @code{kill-ring-yank-pointer} is set to point to the
19183 list.  Finally, another expression returns the first element of the
19184 list even if the @code{do-not-move} argument is true.
19186 @ifnottex
19187 @node Digression concerning error
19188 @unnumberedsubsubsec Digression about the word ``error''
19189 @end ifnottex
19191 In my opinion, it is slightly misleading, at least to humans, to use
19192 the term ``error'' as the name of the @code{error} function.  A better
19193 term would be ``cancel''.  Strictly speaking, of course, you cannot
19194 point to, much less rotate a pointer to a list that has no length, so
19195 from the point of view of the computer, the word ``error'' is correct.
19196 But a human expects to attempt this sort of thing, if only to find out
19197 whether the kill ring is full or empty.  This is an act of
19198 exploration.
19200 From the human point of view, the act of exploration and discovery is
19201 not necessarily an error, and therefore should not be labeled as one,
19202 even in the bowels of a computer.  As it is, the code in Emacs implies
19203 that a human who is acting virtuously, by exploring his or her
19204 environment, is making an error.  This is bad.  Even though the computer
19205 takes the same steps as it does when there is an error, a term such as
19206 ``cancel'' would have a clearer connotation.
19208 @ifnottex
19209 @node Determining the Element
19210 @unnumberedsubsubsec Determining the Element
19211 @end ifnottex
19213 Among other actions, the else-part of the @code{if} expression sets
19214 the value of @code{kill-ring-yank-pointer} to
19215 @code{ARGth-kill-element} when the kill ring has something in it and
19216 the value of @code{do-not-move} is @code{nil}.
19218 @need 800
19219 The code looks like this:
19221 @smallexample
19222 @group
19223 (nthcdr (mod (- n (length kill-ring-yank-pointer))
19224              (length kill-ring))
19225         kill-ring)))
19226 @end group
19227 @end smallexample
19229 This needs some examination.  Unless it is not supposed to move the
19230 pointer, the @code{current-kill} function changes where
19231 @code{kill-ring-yank-pointer} points.
19232 That is what the
19233 @w{@code{(setq kill-ring-yank-pointer ARGth-kill-element))}}
19234 expression does.  Also, clearly, @code{ARGth-kill-element} is being
19235 set to be equal to some @sc{cdr} of the kill ring, using the
19236 @code{nthcdr} function that is described in an earlier section.
19237 (@xref{copy-region-as-kill}.)  How does it do this?
19239 As we have seen before (@pxref{nthcdr}), the @code{nthcdr} function
19240 works by repeatedly taking the @sc{cdr} of a list---it takes the
19241 @sc{cdr} of the @sc{cdr} of the @sc{cdr} @dots{}
19243 @need 800
19244 The two following expressions produce the same result:
19246 @smallexample
19247 @group
19248 (setq kill-ring-yank-pointer (cdr kill-ring))
19250 (setq kill-ring-yank-pointer (nthcdr 1 kill-ring))
19251 @end group
19252 @end smallexample
19254 However, the @code{nthcdr} expression is more complicated.  It uses
19255 the @code{mod} function to determine which @sc{cdr} to select.
19257 (You will remember to look at inner functions first; indeed, we will
19258 have to go inside the @code{mod}.)
19260 The @code{mod} function returns the value of its first argument modulo
19261 the second; that is to say, it returns the remainder after dividing
19262 the first argument by the second.  The value returned has the same
19263 sign as the second argument.
19265 @need 800
19266 Thus,
19268 @smallexample
19269 @group
19270 (mod 12 4)
19271   @result{} 0  ;; @r{because there is no remainder}
19272 (mod 13 4)
19273   @result{} 1
19274 @end group
19275 @end smallexample
19277 @need 1250
19278 In this case, the first argument is often smaller than the second.
19279 That is fine.
19281 @smallexample
19282 @group
19283 (mod 0 4)
19284   @result{} 0
19285 (mod 1 4)
19286   @result{} 1
19287 @end group
19288 @end smallexample
19290 We can guess what the @code{-} function does.  It is like @code{+} but
19291 subtracts instead of adds; the @code{-} function subtracts its second
19292 argument from its first.  Also, we already know what the @code{length}
19293 function does (@pxref{length}).  It returns the length of a list.
19295 And @code{n} is the name of the required argument to the
19296 @code{current-kill} function.
19298 @need 1250
19299 So when the first argument to @code{nthcdr} is zero, the @code{nthcdr}
19300 expression returns the whole list, as you can see by evaluating the
19301 following:
19303 @smallexample
19304 @group
19305 ;; kill-ring-yank-pointer @r{and} kill-ring @r{have a length of four}
19306 ;; @r{and} (mod (- 0 4) 4) @result{} 0
19307 (nthcdr (mod (- 0 4) 4)
19308         '("fourth line of text"
19309           "third line"
19310           "second piece of text"
19311           "first some text"))
19312 @end group
19313 @end smallexample
19315 @need 1250
19316 When the first argument to the @code{current-kill} function is one,
19317 the @code{nthcdr} expression returns the list without its first
19318 element.
19320 @smallexample
19321 @group
19322 (nthcdr (mod (- 1 4) 4)
19323         '("fourth line of text"
19324           "third line"
19325           "second piece of text"
19326           "first some text"))
19327 @end group
19328 @end smallexample
19330 @cindex @samp{global variable} defined
19331 @cindex @samp{variable, global}, defined
19332 Incidentally, both @code{kill-ring} and @code{kill-ring-yank-pointer}
19333 are @dfn{global variables}.  That means that any expression in Emacs
19334 Lisp can access them.  They are not like the local variables set by
19335 @code{let} or like the symbols in an argument list.
19336 Local variables can only be accessed
19337 within the @code{let} that defines them or the function that specifies
19338 them in an argument list (and within expressions called by them).
19340 @ignore
19341 @c texi2dvi fails when the name of the section is within ifnottex ...
19342 (@xref{Prevent confusion, , @code{let} Prevents Confusion}, and
19343 @ref{defun, , The @code{defun} Macro}.)
19344 @end ignore
19346 @node yank
19347 @appendixsec @code{yank}
19348 @findex yank
19350 After learning about @code{current-kill}, the code for the
19351 @code{yank} function is almost easy.
19353 The @code{yank} function does not use the
19354 @code{kill-ring-yank-pointer} variable directly.  It calls
19355 @code{insert-for-yank} which calls @code{current-kill} which sets the
19356 @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
19358 @need 1250
19359 The code looks like this:
19361 @c in GNU Emacs 22
19362 @smallexample
19363 @group
19364 (defun yank (&optional arg)
19365   "Reinsert (\"paste\") the last stretch of killed text.
19366 More precisely, reinsert the stretch of killed text most recently
19367 killed OR yanked.  Put point at end, and set mark at beginning.
19368 With just \\[universal-argument] as argument, same but put point at beginning (and mark at end).
19369 With argument N, reinsert the Nth most recently killed stretch of killed
19370 text.
19372 When this command inserts killed text into the buffer, it honors
19373 `yank-excluded-properties' and `yank-handler' as described in the
19374 doc string for `insert-for-yank-1', which see.
19376 See also the command `yank-pop' (\\[yank-pop])."
19377 @end group
19378 @group
19379   (interactive "*P")
19380   (setq yank-window-start (window-start))
19381   ;; If we don't get all the way thru, make last-command indicate that
19382   ;; for the following command.
19383   (setq this-command t)
19384   (push-mark (point))
19385 @end group
19386 @group
19387   (insert-for-yank (current-kill (cond
19388                                   ((listp arg) 0)
19389                                   ((eq arg '-) -2)
19390                                   (t (1- arg)))))
19391   (if (consp arg)
19392       ;; This is like exchange-point-and-mark, but doesn't activate the mark.
19393       ;; It is cleaner to avoid activation, even though the command
19394       ;; loop would deactivate the mark because we inserted text.
19395       (goto-char (prog1 (mark t)
19396                    (set-marker (mark-marker) (point) (current-buffer)))))
19397 @end group
19398 @group
19399   ;; If we do get all the way thru, make this-command indicate that.
19400   (if (eq this-command t)
19401       (setq this-command 'yank))
19402   nil)
19403 @end group
19404 @end smallexample
19406 The key expression is @code{insert-for-yank}, which inserts the string
19407 returned by @code{current-kill}, but removes some text properties from
19410 However, before getting to that expression, the function sets the value
19411 of @code{yank-window-start} to the position returned by the
19412 @code{(window-start)} expression, the position at which the display
19413 currently starts.  The @code{yank} function also sets
19414 @code{this-command} and pushes the mark.
19416 After it yanks the appropriate element, if the optional argument is a
19417 @sc{cons} rather than a number or nothing, it puts point at beginning
19418 of the yanked text and mark at its end.
19420 (The @code{prog1} function is like @code{progn} but returns the value
19421 of its first argument rather than the value of its last argument.  Its
19422 first argument is forced to return the buffer's mark as an integer.
19423 You can see the documentation for these functions by placing point
19424 over them in this buffer and then typing @kbd{C-h f}
19425 (@code{describe-function}) followed by a @kbd{RET}; the default is the
19426 function.)
19428 The last part of the function tells what to do when it succeeds.
19430 @node yank-pop
19431 @appendixsec @code{yank-pop}
19432 @findex yank-pop
19434 After understanding @code{yank} and @code{current-kill}, you know how
19435 to approach the @code{yank-pop} function.  Leaving out the
19436 documentation to save space, it looks like this:
19438 @c GNU Emacs 22
19439 @smallexample
19440 @group
19441 (defun yank-pop (&optional arg)
19442   "@dots{}"
19443   (interactive "*p")
19444   (if (not (eq last-command 'yank))
19445       (error "Previous command was not a yank"))
19446 @end group
19447 @group
19448   (setq this-command 'yank)
19449   (unless arg (setq arg 1))
19450   (let ((inhibit-read-only t)
19451         (before (< (point) (mark t))))
19452 @end group
19453 @group
19454     (if before
19455         (funcall (or yank-undo-function 'delete-region) (point) (mark t))
19456       (funcall (or yank-undo-function 'delete-region) (mark t) (point)))
19457     (setq yank-undo-function nil)
19458 @end group
19459 @group
19460     (set-marker (mark-marker) (point) (current-buffer))
19461     (insert-for-yank (current-kill arg))
19462     ;; Set the window start back where it was in the yank command,
19463     ;; if possible.
19464     (set-window-start (selected-window) yank-window-start t)
19465 @end group
19466 @group
19467     (if before
19468         ;; This is like exchange-point-and-mark,
19469         ;;     but doesn't activate the mark.
19470         ;; It is cleaner to avoid activation, even though the command
19471         ;; loop would deactivate the mark because we inserted text.
19472         (goto-char (prog1 (mark t)
19473                      (set-marker (mark-marker)
19474                                  (point)
19475                                  (current-buffer))))))
19476   nil)
19477 @end group
19478 @end smallexample
19480 The function is interactive with a small @samp{p} so the prefix
19481 argument is processed and passed to the function.  The command can
19482 only be used after a previous yank; otherwise an error message is
19483 sent.  This check uses the variable @code{last-command} which is set
19484 by @code{yank} and is discussed elsewhere.
