Add zlib support via the `decompress-gzipped-region' function
[emacs.git] / doc / lispintro / emacs-lisp-intro.texi
blob2160d7ba5a9aa77e69f760c893dbdb85569ff2e8
1 \input texinfo                                      @c -*-texinfo-*-
2 @comment %**start of header
3 @setfilename ../../info/eintr
4 @c setfilename emacs-lisp-intro.info
5 @c sethtmlfilename emacs-lisp-intro.html
6 @settitle Programming in Emacs Lisp
7 @syncodeindex vr cp
8 @syncodeindex fn cp
9 @finalout
11 @include emacsver.texi
13 @c ================ How to Print a Book in Various Sizes ================
15 @c This book can be printed in any of three different sizes.
16 @c Set the following @-commands appropriately.
18 @c     7 by 9.25 inches:
19 @c              @smallbook
20 @c              @clear largebook
22 @c     8.5 by 11 inches:
23 @c              @c smallbook
24 @c              @set largebook
26 @c     European A4 size paper:
27 @c              @c smallbook
28 @c              @afourpaper
29 @c              @set largebook
31 @c (Note: if you edit the book so as to change the length of the
32 @c table of contents, you may have to change the value of `pageno' below.)
34 @c <<<< For hard copy printing, this file is now
35 @c      set for smallbook, which works for all sizes
36 @c      of paper, and with PostScript figures >>>>
38 @set smallbook
39 @ifset smallbook
40 @smallbook
41 @clear  largebook
42 @end ifset
44 @c ================ Included Figures ================
46 @c If you clear this, the figures will be printed as ASCII diagrams
47 @c rather than PostScript/PDF.
48 @c (This is not relevant to Info, since Info only handles ASCII.)
49 @set print-postscript-figures
50 @c clear print-postscript-figures
52 @comment %**end of header
54 @c per rms and peterb, use 10pt fonts for the main text, mostly to
55 @c save on paper cost.
56 @c Do this inside @tex for now, so current makeinfo does not complain.
57 @tex
58 @ifset smallbook
59 @fonttextsize 10
61 @end ifset
62 \global\hbadness=6666 % don't worry about not-too-underfull boxes
63 @end tex
65 @c These refer to the printed book sold by the FSF.
66 @set edition-number 3.10
67 @set update-date 28 October 2009
69 @c For next or subsequent edition:
70 @c   create function using with-output-to-temp-buffer
71 @c   create a major mode, with keymaps
72 @c   run an asynchronous process, like grep or diff
74 @c For 8.5 by 11 inch format: do not use such a small amount of
75 @c whitespace between paragraphs as smallbook format
76 @ifset largebook
77 @tex
78 \global\parskip 6pt plus 1pt
79 @end tex
80 @end ifset
82 @c For all sized formats:  print within-book cross
83 @c reference with ``...''  rather than [...]
85 @c This works with the texinfo.tex file, version 2003-05-04.08,
86 @c in the Texinfo version 4.6 of the 2003 Jun 13 distribution.
88 @tex
89 \if \xrefprintnodename
90  \global\def\xrefprintnodename#1{\unskip, ``#1''}
91  \else
92  \global\def\xrefprintnodename#1{ ``#1''}
93 \fi
94 % \global\def\xrefprintnodename#1{, ``#1''}
95 @end tex
97 @c ----------------------------------------------------
99 @dircategory GNU Emacs Lisp
100 @direntry
101 * Emacs Lisp Intro: (eintr).
102                           A simple introduction to Emacs Lisp programming.
103 @end direntry
105 @copying
106 This is an @cite{Introduction to Programming in Emacs Lisp}, for
107 people who are not programmers.
