(risky-local-variable-p): VAL=nil has special meaning.
[emacs.git] / lispref / objects.texi
blob02c11e7b990fb9077f1fe4a8d59413c55a7454c1
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1998, 1999
4 @c   Free Software Foundation, Inc. 
5 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
6 @setfilename ../info/objects
7 @node Lisp Data Types, Numbers, Introduction, Top
8 @chapter Lisp Data Types
9 @cindex object
10 @cindex Lisp object
11 @cindex type
12 @cindex data type
14   A Lisp @dfn{object} is a piece of data used and manipulated by Lisp
15 programs.  For our purposes, a @dfn{type} or @dfn{data type} is a set of
16 possible objects.
18   Every object belongs to at least one type.  Objects of the same type
19 have similar structures and may usually be used in the same contexts.
20 Types can overlap, and objects can belong to two or more types.
21 Consequently, we can ask whether an object belongs to a particular type,
22 but not for ``the'' type of an object.
24 @cindex primitive type
25   A few fundamental object types are built into Emacs.  These, from
26 which all other types are constructed, are called @dfn{primitive types}.
27 Each object belongs to one and only one primitive type.  These types
28 include @dfn{integer}, @dfn{float}, @dfn{cons}, @dfn{symbol},
29 @dfn{string}, @dfn{vector}, @dfn{hash-table}, @dfn{subr}, and
30 @dfn{byte-code function}, plus several special types, such as
31 @dfn{buffer}, that are related to editing.  (@xref{Editing Types}.)
33   Each primitive type has a corresponding Lisp function that checks
34 whether an object is a member of that type.
36   Note that Lisp is unlike many other languages in that Lisp objects are
37 @dfn{self-typing}: the primitive type of the object is implicit in the
38 object itself.  For example, if an object is a vector, nothing can treat
39 it as a number; Lisp knows it is a vector, not a number.
41   In most languages, the programmer must declare the data type of each
42 variable, and the type is known by the compiler but not represented in
43 the data.  Such type declarations do not exist in Emacs Lisp.  A Lisp
44 variable can have any type of value, and it remembers whatever value
45 you store in it, type and all.
47   This chapter describes the purpose, printed representation, and read
48 syntax of each of the standard types in GNU Emacs Lisp.  Details on how
49 to use these types can be found in later chapters.
51 @menu
52 * Printed Representation::      How Lisp objects are represented as text.
53 * Comments::                    Comments and their formatting conventions.
54 * Programming Types::           Types found in all Lisp systems.
55 * Editing Types::               Types specific to Emacs.
56 * Circular Objects::            Read syntax for circular structure.
57 * Type Predicates::             Tests related to types.
58 * Equality Predicates::         Tests of equality between any two objects.
59 @end menu
61 @node Printed Representation
62 @comment  node-name,  next,  previous,  up
63 @section Printed Representation and Read Syntax
64 @cindex printed representation
65 @cindex read syntax
67   The @dfn{printed representation} of an object is the format of the
68 output generated by the Lisp printer (the function @code{prin1}) for
69 that object.  The @dfn{read syntax} of an object is the format of the
70 input accepted by the Lisp reader (the function @code{read}) for that
71 object.  @xref{Read and Print}.
73   Most objects have more than one possible read syntax.  Some types of
74 object have no read syntax, since it may not make sense to enter objects
75 of these types directly in a Lisp program.  Except for these cases, the
76 printed representation of an object is also a read syntax for it.
78   In other languages, an expression is text; it has no other form.  In
79 Lisp, an expression is primarily a Lisp object and only secondarily the
80 text that is the object's read syntax.  Often there is no need to
81 emphasize this distinction, but you must keep it in the back of your
82 mind, or you will occasionally be very confused.
84 @cindex hash notation
85   Every type has a printed representation.  Some types have no read
86 syntax---for example, the buffer type has none.  Objects of these types
87 are printed in @dfn{hash notation}: the characters @samp{#<} followed by
88 a descriptive string (typically the type name followed by the name of
89 the object), and closed with a matching @samp{>}.  Hash notation cannot
90 be read at all, so the Lisp reader signals the error
91 @code{invalid-read-syntax} whenever it encounters @samp{#<}.
92 @kindex invalid-read-syntax
94 @example
95 (current-buffer)
96      @result{} #<buffer objects.texi>
97 @end example
99   When you evaluate an expression interactively, the Lisp interpreter
100 first reads the textual representation of it, producing a Lisp object,
101 and then evaluates that object (@pxref{Evaluation}).  However,
102 evaluation and reading are separate activities.  Reading returns the
103 Lisp object represented by the text that is read; the object may or may
104 not be evaluated later.  @xref{Input Functions}, for a description of
105 @code{read}, the basic function for reading objects.
107 @node Comments
108 @comment  node-name,  next,  previous,  up
109 @section Comments
110 @cindex comments
111 @cindex @samp{;} in comment
113   A @dfn{comment} is text that is written in a program only for the sake
114 of humans that read the program, and that has no effect on the meaning
115 of the program.  In Lisp, a semicolon (@samp{;}) starts a comment if it
116 is not within a string or character constant.  The comment continues to
117 the end of line.  The Lisp reader discards comments; they do not become
118 part of the Lisp objects which represent the program within the Lisp
119 system.
121   The @samp{#@@@var{count}} construct, which skips the next @var{count}
122 characters, is useful for program-generated comments containing binary
123 data.  The Emacs Lisp byte compiler uses this in its output files
124 (@pxref{Byte Compilation}).  It isn't meant for source files, however.
126   @xref{Comment Tips}, for conventions for formatting comments.
128 @node Programming Types
129 @section Programming Types
130 @cindex programming types
132   There are two general categories of types in Emacs Lisp: those having
133 to do with Lisp programming, and those having to do with editing.  The
134 former exist in many Lisp implementations, in one form or another.  The
135 latter are unique to Emacs Lisp.
137 @menu
138 * Integer Type::        Numbers without fractional parts.
139 * Floating Point Type:: Numbers with fractional parts and with a large range.
140 * Character Type::      The representation of letters, numbers and
141                         control characters.
142 * Symbol Type::         A multi-use object that refers to a function,
143                         variable, or property list, and has a unique identity.
144 * Sequence Type::       Both lists and arrays are classified as sequences.
145 * Cons Cell Type::      Cons cells, and lists (which are made from cons cells).
146 * Array Type::          Arrays include strings and vectors.
147 * String Type::         An (efficient) array of characters.
148 * Vector Type::         One-dimensional arrays.
149 * Char-Table Type::     One-dimensional sparse arrays indexed by characters.
150 * Bool-Vector Type::    One-dimensional arrays of @code{t} or @code{nil}.
151 * Hash Table Type::     Super-fast lookup tables.
152 * Function Type::       A piece of executable code you can call from elsewhere.
153 * Macro Type::          A method of expanding an expression into another
154                           expression, more fundamental but less pretty.
155 * Primitive Function Type::     A function written in C, callable from Lisp.
156 * Byte-Code Type::      A function written in Lisp, then compiled.
157 * Autoload Type::       A type used for automatically loading seldom-used
158                         functions.
159 @end menu
161 @node Integer Type
162 @subsection Integer Type
164   The range of values for integers in Emacs Lisp is @minus{}134217728 to
165 134217727 (28 bits; i.e.,
166 @ifnottex
167 -2**27
168 @end ifnottex
169 @tex
170 @math{-2^{27}}
171 @end tex
173 @ifnottex
174 2**27 - 1)
175 @end ifnottex
176 @tex
177 @math{2^{28}-1})
178 @end tex
179 on most machines.  (Some machines may provide a wider range.)  It is
180 important to note that the Emacs Lisp arithmetic functions do not check
181 for overflow.  Thus @code{(1+ 134217727)} is @minus{}134217728 on most
182 machines.
184   The read syntax for integers is a sequence of (base ten) digits with an
185 optional sign at the beginning and an optional period at the end.  The
186 printed representation produced by the Lisp interpreter never has a
187 leading @samp{+} or a final @samp{.}.
189 @example
190 @group
191 -1               ; @r{The integer -1.}
192 1                ; @r{The integer 1.}
193 1.               ; @r{Also the integer 1.}
194 +1               ; @r{Also the integer 1.}
195 268435457        ; @r{Also the integer 1 on a 28-bit implementation.}
196 @end group
197 @end example
199   @xref{Numbers}, for more information.
201 @node Floating Point Type
202 @subsection Floating Point Type
204   Floating point numbers are the computer equivalent of scientific
205 notation.  The precise number of significant figures and the range of
206 possible exponents is machine-specific; Emacs always uses the C data
207 type @code{double} to store the value.
209   The printed representation for floating point numbers requires either
210 a decimal point (with at least one digit following), an exponent, or
211 both.  For example, @samp{1500.0}, @samp{15e2}, @samp{15.0e2},
212 @samp{1.5e3}, and @samp{.15e4} are five ways of writing a floating point
213 number whose value is 1500.  They are all equivalent.
215   @xref{Numbers}, for more information.