19485 (@xref{copy-region-as-kill}.)
19487 The @code{let} clause sets the variable @code{before} to true or false
19488 depending whether point is before or after mark and then the region
19489 between point and mark is deleted.  This is the region that was just
19490 inserted by the previous yank and it is this text that will be
19491 replaced.
19493 @code{funcall} calls its first argument as a function, passing
19494 remaining arguments to it.  The first argument is whatever the
19495 @code{or} expression returns.  The two remaining arguments are the
19496 positions of point and mark set by the preceding @code{yank} command.
19498 There is more, but that is the hardest part.
19500 @node ring file
19501 @appendixsec The @file{ring.el} File
19502 @cindex @file{ring.el} file
19504 Interestingly, GNU Emacs posses a file called @file{ring.el} that
19505 provides many of the features we just discussed.  But functions such
19506 as @code{kill-ring-yank-pointer} do not use this library, possibly
19507 because they were written earlier.
19509 @node Full Graph
19510 @appendix A Graph with Labeled Axes
19512 Printed axes help you understand a graph.  They convey scale.  In an
19513 earlier chapter (@pxref{Readying a Graph, ,  Readying a Graph}), we
19514 wrote the code to print the body of a graph.  Here we write the code
19515 for printing and labeling vertical and horizontal axes, along with the
19516 body itself.
19518 @menu
19519 * Labeled Example::
19520 * print-graph Varlist::         @code{let} expression in @code{print-graph}.
19521 * print-Y-axis::                Print a label for the vertical axis.
19522 * print-X-axis::                Print a horizontal label.
19523 * Print Whole Graph::           The function to print a complete graph.
19524 @end menu
19526 @ifnottex
19527 @node Labeled Example
19528 @unnumberedsec Labeled Example Graph
19529 @end ifnottex
19531 Since insertions fill a buffer to the right and below point, the new
19532 graph printing function should first print the Y or vertical axis,
19533 then the body of the graph, and finally the X or horizontal axis.
19534 This sequence lays out for us the contents of the function:
19536 @enumerate
19537 @item
19538 Set up code.
19540 @item
19541 Print Y axis.
19543 @item
19544 Print body of graph.
19546 @item
19547 Print X axis.
19548 @end enumerate
19550 @need 800
19551 Here is an example of how a finished graph should look:
19553 @smallexample
19554 @group
19555     10 -
19556                   *
19557                   *  *
19558                   *  **
19559                   *  ***
19560      5 -      *   *******
19561             * *** *******
19562             *************
19563           ***************
19564      1 - ****************
19565          |   |    |    |
19566          1   5   10   15
19567 @end group
19568 @end smallexample
19570 @noindent
19571 In this graph, both the vertical and the horizontal axes are labeled
19572 with numbers.  However, in some graphs, the horizontal axis is time
19573 and would be better labeled with months, like this:
19575 @smallexample
19576 @group
19577      5 -      *
19578             * ** *
19579             *******
19580           ********** **
19581      1 - **************
19582          |    ^      |
19583          Jan  June   Jan
19584 @end group
19585 @end smallexample
19587 Indeed, with a little thought, we can easily come up with a variety of
19588 vertical and horizontal labeling schemes.  Our task could become
19589 complicated.  But complications breed confusion.  Rather than permit
19590 this, it is better choose a simple labeling scheme for our first
19591 effort, and to modify or replace it later.
19593 @need 1200
19594 These considerations suggest the following outline for the
19595 @code{print-graph} function:
19597 @smallexample
19598 @group
19599 (defun print-graph (numbers-list)
19600   "@var{documentation}@dots{}"
19601   (let ((height  @dots{}
19602         @dots{}))
19603 @end group
19604 @group
19605     (print-Y-axis height @dots{} )
19606     (graph-body-print numbers-list)
19607     (print-X-axis @dots{} )))
19608 @end group
19609 @end smallexample
19611 We can work on each part of the @code{print-graph} function definition
19612 in turn.
19614 @node print-graph Varlist
19615 @appendixsec The @code{print-graph} Varlist
19616 @cindex @code{print-graph} varlist
19618 In writing the @code{print-graph} function, the first task is to write
19619 the varlist in the @code{let} expression.  (We will leave aside for the
19620 moment any thoughts about making the function interactive or about the
19621 contents of its documentation string.)
19623 The varlist should set several values.  Clearly, the top of the label
19624 for the vertical axis must be at least the height of the graph, which
19625 means that we must obtain this information here.  Note that the
19626 @code{print-graph-body} function also requires this information.  There
19627 is no reason to calculate the height of the graph in two different
19628 places, so we should change @code{print-graph-body} from the way we
19629 defined it earlier to take advantage of the calculation.
19631 Similarly, both the function for printing the X axis labels and the
19632 @code{print-graph-body} function need to learn the value of the width of
19633 each symbol.  We can perform the calculation here and change the
19634 definition for @code{print-graph-body} from the way we defined it in the
19635 previous chapter.
19637 The length of the label for the horizontal axis must be at least as long
19638 as the graph.  However, this information is used only in the function
19639 that prints the horizontal axis, so it does not need to be calculated here.
19641 These thoughts lead us directly to the following form for the varlist
19642 in the @code{let} for @code{print-graph}:
19644 @smallexample
19645 @group
19646 (let ((height (apply 'max numbers-list)) ; @r{First version.}
19647       (symbol-width (length graph-blank)))
19648 @end group
19649 @end smallexample
19651 @noindent
19652 As we shall see, this expression is not quite right.
19654 @need 2000
19655 @node print-Y-axis
19656 @appendixsec The @code{print-Y-axis} Function
19657 @cindex Axis, print vertical
19658 @cindex Y axis printing
19659 @cindex Vertical axis printing
19660 @cindex Print vertical axis
19662 The job of the @code{print-Y-axis} function is to print a label for
19663 the vertical axis that looks like this:
19665 @smallexample
19666 @group
19667     10 -
19672      5 -
19676      1 -
19677 @end group
19678 @end smallexample
19680 @noindent
19681 The function should be passed the height of the graph, and then should
19682 construct and insert the appropriate numbers and marks.
19684 @menu
19685 * print-Y-axis in Detail::
19686 * Height of label::             What height for the Y axis?
19687 * Compute a Remainder::         How to compute the remainder of a division.
19688 * Y Axis Element::              Construct a line for the Y axis.
19689 * Y-axis-column::               Generate a list of Y axis labels.
19690 * print-Y-axis Penultimate::    A not quite final version.
19691 @end menu
19693 @ifnottex
19694 @node print-Y-axis in Detail
19695 @unnumberedsubsec The @code{print-Y-axis} Function in Detail
19696 @end ifnottex
19698 It is easy enough to see in the figure what the Y axis label should
19699 look like; but to say in words, and then to write a function
19700 definition to do the job is another matter.  It is not quite true to
19701 say that we want a number and a tic every five lines: there are only
19702 three lines between the @samp{1} and the @samp{5} (lines 2, 3, and 4),
19703 but four lines between the @samp{5} and the @samp{10} (lines 6, 7, 8,
19704 and 9).  It is better to say that we want a number and a tic mark on
19705 the base line (number 1) and then that we want a number and a tic on
19706 the fifth line from the bottom and on every line that is a multiple of
19707 five.
19709 @ifnottex
19710 @node Height of label
19711 @unnumberedsubsec What height should the label be?
19712 @end ifnottex
19714 The next issue is what height the label should be?  Suppose the maximum
19715 height of tallest column of the graph is seven.  Should the highest
19716 label on the Y axis be @samp{5 -}, and should the graph stick up above
19717 the label?  Or should the highest label be @samp{7 -}, and mark the peak
19718 of the graph?  Or should the highest label be @code{10 -}, which is a
19719 multiple of five, and be higher than the topmost value of the graph?
19721 The latter form is preferred.  Most graphs are drawn within rectangles
19722 whose sides are an integral number of steps long---5, 10, 15, and so
19723 on for a step distance of five.  But as soon as we decide to use a
19724 step height for the vertical axis, we discover that the simple
19725 expression in the varlist for computing the height is wrong.  The
19726 expression is @code{(apply 'max numbers-list)}.  This returns the
19727 precise height, not the maximum height plus whatever is necessary to
19728 round up to the nearest multiple of five.  A more complex expression
19729 is required.
19731 As usual in cases like this, a complex problem becomes simpler if it is
19732 divided into several smaller problems.
19734 First, consider the case when the highest value of the graph is an
19735 integral multiple of five---when it is 5, 10, 15, or some higher
19736 multiple of five.  We can use this value as the Y axis height.
19738 A fairly simply way to determine whether a number is a multiple of
19739 five is to divide it by five and see if the division results in a
19740 remainder.  If there is no remainder, the number is a multiple of
19741 five.  Thus, seven divided by five has a remainder of two, and seven
19742 is not an integral multiple of five.  Put in slightly different
19743 language, more reminiscent of the classroom, five goes into seven
19744 once, with a remainder of two.  However, five goes into ten twice,
19745 with no remainder: ten is an integral multiple of five.
19747 @node Compute a Remainder
19748 @appendixsubsec Side Trip: Compute a Remainder
19750 @findex % @r{(remainder function)}
19751 @cindex Remainder function, @code{%}
19752 In Lisp, the function for computing a remainder is @code{%}.  The
19753 function returns the remainder of its first argument divided by its
19754 second argument.  As it happens, @code{%} is a function in Emacs Lisp
19755 that you cannot discover using @code{apropos}: you find nothing if you
19756 type @kbd{M-x apropos @key{RET} remainder @key{RET}}.  The only way to
19757 learn of the existence of @code{%} is to read about it in a book such
19758 as this or in the Emacs Lisp sources.
19760 You can try the @code{%} function by evaluating the following two
19761 expressions:
19763 @smallexample
19764 @group
19765 (% 7 5)
19767 (% 10 5)
19768 @end group
19769 @end smallexample
19771 @noindent
19772 The first expression returns 2 and the second expression returns 0.
19774 To test whether the returned value is zero or some other number, we
19775 can use the @code{zerop} function.  This function returns @code{t} if
19776 its argument, which must be a number, is zero.
19778 @smallexample
19779 @group
19780 (zerop (% 7 5))
19781      @result{} nil
19783 (zerop (% 10 5))
19784      @result{} t
19785 @end group
19786 @end smallexample
19788 Thus, the following expression will return @code{t} if the height
19789 of the graph is evenly divisible by five:
19791 @smallexample
19792 (zerop (% height 5))
19793 @end smallexample
19795 @noindent
19796 (The value of @code{height}, of course, can be found from @code{(apply
19797 'max numbers-list)}.)
19799 On the other hand, if the value of @code{height} is not a multiple of
19800 five, we want to reset the value to the next higher multiple of five.