108 @sp 1
109 @iftex
110 Edition @value{edition-number}, @value{update-date}
111 @end iftex
112 @ifnottex
113 Distributed with Emacs version @value{EMACSVER}.
114 @end ifnottex
115 @sp 1
116 Copyright @copyright{} 1990--1995, 1997, 2001--2013 Free Software
117 Foundation, Inc.
118 @sp 1
120 @iftex
121 Published by the:@*
123 GNU Press,               @hfill @uref{http://www.fsf.org/licensing/gnu-press/}@*
124 a division of the               @hfill email: @email{sales@@fsf.org}@*
125 Free Software Foundation, Inc.  @hfill Tel: +1 (617) 542-5942@*
126 51 Franklin Street, Fifth Floor @hfill Fax: +1 (617) 542-2652@*
127 Boston, MA 02110-1301 USA
128 @end iftex
130 @ifnottex
131 Printed copies available from @uref{http://shop.fsf.org/}. Published by:
133 @example
134 GNU Press,                        http://www.fsf.org/licensing/gnu-press/
135 a division of the                 email: sales@@fsf.org
136 Free Software Foundation, Inc.    Tel: +1 (617) 542-5942
137 51 Franklin Street, Fifth Floor   Fax: +1 (617) 542-2652
138 Boston, MA 02110-1301 USA
139 @end example
140 @end ifnottex
142 @sp 1
143 ISBN 1-882114-43-4
145 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
146 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3 or
147 any later version published by the Free Software Foundation; there
148 being no Invariant Section, with the Front-Cover Texts being ``A GNU
149 Manual'', and with the Back-Cover Texts as in (a) below.  A copy of
150 the license is included in the section entitled ``GNU Free
151 Documentation License''.
153 (a) The FSF's Back-Cover Text is: ``You have the freedom to
154 copy and modify this GNU manual.  Buying copies from the FSF
155 supports it in developing GNU and promoting software freedom.''
156 @end copying
158 @c half title; two lines here, so do not use `shorttitlepage'
159 @tex
160 {\begingroup%
161     \hbox{}\vskip 1.5in \chaprm \centerline{An Introduction to}%
162         \endgroup}%
163 {\begingroup\hbox{}\vskip 0.25in \chaprm%
164         \centerline{Programming in Emacs Lisp}%
165         \endgroup\page\hbox{}\page}
166 @end tex
168 @titlepage
169 @sp 6
170 @center @titlefont{An Introduction to}
171 @sp 2
172 @center @titlefont{Programming in Emacs Lisp}
173 @sp 2
174 @center Revised Third Edition
175 @sp 4
176 @center by Robert J. Chassell
178 @page
179 @vskip 0pt plus 1filll
180 @insertcopying
181 @end titlepage
183 @iftex
184 @headings off
185 @evenheading @thispage @| @| @thischapter
186 @oddheading @thissection @| @| @thispage
187 @end iftex
189 @ifnothtml
190 @c     Keep T.O.C. short by tightening up for largebook
191 @ifset largebook
192 @tex
193 \global\parskip 2pt plus 1pt
194 \global\advance\baselineskip by -1pt
195 @end tex
196 @end ifset
197 @end ifnothtml
199 @shortcontents
200 @contents
202 @ifnottex
203 @node Top
204 @top An Introduction to Programming in Emacs Lisp
206 @ifset WWW_GNU_ORG
207 @html
208 <p>The homepage for GNU Emacs is at
209 <a href="/software/emacs/">http://www.gnu.org/software/emacs/</a>.<br>
210 To view this manual in other formats, click
211 <a href="/software/emacs/manual/eintr.html">here</a>.
212 @end html
213 @end ifset
215 @insertcopying
217 This master menu first lists each chapter and index; then it lists
218 every node in every chapter.
219 @end ifnottex
221 @c >>>> Set pageno appropriately <<<<
223 @c The first page of the Preface is a roman numeral; it is the first
224 @c right handed page after the Table of Contents; hence the following
225 @c setting must be for an odd negative number.
227 @c iftex
228 @c global@pageno = -11
229 @c end iftex
231 @set COUNT-WORDS count-words-example
232 @c Length of variable name chosen so that things still line up when expanded.
234 @menu
235 * Preface::                     What to look for.
236 * List Processing::             What is Lisp?
237 * Practicing Evaluation::       Running several programs.
238 * Writing Defuns::              How to write function definitions.
239 * Buffer Walk Through::         Exploring a few buffer-related functions.
240 * More Complex::                A few, even more complex functions.
241 * Narrowing & Widening::        Restricting your and Emacs attention to
242                                     a region.
243 * car cdr & cons::              Fundamental functions in Lisp.
244 * Cutting & Storing Text::      Removing text and saving it.
245 * List Implementation::         How lists are implemented in the computer.
246 * Yanking::                     Pasting stored text.
247 * Loops & Recursion::           How to repeat a process.
248 * Regexp Search::               Regular expression searches.
249 * Counting Words::              A review of repetition and regexps.
250 * Words in a defun::            Counting words in a @code{defun}.
251 * Readying a Graph::            A prototype graph printing function.
252 * Emacs Initialization::        How to write a @file{.emacs} file.
253 * Debugging::                   How to run the Emacs Lisp debuggers.
254 * Conclusion::                  Now you have the basics.