217 @node Character Type
218 @subsection Character Type
219 @cindex @sc{ascii} character codes
221   A @dfn{character} in Emacs Lisp is nothing more than an integer.  In
222 other words, characters are represented by their character codes.  For
223 example, the character @kbd{A} is represented as the @w{integer 65}.
225   Individual characters are not often used in programs.  It is far more
226 common to work with @emph{strings}, which are sequences composed of
227 characters.  @xref{String Type}.
229   Characters in strings, buffers, and files are currently limited to the
230 range of 0 to 524287---nineteen bits.  But not all values in that range
231 are valid character codes.  Codes 0 through 127 are @sc{ascii} codes; the
232 rest are non-@sc{ascii} (@pxref{Non-ASCII Characters}).  Characters that represent
233 keyboard input have a much wider range, to encode modifier keys such as
234 Control, Meta and Shift.
236 @cindex read syntax for characters
237 @cindex printed representation for characters
238 @cindex syntax for characters
239 @cindex @samp{?} in character constant
240 @cindex question mark in character constant
241   Since characters are really integers, the printed representation of a
242 character is a decimal number.  This is also a possible read syntax for
243 a character, but writing characters that way in Lisp programs is a very
244 bad idea.  You should @emph{always} use the special read syntax formats
245 that Emacs Lisp provides for characters.  These syntax formats start
246 with a question mark.
248   The usual read syntax for alphanumeric characters is a question mark
249 followed by the character; thus, @samp{?A} for the character
250 @kbd{A}, @samp{?B} for the character @kbd{B}, and @samp{?a} for the
251 character @kbd{a}.  
253   For example:
255 @example
256 ?Q @result{} 81     ?q @result{} 113
257 @end example
259   You can use the same syntax for punctuation characters, but it is
260 often a good idea to add a @samp{\} so that the Emacs commands for
261 editing Lisp code don't get confused.  For example, @samp{?\ } is the
262 way to write the space character.  If the character is @samp{\}, you
263 @emph{must} use a second @samp{\} to quote it: @samp{?\\}.
265 @cindex whitespace
266 @cindex bell character
267 @cindex @samp{\a}
268 @cindex backspace
269 @cindex @samp{\b}
270 @cindex tab
271 @cindex @samp{\t}
272 @cindex vertical tab
273 @cindex @samp{\v}
274 @cindex formfeed
275 @cindex @samp{\f}
276 @cindex newline
277 @cindex @samp{\n}
278 @cindex return
279 @cindex @samp{\r}
280 @cindex escape
281 @cindex @samp{\e}
282   You can express the characters Control-g, backspace, tab, newline,
283 vertical tab, formfeed, return, del, and escape as @samp{?\a},
284 @samp{?\b}, @samp{?\t}, @samp{?\n}, @samp{?\v}, @samp{?\f},
285 @samp{?\r}, @samp{?\d}, and @samp{?\e}, respectively.  Thus,
287 @example
288 ?\a @result{} 7                 ; @r{@kbd{C-g}}
289 ?\b @result{} 8                 ; @r{backspace, @key{BS}, @kbd{C-h}}
290 ?\t @result{} 9                 ; @r{tab, @key{TAB}, @kbd{C-i}}
291 ?\n @result{} 10                ; @r{newline, @kbd{C-j}}
292 ?\v @result{} 11                ; @r{vertical tab, @kbd{C-k}}
293 ?\f @result{} 12                ; @r{formfeed character, @kbd{C-l}}
294 ?\r @result{} 13                ; @r{carriage return, @key{RET}, @kbd{C-m}}
295 ?\e @result{} 27                ; @r{escape character, @key{ESC}, @kbd{C-[}}
296 ?\\ @result{} 92                ; @r{backslash character, @kbd{\}}
297 ?\d @result{} 127               ; @r{delete character, @key{DEL}}
298 @end example
300 @cindex escape sequence
301   These sequences which start with backslash are also known as
302 @dfn{escape sequences}, because backslash plays the role of an escape
303 character; this usage has nothing to do with the character @key{ESC}.
305 @cindex control characters
306   Control characters may be represented using yet another read syntax.
307 This consists of a question mark followed by a backslash, caret, and the
308 corresponding non-control character, in either upper or lower case.  For
309 example, both @samp{?\^I} and @samp{?\^i} are valid read syntax for the
310 character @kbd{C-i}, the character whose value is 9.
312   Instead of the @samp{^}, you can use @samp{C-}; thus, @samp{?\C-i} is
313 equivalent to @samp{?\^I} and to @samp{?\^i}:
315 @example
316 ?\^I @result{} 9     ?\C-I @result{} 9
317 @end example
319   In strings and buffers, the only control characters allowed are those
320 that exist in @sc{ascii}; but for keyboard input purposes, you can turn
321 any character into a control character with @samp{C-}.  The character
322 codes for these non-@sc{ascii} control characters include the
323 @tex
324 @math{2^{26}}
325 @end tex
326 @ifnottex
327 2**26
328 @end ifnottex
329 bit as well as the code for the corresponding non-control
330 character.  Ordinary terminals have no way of generating non-@sc{ascii}
331 control characters, but you can generate them straightforwardly using X
332 and other window systems.
334   For historical reasons, Emacs treats the @key{DEL} character as
335 the control equivalent of @kbd{?}:
337 @example
338 ?\^? @result{} 127     ?\C-? @result{} 127
339 @end example
341 @noindent
342 As a result, it is currently not possible to represent the character
343 @kbd{Control-?}, which is a meaningful input character under X, using
344 @samp{\C-}.  It is not easy to change this, as various Lisp files refer
345 to @key{DEL} in this way.
347   For representing control characters to be found in files or strings,
348 we recommend the @samp{^} syntax; for control characters in keyboard
349 input, we prefer the @samp{C-} syntax.  Which one you use does not
350 affect the meaning of the program, but may guide the understanding of
351 people who read it.
353 @cindex meta characters
354   A @dfn{meta character} is a character typed with the @key{META}
355 modifier key.  The integer that represents such a character has the
356 @tex
357 @math{2^{27}}
358 @end tex
359 @ifnottex
360 2**27
361 @end ifnottex
362 bit set (which on most machines makes it a negative number).  We
363 use high bits for this and other modifiers to make possible a wide range
364 of basic character codes.
366   In a string, the
367 @tex
368 @math{2^{7}}
369 @end tex
370 @ifnottex
371 2**7
372 @end ifnottex
373 bit attached to an @sc{ascii} character indicates a meta character; thus, the
374 meta characters that can fit in a string have codes in the range from
375 128 to 255, and are the meta versions of the ordinary @sc{ascii}
376 characters.  (In Emacs versions 18 and older, this convention was used
377 for characters outside of strings as well.)
379   The read syntax for meta characters uses @samp{\M-}.  For example,
380 @samp{?\M-A} stands for @kbd{M-A}.  You can use @samp{\M-} together with
381 octal character codes (see below), with @samp{\C-}, or with any other
382 syntax for a character.  Thus, you can write @kbd{M-A} as @samp{?\M-A},
383 or as @samp{?\M-\101}.  Likewise, you can write @kbd{C-M-b} as
384 @samp{?\M-\C-b}, @samp{?\C-\M-b}, or @samp{?\M-\002}.
386   The case of a graphic character is indicated by its character code;
387 for example, @sc{ascii} distinguishes between the characters @samp{a}
388 and @samp{A}.  But @sc{ascii} has no way to represent whether a control
389 character is upper case or lower case.  Emacs uses the
390 @tex
391 @math{2^{25}}
392 @end tex
393 @ifnottex
394 2**25
395 @end ifnottex
396 bit to indicate that the shift key was used in typing a control
397 character.  This distinction is possible only when you use X terminals
398 or other special terminals; ordinary terminals do not report the
399 distinction to the computer in any way.  The Lisp syntax for
400 the shift bit is @samp{\S-}; thus, @samp{?\C-\S-o} or @samp{?\C-\S-O} 
401 represents the shifted-control-o character.
403 @cindex hyper characters
404 @cindex super characters
405 @cindex alt characters
406   The X Window System defines three other modifier bits that can be set
407 in a character: @dfn{hyper}, @dfn{super} and @dfn{alt}.  The syntaxes
408 for these bits are @samp{\H-}, @samp{\s-} and @samp{\A-}.  (Case is
409 significant in these prefixes.)  Thus, @samp{?\H-\M-\A-x} represents
410 @kbd{Alt-Hyper-Meta-x}.
411 @tex
412 Numerically, the
413 bit values are @math{2^{22}} for alt, @math{2^{23}} for super and @math{2^{24}} for hyper.
414 @end tex
415 @ifnottex
416 Numerically, the
417 bit values are 2**22 for alt, 2**23 for super and 2**24 for hyper.
418 @end ifnottex
420 @cindex @samp{\} in character constant
421 @cindex backslash in character constant
422 @cindex octal character code
423   Finally, the most general read syntax for a character represents the
424 character code in either octal or hex.  To use octal, write a question
425 mark followed by a backslash and the octal character code (up to three
426 octal digits); thus, @samp{?\101} for the character @kbd{A},
427 @samp{?\001} for the character @kbd{C-a}, and @code{?\002} for the
428 character @kbd{C-b}.  Although this syntax can represent any @sc{ascii}
429 character, it is preferred only when the precise octal value is more
430 important than the @sc{ascii} representation.