19801 This is straightforward arithmetic using functions with which we are
19802 already familiar.  First, we divide the value of @code{height} by five
19803 to determine how many times five goes into the number.  Thus, five
19804 goes into twelve twice.  If we add one to this quotient and multiply by
19805 five, we will obtain the value of the next multiple of five that is
19806 larger than the height.  Five goes into twelve twice.  Add one to two,
19807 and multiply by five; the result is fifteen, which is the next multiple
19808 of five that is higher than twelve.  The Lisp expression for this is:
19810 @smallexample
19811 (* (1+ (/ height 5)) 5)
19812 @end smallexample
19814 @noindent
19815 For example, if you evaluate the following, the result is 15:
19817 @smallexample
19818 (* (1+ (/ 12 5)) 5)
19819 @end smallexample
19821 All through this discussion, we have been using 5 as the value
19822 for spacing labels on the Y axis; but we may want to use some other
19823 value.  For generality, we should replace 5 with a variable to
19824 which we can assign a value.  The best name I can think of for this
19825 variable is @code{Y-axis-label-spacing}.
19827 @need 1250
19828 Using this term, and an @code{if} expression, we produce the
19829 following:
19831 @smallexample
19832 @group
19833 (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19834     height
19835   ;; @r{else}
19836   (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19837      Y-axis-label-spacing))
19838 @end group
19839 @end smallexample
19841 @noindent
19842 This expression returns the value of @code{height} itself if the height
19843 is an even multiple of the value of the @code{Y-axis-label-spacing} or
19844 else it computes and returns a value of @code{height} that is equal to
19845 the next higher multiple of the value of the @code{Y-axis-label-spacing}.
19847 We can now include this expression in the @code{let} expression of the
19848 @code{print-graph} function (after first setting the value of
19849 @code{Y-axis-label-spacing}):
19850 @vindex Y-axis-label-spacing
19852 @smallexample
19853 @group
19854 (defvar Y-axis-label-spacing 5
19855   "Number of lines from one Y axis label to next.")
19856 @end group
19858 @group
19859 @dots{}
19860 (let* ((height (apply 'max numbers-list))
19861        (height-of-top-line
19862         (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19863             height
19864 @end group
19865 @group
19866           ;; @r{else}
19867           (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19868              Y-axis-label-spacing)))
19869        (symbol-width (length graph-blank))))
19870 @dots{}
19871 @end group
19872 @end smallexample
19874 @noindent
19875 (Note use of the  @code{let*} function: the initial value of height is
19876 computed once by the @code{(apply 'max numbers-list)} expression and
19877 then the resulting value of  @code{height} is used to compute its
19878 final value.  @xref{fwd-para let, , The @code{let*} expression}, for
19879 more about @code{let*}.)
19881 @node Y Axis Element
19882 @appendixsubsec Construct a Y Axis Element
19884 When we print the vertical axis, we want to insert strings such as
19885 @w{@samp{5 -}} and @w{@samp{10 - }} every five lines.
19886 Moreover, we want the numbers and dashes to line up, so shorter
19887 numbers must be padded with leading spaces.  If some of the strings
19888 use two digit numbers, the strings with single digit numbers must
19889 include a leading blank space before the number.
19891 @findex number-to-string
19892 To figure out the length of the number, the @code{length} function is
19893 used.  But the @code{length} function works only with a string, not with
19894 a number.  So the number has to be converted from being a number to
19895 being a string.  This is done with the @code{number-to-string} function.
19896 For example,
19898 @smallexample
19899 @group
19900 (length (number-to-string 35))
19901      @result{} 2
19903 (length (number-to-string 100))
19904      @result{} 3
19905 @end group
19906 @end smallexample
19908 @noindent
19909 (@code{number-to-string} is also called @code{int-to-string}; you will
19910 see this alternative name in various sources.)
19912 In addition, in each label, each number is followed by a string such
19913 as @w{@samp{ - }}, which we will call the @code{Y-axis-tic} marker.
19914 This variable is defined with @code{defvar}:
19916 @vindex Y-axis-tic
19917 @smallexample
19918 @group
19919 (defvar Y-axis-tic " - "
19920    "String that follows number in a Y axis label.")
19921 @end group
19922 @end smallexample
19924 The length of the Y label is the sum of the length of the Y axis tic
19925 mark and the length of the number of the top of the graph.
19927 @smallexample
19928 (length (concat (number-to-string height) Y-axis-tic)))
19929 @end smallexample
19931 This value will be calculated by the @code{print-graph} function in
19932 its varlist as @code{full-Y-label-width} and passed on.  (Note that we
19933 did not think to include this in the varlist when we first proposed it.)
19935 To make a complete vertical axis label, a tic mark is concatenated
19936 with a number; and the two together may be preceded by one or more
19937 spaces depending on how long the number is.  The label consists of
19938 three parts: the (optional) leading spaces, the number, and the tic
19939 mark.  The function is passed the value of the number for the specific
19940 row, and the value of the width of the top line, which is calculated
19941 (just once) by @code{print-graph}.
19943 @smallexample
19944 @group
19945 (defun Y-axis-element (number full-Y-label-width)
19946   "Construct a NUMBERed label element.
19947 A numbered element looks like this `  5 - ',
19948 and is padded as needed so all line up with
19949 the element for the largest number."
19950 @end group
19951 @group
19952   (let* ((leading-spaces
19953          (- full-Y-label-width
19954             (length
19955              (concat (number-to-string number)
19956                      Y-axis-tic)))))
19957 @end group
19958 @group
19959     (concat
19960      (make-string leading-spaces ? )
19961      (number-to-string number)
19962      Y-axis-tic)))
19963 @end group
19964 @end smallexample
19966 The @code{Y-axis-element} function concatenates together the leading
19967 spaces, if any; the number, as a string; and the tic mark.
19969 To figure out how many leading spaces the label will need, the
19970 function subtracts the actual length of the label---the length of the
19971 number plus the length of the tic mark---from the desired label width.
19973 @findex make-string
19974 Blank spaces are inserted using the @code{make-string} function.  This
19975 function takes two arguments: the first tells it how long the string
19976 will be and the second is a symbol for the character to insert, in a
19977 special format.  The format is a question mark followed by a blank
19978 space, like this, @samp{? }.  @xref{Character Type, , Character Type,
19979 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a description of the
19980 syntax for characters.  (Of course, you might want to replace the
19981 blank space by some other character @dots{}  You know what to do.)
19983 The @code{number-to-string} function is used in the concatenation
19984 expression, to convert the number to a string that is concatenated
19985 with the leading spaces and the tic mark.
19987 @node Y-axis-column
19988 @appendixsubsec Create a Y Axis Column
19990 The preceding functions provide all the tools needed to construct a
19991 function that generates a list of numbered and blank strings to insert
19992 as the label for the vertical axis:
19994 @findex Y-axis-column
19995 @smallexample
19996 @group
19997 (defun Y-axis-column (height width-of-label)
19998   "Construct list of Y axis labels and blank strings.
19999 For HEIGHT of line above base and WIDTH-OF-LABEL."
20000   (let (Y-axis)
20001 @group
20002 @end group
20003     (while (> height 1)
20004       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20005           ;; @r{Insert label.}
20006           (setq Y-axis
20007                 (cons
20008                  (Y-axis-element height width-of-label)
20009                  Y-axis))
20010 @group
20011 @end group
20012         ;; @r{Else, insert blanks.}
20013         (setq Y-axis
20014               (cons
20015                (make-string width-of-label ? )
20016                Y-axis)))
20017       (setq height (1- height)))
20018     ;; @r{Insert base line.}
20019     (setq Y-axis
20020           (cons (Y-axis-element 1 width-of-label) Y-axis))
20021     (nreverse Y-axis)))
20022 @end group
20023 @end smallexample
20025 In this function, we start with the value of @code{height} and
20026 repetitively subtract one from its value.  After each subtraction, we
20027 test to see whether the value is an integral multiple of the
20028 @code{Y-axis-label-spacing}.  If it is, we construct a numbered label
20029 using the @code{Y-axis-element} function; if not, we construct a
20030 blank label using the @code{make-string} function.  The base line
20031 consists of the number one followed by a tic mark.
20033 @need 2000
20034 @node print-Y-axis Penultimate
20035 @appendixsubsec The Not Quite Final Version of @code{print-Y-axis}
20037 The list constructed by the @code{Y-axis-column} function is passed to
20038 the @code{print-Y-axis} function, which inserts the list as a column.
20040 @findex print-Y-axis
20041 @smallexample
20042 @group
20043 (defun print-Y-axis (height full-Y-label-width)
20044   "Insert Y axis using HEIGHT and FULL-Y-LABEL-WIDTH.
20045 Height must be the maximum height of the graph.
20046 Full width is the width of the highest label element."
20047 ;; Value of height and full-Y-label-width
20048 ;; are passed by print-graph.
20049 @end group
20050 @group
20051   (let ((start (point)))
20052     (insert-rectangle
20053      (Y-axis-column height full-Y-label-width))
20054     ;; @r{Place point ready for inserting graph.}
20055     (goto-char start)
20056     ;; @r{Move point forward by value of} full-Y-label-width
20057     (forward-char full-Y-label-width)))
20058 @end group
20059 @end smallexample
20061 The @code{print-Y-axis} uses the @code{insert-rectangle} function to
20062 insert the Y axis labels created by the @code{Y-axis-column} function.
20063 In addition, it places point at the correct position for printing the body of
20064 the graph.
20066 You can test @code{print-Y-axis}:
20068 @enumerate
20069 @item
20070 Install
20072 @smallexample
20073 @group
20074 Y-axis-label-spacing
20075 Y-axis-tic
20076 Y-axis-element
20077 Y-axis-column
20078 print-Y-axis
20079 @end group
20080 @end smallexample
20082 @item
20083 Copy the following expression:
20085 @smallexample
20086 (print-Y-axis 12 5)
20087 @end smallexample
20089 @item
20090 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
20091 want the axis labels to start.
20093 @item
20094 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
20096 @item
20097 Yank the @code{graph-body-print} expression into the minibuffer
20098 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
20100 @item
20101 Press @key{RET} to evaluate the expression.
20102 @end enumerate
20104 Emacs will print labels vertically, the top one being @w{@samp{10 -@w{
20105 }}}.  (The @code{print-graph} function will pass the value of
20106 @code{height-of-top-line}, which in this case will end up as 15,
20107 thereby getting rid of what might appear as a bug.)
20109 @need 2000
20110 @node print-X-axis
20111 @appendixsec The @code{print-X-axis} Function
20112 @cindex Axis, print horizontal
20113 @cindex X axis printing
20114 @cindex Print horizontal axis
20115 @cindex Horizontal axis printing
20117 X axis labels are much like Y axis labels, except that the ticks are on a
20118 line above the numbers.  Labels should look like this:
20120 @smallexample
20121 @group
20122     |   |    |    |
20123     1   5   10   15
20124 @end group
20125 @end smallexample
20127 The first tic is under the first column of the graph and is preceded by
20128 several blank spaces.  These spaces provide room in rows above for the Y
20129 axis labels.  The second, third, fourth, and subsequent ticks are all
20130 spaced equally, according to the value of @code{X-axis-label-spacing}.