255 * the-the::                     An appendix: how to find reduplicated words.
256 * Kill Ring::                   An appendix: how the kill ring works.
257 * Full Graph::                  How to create a graph with labeled axes.
258 * Free Software and Free Manuals::
259 * GNU Free Documentation License::
260 * Index::
261 * About the Author::
263 @detailmenu
264  --- The Detailed Node Listing ---
266 Preface
268 * Why::                         Why learn Emacs Lisp?
269 * On Reading this Text::        Read, gain familiarity, pick up habits....
270 * Who You Are::                 For whom this is written.
271 * Lisp History::
272 * Note for Novices::            You can read this as a novice.
273 * Thank You::
275 List Processing
277 * Lisp Lists::                  What are lists?
278 * Run a Program::               Any list in Lisp is a program ready to run.
279 * Making Errors::               Generating an error message.
280 * Names & Definitions::         Names of symbols and function definitions.
281 * Lisp Interpreter::            What the Lisp interpreter does.
282 * Evaluation::                  Running a program.
283 * Variables::                   Returning a value from a variable.
284 * Arguments::                   Passing information to a function.
285 * set & setq::                  Setting the value of a variable.
286 * Summary::                     The major points.
287 * Error Message Exercises::
289 Lisp Lists
291 * Numbers Lists::               List have numbers, other lists, in them.
292 * Lisp Atoms::                  Elemental entities.
293 * Whitespace in Lists::         Formatting lists to be readable.
294 * Typing Lists::                How GNU Emacs helps you type lists.
296 The Lisp Interpreter
298 * Complications::               Variables, Special forms, Lists within.
299 * Byte Compiling::              Specially processing code for speed.
301 Evaluation
303 * How the Interpreter Acts::    Returns and Side Effects...
304 * Evaluating Inner Lists::      Lists within lists...
306 Variables
308 * fill-column Example::
309 * Void Function::               The error message for a symbol
310                                   without a function.
311 * Void Variable::               The error message for a symbol without a value.
313 Arguments
315 * Data types::                  Types of data passed to a function.
316 * Args as Variable or List::    An argument can be the value
317                                   of a variable or list.
318 * Variable Number of Arguments::  Some functions may take a
319                                   variable number of arguments.
320 * Wrong Type of Argument::      Passing an argument of the wrong type
321                                   to a function.
322 * message::                     A useful function for sending messages.
324 Setting the Value of a Variable
326 * Using set::                  Setting values.
327 * Using setq::                 Setting a quoted value.
328 * Counting::                   Using @code{setq} to count.
330 Practicing Evaluation
332 * How to Evaluate::            Typing editing commands or @kbd{C-x C-e}
333                                  causes evaluation.
334 * Buffer Names::               Buffers and files are different.
335 * Getting Buffers::            Getting a buffer itself, not merely its name.
336 * Switching Buffers::          How to change to another buffer.
337 * Buffer Size & Locations::    Where point is located and the size of
338                                the buffer.
339 * Evaluation Exercise::
341 How To Write Function Definitions
343 * Primitive Functions::
344 * defun::                        The @code{defun} macro.
345 * Install::                      Install a function definition.
346 * Interactive::                  Making a function interactive.
347 * Interactive Options::          Different options for @code{interactive}.
348 * Permanent Installation::       Installing code permanently.
349 * let::                          Creating and initializing local variables.
350 * if::                           What if?
351 * else::                         If--then--else expressions.
352 * Truth & Falsehood::            What Lisp considers false and true.
353 * save-excursion::               Keeping track of point, mark, and buffer.
354 * Review::
355 * defun Exercises::
357 Install a Function Definition
359 * Effect of installation::
360 * Change a defun::              How to change a function definition.
362 Make a Function Interactive
364 * Interactive multiply-by-seven::  An overview.
365 * multiply-by-seven in detail::    The interactive version.
367 @code{let}
369 * Prevent confusion::
370 * Parts of let Expression::
371 * Sample let Expression::
372 * Uninitialized let Variables::
374 The @code{if} Special Form
376 * if in more detail::
377 * type-of-animal in detail::    An example of an @code{if} expression.
379 Truth and Falsehood in Emacs Lisp
381 * nil explained::               @code{nil} has two meanings.
383 @code{save-excursion}
385 * Point and mark::              A review of various locations.
386 * Template for save-excursion::
388 A Few Buffer--Related Functions
390 * Finding More::                How to find more information.