432 @example
433 @group
434 ?\012 @result{} 10         ?\n @result{} 10         ?\C-j @result{} 10
435 ?\101 @result{} 65         ?A @result{} 65
436 @end group
437 @end example
439   To use hex, write a question mark followed by a backslash, @samp{x},
440 and the hexadecimal character code.  You can use any number of hex
441 digits, so you can represent any character code in this way.
442 Thus, @samp{?\x41} for the character @kbd{A}, @samp{?\x1} for the
443 character @kbd{C-a}, and @code{?\x8e0} for the Latin-1 character
444 @iftex
445 @samp{@`a}.
446 @end iftex
447 @ifnottex
448 @samp{a} with grave accent.
449 @end ifnottex
451   A backslash is allowed, and harmless, preceding any character without
452 a special escape meaning; thus, @samp{?\+} is equivalent to @samp{?+}.
453 There is no reason to add a backslash before most characters.  However,
454 you should add a backslash before any of the characters
455 @samp{()\|;'`"#.,} to avoid confusing the Emacs commands for editing
456 Lisp code.  Also add a backslash before whitespace characters such as
457 space, tab, newline and formfeed.  However, it is cleaner to use one of
458 the easily readable escape sequences, such as @samp{\t}, instead of an
459 actual whitespace character such as a tab.
461 @node Symbol Type
462 @subsection Symbol Type
464   A @dfn{symbol} in GNU Emacs Lisp is an object with a name.  The symbol
465 name serves as the printed representation of the symbol.  In ordinary
466 use, the name is unique---no two symbols have the same name.
468   A symbol can serve as a variable, as a function name, or to hold a
469 property list.  Or it may serve only to be distinct from all other Lisp
470 objects, so that its presence in a data structure may be recognized
471 reliably.  In a given context, usually only one of these uses is
472 intended.  But you can use one symbol in all of these ways,
473 independently.
475   A symbol whose name starts with a colon (@samp{:}) is called a
476 @dfn{keyword symbol}.  These symbols automatically act as constants, and
477 are normally used only by comparing an unknown symbol with a few
478 specific alternatives.
480 @cindex @samp{\} in symbols
481 @cindex backslash in symbols
482   A symbol name can contain any characters whatever.  Most symbol names
483 are written with letters, digits, and the punctuation characters
484 @samp{-+=*/}.  Such names require no special punctuation; the characters
485 of the name suffice as long as the name does not look like a number.
486 (If it does, write a @samp{\} at the beginning of the name to force
487 interpretation as a symbol.)  The characters @samp{_~!@@$%^&:<>@{@}?} are
488 less often used but also require no special punctuation.  Any other
489 characters may be included in a symbol's name by escaping them with a
490 backslash.  In contrast to its use in strings, however, a backslash in
491 the name of a symbol simply quotes the single character that follows the
492 backslash.  For example, in a string, @samp{\t} represents a tab
493 character; in the name of a symbol, however, @samp{\t} merely quotes the
494 letter @samp{t}.  To have a symbol with a tab character in its name, you
495 must actually use a tab (preceded with a backslash).  But it's rare to
496 do such a thing.
498 @cindex CL note---case of letters
499 @quotation
500 @b{Common Lisp note:} In Common Lisp, lower case letters are always
501 ``folded'' to upper case, unless they are explicitly escaped.  In Emacs
502 Lisp, upper case and lower case letters are distinct.
503 @end quotation
505   Here are several examples of symbol names.  Note that the @samp{+} in
506 the fifth example is escaped to prevent it from being read as a number.
507 This is not necessary in the sixth example because the rest of the name
508 makes it invalid as a number.
510 @example
511 @group
512 foo                 ; @r{A symbol named @samp{foo}.}
513 FOO                 ; @r{A symbol named @samp{FOO}, different from @samp{foo}.}
514 char-to-string      ; @r{A symbol named @samp{char-to-string}.}
515 @end group
516 @group
517 1+                  ; @r{A symbol named @samp{1+}}
518                     ;   @r{(not @samp{+1}, which is an integer).}
519 @end group
520 @group
521 \+1                 ; @r{A symbol named @samp{+1}}
522                     ;   @r{(not a very readable name).}
523 @end group
524 @group
525 \(*\ 1\ 2\)         ; @r{A symbol named @samp{(* 1 2)} (a worse name).}
526 @c the @'s in this next line use up three characters, hence the
527 @c apparent misalignment of the comment.
528 +-*/_~!@@$%^&=:<>@{@}  ; @r{A symbol named @samp{+-*/_~!@@$%^&=:<>@{@}}.}
529                     ;   @r{These characters need not be escaped.}
530 @end group
531 @end example
533 @ifinfo
534 @c This uses ``colon'' instead of a literal `:' because Info cannot
535 @c cope with a `:' in a menu
536 @cindex @samp{#@var{colon}} read syntax
537 @end ifinfo
538 @ifnotinfo
539 @cindex @samp{#:} read syntax
540 @end ifnotinfo
541   Normally the Lisp reader interns all symbols (@pxref{Creating
542 Symbols}).  To prevent interning, you can write @samp{#:} before the
543 name of the symbol.
545 @node Sequence Type
546 @subsection Sequence Types
548   A @dfn{sequence} is a Lisp object that represents an ordered set of
549 elements.  There are two kinds of sequence in Emacs Lisp, lists and
550 arrays.  Thus, an object of type list or of type array is also
551 considered a sequence.
553   Arrays are further subdivided into strings, vectors, char-tables and
554 bool-vectors.  Vectors can hold elements of any type, but string
555 elements must be characters, and bool-vector elements must be @code{t}
556 or @code{nil}.  Char-tables are like vectors except that they are
557 indexed by any valid character code.  The characters in a string can
558 have text properties like characters in a buffer (@pxref{Text
559 Properties}), but vectors do not support text properties, even when
560 their elements happen to be characters.
562   Lists, strings and the other array types are different, but they have
563 important similarities.  For example, all have a length @var{l}, and all
564 have elements which can be indexed from zero to @var{l} minus one.
565 Several functions, called sequence functions, accept any kind of
566 sequence.  For example, the function @code{elt} can be used to extract
567 an element of a sequence, given its index.  @xref{Sequences Arrays
568 Vectors}.
570   It is generally impossible to read the same sequence twice, since
571 sequences are always created anew upon reading.  If you read the read
572 syntax for a sequence twice, you get two sequences with equal contents.
573 There is one exception: the empty list @code{()} always stands for the
574 same object, @code{nil}.
576 @node Cons Cell Type
577 @subsection Cons Cell and List Types
578 @cindex address field of register
579 @cindex decrement field of register
580 @cindex pointers
582   A @dfn{cons cell} is an object that consists of two slots, called the
583 @sc{car} slot and the @sc{cdr} slot.  Each slot can @dfn{hold} or
584 @dfn{refer to} any Lisp object.  We also say that ``the @sc{car} of
585 this cons cell is'' whatever object its @sc{car} slot currently holds,
586 and likewise for the @sc{cdr}.
588 @quotation
589 A note to C programmers: in Lisp, we do not distinguish between
590 ``holding'' a value and ``pointing to'' the value, because pointers in
591 Lisp are implicit.
592 @end quotation
594   A @dfn{list} is a series of cons cells, linked together so that the
595 @sc{cdr} slot of each cons cell holds either the next cons cell or the
596 empty list.  @xref{Lists}, for functions that work on lists.  Because
597 most cons cells are used as part of lists, the phrase @dfn{list
598 structure} has come to refer to any structure made out of cons cells.
600   The names @sc{car} and @sc{cdr} derive from the history of Lisp.  The
601 original Lisp implementation ran on an @w{IBM 704} computer which
602 divided words into two parts, called the ``address'' part and the
603 ``decrement''; @sc{car} was an instruction to extract the contents of
604 the address part of a register, and @sc{cdr} an instruction to extract
605 the contents of the decrement.  By contrast, ``cons cells'' are named
606 for the function @code{cons} that creates them, which in turn was named
607 for its purpose, the construction of cells.
609 @cindex atom
610   Because cons cells are so central to Lisp, we also have a word for
611 ``an object which is not a cons cell''.  These objects are called
612 @dfn{atoms}.
614 @cindex parenthesis
615   The read syntax and printed representation for lists are identical, and
616 consist of a left parenthesis, an arbitrary number of elements, and a
617 right parenthesis.
619    Upon reading, each object inside the parentheses becomes an element
620 of the list.  That is, a cons cell is made for each element.  The
621 @sc{car} slot of the cons cell holds the element, and its @sc{cdr}
622 slot refers to the next cons cell of the list, which holds the next
623 element in the list.  The @sc{cdr} slot of the last cons cell is set to
624 hold @code{nil}.
