(Fcommand_execute): New arg SPECIAL. All callers changed.
[emacs.git] / lispref / functions.texi
blob27a521df7029d013b37477163345a73bc24ab333
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994 Free Software Foundation, Inc. 
4 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
5 @setfilename ../info/functions
6 @node Functions, Macros, Variables, Top
7 @chapter Functions
9   A Lisp program is composed mainly of Lisp functions.  This chapter
10 explains what functions are, how they accept arguments, and how to
11 define them.
13 @menu
14 * What Is a Function::    Lisp functions vs. primitives; terminology.
15 * Lambda Expressions::    How functions are expressed as Lisp objects.
16 * Function Names::        A symbol can serve as the name of a function.
17 * Defining Functions::    Lisp expressions for defining functions.
18 * Calling Functions::     How to use an existing function.
19 * Mapping Functions::     Applying a function to each element of a list, etc.
20 * Anonymous Functions::   Lambda expressions are functions with no names.    
21 * Function Cells::        Accessing or setting the function definition
22                             of a symbol.
23 * Inline Functions::      Defining functions that the compiler will open code.
24 * Related Topics::        Cross-references to specific Lisp primitives
25                             that have a special bearing on how functions work.
26 @end menu
28 @node What Is a Function
29 @section What Is a Function?
31   In a general sense, a function is a rule for carrying on a computation
32 given several values called @dfn{arguments}.  The result of the
33 computation is called the value of the function.  The computation can
34 also have side effects: lasting changes in the values of variables or
35 the contents of data structures.
37   Here are important terms for functions in Emacs Lisp and for other
38 function-like objects.
40 @table @dfn
41 @item function
42 @cindex function
43 In Emacs Lisp, a @dfn{function} is anything that can be applied to
44 arguments in a Lisp program.  In some cases, we use it more
45 specifically to mean a function written in Lisp.  Special forms and
46 macros are not functions.
48 @item primitive
49 @cindex primitive
50 @cindex subr
51 @cindex built-in function
52 A @dfn{primitive} is a function callable from Lisp that is written in C,
53 such as @code{car} or @code{append}.  These functions are also called
54 @dfn{built-in} functions or @dfn{subrs}.  (Special forms are also
55 considered primitives.)
57 Usually the reason that a function is a primitives is because it is
58 fundamental, because it provides a low-level interface to operating
59 system services, or because it needs to run fast.  Primitives can be
60 modified or added only by changing the C sources and recompiling the
61 editor.  See @ref{Writing Emacs Primitives}.
63 @item lambda expression
64 A @dfn{lambda expression} is a function written in Lisp.
65 These are described in the following section.
66 @ifinfo
67 @xref{Lambda Expressions}.
68 @end ifinfo
70 @item special form
71 A @dfn{special form} is a primitive that is like a function but does not
72 evaluate all of its arguments in the usual way.  It may evaluate only
73 some of the arguments, or may evaluate them in an unusual order, or
74 several times.  Many special forms are described in @ref{Control
75 Structures}.
77 @item macro
78 @cindex macro
79 A @dfn{macro} is a construct defined in Lisp by the programmer.  It
80 differs from a function in that it translates a Lisp expression that you
81 write into an equivalent expression to be evaluated instead of the
82 original expression.  Macros enable Lisp programmers to do the sorts of
83 things that special forms can do.  @xref{Macros}, for how to define and
84 use macros.
86 @item command
87 @cindex command
88 A @dfn{command} is an object that @code{command-execute} can invoke; it
89 is a possible definition for a key sequence.  Some functions are
90 commands; a function written in Lisp is a command if it contains an
91 interactive declaration (@pxref{Defining Commands}).  Such a function
92 can be called from Lisp expressions like other functions; in this case,
93 the fact that the function is a command makes no difference.
95 Keyboard macros (strings and vectors) are commands also, even though
96 they are not functions.  A symbol is a command if its function
97 definition is a command; such symbols can be invoked with @kbd{M-x}.
98 The symbol is a function as well if the definition is a function.
99 @xref{Command Overview}.
101 @item keystroke command
102 @cindex keystroke command
103 A @dfn{keystroke command} is a command that is bound to a key sequence
104 (typically one to three keystrokes).  The distinction is made here
105 merely to avoid confusion with the meaning of ``command'' in non-Emacs
106 editors; for Lisp programs, the distinction is normally unimportant.
108 @item byte-code function
109 A @dfn{byte-code function} is a function that has been compiled by the
110 byte compiler.  @xref{Byte-Code Type}.
111 @end table
113 @defun subrp object
114 This function returns @code{t} if @var{object} is a built-in function
115 (i.e., a Lisp primitive).