20132 The second row of the X axis consists of numbers, preceded by several
20133 blank spaces and also separated according to the value of the variable
20134 @code{X-axis-label-spacing}.
20136 The value of the variable @code{X-axis-label-spacing} should itself be
20137 measured in units of @code{symbol-width}, since you may want to change
20138 the width of the symbols that you are using to print the body of the
20139 graph without changing the ways the graph is labeled.
20141 @menu
20142 * Similarities differences::    Much like @code{print-Y-axis}, but not exactly.
20143 * X Axis Tic Marks::            Create tic marks for the horizontal axis.
20144 @end menu
20146 @ifnottex
20147 @node Similarities differences
20148 @unnumberedsubsec Similarities and differences
20149 @end ifnottex
20151 The @code{print-X-axis} function is constructed in more or less the
20152 same fashion as the @code{print-Y-axis} function except that it has
20153 two lines: the line of tic marks and the numbers.  We will write a
20154 separate function to print each line and then combine them within the
20155 @code{print-X-axis} function.
20157 This is a three step process:
20159 @enumerate
20160 @item
20161 Write a function to print the X axis tic marks, @code{print-X-axis-tic-line}.
20163 @item
20164 Write a function to print the X numbers, @code{print-X-axis-numbered-line}.
20166 @item
20167 Write a function to print both lines, the @code{print-X-axis} function,
20168 using @code{print-X-axis-tic-line} and
20169 @code{print-X-axis-numbered-line}.
20170 @end enumerate
20172 @node X Axis Tic Marks
20173 @appendixsubsec X Axis Tic Marks
20175 The first function should print the X axis tic marks.  We must specify
20176 the tic marks themselves and their spacing:
20178 @smallexample
20179 @group
20180 (defvar X-axis-label-spacing
20181   (if (boundp 'graph-blank)
20182       (* 5 (length graph-blank)) 5)
20183   "Number of units from one X axis label to next.")
20184 @end group
20185 @end smallexample
20187 @noindent
20188 (Note that the value of @code{graph-blank} is set by another
20189 @code{defvar}.  The @code{boundp} predicate checks whether it has
20190 already been set; @code{boundp} returns @code{nil} if it has not.  If
20191 @code{graph-blank} were unbound and we did not use this conditional
20192 construction, in a recent GNU Emacs, we would enter the debugger and
20193 see an error message saying @samp{@w{Debugger entered--Lisp error:}
20194 @w{(void-variable graph-blank)}}.)
20196 @need 1200
20197 Here is the @code{defvar} for @code{X-axis-tic-symbol}:
20199 @smallexample
20200 @group
20201 (defvar X-axis-tic-symbol "|"
20202   "String to insert to point to a column in X axis.")
20203 @end group
20204 @end smallexample
20206 @need 1250
20207 The goal is to make a line that looks like this:
20209 @smallexample
20210        |   |    |    |
20211 @end smallexample
20213 The first tic is indented so that it is under the first column, which is
20214 indented to provide space for the Y axis labels.
20216 A tic element consists of the blank spaces that stretch from one tic to
20217 the next plus a tic symbol.  The number of blanks is determined by the
20218 width of the tic symbol and the @code{X-axis-label-spacing}.
20220 @need 1250
20221 The code looks like this:
20223 @smallexample
20224 @group
20225 ;;; X-axis-tic-element
20226 @dots{}
20227 (concat
20228  (make-string
20229   ;; @r{Make a string of blanks.}
20230   (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20231       (length X-axis-tic-symbol))
20232   ? )
20233  ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
20234  X-axis-tic-symbol)
20235 @dots{}
20236 @end group
20237 @end smallexample
20239 Next, we determine how many blanks are needed to indent the first tic
20240 mark to the first column of the graph.  This uses the value of
20241 @code{full-Y-label-width} passed it by the @code{print-graph} function.
20243 @need 1250
20244 The code to make @code{X-axis-leading-spaces}
20245 looks like this:
20247 @smallexample
20248 @group
20249 ;; X-axis-leading-spaces
20250 @dots{}
20251 (make-string full-Y-label-width ? )
20252 @dots{}
20253 @end group
20254 @end smallexample
20256 We also need to determine the length of the horizontal axis, which is
20257 the length of the numbers list, and the number of ticks in the horizontal
20258 axis:
20260 @smallexample
20261 @group
20262 ;; X-length
20263 @dots{}
20264 (length numbers-list)
20265 @end group
20267 @group
20268 ;; tic-width
20269 @dots{}
20270 (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20271 @end group
20273 @group
20274 ;; number-of-X-ticks
20275 (if (zerop (% (X-length tic-width)))
20276     (/ (X-length tic-width))
20277   (1+ (/ (X-length tic-width))))
20278 @end group
20279 @end smallexample
20281 @need 1250
20282 All this leads us directly to the function for printing the X axis tic line:
20284 @findex print-X-axis-tic-line
20285 @smallexample
20286 @group
20287 (defun print-X-axis-tic-line
20288   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces X-axis-tic-element)
20289   "Print ticks for X axis."
20290     (insert X-axis-leading-spaces)
20291     (insert X-axis-tic-symbol)  ; @r{Under first column.}
20292 @end group
20293 @group
20294     ;; @r{Insert second tic in the right spot.}
20295     (insert (concat
20296              (make-string
20297               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20298                   ;; @r{Insert white space up to second tic symbol.}
20299                   (* 2 (length X-axis-tic-symbol)))
20300               ? )
20301              X-axis-tic-symbol))
20302 @end group
20303 @group
20304     ;; @r{Insert remaining ticks.}
20305     (while (> number-of-X-tics 1)
20306       (insert X-axis-tic-element)
20307       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics))))
20308 @end group
20309 @end smallexample
20311 The line of numbers is equally straightforward:
20313 @need 1250
20314 First, we create a numbered element with blank spaces before each number:
20316 @findex X-axis-element
20317 @smallexample
20318 @group
20319 (defun X-axis-element (number)
20320   "Construct a numbered X axis element."
20321   (let ((leading-spaces
20322          (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20323              (length (number-to-string number)))))
20324     (concat (make-string leading-spaces ? )
20325             (number-to-string number))))
20326 @end group
20327 @end smallexample
20329 Next, we create the function to print the numbered line, starting with
20330 the number 1 under the first column:
20332 @findex print-X-axis-numbered-line
20333 @smallexample
20334 @group
20335 (defun print-X-axis-numbered-line
20336   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces)
20337   "Print line of X-axis numbers"
20338   (let ((number X-axis-label-spacing))
20339     (insert X-axis-leading-spaces)
20340     (insert "1")
20341 @end group
20342 @group
20343     (insert (concat
20344              (make-string
20345               ;; @r{Insert white space up to next number.}
20346               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing) 2)
20347               ? )
20348              (number-to-string number)))
20349 @end group
20350 @group
20351     ;; @r{Insert remaining numbers.}
20352     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20353     (while (> number-of-X-tics 1)
20354       (insert (X-axis-element number))
20355       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20356       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
20357 @end group
20358 @end smallexample
20360 Finally, we need to write the @code{print-X-axis} that uses
20361 @code{print-X-axis-tic-line} and
20362 @code{print-X-axis-numbered-line}.
20364 The function must determine the local values of the variables used by both
20365 @code{print-X-axis-tic-line} and @code{print-X-axis-numbered-line}, and
20366 then it must call them.  Also, it must print the carriage return that
20367 separates the two lines.
20369 The function consists of a varlist that specifies five local variables,
20370 and calls to each of the two line printing functions:
20372 @findex print-X-axis
20373 @smallexample
20374 @group
20375 (defun print-X-axis (numbers-list)
20376   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST."
20377   (let* ((leading-spaces
20378           (make-string full-Y-label-width ? ))
20379 @end group
20380 @group
20381        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
20382        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
20383        (X-length (length numbers-list))
20384 @end group
20385 @group
20386        (X-tic
20387         (concat
20388          (make-string
20389 @end group
20390 @group
20391           ;; @r{Make a string of blanks.}
20392           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20393               (length X-axis-tic-symbol))
20394           ? )
20395 @end group
20396 @group
20397          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
20398          X-axis-tic-symbol))
20399 @end group
20400 @group
20401        (tic-number
20402         (if (zerop (% X-length tic-width))
20403             (/ X-length tic-width)
20404           (1+ (/ X-length tic-width)))))
20405 @end group
20406 @group
20407     (print-X-axis-tic-line tic-number leading-spaces X-tic)
20408     (insert "\n")
20409     (print-X-axis-numbered-line tic-number leading-spaces)))
20410 @end group
20411 @end smallexample
20413 @need 1250
20414 You can test @code{print-X-axis}:
20416 @enumerate
20417 @item
20418 Install @code{X-axis-tic-symbol}, @code{X-axis-label-spacing},
20419 @code{print-X-axis-tic-line}, as well as @code{X-axis-element},
20420 @code{print-X-axis-numbered-line}, and @code{print-X-axis}.
20422 @item
20423 Copy the following expression:
20425 @smallexample
20426 @group
20427 (progn
20428  (let ((full-Y-label-width 5)
20429        (symbol-width 1))
20430    (print-X-axis
20431     '(1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16))))
20432 @end group
20433 @end smallexample
20435 @item
20436 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
20437 want the axis labels to start.
20439 @item
20440 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
20442 @item
20443 Yank the test expression into the minibuffer
20444 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
20446 @item
20447 Press @key{RET} to evaluate the expression.
20448 @end enumerate
20450 @need 1250
20451 Emacs will print the horizontal axis like this:
20452 @sp 1
20454 @smallexample
20455 @group
20456      |   |    |    |    |
20457      1   5   10   15   20
20458 @end group
20459 @end smallexample
20461 @node Print Whole Graph
20462 @appendixsec Printing the Whole Graph
20463 @cindex Printing the whole graph
20464 @cindex Whole graph printing
20465 @cindex Graph, printing all
20467 Now we are nearly ready to print the whole graph.
20469 The function to print the graph with the proper labels follows the
20470 outline we created earlier (@pxref{Full Graph, , A Graph with Labeled
20471 Axes}), but with additions.
20473 @need 1250
20474 Here is the outline:
20476 @smallexample
20477 @group
20478 (defun print-graph (numbers-list)
20479   "@var{documentation}@dots{}"
20480   (let ((height  @dots{}
20481         @dots{}))
20482 @end group
20483 @group
20484     (print-Y-axis height @dots{} )
20485     (graph-body-print numbers-list)
20486     (print-X-axis @dots{} )))
20487 @end group
20488 @end smallexample
20490 @menu
20491 * The final version::           A few changes.
20492 * Test print-graph::            Run a short test.
20493 * Graphing words in defuns::    Executing the final code.
20494 * lambda::                      How to write an anonymous function.
20495 * mapcar::                      Apply a function to elements of a list.
20496 * Another Bug::                 Yet another bug @dots{} most insidious.
20497 * Final printed graph::         The graph itself!