626 @cindex box diagrams, for lists
627 @cindex diagrams, boxed, for lists
628   A list can be illustrated by a diagram in which the cons cells are
629 shown as pairs of boxes, like dominoes.  (The Lisp reader cannot read
630 such an illustration; unlike the textual notation, which can be
631 understood by both humans and computers, the box illustrations can be
632 understood only by humans.)  This picture represents the three-element
633 list @code{(rose violet buttercup)}:
635 @example
636 @group
637     --- ---      --- ---      --- ---
638    |   |   |--> |   |   |--> |   |   |--> nil
639     --- ---      --- ---      --- ---
640      |            |            |
641      |            |            |
642       --> rose     --> violet   --> buttercup
643 @end group
644 @end example
646   In this diagram, each box represents a slot that can hold or refer to
647 any Lisp object.  Each pair of boxes represents a cons cell.  Each arrow
648 represents a reference to a Lisp object, either an atom or another cons
649 cell.
651   In this example, the first box, which holds the @sc{car} of the first
652 cons cell, refers to or ``holds'' @code{rose} (a symbol).  The second
653 box, holding the @sc{cdr} of the first cons cell, refers to the next
654 pair of boxes, the second cons cell.  The @sc{car} of the second cons
655 cell is @code{violet}, and its @sc{cdr} is the third cons cell.  The
656 @sc{cdr} of the third (and last) cons cell is @code{nil}.
658   Here is another diagram of the same list, @code{(rose violet
659 buttercup)}, sketched in a different manner:
661 @smallexample
662 @group
663  ---------------       ----------------       -------------------
664 | car   | cdr   |     | car    | cdr   |     | car       | cdr   |
665 | rose  |   o-------->| violet |   o-------->| buttercup |  nil  |
666 |       |       |     |        |       |     |           |       |
667  ---------------       ----------------       -------------------
668 @end group
669 @end smallexample
671 @cindex @samp{(@dots{})} in lists
672 @cindex @code{nil} in lists
673 @cindex empty list
674   A list with no elements in it is the @dfn{empty list}; it is identical
675 to the symbol @code{nil}.  In other words, @code{nil} is both a symbol
676 and a list.
678   Here are examples of lists written in Lisp syntax:
680 @example
681 (A 2 "A")            ; @r{A list of three elements.}
682 ()                   ; @r{A list of no elements (the empty list).}
683 nil                  ; @r{A list of no elements (the empty list).}
684 ("A ()")             ; @r{A list of one element: the string @code{"A ()"}.}
685 (A ())               ; @r{A list of two elements: @code{A} and the empty list.}
686 (A nil)              ; @r{Equivalent to the previous.}
687 ((A B C))            ; @r{A list of one element}
688                      ;   @r{(which is a list of three elements).}
689 @end example
691   Here is the list @code{(A ())}, or equivalently @code{(A nil)},
692 depicted with boxes and arrows:
694 @example
695 @group
696     --- ---      --- ---
697    |   |   |--> |   |   |--> nil
698     --- ---      --- ---
699      |            |
700      |            |
701       --> A        --> nil
702 @end group
703 @end example
705 @menu
706 * Dotted Pair Notation::        An alternative syntax for lists.
707 * Association List Type::       A specially constructed list.
708 @end menu
710 @node Dotted Pair Notation
711 @comment  node-name,  next,  previous,  up
712 @subsubsection Dotted Pair Notation
713 @cindex dotted pair notation
714 @cindex @samp{.} in lists
716   @dfn{Dotted pair notation} is an alternative syntax for cons cells
717 that represents the @sc{car} and @sc{cdr} explicitly.  In this syntax,
718 @code{(@var{a} .@: @var{b})} stands for a cons cell whose @sc{car} is
719 the object @var{a}, and whose @sc{cdr} is the object @var{b}.  Dotted
720 pair notation is therefore more general than list syntax.  In the dotted
721 pair notation, the list @samp{(1 2 3)} is written as @samp{(1 . (2 . (3
722 . nil)))}.  For @code{nil}-terminated lists, you can use either
723 notation, but list notation is usually clearer and more convenient.
724 When printing a list, the dotted pair notation is only used if the
725 @sc{cdr} of a cons cell is not a list.
727   Here's an example using boxes to illustrate dotted pair notation.
728 This example shows the pair @code{(rose . violet)}:
730 @example
731 @group
732     --- ---
733    |   |   |--> violet
734     --- ---
735      |
736      |
737       --> rose
738 @end group
739 @end example
741   You can combine dotted pair notation with list notation to represent
742 conveniently a chain of cons cells with a non-@code{nil} final @sc{cdr}.
743 You write a dot after the last element of the list, followed by the
744 @sc{cdr} of the final cons cell.  For example, @code{(rose violet
745 . buttercup)} is equivalent to @code{(rose . (violet . buttercup))}.
746 The object looks like this:
748 @example
749 @group
750     --- ---      --- ---
751    |   |   |--> |   |   |--> buttercup
752     --- ---      --- ---
753      |            |
754      |            |
755       --> rose     --> violet
756 @end group
757 @end example
759   The syntax @code{(rose .@: violet .@: buttercup)} is invalid because
760 there is nothing that it could mean.  If anything, it would say to put
761 @code{buttercup} in the @sc{cdr} of a cons cell whose @sc{cdr} is already
762 used for @code{violet}.
764   The list @code{(rose violet)} is equivalent to @code{(rose . (violet))},
765 and looks like this:
767 @example
768 @group
769     --- ---      --- ---
770    |   |   |--> |   |   |--> nil
771     --- ---      --- ---
772      |            |
773      |            |
774       --> rose     --> violet
775 @end group
776 @end example
778   Similarly, the three-element list @code{(rose violet buttercup)}
779 is equivalent to @code{(rose . (violet . (buttercup)))}.
780 @ifnottex
781 It looks like this:
783 @example
784 @group
785     --- ---      --- ---      --- ---
786    |   |   |--> |   |   |--> |   |   |--> nil
787     --- ---      --- ---      --- ---
788      |            |            |
789      |            |            |
790       --> rose     --> violet   --> buttercup
791 @end group
792 @end example
793 @end ifnottex
795 @node Association List Type
796 @comment  node-name,  next,  previous,  up
797 @subsubsection Association List Type
799   An @dfn{association list} or @dfn{alist} is a specially-constructed
800 list whose elements are cons cells.  In each element, the @sc{car} is
801 considered a @dfn{key}, and the @sc{cdr} is considered an
802 @dfn{associated value}.  (In some cases, the associated value is stored
803 in the @sc{car} of the @sc{cdr}.)  Association lists are often used as
804 stacks, since it is easy to add or remove associations at the front of
805 the list.
807   For example,
809 @example
810 (setq alist-of-colors
811       '((rose . red) (lily . white) (buttercup . yellow)))
812 @end example
814 @noindent
815 sets the variable @code{alist-of-colors} to an alist of three elements.  In the
816 first element, @code{rose} is the key and @code{red} is the value.
818   @xref{Association Lists}, for a further explanation of alists and for
819 functions that work on alists.  @xref{Hash Tables}, for another kind of
820 lookup table, which is much faster for handling a large number of keys.
822 @node Array Type
823 @subsection Array Type
825   An @dfn{array} is composed of an arbitrary number of slots for
826 holding or referring to other Lisp objects, arranged in a contiguous block of
827 memory.  Accessing any element of an array takes approximately the same
828 amount of time.  In contrast, accessing an element of a list requires
829 time proportional to the position of the element in the list.  (Elements
830 at the end of a list take longer to access than elements at the
831 beginning of a list.)
833   Emacs defines four types of array: strings, vectors, bool-vectors, and
834 char-tables.
836   A string is an array of characters and a vector is an array of
837 arbitrary objects.  A bool-vector can hold only @code{t} or @code{nil}.
838 These kinds of array may have any length up to the largest integer.
839 Char-tables are sparse arrays indexed by any valid character code; they
840 can hold arbitrary objects.
842   The first element of an array has index zero, the second element has
843 index 1, and so on.  This is called @dfn{zero-origin} indexing.  For
844 example, an array of four elements has indices 0, 1, 2, @w{and 3}.  The
845 largest possible index value is one less than the length of the array.
846 Once an array is created, its length is fixed.
848   All Emacs Lisp arrays are one-dimensional.  (Most other programming
849 languages support multidimensional arrays, but they are not essential;
850 you can get the same effect with an array of arrays.)  Each type of
851 array has its own read syntax; see the following sections for details.
853   The array type is contained in the sequence type and
854 contains the string type, the vector type, the bool-vector type, and the
855 char-table type.
857 @node String Type
858 @subsection String Type
860   A @dfn{string} is an array of characters.  Strings are used for many
861 purposes in Emacs, as can be expected in a text editor; for example, as
862 the names of Lisp symbols, as messages for the user, and to represent
863 text extracted from buffers.  Strings in Lisp are constants: evaluation
864 of a string returns the same string.
866   @xref{Strings and Characters}, for functions that operate on strings.