117 @example
118 @group
119 (subrp 'message)            ; @r{@code{message} is a symbol,}
120      @result{} nil                 ;   @r{not a subr object.}
121 @end group
122 @group
123 (subrp (symbol-function 'message))
124      @result{} t
125 @end group
126 @end example
127 @end defun
129 @defun byte-code-function-p object
130 This function returns @code{t} if @var{object} is a byte-code
131 function.  For example:
133 @example
134 @group
135 (byte-code-function-p (symbol-function 'next-line))
136      @result{} t
137 @end group
138 @end example
139 @end defun
141 @node Lambda Expressions
142 @section Lambda Expressions
143 @cindex lambda expression
145   A function written in Lisp is a list that looks like this:
147 @example
148 (lambda (@var{arg-variables}@dots{})
149   @r{[}@var{documentation-string}@r{]}
150   @r{[}@var{interactive-declaration}@r{]}
151   @var{body-forms}@dots{})
152 @end example
154 @noindent
155 Such a list is called a @dfn{lambda expression}.  In Emacs Lisp, it
156 actually is valid as an expression---it evaluates to itself.  In some
157 other Lisp dialects, a lambda expression is not a valid expression at
158 all.  In either case, its main use is not to be evaluated as an
159 expression, but to be called as a function.
161 @menu
162 * Lambda Components::       The parts of a lambda expression.
163 * Simple Lambda::           A simple example.
164 * Argument List::           Details and special features of argument lists.
165 * Function Documentation::  How to put documentation in a function.
166 @end menu
168 @node Lambda Components
169 @subsection Components of a Lambda Expression
171 @ifinfo
173   A function written in Lisp (a ``lambda expression'') is a list that
174 looks like this:
176 @example
177 (lambda (@var{arg-variables}@dots{})
178   [@var{documentation-string}]
179   [@var{interactive-declaration}]
180   @var{body-forms}@dots{})
181 @end example
182 @end ifinfo
184 @cindex lambda list
185   The first element of a lambda expression is always the symbol
186 @code{lambda}.  This indicates that the list represents a function.  The
187 reason functions are defined to start with @code{lambda} is so that
188 other lists, intended for other uses, will not accidentally be valid as
189 functions.
191   The second element is a list of symbols--the argument variable names.
192 This is called the @dfn{lambda list}.  When a Lisp function is called,
193 the argument values are matched up against the variables in the lambda
194 list, which are given local bindings with the values provided.
195 @xref{Local Variables}.
197   The documentation string is a Lisp string object placed within the
198 function definition to describe the function for the Emacs help
199 facilities.  @xref{Function Documentation}.
201   The interactive declaration is a list of the form @code{(interactive
202 @var{code-string})}.  This declares how to provide arguments if the
203 function is used interactively.  Functions with this declaration are called
204 @dfn{commands}; they can be called using @kbd{M-x} or bound to a key.
205 Functions not intended to be called in this way should not have interactive
206 declarations.  @xref{Defining Commands}, for how to write an interactive
207 declaration.
209 @cindex body of function
210   The rest of the elements are the @dfn{body} of the function: the Lisp
211 code to do the work of the function (or, as a Lisp programmer would say,
212 ``a list of Lisp forms to evaluate'').  The value returned by the
213 function is the value returned by the last element of the body.
215 @node Simple Lambda
216 @subsection A Simple Lambda-Expression Example
218   Consider for example the following function:
220 @example
221 (lambda (a b c) (+ a b c))
222 @end example
224 @noindent
225 We can call this function by writing it as the @sc{car} of an
226 expression, like this:
228 @example
229 @group
230 ((lambda (a b c) (+ a b c))
231  1 2 3)
232 @end group
233 @end example
235 @noindent
236 This call evaluates the body of the lambda expression  with the variable
237 @code{a} bound to 1, @code{b} bound to 2, and @code{c} bound to 3.
238 Evaluation of the body adds these three numbers, producing the result 6;
239 therefore, this call to the function returns the value 6.
241   Note that the arguments can be the results of other function calls, as in
242 this example:
244 @example
245 @group
246 ((lambda (a b c) (+ a b c))
247  1 (* 2 3) (- 5 4))
248 @end group
249 @end example
251 @noindent
252 This evaluates the arguments @code{1}, @code{(* 2 3)}, and @code{(- 5
253 4)} from left to right.  Then it applies the lambda expression to the
254 argument values 1, 6 and 1 to produce the value 8.
256   It is not often useful to write a lambda expression as the @sc{car} of
257 a form in this way.  You can get the same result, of making local
258 variables and giving them values, using the special form @code{let}
259 (@pxref{Local Variables}).  And @code{let} is clearer and easier to use.
260 In practice, lambda expressions are either stored as the function
261 definitions of symbols, to produce named functions, or passed as
262 arguments to other functions (@pxref{Anonymous Functions}).
264   However, calls to explicit lambda expressions were very useful in the
265 old days of Lisp, before the special form @code{let} was invented.  At
266 that time, they were the only way to bind and initialize local
267 variables.