20498 @end menu
20500 @ifnottex
20501 @node The final version
20502 @unnumberedsubsec Changes for the Final Version
20503 @end ifnottex
20505 The final version is different from what we planned in two ways:
20506 first, it contains additional values calculated once in the varlist;
20507 second, it carries an option to specify the labels' increment per row.
20508 This latter feature turns out to be essential; otherwise, a graph may
20509 have more rows than fit on a display or on a sheet of paper.
20511 @need 1500
20512 This new feature requires a change to the @code{Y-axis-column}
20513 function, to add @code{vertical-step} to it.  The function looks like
20514 this:
20516 @findex Y-axis-column @r{Final version.}
20517 @smallexample
20518 @group
20519 ;;; @r{Final version.}
20520 (defun Y-axis-column
20521   (height width-of-label &optional vertical-step)
20522   "Construct list of labels for Y axis.
20523 HEIGHT is maximum height of graph.
20524 WIDTH-OF-LABEL is maximum width of label.
20525 VERTICAL-STEP, an option, is a positive integer
20526 that specifies how much a Y axis label increments
20527 for each line.  For example, a step of 5 means
20528 that each line is five units of the graph."
20529 @end group
20530 @group
20531   (let (Y-axis
20532         (number-per-line (or vertical-step 1)))
20533     (while (> height 1)
20534       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20535 @end group
20536 @group
20537           ;; @r{Insert label.}
20538           (setq Y-axis
20539                 (cons
20540                  (Y-axis-element
20541                   (* height number-per-line)
20542                   width-of-label)
20543                  Y-axis))
20544 @end group
20545 @group
20546         ;; @r{Else, insert blanks.}
20547         (setq Y-axis
20548               (cons
20549                (make-string width-of-label ? )
20550                Y-axis)))
20551       (setq height (1- height)))
20552 @end group
20553 @group
20554     ;; @r{Insert base line.}
20555     (setq Y-axis (cons (Y-axis-element
20556                         (or vertical-step 1)
20557                         width-of-label)
20558                        Y-axis))
20559     (nreverse Y-axis)))
20560 @end group
20561 @end smallexample
20563 The values for the maximum height of graph and the width of a symbol
20564 are computed by @code{print-graph} in its @code{let} expression; so
20565 @code{graph-body-print} must be changed to accept them.
20567 @findex graph-body-print @r{Final version.}
20568 @smallexample
20569 @group
20570 ;;; @r{Final version.}
20571 (defun graph-body-print (numbers-list height symbol-width)
20572   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
20573 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20574 HEIGHT is maximum height of graph.
20575 SYMBOL-WIDTH is number of each column."
20576 @end group
20577 @group
20578   (let (from-position)
20579     (while numbers-list
20580       (setq from-position (point))
20581       (insert-rectangle
20582        (column-of-graph height (car numbers-list)))
20583       (goto-char from-position)
20584       (forward-char symbol-width)
20585 @end group
20586 @group
20587       ;; @r{Draw graph column by column.}
20588       (sit-for 0)
20589       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
20590     ;; @r{Place point for X axis labels.}
20591     (forward-line height)
20592     (insert "\n")))
20593 @end group
20594 @end smallexample
20596 @need 1250
20597 Finally, the code for the @code{print-graph} function:
20599 @findex print-graph @r{Final version.}
20600 @smallexample
20601 @group
20602 ;;; @r{Final version.}
20603 (defun print-graph
20604   (numbers-list &optional vertical-step)
20605   "Print labeled bar graph of the NUMBERS-LIST.
20606 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20607 @end group
20609 @group
20610 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
20611 specifies how much a Y axis label increments for
20612 each line.  For example, a step of 5 means that
20613 each row is five units."
20614 @end group
20615 @group
20616   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
20617          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
20618          ;; @r{and the number with the most digits.}
20619          (height (apply 'max numbers-list))
20620 @end group
20621 @group
20622          (height-of-top-line
20623           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20624               height
20625             ;; @r{else}
20626             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
20627                Y-axis-label-spacing)))
20628 @end group
20629 @group
20630          (vertical-step (or vertical-step 1))
20631          (full-Y-label-width
20632           (length
20633 @end group
20634 @group
20635            (concat
20636             (number-to-string
20637              (* height-of-top-line vertical-step))
20638             Y-axis-tic))))
20639 @end group
20641 @group
20642     (print-Y-axis
20643      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
20644 @end group
20645 @group
20646     (graph-body-print
20647      numbers-list height-of-top-line symbol-width)
20648     (print-X-axis numbers-list)))
20649 @end group
20650 @end smallexample
20652 @node Test print-graph
20653 @appendixsubsec Testing @code{print-graph}
20655 @need 1250
20656 We can test the @code{print-graph} function with a short list of numbers:
20658 @enumerate
20659 @item
20660 Install the final versions of @code{Y-axis-column},
20661 @code{graph-body-print}, and @code{print-graph} (in addition to the
20662 rest of the code.)
20664 @item
20665 Copy the following expression:
20667 @smallexample
20668 (print-graph '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1))
20669 @end smallexample
20671 @item
20672 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
20673 want the axis labels to start.
20675 @item
20676 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
20678 @item
20679 Yank the test expression into the minibuffer
20680 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
20682 @item
20683 Press @key{RET} to evaluate the expression.
20684 @end enumerate
20686 @need 1250
20687 Emacs will print a graph that looks like this:
20689 @smallexample
20690 @group
20691 10 -
20694          *
20695         **   *
20696  5 -   ****  *
20697        **** ***
20698      * *********
20699      ************
20700  1 - *************
20702      |   |    |    |
20703      1   5   10   15
20704 @end group
20705 @end smallexample
20707 @need 1200
20708 On the other hand, if you pass @code{print-graph} a
20709 @code{vertical-step} value of 2, by evaluating this expression:
20711 @smallexample
20712 (print-graph '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1) 2)
20713 @end smallexample
20715 @need 1250
20716 @noindent
20717 The graph looks like this:
20719 @smallexample
20720 @group
20721 20 -
20724          *
20725         **   *
20726 10 -   ****  *
20727        **** ***
20728      * *********
20729      ************
20730  2 - *************
20732      |   |    |    |
20733      1   5   10   15
20734 @end group
20735 @end smallexample
20737 @noindent
20738 (A question: is the @samp{2} on the bottom of the vertical axis a bug or a
20739 feature?  If you think it is a bug, and should be a @samp{1} instead, (or
20740 even a @samp{0}), you can modify the sources.)
20742 @node Graphing words in defuns
20743 @appendixsubsec Graphing Numbers of Words and Symbols
20745 Now for the graph for which all this code was written: a graph that
20746 shows how many function definitions contain fewer than 10 words and
20747 symbols, how many contain between 10 and 19 words and symbols, how
20748 many contain between 20 and 29 words and symbols, and so on.
20750 This is a multi-step process.  First make sure you have loaded all the
20751 requisite code.
20753 @need 1500
20754 It is a good idea to reset the value of @code{top-of-ranges} in case
20755 you have set it to some different value.  You can evaluate the
20756 following:
20758 @smallexample
20759 @group
20760 (setq top-of-ranges
20761  '(10  20  30  40  50
20762    60  70  80  90 100
20763   110 120 130 140 150
20764   160 170 180 190 200
20765   210 220 230 240 250
20766   260 270 280 290 300)
20767 @end group
20768 @end smallexample
20770 @noindent
20771 Next create a list of the number of words and symbols in each range.
20773 @need 1500
20774 @noindent
20775 Evaluate the following:
20777 @smallexample
20778 @group
20779 (setq list-for-graph
20780        (defuns-per-range
20781          (sort
20782           (recursive-lengths-list-many-files
20783            (directory-files "/usr/local/emacs/lisp"
20784                             t ".+el$"))
20785           '<)
20786          top-of-ranges))
20787 @end group
20788 @end smallexample
20790 @noindent
20791 On my old machine, this took about an hour.  It looked though 303 Lisp
20792 files in my copy of Emacs version 19.23.  After all that computing,
20793 the @code{list-for-graph} had this value:
20795 @smallexample
20796 @group
20797 (537 1027 955 785 594 483 349 292 224 199 166 120 116 99
20798 90 80 67 48 52 45 41 33 28 26 25 20 12 28 11 13 220)
20799 @end group
20800 @end smallexample
20802 @noindent
20803 This means that my copy of Emacs had 537 function definitions with
20804 fewer than 10 words or symbols in them, 1,027 function definitions
20805 with 10 to 19 words or symbols in them, 955 function definitions with
20806 20 to 29 words or symbols in them, and so on.
20808 Clearly, just by looking at this list we can see that most function
20809 definitions contain ten to thirty words and symbols.
20811 Now for printing.  We do @emph{not} want to print a graph that is
20812 1,030 lines high @dots{}  Instead, we should print a graph that is
20813 fewer than twenty-five lines high.  A graph that height can be
20814 displayed on almost any monitor, and easily printed on a sheet of paper.
20816 This means that each value in @code{list-for-graph} must be reduced to
20817 one-fiftieth its present value.
20819 Here is a short function to do just that, using two functions we have
20820 not yet seen, @code{mapcar} and @code{lambda}.
20822 @smallexample
20823 @group
20824 (defun one-fiftieth (full-range)
20825   "Return list, each number one-fiftieth of previous."
20826  (mapcar (lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
20827 @end group
20828 @end smallexample
20830 @node lambda
20831 @appendixsubsec A @code{lambda} Expression: Useful Anonymity
20832 @cindex Anonymous function
20833 @findex lambda
20835 @code{lambda} is the symbol for an anonymous function, a function
20836 without a name.  Every time you use an anonymous function, you need to
20837 include its whole body.
20839 @need 1250
20840 @noindent
20841 Thus,
20843 @smallexample
20844 (lambda (arg) (/ arg 50))
20845 @end smallexample
20847 @noindent
20848 is a function that returns the value resulting from
20849 dividing whatever is passed to it as @code{arg} by 50.
20851 @need 1200
20852 Earlier, for example, we had a function @code{multiply-by-seven}; it
20853 multiplied its argument by 7.  This function is similar, except it
20854 divides its argument by 50; and, it has no name.  The anonymous
20855 equivalent of @code{multiply-by-seven} is:
20857 @smallexample
20858 (lambda (number) (* 7 number))
20859 @end smallexample
20861 @noindent
20862 (@xref{defun, ,  The @code{defun} Macro}.)