391 * simplified-beginning-of-buffer::  Shows @code{goto-char},
392                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
393 * mark-whole-buffer::           Almost the same as @code{beginning-of-buffer}.
394 * append-to-buffer::            Uses @code{save-excursion} and
395                                 @code{insert-buffer-substring}.
396 * Buffer Related Review::       Review.
397 * Buffer Exercises::
399 The Definition of @code{mark-whole-buffer}
401 * mark-whole-buffer overview::
402 * Body of mark-whole-buffer::   Only three lines of code.
404 The Definition of @code{append-to-buffer}
406 * append-to-buffer overview::
407 * append interactive::          A two part interactive expression.
408 * append-to-buffer body::       Incorporates a @code{let} expression.
409 * append save-excursion::       How the @code{save-excursion} works.
411 A Few More Complex Functions
413 * copy-to-buffer::              With @code{set-buffer}, @code{get-buffer-create}.
414 * insert-buffer::               Read-only, and with @code{or}.
415 * beginning-of-buffer::         Shows @code{goto-char},
416                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
417 * Second Buffer Related Review::
418 * optional Exercise::
420 The Definition of @code{insert-buffer}
422 * insert-buffer code::
423 * insert-buffer interactive::   When you can read, but not write.
424 * insert-buffer body::          The body has an @code{or} and a @code{let}.
425 * if & or::                     Using an @code{if} instead of an @code{or}.
426 * Insert or::                   How the @code{or} expression works.
427 * Insert let::                  Two @code{save-excursion} expressions.
428 * New insert-buffer::
430 The Interactive Expression in @code{insert-buffer}
432 * Read-only buffer::            When a buffer cannot be modified.
433 * b for interactive::           An existing buffer or else its name.
435 Complete Definition of @code{beginning-of-buffer}
437 * Optional Arguments::
438 * beginning-of-buffer opt arg::  Example with optional argument.
439 * beginning-of-buffer complete::
441 @code{beginning-of-buffer} with an Argument
443 * Disentangle beginning-of-buffer::
444 * Large buffer case::
445 * Small buffer case::
447 Narrowing and Widening
449 * Narrowing advantages::        The advantages of narrowing
450 * save-restriction::            The @code{save-restriction} special form.
451 * what-line::                   The number of the line that point is on.
452 * narrow Exercise::
454 @code{car}, @code{cdr}, @code{cons}: Fundamental Functions
456 * Strange Names::               An historical aside: why the strange names?
457 * car & cdr::                   Functions for extracting part of a list.
458 * cons::                        Constructing a list.
459 * nthcdr::                      Calling @code{cdr} repeatedly.
460 * nth::
461 * setcar::                      Changing the first element of a list.
462 * setcdr::                      Changing the rest of a list.
463 * cons Exercise::
465 @code{cons}
467 * Build a list::
468 * length::                      How to find the length of a list.
470 Cutting and Storing Text
472 * Storing Text::                Text is stored in a list.
473 * zap-to-char::                 Cutting out text up to a character.
474 * kill-region::                 Cutting text out of a region.
475 * copy-region-as-kill::         A definition for copying text.
476 * Digression into C::           Minor note on C programming language macros.
477 * defvar::                      How to give a variable an initial value.
478 * cons & search-fwd Review::
479 * search Exercises::
481 @code{zap-to-char}
483 * Complete zap-to-char::        The complete implementation.
484 * zap-to-char interactive::     A three part interactive expression.
485 * zap-to-char body::            A short overview.
486 * search-forward::              How to search for a string.
487 * progn::                       The @code{progn} special form.
488 * Summing up zap-to-char::      Using @code{point} and @code{search-forward}.
490 @code{kill-region}
492 * Complete kill-region::        The function definition.
493 * condition-case::              Dealing with a problem.
494 * Lisp macro::
496 @code{copy-region-as-kill}
498 * Complete copy-region-as-kill::  The complete function definition.
499 * copy-region-as-kill body::      The body of @code{copy-region-as-kill}.
501 The Body of @code{copy-region-as-kill}
503 * last-command & this-command::
504 * kill-append function::
505 * kill-new function::
507 Initializing a Variable with @code{defvar}
509 * See variable current value::
510 * defvar and asterisk::
512 How Lists are Implemented
514 * Lists diagrammed::
515 * Symbols as Chest::            Exploring a powerful metaphor.
516 * List Exercise::
518 Yanking Text Back
520 * Kill Ring Overview::
521 * kill-ring-yank-pointer::      The kill ring is a list.