269 @node Argument List
270 @subsection Advanced Features of Argument Lists
271 @kindex wrong-number-of-arguments
272 @cindex argument binding
273 @cindex binding arguments
275   Our simple sample function, @code{(lambda (a b c) (+ a b c))},
276 specifies three argument variables, so it must be called with three
277 arguments: if you try to call it with only two arguments or four
278 arguments, you get a @code{wrong-number-of-arguments} error.
280   It is often convenient to write a function that allows certain
281 arguments to be omitted.  For example, the function @code{substring}
282 accepts three arguments---a string, the start index and the end
283 index---but the third argument defaults to the @var{length} of the
284 string if you omit it.  It is also convenient for certain functions to
285 accept an indefinite number of arguments, as the functions @code{list}
286 and @code{+} do.
288 @cindex optional arguments
289 @cindex rest arguments
290 @kindex &optional
291 @kindex &rest
292   To specify optional arguments that may be omitted when a function
293 is called, simply include the keyword @code{&optional} before the optional
294 arguments.  To specify a list of zero or more extra arguments, include the
295 keyword @code{&rest} before one final argument.
297   Thus, the complete syntax for an argument list is as follows:
299 @example
300 @group
301 (@var{required-vars}@dots{}
302  @r{[}&optional @var{optional-vars}@dots{}@r{]}
303  @r{[}&rest @var{rest-var}@r{]})
304 @end group
305 @end example
307 @noindent
308 The square brackets indicate that the @code{&optional} and @code{&rest}
309 clauses, and the variables that follow them, are optional.
311   A call to the function requires one actual argument for each of the
312 @var{required-vars}.  There may be actual arguments for zero or more of
313 the @var{optional-vars}, and there cannot be any actual arguments beyond
314 that unless the lambda list uses @code{&rest}.  In that case, there may
315 be any number of extra actual arguments.
317   If actual arguments for the optional and rest variables are omitted,
318 then they always default to @code{nil}.  There is no way for the
319 function to distinguish between an explicit argument of @code{nil} and
320 an omitted argument.  However, the body of the function is free to
321 consider @code{nil} an abbreviation for some other meaningful value.
322 This is what @code{substring} does; @code{nil} as the third argument to
323 @code{substring} means to use the length of the string supplied.
325 @cindex CL note---default optional arg
326 @quotation
327 @b{Common Lisp note:} Common Lisp allows the function to specify what
328 default value to use when an optional argument is omitted; Emacs Lisp
329 always uses @code{nil}.
330 @end quotation
332   For example, an argument list that looks like this:
334 @example
335 (a b &optional c d &rest e)
336 @end example
338 @noindent
339 binds @code{a} and @code{b} to the first two actual arguments, which are
340 required.  If one or two more arguments are provided, @code{c} and
341 @code{d} are bound to them respectively; any arguments after the first
342 four are collected into a list and @code{e} is bound to that list.  If
343 there are only two arguments, @code{c} is @code{nil}; if two or three
344 arguments, @code{d} is @code{nil}; if four arguments or fewer, @code{e}
345 is @code{nil}.
347   There is no way to have required arguments following optional
348 ones---it would not make sense.  To see why this must be so, suppose
349 that @code{c} in the example were optional and @code{d} were required.
350 Suppose three actual arguments are given; which variable would the third
351 argument be for?  Similarly, it makes no sense to have any more
352 arguments (either required or optional) after a @code{&rest} argument.
354   Here are some examples of argument lists and proper calls:
356 @smallexample
357 ((lambda (n) (1+ n))                ; @r{One required:}
358  1)                                 ; @r{requires exactly one argument.}
359      @result{} 2
360 ((lambda (n &optional n1)           ; @r{One required and one optional:}
361          (if n1 (+ n n1) (1+ n)))   ; @r{1 or 2 arguments.}
362  1 2)
363      @result{} 3
364 ((lambda (n &rest ns)               ; @r{One required and one rest:}
365          (+ n (apply '+ ns)))       ; @r{1 or more arguments.}
366  1 2 3 4 5)
367      @result{} 15
368 @end smallexample
370 @node Function Documentation
371 @subsection Documentation Strings of Functions
372 @cindex documentation of function
374   A lambda expression may optionally have a @dfn{documentation string} just
375 after the lambda list.  This string does not affect execution of the
376 function; it is a kind of comment, but a systematized comment which
377 actually appears inside the Lisp world and can be used by the Emacs help
378 facilities.  @xref{Documentation}, for how the @var{documentation-string} is
379 accessed.
381   It is a good idea to provide documentation strings for all the
382 functions in your program, even those that are only called from within
383 your program.  Documentation strings are like comments, except that they
384 are easier to access.
386   The first line of the documentation string should stand on its own,
387 because @code{apropos} displays just this first line.  It should consist
388 of one or two complete sentences that summarize the function's purpose.
390   The start of the documentation string is usually indented in the source file,
391 but since these spaces come before the starting double-quote, they are not part of
392 the string.  Some people make a practice of indenting any additional
393 lines of the string so that the text lines up in the program source.