20864 @need 1250
20865 @noindent
20866 If we want to multiply 3 by 7, we can write:
20868 @c clear print-postscript-figures
20869 @c lambda example diagram #1
20870 @ifnottex
20871 @smallexample
20872 @group
20873 (multiply-by-seven 3)
20874  \_______________/ ^
20875          |         |
20876       function  argument
20877 @end group
20878 @end smallexample
20879 @end ifnottex
20880 @ifset print-postscript-figures
20881 @sp 1
20882 @tex
20883 @center @image{lambda-1}
20884 @end tex
20885 @sp 1
20886 @end ifset
20887 @ifclear print-postscript-figures
20888 @iftex
20889 @smallexample
20890 @group
20891 (multiply-by-seven 3)
20892  \_______________/ ^
20893          |         |
20894       function  argument
20895 @end group
20896 @end smallexample
20897 @end iftex
20898 @end ifclear
20900 @noindent
20901 This expression returns 21.
20903 @need 1250
20904 @noindent
20905 Similarly, we can write:
20907 @c lambda example diagram #2
20908 @ifnottex
20909 @smallexample
20910 @group
20911 ((lambda (number) (* 7 number)) 3)
20912  \____________________________/ ^
20913                |                |
20914       anonymous function     argument
20915 @end group
20916 @end smallexample
20917 @end ifnottex
20918 @ifset print-postscript-figures
20919 @sp 1
20920 @tex
20921 @center @image{lambda-2}
20922 @end tex
20923 @sp 1
20924 @end ifset
20925 @ifclear print-postscript-figures
20926 @iftex
20927 @smallexample
20928 @group
20929 ((lambda (number) (* 7 number)) 3)
20930  \____________________________/ ^
20931                |                |
20932       anonymous function     argument
20933 @end group
20934 @end smallexample
20935 @end iftex
20936 @end ifclear
20938 @need 1250
20939 @noindent
20940 If we want to divide 100 by 50, we can write:
20942 @c lambda example diagram #3
20943 @ifnottex
20944 @smallexample
20945 @group
20946 ((lambda (arg) (/ arg 50)) 100)
20947  \______________________/  \_/
20948              |              |
20949     anonymous function   argument
20950 @end group
20951 @end smallexample
20952 @end ifnottex
20953 @ifset print-postscript-figures
20954 @sp 1
20955 @tex
20956 @center @image{lambda-3}
20957 @end tex
20958 @sp 1
20959 @end ifset
20960 @ifclear print-postscript-figures
20961 @iftex
20962 @smallexample
20963 @group
20964 ((lambda (arg) (/ arg 50)) 100)
20965  \______________________/  \_/
20966              |              |
20967     anonymous function   argument
20968 @end group
20969 @end smallexample
20970 @end iftex
20971 @end ifclear
20973 @noindent
20974 This expression returns 2.  The 100 is passed to the function, which
20975 divides that number by 50.
20977 @xref{Lambda Expressions, , Lambda Expressions, elisp, The GNU Emacs
20978 Lisp Reference Manual}, for more about @code{lambda}.  Lisp and lambda
20979 expressions derive from the Lambda Calculus.
20981 @node mapcar
20982 @appendixsubsec The @code{mapcar} Function
20983 @findex mapcar
20985 @code{mapcar} is a function that calls its first argument with each
20986 element of its second argument, in turn.  The second argument must be
20987 a sequence.
20989 The @samp{map} part of the name comes from the mathematical phrase,
20990 ``mapping over a domain'', meaning to apply a function to each of the
20991 elements in a domain.  The mathematical phrase is based on the
20992 metaphor of a surveyor walking, one step at a time, over an area he is
20993 mapping.  And @samp{car}, of course, comes from the Lisp notion of the
20994 first of a list.
20996 @need 1250
20997 @noindent
20998 For example,
21000 @smallexample
21001 @group
21002 (mapcar '1+ '(2 4 6))
21003      @result{} (3 5 7)
21004 @end group
21005 @end smallexample
21007 @noindent
21008 The function @code{1+} which adds one to its argument, is executed on
21009 @emph{each} element of the list, and a new list is returned.
21011 Contrast this with @code{apply}, which applies its first argument to
21012 all the remaining.
21013 (@xref{Readying a Graph, , Readying a Graph}, for a explanation of
21014 @code{apply}.)
21016 @need 1250
21017 In the definition of @code{one-fiftieth}, the first argument is the
21018 anonymous function:
21020 @smallexample
21021 (lambda (arg) (/ arg 50))
21022 @end smallexample
21024 @noindent
21025 and the second argument is @code{full-range}, which will be bound to
21026 @code{list-for-graph}.
21028 @need 1250
21029 The whole expression looks like this:
21031 @smallexample
21032 (mapcar (lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
21033 @end smallexample
21035 @xref{Mapping Functions, , Mapping Functions, elisp, The GNU Emacs
21036 Lisp Reference Manual}, for more about @code{mapcar}.
21038 Using the @code{one-fiftieth} function, we can generate a list in
21039 which each element is one-fiftieth the size of the corresponding
21040 element in @code{list-for-graph}.
21042 @smallexample
21043 @group
21044 (setq fiftieth-list-for-graph
21045       (one-fiftieth list-for-graph))
21046 @end group
21047 @end smallexample
21049 @need 1250
21050 The resulting list looks like this:
21052 @smallexample
21053 @group
21054 (10 20 19 15 11 9 6 5 4 3 3 2 2
21055 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4)
21056 @end group
21057 @end smallexample
21059 @noindent
21060 This, we are almost ready to print!  (We also notice the loss of
21061 information: many of the higher ranges are 0, meaning that fewer than
21062 50 defuns had that many words or symbols---but not necessarily meaning
21063 that none had that many words or symbols.)
21065 @node Another Bug
21066 @appendixsubsec Another Bug @dots{} Most Insidious
21067 @cindex Bug, most insidious type
21068 @cindex Insidious type of bug
21070 I said ``almost ready to print''!  Of course, there is a bug in the
21071 @code{print-graph} function @dots{}  It has a @code{vertical-step}
21072 option, but not a @code{horizontal-step} option.  The
21073 @code{top-of-range} scale goes from 10 to 300 by tens.  But the
21074 @code{print-graph} function will print only by ones.
21076 This is a classic example of what some consider the most insidious
21077 type of bug, the bug of omission.  This is not the kind of bug you can
21078 find by studying the code, for it is not in the code; it is an omitted
21079 feature.  Your best actions are to try your program early and often;
21080 and try to arrange, as much as you can, to write code that is easy to
21081 understand and easy to change.  Try to be aware, whenever you can,
21082 that whatever you have written, @emph{will} be rewritten, if not soon,
21083 eventually.  A hard maxim to follow.
21085 It is the @code{print-X-axis-numbered-line} function that needs the
21086 work; and then the @code{print-X-axis} and the @code{print-graph}
21087 functions need to be adapted.  Not much needs to be done; there is one
21088 nicety: the numbers ought to line up under the tic marks.  This takes
21089 a little thought.
21091 @need 1250
21092 Here is the corrected @code{print-X-axis-numbered-line}:
21094 @smallexample
21095 @group
21096 (defun print-X-axis-numbered-line
21097   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces
21098    &optional horizontal-step)
21099   "Print line of X-axis numbers"
21100   (let ((number X-axis-label-spacing)
21101         (horizontal-step (or horizontal-step 1)))
21102 @end group
21103 @group
21104     (insert X-axis-leading-spaces)
21105     ;; @r{Delete extra leading spaces.}
21106     (delete-char
21107      (- (1-
21108          (length (number-to-string horizontal-step)))))
21109     (insert (concat
21110              (make-string
21111 @end group
21112 @group
21113               ;; @r{Insert white space.}
21114               (-  (* symbol-width
21115                      X-axis-label-spacing)
21116                   (1-
21117                    (length
21118                     (number-to-string horizontal-step)))
21119                   2)
21120               ? )
21121              (number-to-string
21122               (* number horizontal-step))))
21123 @end group
21124 @group
21125     ;; @r{Insert remaining numbers.}
21126     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21127     (while (> number-of-X-tics 1)
21128       (insert (X-axis-element
21129                (* number horizontal-step)))
21130       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21131       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
21132 @end group
21133 @end smallexample
21135 @need 1500
21136 If you are reading this in Info, you can see the new versions of
21137 @code{print-X-axis} @code{print-graph} and evaluate them.  If you are
21138 reading this in a printed book, you can see the changed lines here
21139 (the full text is too much to print).
21141 @iftex
21142 @smallexample
21143 @group
21144 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
21145   @dots{}
21146     (print-X-axis-numbered-line
21147      tic-number leading-spaces horizontal-step))
21148 @end group
21149 @end smallexample
21151 @smallexample
21152 @group
21153 (defun print-graph
21154   (numbers-list
21155    &optional vertical-step horizontal-step)
21156   @dots{}
21157     (print-X-axis numbers-list horizontal-step))
21158 @end group
21159 @end smallexample
21160 @end iftex
21162 @ifnottex
21163 @smallexample
21164 @group
21165 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
21166   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST.
21167 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21168 specifies how much an X  axis label increments for
21169 each column."
21170 @end group
21171 @group
21172 ;; Value of symbol-width and full-Y-label-width
21173 ;; are passed by print-graph.
21174   (let* ((leading-spaces
21175           (make-string full-Y-label-width ? ))
21176        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
21177        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
21178        (X-length (length numbers-list))
21179 @end group
21180 @group
21181        (X-tic
21182         (concat
21183          (make-string
21184           ;; @r{Make a string of blanks.}
21185           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21186               (length X-axis-tic-symbol))
21187           ? )
21188 @end group
21189 @group
21190          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
21191          X-axis-tic-symbol))
21192        (tic-number
21193         (if (zerop (% X-length tic-width))
21194             (/ X-length tic-width)
21195           (1+ (/ X-length tic-width)))))
21196 @end group
21198 @group
21199     (print-X-axis-tic-line
21200      tic-number leading-spaces X-tic)
21201     (insert "\n")
21202     (print-X-axis-numbered-line
21203      tic-number leading-spaces horizontal-step)))
21204 @end group
21205 @end smallexample
21207 @smallexample
21208 @group
21209 (defun print-graph
21210   (numbers-list &optional vertical-step horizontal-step)
21211   "Print labeled bar graph of the NUMBERS-LIST.
21212 The numbers-list consists of the Y-axis values.
21213 @end group
21215 @group
21216 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
21217 specifies how much a Y axis label increments for
21218 each line.  For example, a step of 5 means that
21219 each row is five units.
21220 @end group
21222 @group
21223 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21224 specifies how much an X  axis label increments for
21225 each column."
21226   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
21227          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
21228          ;; @r{and the number with the most digits.}
21229          (height (apply 'max numbers-list))
21230 @end group
21231 @group
21232          (height-of-top-line
21233           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
21234               height
21235             ;; @r{else}
21236             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
21237                Y-axis-label-spacing)))
21238 @end group
21239 @group
21240          (vertical-step (or vertical-step 1))
21241          (full-Y-label-width
21242           (length
21243            (concat
21244             (number-to-string
21245              (* height-of-top-line vertical-step))
21246             Y-axis-tic))))
21247 @end group
21248 @group
21249     (print-Y-axis
21250      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
21251     (graph-body-print
21252         numbers-list height-of-top-line symbol-width)
21253     (print-X-axis numbers-list horizontal-step)))
21254 @end group
21255 @end smallexample
21256 @end ifnottex
21258 @c qqq
21259 @ignore
21260 Graphing Definitions Re-listed
21262 @need 1250
21263 Here are all the graphing definitions in their final form:
21265 @smallexample
21266 @group
21267 (defvar top-of-ranges
21268  '(10  20  30  40  50
21269    60  70  80  90 100
21270   110 120 130 140 150
21271   160 170 180 190 200
21272   210 220 230 240 250)
21273  "List specifying ranges for `defuns-per-range'.")