868 @menu
869 * Syntax for Strings::
870 * Non-ASCII in Strings::
871 * Nonprinting Characters::
872 * Text Props and Strings::
873 @end menu
875 @node Syntax for Strings
876 @subsubsection Syntax for Strings
878 @cindex @samp{"} in strings
879 @cindex double-quote in strings
880 @cindex @samp{\} in strings
881 @cindex backslash in strings
882   The read syntax for strings is a double-quote, an arbitrary number of
883 characters, and another double-quote, @code{"like this"}.  To include a
884 double-quote in a string, precede it with a backslash; thus, @code{"\""}
885 is a string containing just a single double-quote character.  Likewise,
886 you can include a backslash by preceding it with another backslash, like
887 this: @code{"this \\ is a single embedded backslash"}.
889 @cindex newline in strings
890   The newline character is not special in the read syntax for strings;
891 if you write a new line between the double-quotes, it becomes a
892 character in the string.  But an escaped newline---one that is preceded
893 by @samp{\}---does not become part of the string; i.e., the Lisp reader
894 ignores an escaped newline while reading a string.  An escaped space
895 @w{@samp{\ }} is likewise ignored.
897 @example
898 "It is useful to include newlines
899 in documentation strings,
900 but the newline is \
901 ignored if escaped."
902      @result{} "It is useful to include newlines 
903 in documentation strings, 
904 but the newline is ignored if escaped."
905 @end example
907 @node Non-ASCII in Strings
908 @subsubsection Non-@sc{ascii} Characters in Strings
910   You can include a non-@sc{ascii} international character in a string
911 constant by writing it literally.  There are two text representations
912 for non-@sc{ascii} characters in Emacs strings (and in buffers): unibyte
913 and multibyte.  If the string constant is read from a multibyte source,
914 such as a multibyte buffer or string, or a file that would be visited as
915 multibyte, then the character is read as a multibyte character, and that
916 makes the string multibyte.  If the string constant is read from a
917 unibyte source, then the character is read as unibyte and that makes the
918 string unibyte.
920   You can also represent a multibyte non-@sc{ascii} character with its
921 character code: use a hex escape, @samp{\x@var{nnnnnnn}}, with as many
922 digits as necessary.  (Multibyte non-@sc{ascii} character codes are all
923 greater than 256.)  Any character which is not a valid hex digit
924 terminates this construct.  If the next character in the string could be
925 interpreted as a hex digit, write @w{@samp{\ }} (backslash and space) to
926 terminate the hex escape---for example, @w{@samp{\x8e0\ }} represents
927 one character, @samp{a} with grave accent.  @w{@samp{\ }} in a string
928 constant is just like backslash-newline; it does not contribute any
929 character to the string, but it does terminate the preceding hex escape.
931   Using a multibyte hex escape forces the string to multibyte.  You can
932 represent a unibyte non-@sc{ascii} character with its character code,
933 which must be in the range from 128 (0200 octal) to 255 (0377 octal).
934 This forces a unibyte string.
935   
936   @xref{Text Representations}, for more information about the two
937 text representations.
939 @node Nonprinting Characters
940 @subsubsection Nonprinting Characters in Strings
942   You can use the same backslash escape-sequences in a string constant
943 as in character literals (but do not use the question mark that begins a
944 character constant).  For example, you can write a string containing the
945 nonprinting characters tab and @kbd{C-a}, with commas and spaces between
946 them, like this: @code{"\t, \C-a"}.  @xref{Character Type}, for a
947 description of the read syntax for characters.
949   However, not all of the characters you can write with backslash
950 escape-sequences are valid in strings.  The only control characters that
951 a string can hold are the @sc{ascii} control characters.  Strings do not
952 distinguish case in @sc{ascii} control characters.
954   Properly speaking, strings cannot hold meta characters; but when a
955 string is to be used as a key sequence, there is a special convention
956 that provides a way to represent meta versions of @sc{ascii} characters in a
957 string.  If you use the @samp{\M-} syntax to indicate a meta character
958 in a string constant, this sets the
959 @tex
960 @math{2^{7}}
961 @end tex
962 @ifnottex
963 2**7
964 @end ifnottex
965 bit of the character in the string.  If the string is used in
966 @code{define-key} or @code{lookup-key}, this numeric code is translated
967 into the equivalent meta character.  @xref{Character Type}.
969   Strings cannot hold characters that have the hyper, super, or alt
970 modifiers.
972 @node Text Props and Strings
973 @subsubsection Text Properties in Strings
975   A string can hold properties for the characters it contains, in
976 addition to the characters themselves.  This enables programs that copy
977 text between strings and buffers to copy the text's properties with no
978 special effort.  @xref{Text Properties}, for an explanation of what text
979 properties mean.  Strings with text properties use a special read and
980 print syntax:
982 @example
983 #("@var{characters}" @var{property-data}...)
984 @end example
986 @noindent
987 where @var{property-data} consists of zero or more elements, in groups
988 of three as follows:
990 @example
991 @var{beg} @var{end} @var{plist}
992 @end example
994 @noindent
995 The elements @var{beg} and @var{end} are integers, and together specify
996 a range of indices in the string; @var{plist} is the property list for
997 that range.  For example,
999 @example
1000 #("foo bar" 0 3 (face bold) 3 4 nil 4 7 (face italic))
1001 @end example
1003 @noindent
1004 represents a string whose textual contents are @samp{foo bar}, in which
1005 the first three characters have a @code{face} property with value
1006 @code{bold}, and the last three have a @code{face} property with value
1007 @code{italic}.  (The fourth character has no text properties, so its
1008 property list is @code{nil}.  It is not actually necessary to mention
1009 ranges with @code{nil} as the property list, since any characters not
1010 mentioned in any range will default to having no properties.)
1012 @node Vector Type
1013 @subsection Vector Type
1015   A @dfn{vector} is a one-dimensional array of elements of any type.  It
1016 takes a constant amount of time to access any element of a vector.  (In
1017 a list, the access time of an element is proportional to the distance of
1018 the element from the beginning of the list.)
1020   The printed representation of a vector consists of a left square
1021 bracket, the elements, and a right square bracket.  This is also the
1022 read syntax.  Like numbers and strings, vectors are considered constants
1023 for evaluation.
1025 @example
1026 [1 "two" (three)]      ; @r{A vector of three elements.}
1027      @result{} [1 "two" (three)]
1028 @end example
1030   @xref{Vectors}, for functions that work with vectors.
1032 @node Char-Table Type
1033 @subsection Char-Table Type
1035   A @dfn{char-table} is a one-dimensional array of elements of any type,
1036 indexed by character codes.  Char-tables have certain extra features to
1037 make them more useful for many jobs that involve assigning information
1038 to character codes---for example, a char-table can have a parent to
1039 inherit from, a default value, and a small number of extra slots to use for
1040 special purposes.  A char-table can also specify a single value for
1041 a whole character set.
1043   The printed representation of a char-table is like a vector
1044 except that there is an extra @samp{#^} at the beginning.
1046   @xref{Char-Tables}, for special functions to operate on char-tables.
1047 Uses of char-tables include:
1049 @itemize @bullet
1050 @item
1051 Case tables (@pxref{Case Tables}).
1053 @item
1054 Character category tables (@pxref{Categories}).
1056 @item
1057 Display tables (@pxref{Display Tables}).
1059 @item
1060 Syntax tables (@pxref{Syntax Tables}).
1061 @end itemize
1063 @node Bool-Vector Type
1064 @subsection Bool-Vector Type
1066   A @dfn{bool-vector} is a one-dimensional array of elements that
1067 must be @code{t} or @code{nil}.
1069   The printed representation of a bool-vector is like a string, except
1070 that it begins with @samp{#&} followed by the length.  The string
1071 constant that follows actually specifies the contents of the bool-vector
1072 as a bitmap---each ``character'' in the string contains 8 bits, which
1073 specify the next 8 elements of the bool-vector (1 stands for @code{t},
1074 and 0 for @code{nil}).  The least significant bits of the character 
1075 correspond to the lowest indices in the bool-vector.  If the length is not a
1076 multiple of 8, the printed representation shows extra elements, but
1077 these extras really make no difference.
1079 @example
1080 (make-bool-vector 3 t)
1081      @result{} #&3"\007"
1082 (make-bool-vector 3 nil)
1083      @result{} #&3"\0"
1084 ;; @r{These are equal since only the first 3 bits are used.}
1085 (equal #&3"\377" #&3"\007")
1086      @result{} t
1087 @end example
1089 @node Hash Table Type
1090 @subsection Hash Table Type
1092     A hash table is a very fast kind of lookup table, somewhat like an
1093 alist in that it maps keys to corresponding values, but much faster.
1094 Hash tables are a new feature in Emacs 21; they have no read syntax, and
1095 print using hash notation.  @xref{Hash Tables}.