394 @emph{This is a mistake.}  The indentation of the following lines is
395 inside the string; what looks nice in the source code will look ugly
396 when displayed by the help commands.
398   You may wonder how the documentation string could be optional, since
399 there are required components of the function that follow it (the body).
400 Since evaluation of a string returns that string, without any side effects,
401 it has no effect if it is not the last form in the body.  Thus, in
402 practice, there is no confusion between the first form of the body and the
403 documentation string; if the only body form is a string then it serves both
404 as the return value and as the documentation.
406 @node Function Names
407 @section Naming a Function
408 @cindex function definition
409 @cindex named function
410 @cindex function name
412   In most computer languages, every function has a name; the idea of a
413 function without a name is nonsensical.  In Lisp, a function in the
414 strictest sense has no name.  It is simply a list whose first element is
415 @code{lambda}, or a primitive subr-object.
417   However, a symbol can serve as the name of a function.  This happens
418 when you put the function in the symbol's @dfn{function cell}
419 (@pxref{Symbol Components}).  Then the symbol itself becomes a valid,
420 callable function, equivalent to the list or subr-object that its
421 function cell refers to.  The contents of the function cell are also
422 called the symbol's @dfn{function definition}.  The procedure of using a
423 symbol's function definition in place of the symbol is called
424 @dfn{symbol function indirection}; see @ref{Function Indirection}.
426   In practice, nearly all functions are given names in this way and
427 referred to through their names.  For example, the symbol @code{car} works
428 as a function and does what it does because the primitive subr-object
429 @code{#<subr car>} is stored in its function cell.
431   We give functions names because it is convenient to refer to them by
432 their names in Lisp expressions.  For primitive subr-objects such as
433 @code{#<subr car>}, names are the only way you can refer to them: there
434 is no read syntax for such objects.  For functions written in Lisp, the
435 name is more convenient to use in a call than an explicit lambda
436 expression.  Also, a function with a name can refer to itself---it can
437 be recursive.  Writing the function's name in its own definition is much
438 more convenient than making the function definition point to itself
439 (something that is not impossible but that has various disadvantages in
440 practice).
442   We often identify functions with the symbols used to name them.  For
443 example, we often speak of ``the function @code{car}'', not
444 distinguishing between the symbol @code{car} and the primitive
445 subr-object that is its function definition.  For most purposes, there
446 is no need to distinguish.
448   Even so, keep in mind that a function need not have a unique name.  While
449 a given function object @emph{usually} appears in the function cell of only
450 one symbol, this is just a matter of convenience.  It is easy to store
451 it in several symbols using @code{fset}; then each of the symbols is
452 equally well a name for the same function.
454   A symbol used as a function name may also be used as a variable;
455 these two uses of a symbol are independent and do not conflict.
457 @node Defining Functions
458 @section Defining Functions
459 @cindex defining a function
461   We usually give a name to a function when it is first created.  This
462 is called @dfn{defining a function}, and it is done with the
463 @code{defun} special form.
465 @defspec defun name argument-list body-forms
466 @code{defun} is the usual way to define new Lisp functions.  It
467 defines the symbol @var{name} as a function that looks like this:
469 @example
470 (lambda @var{argument-list} . @var{body-forms})
471 @end example
473 @code{defun} stores this lambda expression in the function cell of
474 @var{name}.  It returns the value @var{name}, but usually we ignore this
475 value.
477 As described previously (@pxref{Lambda Expressions}),
478 @var{argument-list} is a list of argument names and may include the
479 keywords @code{&optional} and @code{&rest}.  Also, the first two forms
480 in @var{body-forms} may be a documentation string and an interactive
481 declaration.
483 There is no conflict if the same symbol @var{name} is also used as a
484 variable, since the symbol's value cell is independent of the function
485 cell.  @xref{Symbol Components}.
487 Here are some examples:
489 @example
490 @group
491 (defun foo () 5)
492      @result{} foo
493 @end group
494 @group
495 (foo)
496      @result{} 5
497 @end group
499 @group
500 (defun bar (a &optional b &rest c)
501     (list a b c))
502      @result{} bar
503 @end group
504 @group
505 (bar 1 2 3 4 5)
506      @result{} (1 2 (3 4 5))
507 @end group
508 @group
509 (bar 1)
510      @result{} (1 nil nil)
511 @end group
512 @group
513 (bar)
514 @error{} Wrong number of arguments.
515 @end group
517 @group
518 (defun capitalize-backwards ()
519   "Upcase the last letter of a word."
520   (interactive)
521   (backward-word 1)
522   (forward-word 1)
523   (backward-char 1)
524   (capitalize-word 1))
525      @result{} capitalize-backwards
526 @end group
527 @end example
529 Be careful not to redefine existing functions unintentionally.
530 @code{defun} redefines even primitive functions such as @code{car}
531 without any hesitation or notification.  Redefining a function already
532 defined is often done deliberately, and there is no way to distinguish
533 deliberate redefinition from unintentional redefinition.