522 * yank nthcdr Exercises::       The @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
524 Loops and Recursion
526 * while::                       Causing a stretch of code to repeat.
527 * dolist dotimes::
528 * Recursion::                   Causing a function to call itself.
529 * Looping exercise::
531 @code{while}
533 * Looping with while::          Repeat so long as test returns true.
534 * Loop Example::                A @code{while} loop that uses a list.
535 * print-elements-of-list::      Uses @code{while}, @code{car}, @code{cdr}.
536 * Incrementing Loop::           A loop with an incrementing counter.
537 * Incrementing Loop Details::
538 * Decrementing Loop::           A loop with a decrementing counter.
540 Details of an Incrementing Loop
542 * Incrementing Example::        Counting pebbles in a triangle.
543 * Inc Example parts::           The parts of the function definition.
544 * Inc Example altogether::      Putting the function definition together.
546 Loop with a Decrementing Counter
548 * Decrementing Example::        More pebbles on the beach.
549 * Dec Example parts::           The parts of the function definition.
550 * Dec Example altogether::      Putting the function definition together.
552 Save your time: @code{dolist} and @code{dotimes}
554 * dolist::
555 * dotimes::
557 Recursion
559 * Building Robots::             Same model, different serial number ...
560 * Recursive Definition Parts::  Walk until you stop ...
561 * Recursion with list::         Using a list as the test whether to recurse.
562 * Recursive triangle function::
563 * Recursion with cond::
564 * Recursive Patterns::          Often used templates.
565 * No Deferment::                Don't store up work ...
566 * No deferment solution::
568 Recursion in Place of a Counter
570 * Recursive Example arg of 1 or 2::
571 * Recursive Example arg of 3 or 4::
573 Recursive Patterns
575 * Every::
576 * Accumulate::
577 * Keep::
579 Regular Expression Searches
581 * sentence-end::                The regular expression for @code{sentence-end}.
582 * re-search-forward::           Very similar to @code{search-forward}.
583 * forward-sentence::            A straightforward example of regexp search.
584 * forward-paragraph::           A somewhat complex example.
585 * etags::                       How to create your own @file{TAGS} table.
586 * Regexp Review::
587 * re-search Exercises::
589 @code{forward-sentence}
591 * Complete forward-sentence::
592 * fwd-sentence while loops::    Two @code{while} loops.
593 * fwd-sentence re-search::      A regular expression search.
595 @code{forward-paragraph}: a Goldmine of Functions
597 * forward-paragraph in brief::  Key parts of the function definition.
598 * fwd-para let::                The @code{let*} expression.
599 * fwd-para while::              The forward motion @code{while} loop.
601 Counting: Repetition and Regexps
603 * Why Count Words::
604 * @value{COUNT-WORDS}::         Use a regexp, but find a problem.
605 * recursive-count-words::       Start with case of no words in region.
606 * Counting Exercise::
608 The @code{@value{COUNT-WORDS}} Function
610 * Design @value{COUNT-WORDS}::  The definition using a @code{while} loop.
611 * Whitespace Bug::              The Whitespace Bug in @code{@value{COUNT-WORDS}}.
613 Counting Words in a @code{defun}
615 * Divide and Conquer::
616 * Words and Symbols::           What to count?
617 * Syntax::                      What constitutes a word or symbol?
618 * count-words-in-defun::        Very like @code{@value{COUNT-WORDS}}.
619 * Several defuns::              Counting several defuns in a file.
620 * Find a File::                 Do you want to look at a file?
621 * lengths-list-file::           A list of the lengths of many definitions.
622 * Several files::               Counting in definitions in different files.
623 * Several files recursively::   Recursively counting in different files.
624 * Prepare the data::            Prepare the data for display in a graph.
626 Count Words in @code{defuns} in Different Files
628 * lengths-list-many-files::     Return a list of the lengths of defuns.
629 * append::                      Attach one list to another.
631 Prepare the Data for Display in a Graph
633 * Data for Display in Detail::
634 * Sorting::                     Sorting lists.
635 * Files List::                  Making a list of files.
636 * Counting function definitions::
638 Readying a Graph
640 * Columns of a graph::
641 * graph-body-print::            How to print the body of a graph.
642 * recursive-graph-body-print::
643 * Printed Axes::
644 * Line Graph Exercise::
646 Your @file{.emacs} File
648 * Default Configuration::
649 * Site-wide Init::              You can write site-wide init files.
650 * defcustom::                   Emacs will write code for you.
651 * Beginning init File::         How to write a @file{.emacs} init file.