1097 @example
1098 (make-hash-table)
1099      @result{} #<hash-table 'eql nil 0/65 0x83af980>
1100 @end example
1102 @node Function Type
1103 @subsection Function Type
1105   Just as functions in other programming languages are executable,
1106 @dfn{Lisp function} objects are pieces of executable code.  However,
1107 functions in Lisp are primarily Lisp objects, and only secondarily the
1108 text which represents them.  These Lisp objects are lambda expressions:
1109 lists whose first element is the symbol @code{lambda} (@pxref{Lambda
1110 Expressions}).
1112   In most programming languages, it is impossible to have a function
1113 without a name.  In Lisp, a function has no intrinsic name.  A lambda
1114 expression is also called an @dfn{anonymous function} (@pxref{Anonymous
1115 Functions}).  A named function in Lisp is actually a symbol with a valid
1116 function in its function cell (@pxref{Defining Functions}).
1118   Most of the time, functions are called when their names are written in
1119 Lisp expressions in Lisp programs.  However, you can construct or obtain
1120 a function object at run time and then call it with the primitive
1121 functions @code{funcall} and @code{apply}.  @xref{Calling Functions}.
1123 @node Macro Type
1124 @subsection Macro Type
1126   A @dfn{Lisp macro} is a user-defined construct that extends the Lisp
1127 language.  It is represented as an object much like a function, but with
1128 different argument-passing semantics.  A Lisp macro has the form of a
1129 list whose first element is the symbol @code{macro} and whose @sc{cdr}
1130 is a Lisp function object, including the @code{lambda} symbol.
1132   Lisp macro objects are usually defined with the built-in
1133 @code{defmacro} function, but any list that begins with @code{macro} is
1134 a macro as far as Emacs is concerned.  @xref{Macros}, for an explanation
1135 of how to write a macro.
1137   @strong{Warning}: Lisp macros and keyboard macros (@pxref{Keyboard
1138 Macros}) are entirely different things.  When we use the word ``macro''
1139 without qualification, we mean a Lisp macro, not a keyboard macro.
1141 @node Primitive Function Type
1142 @subsection Primitive Function Type
1143 @cindex special forms
1145   A @dfn{primitive function} is a function callable from Lisp but
1146 written in the C programming language.  Primitive functions are also
1147 called @dfn{subrs} or @dfn{built-in functions}.  (The word ``subr'' is
1148 derived from ``subroutine''.)  Most primitive functions evaluate all
1149 their arguments when they are called.  A primitive function that does
1150 not evaluate all its arguments is called a @dfn{special form}
1151 (@pxref{Special Forms}).@refill
1153   It does not matter to the caller of a function whether the function is
1154 primitive.  However, this does matter if you try to redefine a primitive
1155 with a function written in Lisp.  The reason is that the primitive
1156 function may be called directly from C code.  Calls to the redefined
1157 function from Lisp will use the new definition, but calls from C code
1158 may still use the built-in definition.  Therefore, @strong{we discourage
1159 redefinition of primitive functions}.
1161   The term @dfn{function} refers to all Emacs functions, whether written
1162 in Lisp or C.  @xref{Function Type}, for information about the
1163 functions written in Lisp.
1165   Primitive functions have no read syntax and print in hash notation
1166 with the name of the subroutine.
1168 @example
1169 @group
1170 (symbol-function 'car)          ; @r{Access the function cell}
1171                                 ;   @r{of the symbol.}
1172      @result{} #<subr car>
1173 (subrp (symbol-function 'car))  ; @r{Is this a primitive function?}
1174      @result{} t                       ; @r{Yes.}
1175 @end group
1176 @end example
1178 @node Byte-Code Type
1179 @subsection Byte-Code Function Type
1181 The byte compiler produces @dfn{byte-code function objects}.
1182 Internally, a byte-code function object is much like a vector; however,
1183 the evaluator handles this data type specially when it appears as a
1184 function to be called.  @xref{Byte Compilation}, for information about
1185 the byte compiler.
1187 The printed representation and read syntax for a byte-code function
1188 object is like that for a vector, with an additional @samp{#} before the
1189 opening @samp{[}.
1191 @node Autoload Type
1192 @subsection Autoload Type
1194   An @dfn{autoload object} is a list whose first element is the symbol
1195 @code{autoload}.  It is stored as the function definition of a symbol,
1196 where it serves as a placeholder for the real definition.  The autoload
1197 object says that the real definition is found in a file of Lisp code
1198 that should be loaded when necessary.  It contains the name of the file,
1199 plus some other information about the real definition.
1201   After the file has been loaded, the symbol should have a new function
1202 definition that is not an autoload object.  The new definition is then
1203 called as if it had been there to begin with.  From the user's point of
1204 view, the function call works as expected, using the function definition
1205 in the loaded file.
1207   An autoload object is usually created with the function
1208 @code{autoload}, which stores the object in the function cell of a
1209 symbol.  @xref{Autoload}, for more details.
1211 @node Editing Types
1212 @section Editing Types
1213 @cindex editing types
1215   The types in the previous section are used for general programming
1216 purposes, and most of them are common to most Lisp dialects.  Emacs Lisp
1217 provides several additional data types for purposes connected with
1218 editing.
1220 @menu
1221 * Buffer Type::         The basic object of editing.
1222 * Marker Type::         A position in a buffer.
1223 * Window Type::         Buffers are displayed in windows.
1224 * Frame Type::          Windows subdivide frames.
1225 * Window Configuration Type::   Recording the way a frame is subdivided.
1226 * Frame Configuration Type::    Recording the status of all frames.
1227 * Process Type::        A process running on the underlying OS.
1228 * Stream Type::         Receive or send characters.
1229 * Keymap Type::         What function a keystroke invokes.
1230 * Overlay Type::        How an overlay is represented.
1231 @end menu
1233 @node Buffer Type
1234 @subsection Buffer Type
1236   A @dfn{buffer} is an object that holds text that can be edited
1237 (@pxref{Buffers}).  Most buffers hold the contents of a disk file
1238 (@pxref{Files}) so they can be edited, but some are used for other
1239 purposes.  Most buffers are also meant to be seen by the user, and
1240 therefore displayed, at some time, in a window (@pxref{Windows}).  But a
1241 buffer need not be displayed in any window.
1243   The contents of a buffer are much like a string, but buffers are not
1244 used like strings in Emacs Lisp, and the available operations are
1245 different.  For example, you can insert text efficiently into an
1246 existing buffer, altering the buffer's contents, whereas ``inserting''
1247 text into a string requires concatenating substrings, and the result is
1248 an entirely new string object.
1250   Each buffer has a designated position called @dfn{point}
1251 (@pxref{Positions}).  At any time, one buffer is the @dfn{current
1252 buffer}.  Most editing commands act on the contents of the current
1253 buffer in the neighborhood of point.  Many of the standard Emacs
1254 functions manipulate or test the characters in the current buffer; a
1255 whole chapter in this manual is devoted to describing these functions
1256 (@pxref{Text}).
1258   Several other data structures are associated with each buffer:
1260 @itemize @bullet
1261 @item
1262 a local syntax table (@pxref{Syntax Tables});
1264 @item
1265 a local keymap (@pxref{Keymaps}); and,
1267 @item
1268 a list of buffer-local variable bindings (@pxref{Buffer-Local Variables}).
1270 @item
1271 overlays (@pxref{Overlays}).
1273 @item
1274 text properties for the text in the buffer (@pxref{Text Properties}).
1275 @end itemize
1277 @noindent
1278 The local keymap and variable list contain entries that individually
1279 override global bindings or values.  These are used to customize the
1280 behavior of programs in different buffers, without actually changing the
1281 programs.
1283   A buffer may be @dfn{indirect}, which means it shares the text
1284 of another buffer, but presents it differently.  @xref{Indirect Buffers}.
1286   Buffers have no read syntax.  They print in hash notation, showing the
1287 buffer name.
1289 @example
1290 @group
1291 (current-buffer)
1292      @result{} #<buffer objects.texi>
1293 @end group
1294 @end example
1296 @node Marker Type
1297 @subsection Marker Type
1299   A @dfn{marker} denotes a position in a specific buffer.  Markers
1300 therefore have two components: one for the buffer, and one for the
1301 position.  Changes in the buffer's text automatically relocate the
1302 position value as necessary to ensure that the marker always points
1303 between the same two characters in the buffer.
1305   Markers have no read syntax.  They print in hash notation, giving the
1306 current character position and the name of the buffer.
1308 @example
1309 @group
1310 (point-marker)
1311      @result{} #<marker at 10779 in objects.texi>
1312 @end group
1313 @end example
1315 @xref{Markers}, for information on how to test, create, copy, and move
1316 markers.
1318 @node Window Type
1319 @subsection Window Type
1321   A @dfn{window} describes the portion of the terminal screen that Emacs
1322 uses to display a buffer.  Every window has one associated buffer, whose
1323 contents appear in the window.  By contrast, a given buffer may appear
1324 in one window, no window, or several windows.
1326   Though many windows may exist simultaneously, at any time one window
1327 is designated the @dfn{selected window}.  This is the window where the
1328 cursor is (usually) displayed when Emacs is ready for a command.  The
1329 selected window usually displays the current buffer, but this is not
1330 necessarily the case.