534 @end defspec
536 @defun defalias name definition
537 This special form defines the symbol @var{name} as a function, with
538 definition @var{definition} (which can be any valid Lisp function).
540 The proper place to use @code{defalias} is where a specific function
541 name is being defined---especially where that name appears explicitly in
542 the source file being loaded.  This is because @code{defalias} records
543 which file defined the function, just like @code{defun}
544 (@pxref{Unloading}).
546 By contrast, in programs that manipulate function definitions for other
547 purposes, it is better to use @code{fset}, which does not keep such
548 records.
549 @end defun
551   See also @code{defsubst}, which defines a function like @code{defun}
552 and tells the Lisp compiler to open-code it.  @xref{Inline Functions}.
554 @node Calling Functions
555 @section Calling Functions
556 @cindex function invocation
557 @cindex calling a function
559   Defining functions is only half the battle.  Functions don't do
560 anything until you @dfn{call} them, i.e., tell them to run.  Calling a
561 function is also known as @dfn{invocation}.
563   The most common way of invoking a function is by evaluating a list.
564 For example, evaluating the list @code{(concat "a" "b")} calls the
565 function @code{concat} with arguments @code{"a"} and @code{"b"}.
566 @xref{Evaluation}, for a description of evaluation.
568   When you write a list as an expression in your program, the function
569 name is part of the program.  This means that you choose which function
570 to call, and how many arguments to give it, when you write the program.
571 Usually that's just what you want.  Occasionally you need to decide at
572 run time which function to call.  To do that, use the functions
573 @code{funcall} and @code{apply}.
575 @defun funcall function &rest arguments
576 @code{funcall} calls @var{function} with @var{arguments}, and returns
577 whatever @var{function} returns.
579 Since @code{funcall} is a function, all of its arguments, including
580 @var{function}, are evaluated before @code{funcall} is called.  This
581 means that you can use any expression to obtain the function to be
582 called.  It also means that @code{funcall} does not see the expressions
583 you write for the @var{arguments}, only their values.  These values are
584 @emph{not} evaluated a second time in the act of calling @var{function};
585 @code{funcall} enters the normal procedure for calling a function at the
586 place where the arguments have already been evaluated.
588 The argument @var{function} must be either a Lisp function or a
589 primitive function.  Special forms and macros are not allowed, because
590 they make sense only when given the ``unevaluated'' argument
591 expressions.  @code{funcall} cannot provide these because, as we saw
592 above, it never knows them in the first place.
594 @example
595 @group
596 (setq f 'list)
597      @result{} list
598 @end group
599 @group
600 (funcall f 'x 'y 'z)
601      @result{} (x y z)
602 @end group
603 @group
604 (funcall f 'x 'y '(z))
605      @result{} (x y (z))
606 @end group
607 @group
608 (funcall 'and t nil)
609 @error{} Invalid function: #<subr and>
610 @end group
611 @end example
613 Compare these example with the examples of @code{apply}.
614 @end defun
616 @defun apply function &rest arguments
617 @code{apply} calls @var{function} with @var{arguments}, just like
618 @code{funcall} but with one difference: the last of @var{arguments} is a
619 list of arguments to give to @var{function}, rather than a single
620 argument.  We also say that @code{apply} @dfn{spreads} this list so that
621 each individual element becomes an argument.
623 @code{apply} returns the result of calling @var{function}.  As with
624 @code{funcall}, @var{function} must either be a Lisp function or a
625 primitive function; special forms and macros do not make sense in
626 @code{apply}.
628 @example
629 @group
630 (setq f 'list)
631      @result{} list
632 @end group
633 @group
634 (apply f 'x 'y 'z)
635 @error{} Wrong type argument: listp, z
636 @end group
637 @group
638 (apply '+ 1 2 '(3 4))
639      @result{} 10
640 @end group
641 @group
642 (apply '+ '(1 2 3 4))
643      @result{} 10
644 @end group
646 @group
647 (apply 'append '((a b c) nil (x y z) nil))
648      @result{} (a b c x y z)
649 @end group
650 @end example
652 For an interesting example of using @code{apply}, see the description of
653 @code{mapcar}, in @ref{Mapping Functions}.
654 @end defun
656 @cindex functionals
657   It is common for Lisp functions to accept functions as arguments or
658 find them in data structures (especially in hook variables and property
659 lists) and call them using @code{funcall} or @code{apply}.  Functions
660 that accept function arguments are often called @dfn{functionals}.
662   Sometimes, when you call a functional, it is useful to supply a no-op
663 function as the argument.  Here are two different kinds of no-op
664 function:
666 @defun identity arg
667 This function returns @var{arg} and has no side effects.
668 @end defun
670 @defun ignore &rest args
671 This function ignores any arguments and returns @code{nil}.
672 @end defun
674 @node Mapping Functions
675 @section Mapping Functions
676 @cindex mapping functions
678   A @dfn{mapping function} applies a given function to each element of a
679 list or other collection.  Emacs Lisp has three such functions;
680 @code{mapcar} and @code{mapconcat}, which scan a list, are described
681 here.  For the third mapping function, @code{mapatoms}, see
682 @ref{Creating Symbols}.