21274 @end group
21276 @group
21277 (defvar graph-symbol "*"
21278   "String used as symbol in graph, usually an asterisk.")
21279 @end group
21281 @group
21282 (defvar graph-blank " "
21283   "String used as blank in graph, usually a blank space.
21284 graph-blank must be the same number of columns wide
21285 as graph-symbol.")
21286 @end group
21288 @group
21289 (defvar Y-axis-tic " - "
21290    "String that follows number in a Y axis label.")
21291 @end group
21293 @group
21294 (defvar Y-axis-label-spacing 5
21295   "Number of lines from one Y axis label to next.")
21296 @end group
21298 @group
21299 (defvar X-axis-tic-symbol "|"
21300   "String to insert to point to a column in X axis.")
21301 @end group
21303 @group
21304 (defvar X-axis-label-spacing
21305   (if (boundp 'graph-blank)
21306       (* 5 (length graph-blank)) 5)
21307   "Number of units from one X axis label to next.")
21308 @end group
21309 @end smallexample
21311 @smallexample
21312 @group
21313 (defun count-words-in-defun ()
21314   "Return the number of words and symbols in a defun."
21315   (beginning-of-defun)
21316   (let ((count 0)
21317         (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
21318 @end group
21320 @group
21321     (while
21322         (and (< (point) end)
21323              (re-search-forward
21324               "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
21325               end t))
21326       (setq count (1+ count)))
21327     count))
21328 @end group
21329 @end smallexample
21331 @smallexample
21332 @group
21333 (defun lengths-list-file (filename)
21334   "Return list of definitions' lengths within FILE.
21335 The returned list is a list of numbers.
21336 Each number is the number of words or
21337 symbols in one function definition."
21338 @end group
21340 @group
21341   (message "Working on `%s' ... " filename)
21342   (save-excursion
21343     (let ((buffer (find-file-noselect filename))
21344           (lengths-list))
21345       (set-buffer buffer)
21346       (setq buffer-read-only t)
21347       (widen)
21348       (goto-char (point-min))
21349 @end group
21351 @group
21352       (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
21353         (setq lengths-list
21354               (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
21355       (kill-buffer buffer)
21356       lengths-list)))
21357 @end group
21358 @end smallexample
21360 @smallexample
21361 @group
21362 (defun lengths-list-many-files (list-of-files)
21363   "Return list of lengths of defuns in LIST-OF-FILES."
21364   (let (lengths-list)
21365 ;;; @r{true-or-false-test}
21366     (while list-of-files
21367       (setq lengths-list
21368             (append
21369              lengths-list
21370 @end group
21371 @group
21372 ;;; @r{Generate a lengths' list.}
21373              (lengths-list-file
21374               (expand-file-name (car list-of-files)))))
21375 ;;; @r{Make files' list shorter.}
21376       (setq list-of-files (cdr list-of-files)))
21377 ;;; @r{Return final value of lengths' list.}
21378     lengths-list))
21379 @end group
21380 @end smallexample
21382 @smallexample
21383 @group
21384 (defun defuns-per-range (sorted-lengths top-of-ranges)
21385   "SORTED-LENGTHS defuns in each TOP-OF-RANGES range."
21386   (let ((top-of-range (car top-of-ranges))
21387         (number-within-range 0)
21388         defuns-per-range-list)
21389 @end group
21391 @group
21392     ;; @r{Outer loop.}
21393     (while top-of-ranges
21395       ;; @r{Inner loop.}
21396       (while (and
21397               ;; @r{Need number for numeric test.}
21398               (car sorted-lengths)
21399               (< (car sorted-lengths) top-of-range))
21401         ;; @r{Count number of definitions within current range.}
21402         (setq number-within-range (1+ number-within-range))
21403         (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
21404 @end group
21406 @group
21407       ;; @r{Exit inner loop but remain within outer loop.}
21409       (setq defuns-per-range-list
21410             (cons number-within-range defuns-per-range-list))
21411       (setq number-within-range 0)      ; @r{Reset count to zero.}
21413       ;; @r{Move to next range.}
21414       (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges))
21415       ;; @r{Specify next top of range value.}
21416       (setq top-of-range (car top-of-ranges)))
21417 @end group
21419 @group
21420     ;; @r{Exit outer loop and count the number of defuns larger than}
21421     ;; @r{  the largest top-of-range value.}
21422     (setq defuns-per-range-list
21423           (cons
21424            (length sorted-lengths)
21425            defuns-per-range-list))
21427     ;; @r{Return a list of the number of definitions within each range,}
21428     ;; @r{  smallest to largest.}
21429     (nreverse defuns-per-range-list)))
21430 @end group
21431 @end smallexample
21433 @smallexample
21434 @group
21435 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
21436   "Return list of MAX-GRAPH-HEIGHT strings;
21437 ACTUAL-HEIGHT are graph-symbols.
21438 The graph-symbols are contiguous entries at the end
21439 of the list.
21440 The list will be inserted as one column of a graph.
21441 The strings are either graph-blank or graph-symbol."
21442 @end group
21444 @group
21445   (let ((insert-list nil)
21446         (number-of-top-blanks
21447          (- max-graph-height actual-height)))
21449     ;; @r{Fill in @code{graph-symbols}.}
21450     (while (> actual-height 0)
21451       (setq insert-list (cons graph-symbol insert-list))
21452       (setq actual-height (1- actual-height)))
21453 @end group
21455 @group
21456     ;; @r{Fill in @code{graph-blanks}.}
21457     (while (> number-of-top-blanks 0)
21458       (setq insert-list (cons graph-blank insert-list))
21459       (setq number-of-top-blanks
21460             (1- number-of-top-blanks)))
21462     ;; @r{Return whole list.}
21463     insert-list))
21464 @end group
21465 @end smallexample
21467 @smallexample
21468 @group
21469 (defun Y-axis-element (number full-Y-label-width)
21470   "Construct a NUMBERed label element.
21471 A numbered element looks like this `  5 - ',
21472 and is padded as needed so all line up with
21473 the element for the largest number."
21474 @end group
21475 @group
21476   (let* ((leading-spaces
21477          (- full-Y-label-width
21478             (length
21479              (concat (number-to-string number)
21480                      Y-axis-tic)))))
21481 @end group
21482 @group
21483     (concat
21484      (make-string leading-spaces ? )
21485      (number-to-string number)
21486      Y-axis-tic)))
21487 @end group
21488 @end smallexample
21490 @smallexample
21491 @group
21492 (defun print-Y-axis
21493   (height full-Y-label-width &optional vertical-step)
21494   "Insert Y axis by HEIGHT and FULL-Y-LABEL-WIDTH.
21495 Height must be the  maximum height of the graph.
21496 Full width is the width of the highest label element.
21497 Optionally, print according to VERTICAL-STEP."
21498 @end group
21499 @group
21500 ;; Value of height and full-Y-label-width
21501 ;; are passed by 'print-graph'.
21502   (let ((start (point)))
21503     (insert-rectangle
21504      (Y-axis-column height full-Y-label-width vertical-step))
21505 @end group
21506 @group
21507     ;; @r{Place point ready for inserting graph.}
21508     (goto-char start)
21509     ;; @r{Move point forward by value of} full-Y-label-width
21510     (forward-char full-Y-label-width)))
21511 @end group
21512 @end smallexample
21514 @smallexample
21515 @group
21516 (defun print-X-axis-tic-line
21517   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces X-axis-tic-element)
21518   "Print ticks for X axis."
21519     (insert X-axis-leading-spaces)
21520     (insert X-axis-tic-symbol)  ; @r{Under first column.}
21521 @end group
21522 @group
21523     ;; @r{Insert second tic in the right spot.}
21524     (insert (concat
21525              (make-string
21526               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21527                   ;; @r{Insert white space up to second tic symbol.}
21528                   (* 2 (length X-axis-tic-symbol)))
21529               ? )
21530              X-axis-tic-symbol))
21531 @end group
21532 @group
21533     ;; @r{Insert remaining ticks.}
21534     (while (> number-of-X-tics 1)
21535       (insert X-axis-tic-element)
21536       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics))))
21537 @end group
21538 @end smallexample
21540 @smallexample
21541 @group
21542 (defun X-axis-element (number)
21543   "Construct a numbered X axis element."
21544   (let ((leading-spaces
21545          (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21546              (length (number-to-string number)))))
21547     (concat (make-string leading-spaces ? )
21548             (number-to-string number))))
21549 @end group
21550 @end smallexample
21552 @smallexample
21553 @group
21554 (defun graph-body-print (numbers-list height symbol-width)
21555   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
21556 The numbers-list consists of the Y-axis values.
21557 HEIGHT is maximum height of graph.
21558 SYMBOL-WIDTH is number of each column."
21559 @end group
21560 @group
21561   (let (from-position)
21562     (while numbers-list
21563       (setq from-position (point))
21564       (insert-rectangle
21565        (column-of-graph height (car numbers-list)))
21566       (goto-char from-position)
21567       (forward-char symbol-width)
21568 @end group
21569 @group
21570       ;; @r{Draw graph column by column.}
21571       (sit-for 0)
21572       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
21573     ;; @r{Place point for X axis labels.}
21574     (forward-line height)
21575     (insert "\n")))
21576 @end group
21577 @end smallexample
21579 @smallexample
21580 @group
21581 (defun Y-axis-column
21582   (height width-of-label &optional vertical-step)
21583   "Construct list of labels for Y axis.
21584 HEIGHT is maximum height of graph.
21585 WIDTH-OF-LABEL is maximum width of label.
21586 @end group
21587 @group
21588 VERTICAL-STEP, an option, is a positive integer
21589 that specifies how much a Y axis label increments
21590 for each line.  For example, a step of 5 means
21591 that each line is five units of the graph."
21592   (let (Y-axis
21593         (number-per-line (or vertical-step 1)))
21594 @end group
21595 @group
21596     (while (> height 1)
21597       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
21598           ;; @r{Insert label.}
21599           (setq Y-axis
21600                 (cons
21601                  (Y-axis-element
21602                   (* height number-per-line)
21603                   width-of-label)
21604                  Y-axis))
21605 @end group
21606 @group
21607         ;; @r{Else, insert blanks.}
21608         (setq Y-axis
21609               (cons
21610                (make-string width-of-label ? )
21611                Y-axis)))
21612       (setq height (1- height)))
21613 @end group
21614 @group
21615     ;; @r{Insert base line.}
21616     (setq Y-axis (cons (Y-axis-element
21617                         (or vertical-step 1)
21618                         width-of-label)
21619                        Y-axis))
21620     (nreverse Y-axis)))
21621 @end group
21622 @end smallexample
21624 @smallexample
21625 @group
21626 (defun print-X-axis-numbered-line
21627   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces
21628    &optional horizontal-step)
21629   "Print line of X-axis numbers"
21630   (let ((number X-axis-label-spacing)
21631         (horizontal-step (or horizontal-step 1)))
21632 @end group
21633 @group
21634     (insert X-axis-leading-spaces)
21635     ;; line up number
21636     (delete-char (- (1- (length (number-to-string horizontal-step)))))
21637     (insert (concat
21638              (make-string
21639               ;; @r{Insert white space up to next number.}
21640               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21641                   (1- (length (number-to-string horizontal-step)))
21642                   2)
21643               ? )
21644              (number-to-string (* number horizontal-step))))
21645 @end group
21646 @group
21647     ;; @r{Insert remaining numbers.}
21648     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21649     (while (> number-of-X-tics 1)
21650       (insert (X-axis-element (* number horizontal-step)))
21651       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21652       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
21653 @end group
21654 @end smallexample
21656 @smallexample
21657 @group
21658 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
21659   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST.