1332   Windows are grouped on the screen into frames; each window belongs to
1333 one and only one frame.  @xref{Frame Type}.
1335   Windows have no read syntax.  They print in hash notation, giving the
1336 window number and the name of the buffer being displayed.  The window
1337 numbers exist to identify windows uniquely, since the buffer displayed
1338 in any given window can change frequently.
1340 @example
1341 @group
1342 (selected-window)
1343      @result{} #<window 1 on objects.texi>
1344 @end group
1345 @end example
1347   @xref{Windows}, for a description of the functions that work on windows.
1349 @node Frame Type
1350 @subsection Frame Type
1352   A @dfn{frame} is a rectangle on the screen that contains one or more
1353 Emacs windows.  A frame initially contains a single main window (plus
1354 perhaps a minibuffer window) which you can subdivide vertically or
1355 horizontally into smaller windows.
1357   Frames have no read syntax.  They print in hash notation, giving the
1358 frame's title, plus its address in core (useful to identify the frame
1359 uniquely).
1361 @example
1362 @group
1363 (selected-frame)
1364      @result{} #<frame emacs@@psilocin.gnu.org 0xdac80>
1365 @end group
1366 @end example
1368   @xref{Frames}, for a description of the functions that work on frames.
1370 @node Window Configuration Type
1371 @subsection Window Configuration Type
1372 @cindex screen layout
1374   A @dfn{window configuration} stores information about the positions,
1375 sizes, and contents of the windows in a frame, so you can recreate the
1376 same arrangement of windows later.
1378   Window configurations do not have a read syntax; their print syntax
1379 looks like @samp{#<window-configuration>}.  @xref{Window
1380 Configurations}, for a description of several functions related to
1381 window configurations.
1383 @node Frame Configuration Type
1384 @subsection Frame Configuration Type
1385 @cindex screen layout
1387   A @dfn{frame configuration} stores information about the positions,
1388 sizes, and contents of the windows in all frames.  It is actually
1389 a list whose @sc{car} is @code{frame-configuration} and whose
1390 @sc{cdr} is an alist.  Each alist element describes one frame,
1391 which appears as the @sc{car} of that element.
1393   @xref{Frame Configurations}, for a description of several functions
1394 related to frame configurations.
1396 @node Process Type
1397 @subsection Process Type
1399   The word @dfn{process} usually means a running program.  Emacs itself
1400 runs in a process of this sort.  However, in Emacs Lisp, a process is a
1401 Lisp object that designates a subprocess created by the Emacs process.
1402 Programs such as shells, GDB, ftp, and compilers, running in
1403 subprocesses of Emacs, extend the capabilities of Emacs.
1405   An Emacs subprocess takes textual input from Emacs and returns textual
1406 output to Emacs for further manipulation.  Emacs can also send signals
1407 to the subprocess.
1409   Process objects have no read syntax.  They print in hash notation,
1410 giving the name of the process:
1412 @example
1413 @group
1414 (process-list)
1415      @result{} (#<process shell>)
1416 @end group
1417 @end example
1419 @xref{Processes}, for information about functions that create, delete,
1420 return information about, send input or signals to, and receive output
1421 from processes.
1423 @node Stream Type
1424 @subsection Stream Type
1426   A @dfn{stream} is an object that can be used as a source or sink for
1427 characters---either to supply characters for input or to accept them as
1428 output.  Many different types can be used this way: markers, buffers,
1429 strings, and functions.  Most often, input streams (character sources)
1430 obtain characters from the keyboard, a buffer, or a file, and output
1431 streams (character sinks) send characters to a buffer, such as a
1432 @file{*Help*} buffer, or to the echo area.
1434   The object @code{nil}, in addition to its other meanings, may be used
1435 as a stream.  It stands for the value of the variable
1436 @code{standard-input} or @code{standard-output}.  Also, the object
1437 @code{t} as a stream specifies input using the minibuffer
1438 (@pxref{Minibuffers}) or output in the echo area (@pxref{The Echo
1439 Area}).
1441   Streams have no special printed representation or read syntax, and
1442 print as whatever primitive type they are.
1444   @xref{Read and Print}, for a description of functions
1445 related to streams, including parsing and printing functions.
1447 @node Keymap Type
1448 @subsection Keymap Type
1450   A @dfn{keymap} maps keys typed by the user to commands.  This mapping
1451 controls how the user's command input is executed.  A keymap is actually
1452 a list whose @sc{car} is the symbol @code{keymap}.
1454   @xref{Keymaps}, for information about creating keymaps, handling prefix
1455 keys, local as well as global keymaps, and changing key bindings.
1457 @node Overlay Type
1458 @subsection Overlay Type
1460   An @dfn{overlay} specifies properties that apply to a part of a
1461 buffer.  Each overlay applies to a specified range of the buffer, and
1462 contains a property list (a list whose elements are alternating property
1463 names and values).  Overlay properties are used to present parts of the
1464 buffer temporarily in a different display style.  Overlays have no read
1465 syntax, and print in hash notation, giving the buffer name and range of
1466 positions.
1468   @xref{Overlays}, for how to create and use overlays.
1470 @node Circular Objects
1471 @section Read Syntax for Circular Objects
1472 @cindex circular structure, read syntax
1473 @cindex shared structure, read syntax
1474 @cindex @samp{#@var{n}=} read syntax
1475 @cindex @samp{#@var{n}#} read syntax
1477   In Emacs 21, to represent shared or circular structure within a
1478 complex of Lisp objects, you can use the reader constructs
1479 @samp{#@var{n}=} and @samp{#@var{n}#}.
1481   Use @code{#@var{n}=} before an object to label it for later reference;
1482 subsequently, you can use @code{#@var{n}#} to refer the same object in
1483 another place.  Here, @var{n} is some integer.  For example, here is how
1484 to make a list in which the first element recurs as the third element:
1486 @example
1487 (#1=(a) b #1#)
1488 @end example
1490 @noindent
1491 This differs from ordinary syntax such as this
1493 @example
1494 ((a) b (a))
1495 @end example
1497 @noindent
1498 which would result in a list whose first and third elements
1499 look alike but are not the same Lisp object.  This shows the difference:
1501 @example
1502 (prog1 nil
1503   (setq x '(#1=(a) b #1#)))
1504 (eq (nth 0 x) (nth 2 x))
1505      @result{} t
1506 (setq x '((a) b (a)))
1507 (eq (nth 0 x) (nth 2 x))
1508      @result{} nil
1509 @end example
1511   You can also use the same syntax to make a circular structure, which
1512 appears as an ``element'' within itself.  Here is an example:
1514 @example
1515 #1=(a #1#)
1516 @end example
1518 @noindent
1519 This makes a list whose second element is the list itself.
1520 Here's how you can see that it really works:
1522 @example
1523 (prog1 nil
1524   (setq x '#1=(a #1#)))
1525 (eq x (cadr x))
1526      @result{} t
1527 @end example
1529   The Lisp printer can produce this syntax to record circular and shared
1530 structure in a Lisp object, if you bind the variable @code{print-circle}
1531 to a non-@code{nil} value.  @xref{Output Variables}.
1533 @node Type Predicates
1534 @section Type Predicates
1535 @cindex predicates
1536 @cindex type checking
1537 @kindex wrong-type-argument
1539   The Emacs Lisp interpreter itself does not perform type checking on
1540 the actual arguments passed to functions when they are called.  It could
1541 not do so, since function arguments in Lisp do not have declared data
1542 types, as they do in other programming languages.  It is therefore up to
1543 the individual function to test whether each actual argument belongs to
1544 a type that the function can use.
1546   All built-in functions do check the types of their actual arguments
1547 when appropriate, and signal a @code{wrong-type-argument} error if an
1548 argument is of the wrong type.  For example, here is what happens if you
1549 pass an argument to @code{+} that it cannot handle:
1551 @example
1552 @group
1553 (+ 2 'a)
1554      @error{} Wrong type argument: number-or-marker-p, a
1555 @end group
1556 @end example
1558 @cindex type predicates
1559 @cindex testing types
1560   If you want your program to handle different types differently, you
1561 must do explicit type checking.  The most common way to check the type
1562 of an object is to call a @dfn{type predicate} function.  Emacs has a
1563 type predicate for each type, as well as some predicates for
1564 combinations of types.
1566   A type predicate function takes one argument; it returns @code{t} if
1567 the argument belongs to the appropriate type, and @code{nil} otherwise.
1568 Following a general Lisp convention for predicate functions, most type
1569 predicates' names end with @samp{p}.
1571   Here is an example which uses the predicates @code{listp} to check for
1572 a list and @code{symbolp} to check for a symbol.
1574 @example
1575 (defun add-on (x)
1576   (cond ((symbolp x)
1577          ;; If X is a symbol, put it on LIST.
1578          (setq list (cons x list)))
1579         ((listp x)
1580          ;; If X is a list, add its elements to LIST.
1581          (setq list (append x list)))
1582         (t
1583          ;; We handle only symbols and lists.
1584          (error "Invalid argument %s in add-on" x))))
1585 @end example
1587   Here is a table of predefined type predicates, in alphabetical order,
1588 with references to further information.