684 @defun mapcar function sequence
685 @code{mapcar} applies @var{function} to each element of @var{sequence}
686 in turn, and returns a list of the results.
688 The argument @var{sequence} may be a list, a vector, or a string.  The
689 result is always a list.  The length of the result is the same as the
690 length of @var{sequence}.
692 @smallexample
693 @group
694 @exdent @r{For example:}
696 (mapcar 'car '((a b) (c d) (e f)))
697      @result{} (a c e)
698 (mapcar '1+ [1 2 3])
699      @result{} (2 3 4)
700 (mapcar 'char-to-string "abc")
701      @result{} ("a" "b" "c")
702 @end group
704 @group
705 ;; @r{Call each function in @code{my-hooks}.}
706 (mapcar 'funcall my-hooks)
707 @end group
709 @group
710 (defun mapcar* (f &rest args)
711   "Apply FUNCTION to successive cars of all ARGS.
712 Return the list of results."
713   ;; @r{If no list is exhausted,}
714   (if (not (memq 'nil args))              
715       ;; @r{apply function to @sc{CAR}s.}
716       (cons (apply f (mapcar 'car args))  
717             (apply 'mapcar* f             
718                    ;; @r{Recurse for rest of elements.}
719                    (mapcar 'cdr args)))))
720 @end group
722 @group
723 (mapcar* 'cons '(a b c) '(1 2 3 4))
724      @result{} ((a . 1) (b . 2) (c . 3))
725 @end group
726 @end smallexample
727 @end defun
729 @defun mapconcat function sequence separator
730 @code{mapconcat} applies @var{function} to each element of
731 @var{sequence}: the results, which must be strings, are concatenated.
732 Between each pair of result strings, @code{mapconcat} inserts the string
733 @var{separator}.  Usually @var{separator} contains a space or comma or
734 other suitable punctuation.
736 The argument @var{function} must be a function that can take one
737 argument and return a string.
738   
739 @smallexample
740 @group
741 (mapconcat 'symbol-name
742            '(The cat in the hat)
743            " ")
744      @result{} "The cat in the hat"
745 @end group
747 @group
748 (mapconcat (function (lambda (x) (format "%c" (1+ x))))
749            "HAL-8000"
750            "")
751      @result{} "IBM.9111"
752 @end group
753 @end smallexample
754 @end defun
756 @node Anonymous Functions
757 @section Anonymous Functions
758 @cindex anonymous function
760   In Lisp, a function is a list that starts with @code{lambda}, a
761 byte-code function compiled from such a list, or alternatively a
762 primitive subr-object; names are ``extra''.  Although usually functions
763 are defined with @code{defun} and given names at the same time, it is
764 occasionally more concise to use an explicit lambda expression---an
765 anonymous function.  Such a list is valid wherever a function name is.
767   Any method of creating such a list makes a valid function.  Even this:
769 @smallexample
770 @group
771 (setq silly (append '(lambda (x)) (list (list '+ (* 3 4) 'x))))
772 @result{} (lambda (x) (+ 12 x))
773 @end group
774 @end smallexample
776 @noindent
777 This computes a list that looks like @code{(lambda (x) (+ 12 x))} and
778 makes it the value (@emph{not} the function definition!) of
779 @code{silly}.
781   Here is how we might call this function:
783 @example
784 @group
785 (funcall silly 1)
786 @result{} 13
787 @end group
788 @end example
790 @noindent
791 (It does @emph{not} work to write @code{(silly 1)}, because this function
792 is not the @emph{function definition} of @code{silly}.  We have not given
793 @code{silly} any function definition, just a value as a variable.)
795   Most of the time, anonymous functions are constants that appear in
796 your program.  For example, you might want to pass one as an argument
797 to the function @code{mapcar}, which applies any given function to each
798 element of a list.  Here we pass an anonymous function that multiplies
799 a number by two:
801 @example
802 @group
803 (defun double-each (list)
804   (mapcar '(lambda (x) (* 2 x)) list))
805 @result{} double-each
806 @end group
807 @group
808 (double-each '(2 11))
809 @result{} (4 22)
810 @end group
811 @end example
813 @noindent
814 In such cases, we usually use the special form @code{function} instead
815 of simple quotation to quote the anonymous function.
817 @defspec function function-object
818 @cindex function quoting
819 This special form returns @var{function-object} without evaluating it.
820 In this, it is equivalent to @code{quote}.  However, it serves as a
821 note to the Emacs Lisp compiler that @var{function-object} is intended
822 to be used only as a function, and therefore can safely be compiled.