21660 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21661 specifies how much an X  axis label increments for
21662 each column."
21663 @end group
21664 @group
21665 ;; Value of symbol-width and full-Y-label-width
21666 ;; are passed by 'print-graph'.
21667   (let* ((leading-spaces
21668           (make-string full-Y-label-width ? ))
21669        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
21670        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
21671        (X-length (length numbers-list))
21672 @end group
21673 @group
21674        (X-tic
21675         (concat
21676          (make-string
21677           ;; @r{Make a string of blanks.}
21678           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21679               (length X-axis-tic-symbol))
21680           ? )
21681 @end group
21682 @group
21683          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
21684          X-axis-tic-symbol))
21685        (tic-number
21686         (if (zerop (% X-length tic-width))
21687             (/ X-length tic-width)
21688           (1+ (/ X-length tic-width)))))
21689 @end group
21691 @group
21692     (print-X-axis-tic-line
21693      tic-number leading-spaces X-tic)
21694     (insert "\n")
21695     (print-X-axis-numbered-line
21696      tic-number leading-spaces horizontal-step)))
21697 @end group
21698 @end smallexample
21700 @smallexample
21701 @group
21702 (defun one-fiftieth (full-range)
21703   "Return list, each number of which is 1/50th previous."
21704  (mapcar (lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
21705 @end group
21706 @end smallexample
21708 @smallexample
21709 @group
21710 (defun print-graph
21711   (numbers-list &optional vertical-step horizontal-step)
21712   "Print labeled bar graph of the NUMBERS-LIST.
21713 The numbers-list consists of the Y-axis values.
21714 @end group
21716 @group
21717 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
21718 specifies how much a Y axis label increments for
21719 each line.  For example, a step of 5 means that
21720 each row is five units.
21721 @end group
21723 @group
21724 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21725 specifies how much an X  axis label increments for
21726 each column."
21727   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
21728          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
21729          ;; @r{and the number with the most digits.}
21730          (height (apply 'max numbers-list))
21731 @end group
21732 @group
21733          (height-of-top-line
21734           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
21735               height
21736             ;; @r{else}
21737             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
21738                Y-axis-label-spacing)))
21739 @end group
21740 @group
21741          (vertical-step (or vertical-step 1))
21742          (full-Y-label-width
21743           (length
21744            (concat
21745             (number-to-string
21746              (* height-of-top-line vertical-step))
21747             Y-axis-tic))))
21748 @end group
21749 @group
21751     (print-Y-axis
21752      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
21753     (graph-body-print
21754         numbers-list height-of-top-line symbol-width)
21755     (print-X-axis numbers-list horizontal-step)))
21756 @end group
21757 @end smallexample
21758 @c qqq
21759 @end ignore
21761 @page
21762 @node Final printed graph
21763 @appendixsubsec The Printed Graph
21765 When made and installed, you can call the @code{print-graph} command
21766 like this:
21767 @sp 1
21769 @smallexample
21770 @group
21771 (print-graph fiftieth-list-for-graph 50 10)
21772 @end group
21773 @end smallexample
21774 @sp 1
21776 @noindent
21777 Here is the graph:
21778 @sp 2
21780 @smallexample
21781 @group
21782 1000 -  *
21783         **
21784         **
21785         **
21786         **
21787  750 -  ***
21788         ***
21789         ***
21790         ***
21791         ****
21792  500 - *****
21793        ******
21794        ******
21795        ******
21796        *******
21797  250 - ********
21798        *********                     *
21799        ***********                   *
21800        *************                 *
21801   50 - ***************** *           *
21802        |   |    |    |    |    |    |    |
21803       10  50  100  150  200  250  300  350
21804 @end group
21805 @end smallexample
21807 @sp 2
21809 @noindent
21810 The largest group of functions contain 10--19 words and symbols each.
21812 @node Free Software and Free Manuals
21813 @appendix Free Software and Free Manuals
21815 @strong{by Richard M. Stallman}
21816 @sp 1
21818 The biggest deficiency in free operating systems is not in the
21819 software---it is the lack of good free manuals that we can include in
21820 these systems.  Many of our most important programs do not come with
21821 full manuals.  Documentation is an essential part of any software
21822 package; when an important free software package does not come with a
21823 free manual, that is a major gap.  We have many such gaps today.
21825 Once upon a time, many years ago, I thought I would learn Perl.  I got
21826 a copy of a free manual, but I found it hard to read.  When I asked
21827 Perl users about alternatives, they told me that there were better
21828 introductory manuals---but those were not free.
21830 Why was this?  The authors of the good manuals had written them for
21831 O'Reilly Associates, which published them with restrictive terms---no
21832 copying, no modification, source files not available---which exclude
21833 them from the free software community.
21835 That wasn't the first time this sort of thing has happened, and (to
21836 our community's great loss) it was far from the last.  Proprietary
21837 manual publishers have enticed a great many authors to restrict their
21838 manuals since then.  Many times I have heard a GNU user eagerly tell me
21839 about a manual that he is writing, with which he expects to help the
21840 GNU project---and then had my hopes dashed, as he proceeded to explain
21841 that he had signed a contract with a publisher that would restrict it
21842 so that we cannot use it.
21844 Given that writing good English is a rare skill among programmers, we
21845 can ill afford to lose manuals this way.
21847 Free documentation, like free software, is a matter of freedom, not
21848 price.  The problem with these manuals was not that O'Reilly Associates
21849 charged a price for printed copies---that in itself is fine.  The Free
21850 Software Foundation @uref{http://shop.fsf.org, sells printed copies} of
21851 free @uref{http://www.gnu.org/doc/doc.html, GNU manuals}, too.
21852 But GNU manuals are available in source code form, while these manuals
21853 are available only on paper.  GNU manuals come with permission to copy
21854 and modify; the Perl manuals do not.  These restrictions are the
21855 problems.
21857 The criterion for a free manual is pretty much the same as for free
21858 software: it is a matter of giving all users certain
21859 freedoms.  Redistribution (including commercial redistribution) must be
21860 permitted, so that the manual can accompany every copy of the program,
21861 on-line or on paper.  Permission for modification is crucial too.
21863 As a general rule, I don't believe that it is essential for people to
21864 have permission to modify all sorts of articles and books.  The issues
21865 for writings are not necessarily the same as those for software.  For
21866 example, I don't think you or I are obliged to give permission to
21867 modify articles like this one, which describe our actions and our
21868 views.
21870 But there is a particular reason why the freedom to modify is crucial
21871 for documentation for free software.  When people exercise their right
21872 to modify the software, and add or change its features, if they are
21873 conscientious they will change the manual too---so they can provide
21874 accurate and usable documentation with the modified program.  A manual
21875 which forbids programmers to be conscientious and finish the job, or
21876 more precisely requires them to write a new manual from scratch if
21877 they change the program, does not fill our community's needs.
21879 While a blanket prohibition on modification is unacceptable, some
21880 kinds of limits on the method of modification pose no problem.  For
21881 example, requirements to preserve the original author's copyright
21882 notice, the distribution terms, or the list of authors, are ok.  It is
21883 also no problem to require modified versions to include notice that
21884 they were modified, even to have entire sections that may not be
21885 deleted or changed, as long as these sections deal with nontechnical
21886 topics.  (Some GNU manuals have them.)
21888 These kinds of restrictions are not a problem because, as a practical
21889 matter, they don't stop the conscientious programmer from adapting the
21890 manual to fit the modified program.  In other words, they don't block
21891 the free software community from making full use of the manual.
21893 However, it must be possible to modify all the technical content of
21894 the manual, and then distribute the result in all the usual media,
21895 through all the usual channels; otherwise, the restrictions do block
21896 the community, the manual is not free, and so we need another manual.
21898 Unfortunately, it is often hard to find someone to write another
21899 manual when a proprietary manual exists.  The obstacle is that many
21900 users think that a proprietary manual is good enough---so they don't
21901 see the need to write a free manual.  They do not see that the free
21902 operating system has a gap that needs filling.
21904 Why do users think that proprietary manuals are good enough?  Some have
21905 not considered the issue.  I hope this article will do something to
21906 change that.
21908 Other users consider proprietary manuals acceptable for the same
21909 reason so many people consider proprietary software acceptable: they
21910 judge in purely practical terms, not using freedom as a
21911 criterion.  These people are entitled to their opinions, but since
21912 those opinions spring from values which do not include freedom, they
21913 are no guide for those of us who do value freedom.
21915 Please spread the word about this issue.  We continue to lose manuals
21916 to proprietary publishing.  If we spread the word that proprietary
21917 manuals are not sufficient, perhaps the next person who wants to help
21918 GNU by writing documentation will realize, before it is too late, that
21919 he must above all make it free.
21921 We can also encourage commercial publishers to sell free, copylefted
21922 manuals instead of proprietary ones.  One way you can help this is to
21923 check the distribution terms of a manual before you buy it, and prefer
21924 copylefted manuals to non-copylefted ones.
21926 @sp 2
21927 @noindent
21928 Note: The Free Software Foundation maintains a page on its Web site
21929 that lists free books available from other publishers:@*
21930 @uref{http://www.gnu.org/doc/other-free-books.html}
21932 @node GNU Free Documentation License
21933 @appendix GNU Free Documentation License
21935 @cindex FDL, GNU Free Documentation License
21936 @include doclicense.texi
21938 @node Index
21939 @unnumbered Index
21941 @ignore
21942 MENU ENTRY: NODE NAME.
21943 @end ignore
21945 @printindex cp
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21948 @c Place biographical information on right-hand (verso) page
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21968 @c ================ Biographical information ================
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21972 @center About the Author
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21977 @node About the Author
21978 @unnumbered About the Author
21979 @end ifnottex
21981 @quotation
21982 Robert J. Chassell has worked with GNU Emacs since 1985.  He writes
21983 and edits, teaches Emacs and Emacs Lisp, and speaks throughout the
21984 world on software freedom.  Chassell was a founding Director and
21985 Treasurer of the Free Software Foundation, Inc.  He is co-author of
21986 the @cite{Texinfo} manual, and has edited more than a dozen other
21987 books.  He graduated from Cambridge University, in England.  He has an
21988 abiding interest in social and economic history and flies his own
21989 airplane.
21990 @end quotation
21992 @c @page
21993 @c @w{ }
21995 @c @c Prevent page number on blank verso, so eject it first.
21996 @c @tex
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22006 @bye