1590 @table @code
1591 @item atom
1592 @xref{List-related Predicates, atom}.
1594 @item arrayp
1595 @xref{Array Functions, arrayp}.
1597 @item bool-vector-p
1598 @xref{Bool-Vectors, bool-vector-p}.
1600 @item bufferp
1601 @xref{Buffer Basics, bufferp}.
1603 @item byte-code-function-p
1604 @xref{Byte-Code Type, byte-code-function-p}.
1606 @item case-table-p
1607 @xref{Case Tables, case-table-p}.
1609 @item char-or-string-p
1610 @xref{Predicates for Strings, char-or-string-p}.
1612 @item char-table-p
1613 @xref{Char-Tables, char-table-p}.
1615 @item commandp
1616 @xref{Interactive Call, commandp}.
1618 @item consp
1619 @xref{List-related Predicates, consp}.
1621 @item display-table-p
1622 @xref{Display Tables, display-table-p}.
1624 @item floatp
1625 @xref{Predicates on Numbers, floatp}.
1627 @item frame-configuration-p
1628 @xref{Frame Configurations, frame-configuration-p}.
1630 @item frame-live-p
1631 @xref{Deleting Frames, frame-live-p}.
1633 @item framep
1634 @xref{Frames, framep}.
1636 @item functionp
1637 @xref{Functions, functionp}.
1639 @item integer-or-marker-p
1640 @xref{Predicates on Markers, integer-or-marker-p}.
1642 @item integerp
1643 @xref{Predicates on Numbers, integerp}.
1645 @item keymapp
1646 @xref{Creating Keymaps, keymapp}.
1648 @item keywordp
1649 @xref{Constant Variables}.
1651 @item listp
1652 @xref{List-related Predicates, listp}.
1654 @item markerp
1655 @xref{Predicates on Markers, markerp}.
1657 @item wholenump
1658 @xref{Predicates on Numbers, wholenump}.
1660 @item nlistp
1661 @xref{List-related Predicates, nlistp}.
1663 @item numberp
1664 @xref{Predicates on Numbers, numberp}.
1666 @item number-or-marker-p
1667 @xref{Predicates on Markers, number-or-marker-p}.
1669 @item overlayp
1670 @xref{Overlays, overlayp}.
1672 @item processp
1673 @xref{Processes, processp}.
1675 @item sequencep
1676 @xref{Sequence Functions, sequencep}.
1678 @item stringp
1679 @xref{Predicates for Strings, stringp}.
1681 @item subrp
1682 @xref{Function Cells, subrp}.
1684 @item symbolp
1685 @xref{Symbols, symbolp}.
1687 @item syntax-table-p
1688 @xref{Syntax Tables, syntax-table-p}.
1690 @item user-variable-p
1691 @xref{Defining Variables, user-variable-p}.
1693 @item vectorp
1694 @xref{Vectors, vectorp}.
1696 @item window-configuration-p
1697 @xref{Window Configurations, window-configuration-p}.
1699 @item window-live-p
1700 @xref{Deleting Windows, window-live-p}.
1702 @item windowp
1703 @xref{Basic Windows, windowp}.
1704 @end table
1706   The most general way to check the type of an object is to call the
1707 function @code{type-of}.  Recall that each object belongs to one and
1708 only one primitive type; @code{type-of} tells you which one (@pxref{Lisp
1709 Data Types}).  But @code{type-of} knows nothing about non-primitive
1710 types.  In most cases, it is more convenient to use type predicates than
1711 @code{type-of}.
1713 @defun type-of object
1714 This function returns a symbol naming the primitive type of
1715 @var{object}.  The value is one of the symbols @code{symbol},
1716 @code{integer}, @code{float}, @code{string}, @code{cons}, @code{vector},
1717 @code{char-table}, @code{bool-vector}, @code{hash-table}, @code{subr},
1718 @code{compiled-function}, @code{marker}, @code{overlay}, @code{window},
1719 @code{buffer}, @code{frame}, @code{process}, or
1720 @code{window-configuration}.
1722 @example
1723 (type-of 1)
1724      @result{} integer
1725 (type-of 'nil)
1726      @result{} symbol
1727 (type-of '())    ; @r{@code{()} is @code{nil}.}
1728      @result{} symbol
1729 (type-of '(x))
1730      @result{} cons
1731 @end example
1732 @end defun
1734 @node Equality Predicates
1735 @section Equality Predicates
1736 @cindex equality
1738   Here we describe two functions that test for equality between any two
1739 objects.  Other functions test equality between objects of specific
1740 types, e.g., strings.  For these predicates, see the appropriate chapter
1741 describing the data type.
1743 @defun eq object1 object2
1744 This function returns @code{t} if @var{object1} and @var{object2} are
1745 the same object, @code{nil} otherwise.  The ``same object'' means that a
1746 change in one will be reflected by the same change in the other.
1748 @code{eq} returns @code{t} if @var{object1} and @var{object2} are
1749 integers with the same value.  Also, since symbol names are normally
1750 unique, if the arguments are symbols with the same name, they are
1751 @code{eq}.  For other types (e.g., lists, vectors, strings), two
1752 arguments with the same contents or elements are not necessarily
1753 @code{eq} to each other: they are @code{eq} only if they are the same
1754 object.
1756 @example
1757 @group
1758 (eq 'foo 'foo)
1759      @result{} t
1760 @end group
1762 @group
1763 (eq 456 456)
1764      @result{} t
1765 @end group
1767 @group
1768 (eq "asdf" "asdf")
1769      @result{} nil
1770 @end group
1772 @group
1773 (eq '(1 (2 (3))) '(1 (2 (3))))
1774      @result{} nil
1775 @end group
1777 @group
1778 (setq foo '(1 (2 (3))))
1779      @result{} (1 (2 (3)))
1780 (eq foo foo)
1781      @result{} t
1782 (eq foo '(1 (2 (3))))
1783      @result{} nil
1784 @end group
1786 @group
1787 (eq [(1 2) 3] [(1 2) 3])
1788      @result{} nil
1789 @end group
1791 @group
1792 (eq (point-marker) (point-marker))
1793      @result{} nil
1794 @end group
1795 @end example
1797 The @code{make-symbol} function returns an uninterned symbol, distinct
1798 from the symbol that is used if you write the name in a Lisp expression.
1799 Distinct symbols with the same name are not @code{eq}.  @xref{Creating
1800 Symbols}.
1802 @example
1803 @group
1804 (eq (make-symbol "foo") 'foo)
1805      @result{} nil
1806 @end group
1807 @end example
1808 @end defun
1810 @defun equal object1 object2
1811 This function returns @code{t} if @var{object1} and @var{object2} have
1812 equal components, @code{nil} otherwise.  Whereas @code{eq} tests if its
1813 arguments are the same object, @code{equal} looks inside nonidentical
1814 arguments to see if their elements or contents are the same.  So, if two
1815 objects are @code{eq}, they are @code{equal}, but the converse is not
1816 always true.
1818 @example
1819 @group
1820 (equal 'foo 'foo)
1821      @result{} t
1822 @end group
1824 @group
1825 (equal 456 456)
1826      @result{} t
1827 @end group
1829 @group
1830 (equal "asdf" "asdf")
1831      @result{} t
1832 @end group
1833 @group
1834 (eq "asdf" "asdf")
1835      @result{} nil
1836 @end group
1838 @group
1839 (equal '(1 (2 (3))) '(1 (2 (3))))
1840      @result{} t
1841 @end group
1842 @group
1843 (eq '(1 (2 (3))) '(1 (2 (3))))
1844      @result{} nil
1845 @end group
1847 @group
1848 (equal [(1 2) 3] [(1 2) 3])
1849      @result{} t
1850 @end group
1851 @group
1852 (eq [(1 2) 3] [(1 2) 3])
1853      @result{} nil
1854 @end group
1856 @group
1857 (equal (point-marker) (point-marker))
1858      @result{} t
1859 @end group
1861 @group
1862 (eq (point-marker) (point-marker))
1863      @result{} nil
1864 @end group
1865 @end example
1867 Comparison of strings is case-sensitive, but does not take account of
1868 text properties---it compares only the characters in the strings.
1869 A unibyte string never equals a multibyte string unless the
1870 contents are entirely @sc{ascii} (@pxref{Text Representations}).
1872 @example
1873 @group
1874 (equal "asdf" "ASDF")
1875      @result{} nil
1876 @end group
1877 @end example
1879 However, two distinct buffers are never considered @code{equal}, even if
1880 their textual contents are the same.
1881 @end defun
1883   The test for equality is implemented recursively; for example, given
1884 two cons cells @var{x} and @var{y}, @code{(equal @var{x} @var{y})}
1885 returns @code{t} if and only if both the expressions below return
1886 @code{t}:
1888 @example
1889 (equal (car @var{x}) (car @var{y}))
1890 (equal (cdr @var{x}) (cdr @var{y}))
1891 @end example
1893 Because of this recursive method, circular lists may therefore cause
1894 infinite recursion (leading to an error).