823 Contrast this with @code{quote}, in @ref{Quoting}.
824 @end defspec
826   Using @code{function} instead of @code{quote} makes a difference
827 inside a function or macro that you are going to compile.  For example:
829 @example
830 @group
831 (defun double-each (list)
832   (mapcar (function (lambda (x) (* 2 x))) list))
833 @result{} double-each
834 @end group
835 @group
836 (double-each '(2 11))
837 @result{} (4 22)
838 @end group
839 @end example
841 @noindent
842 If this definition of @code{double-each} is compiled, the anonymous
843 function is compiled as well.  By contrast, in the previous definition
844 where ordinary @code{quote} is used, the argument passed to
845 @code{mapcar} is the precise list shown:
847 @example
848 (lambda (x) (* x 2))
849 @end example
851 @noindent
852 The Lisp compiler cannot assume this list is a function, even though it
853 looks like one, since it does not know what @code{mapcar} does with the
854 list.  Perhaps @code{mapcar} will check that the @sc{car} of the third
855 element is the symbol @code{*}!  The advantage of @code{function} is
856 that it tells the compiler to go ahead and compile the constant
857 function.
859   We sometimes write @code{function} instead of @code{quote} when
860 quoting the name of a function, but this usage is just a sort of
861 comment.
863 @example
864 (function @var{symbol}) @equiv{} (quote @var{symbol}) @equiv{} '@var{symbol}
865 @end example
867   See @code{documentation} in @ref{Accessing Documentation}, for a
868 realistic example using @code{function} and an anonymous function.
870 @node Function Cells
871 @section Accessing Function Cell Contents
873   The @dfn{function definition} of a symbol is the object stored in the
874 function cell of the symbol.  The functions described here access, test,
875 and set the function cell of symbols.
877   See also the function @code{indirect-function} in @ref{Function
878 Indirection}.
880 @defun symbol-function symbol
881 @kindex void-function
882 This returns the object in the function cell of @var{symbol}.  If the
883 symbol's function cell is void, a @code{void-function} error is
884 signaled.
886 This function does not check that the returned object is a legitimate
887 function.
889 @example
890 @group
891 (defun bar (n) (+ n 2))
892      @result{} bar
893 @end group
894 @group
895 (symbol-function 'bar)
896      @result{} (lambda (n) (+ n 2))
897 @end group
898 @group
899 (fset 'baz 'bar)
900      @result{} bar
901 @end group
902 @group
903 (symbol-function 'baz)
904      @result{} bar
905 @end group
906 @end example
907 @end defun
909 @cindex void function cell
910   If you have never given a symbol any function definition, we say that
911 that symbol's function cell is @dfn{void}.  In other words, the function
912 cell does not have any Lisp object in it.  If you try to call such a symbol
913 as a function, it signals a @code{void-function} error.
915   Note that void is not the same as @code{nil} or the symbol
916 @code{void}.  The symbols @code{nil} and @code{void} are Lisp objects,
917 and can be stored into a function cell just as any other object can be
918 (and they can be valid functions if you define them in turn with
919 @code{defun}).  A void function cell contains no object whatsoever.
921   You can test the voidness of a symbol's function definition with
922 @code{fboundp}.  After you have given a symbol a function definition, you
923 can make it void once more using @code{fmakunbound}.
925 @defun fboundp symbol
926 This function returns @code{t} if the symbol has an object in its
927 function cell, @code{nil} otherwise.  It does not check that the object
928 is a legitimate function.
929 @end defun
931 @defun fmakunbound symbol
932 This function makes @var{symbol}'s function cell void, so that a
933 subsequent attempt to access this cell will cause a @code{void-function}
934 error.  (See also @code{makunbound}, in @ref{Local Variables}.)
936 @example
937 @group
938 (defun foo (x) x)
939      @result{} x
940 @end group
941 @group
942 (foo 1)
943      @result{}1
944 @end group
945 @group
946 (fmakunbound 'foo)
947      @result{} x
948 @end group
949 @group
950 (foo 1)
951 @error{} Symbol's function definition is void: foo
952 @end group
953 @end example
954 @end defun
956 @defun fset symbol object
957 This function stores @var{object} in the function cell of @var{symbol}.
958 The result is @var{object}.  Normally @var{object} should be a function
959 or the name of a function, but this is not checked.
961 There are three normal uses of this function:
963 @itemize @bullet
964 @item
965 Copying one symbol's function definition to another.  (In other words,
966 making an alternate name for a function.)
968 @item
969 Giving a symbol a function definition that is not a list and therefore
970 cannot be made with @code{defun}.  For example, you can use @code{fset}
971 to give a symbol @code{s1} a function definition which is another symbol
972 @code{s2}; then @code{s1} serves as an alias for whatever definition
973 @code{s2} presently has.
975 @item
976 In constructs for defining or altering functions.  If @code{defun}
977 were not a primitive, it could be written in Lisp (as a macro) using
978 @code{fset}.
979 @end itemize
981 Here are examples of the first two uses:
983 @example
984 @group
985 ;; @r{Give @code{first} the same definition @code{car} has.}
986 (fset 'first (symbol-function 'car))
987      @result{} #<subr car>
988 @end group
989 @group
990 (first '(1 2 3))
991      @result{} 1
992 @end group
994 @group
995 ;; @r{Make the symbol @code{car} the function definition of @code{xfirst}.}
996 (fset 'xfirst 'car)
997      @result{} car
998 @end group
999 @group
1000 (xfirst '(1 2 3))
1001      @result{} 1
1002 @end group
1003 @group
1004 (symbol-function 'xfirst)
1005      @result{} car
1006 @end group
1007 @group
1008 (symbol-function (symbol-function 'xfirst))
1009      @result{} #<subr car>
1010 @end group
1012 @group
1013 ;; @r{Define a named keyboard macro.}
1014 (fset 'kill-two-lines "\^u2\^k")
1015      @result{} "\^u2\^k"
1016 @end group
1017 @end example
1019 See also the related function @code{defalias}, in @ref{Defining
1020 Functions}.
1021 @end defun
1023   When writing a function that extends a previously defined function,
1024 the following idiom is sometimes used:
1026 @example
1027 (fset 'old-foo (symbol-function 'foo))
1028 (defun foo ()
1029   "Just like old-foo, except more so."
1030 @group
1031   (old-foo)
1032   (more-so))
1033 @end group
1034 @end example
1036 @noindent
1037 This does not work properly if @code{foo} has been defined to autoload.
1038 In such a case, when @code{foo} calls @code{old-foo}, Lisp attempts
1039 to define @code{old-foo} by loading a file.  Since this presumably
1040 defines @code{foo} rather than @code{old-foo}, it does not produce the
1041 proper results.  The only way to avoid this problem is to make sure the
1042 file is loaded before moving aside the old definition of @code{foo}.
1044   But it is unmodular and unclean, in any case, for a Lisp file to
1045 redefine a function defined elsewhere.
1047 @node Inline Functions
1048 @section Inline Functions
1049 @cindex inline functions
1051 @findex defsubst
1052 You can define an @dfn{inline function} by using @code{defsubst} instead
1053 of @code{defun}.  An inline function works just like an ordinary
1054 function except for one thing: when you compile a call to the function,
1055 the function's definition is open-coded into the caller.
1057 Making a function inline makes explicit calls run faster.  But it also
1058 has disadvantages.  For one thing, it reduces flexibility; if you change
1059 the definition of the function, calls already inlined still use the old
1060 definition until you recompile them.  Since the flexibility of
1061 redefining functions is an important feature of Emacs, you should not
1062 make a function inline unless its speed is really crucial.
1064 Another disadvantage is that making a large function inline can increase
1065 the size of compiled code both in files and in memory.  Since the speed
1066 advantage of inline functions is greatest for small functions, you
1067 generally should not make large functions inline.
1069 It's possible to define a macro to expand into the same code that an
1070 inline function would execute.  But the macro would have a limitation:
1071 you can use it only explicitly---a macro cannot be called with
1072 @code{apply}, @code{mapcar} and so on.  Also, it takes some work to
1073 convert an ordinary function into a macro.  (@xref{Macros}.)  To convert
1074 it into an inline function is very easy; simply replace @code{defun}
1075 with @code{defsubst}.  Since each argument of an inline function is
1076 evaluated exactly once, you needn't worry about how many times the
1077 body uses the arguments, as you do for macros.  (@xref{Argument
1078 Evaluation}.)
1080 Inline functions can be used and open-coded later on in the same file,
1081 following the definition, just like macros.
1083 @c Emacs versions prior to 19 did not have inline functions.
1085 @node Related Topics
1086 @section Other Topics Related to Functions
1088   Here is a table of several functions that do things related to
1089 function calling and function definitions.  They are documented
1090 elsewhere, but we provide cross references here.
1092 @table @code
1093 @item apply
1094 See @ref{Calling Functions}.
1096 @item autoload
1097 See @ref{Autoload}.
1099 @item call-interactively
1100 See @ref{Interactive Call}.
1102 @item commandp
1103 See @ref{Interactive Call}.
1105 @item documentation
1106 See @ref{Accessing Documentation}.
1108 @item eval
1109 See @ref{Eval}.
1111 @item funcall
1112 See @ref{Calling Functions}.
1114 @item ignore
1115 See @ref{Calling Functions}.
1117 @item indirect-function
1118 See @ref{Function Indirection}.
1120 @item interactive
1121 See @ref{Using Interactive}.
1123 @item interactive-p
1124 See @ref{Interactive Call}.
1126 @item mapatoms
1127 See @ref{Creating Symbols}.
1129 @item mapcar
1130 See @ref{Mapping Functions}.
1132 @item mapconcat
1133 See @ref{Mapping Functions}.
1135 @item undefined
1136 See @ref{Key Lookup}.
1137 @end table