652 * Text and Auto-fill::          Automatically wrap lines.
653 * Mail Aliases::                Use abbreviations for email addresses.
654 * Indent Tabs Mode::            Don't use tabs with @TeX{}
655 * Keybindings::                 Create some personal keybindings.
656 * Keymaps::                     More about key binding.
657 * Loading Files::               Load (i.e., evaluate) files automatically.
658 * Autoload::                    Make functions available.
659 * Simple Extension::            Define a function; bind it to a key.
660 * X11 Colors::                  Colors in X.
661 * Miscellaneous::
662 * Mode Line::                   How to customize your mode line.
664 Debugging
666 * debug::                       How to use the built-in debugger.
667 * debug-on-entry::              Start debugging when you call a function.
668 * debug-on-quit::               Start debugging when you quit with @kbd{C-g}.
669 * edebug::                      How to use Edebug, a source level debugger.
670 * Debugging Exercises::
672 Handling the Kill Ring
674 * What the Kill Ring Does::
675 * current-kill::
676 * yank::                        Paste a copy of a clipped element.
677 * yank-pop::                    Insert element pointed to.
678 * ring file::
680 The @code{current-kill} Function
682 * Code for current-kill::
683 * Understanding current-kill::
685 @code{current-kill} in Outline
687 * Body of current-kill::
688 * Digression concerning error::  How to mislead humans, but not computers.
689 * Determining the Element::
691 A Graph with Labeled Axes
693 * Labeled Example::
694 * print-graph Varlist::         @code{let} expression in @code{print-graph}.
695 * print-Y-axis::                Print a label for the vertical axis.
696 * print-X-axis::                Print a horizontal label.
697 * Print Whole Graph::           The function to print a complete graph.
699 The @code{print-Y-axis} Function
701 * print-Y-axis in Detail::
702 * Height of label::             What height for the Y axis?
703 * Compute a Remainder::         How to compute the remainder of a division.
704 * Y Axis Element::              Construct a line for the Y axis.
705 * Y-axis-column::               Generate a list of Y axis labels.
706 * print-Y-axis Penultimate::    A not quite final version.
708 The @code{print-X-axis} Function
710 * Similarities differences::    Much like @code{print-Y-axis}, but not exactly.
711 * X Axis Tic Marks::            Create tic marks for the horizontal axis.
713 Printing the Whole Graph
715 * The final version::           A few changes.
716 * Test print-graph::            Run a short test.
717 * Graphing words in defuns::    Executing the final code.
718 * lambda::                      How to write an anonymous function.
719 * mapcar::                      Apply a function to elements of a list.
720 * Another Bug::                 Yet another bug @dots{} most insidious.
721 * Final printed graph::         The graph itself!
723 @end detailmenu
724 @end menu
726 @node Preface
727 @unnumbered Preface
729 Most of the GNU Emacs integrated environment is written in the programming
730 language called Emacs Lisp.  The code written in this programming
731 language is the software---the sets of instructions---that tell the
732 computer what to do when you give it commands.  Emacs is designed so
733 that you can write new code in Emacs Lisp and easily install it as an
734 extension to the editor.
736 (GNU Emacs is sometimes called an ``extensible editor'', but it does
737 much more than provide editing capabilities.  It is better to refer to
738 Emacs as an ``extensible computing environment''.  However, that
739 phrase is quite a mouthful.  It is easier to refer to Emacs simply as
740 an editor.  Moreover, everything you do in Emacs---find the Mayan date
741 and phases of the moon, simplify polynomials, debug code, manage
742 files, read letters, write books---all these activities are kinds of
743 editing in the most general sense of the word.)
745 @menu
746 * Why::                         Why learn Emacs Lisp?
747 * On Reading this Text::        Read, gain familiarity, pick up habits....
748 * Who You Are::                 For whom this is written.
749 * Lisp History::
750 * Note for Novices::            You can read this as a novice.
751 * Thank You::
752 @end menu
754 @ifnottex
755 @node Why
756 @unnumberedsec Why Study Emacs Lisp?
757 @end ifnottex
759 Although Emacs Lisp is usually thought of in association only with Emacs,
760 it is a full computer programming language.  You can use Emacs Lisp as
761 you would any other programming language.
763 Perhaps you want to understand programming; perhaps you want to extend
764 Emacs; or perhaps you want to become a programmer.  This introduction to
765 Emacs Lisp is designed to get you started: to guide you in learning the
766 fundamentals of programming, and more importantly, to show you how you
767 can teach yourself to go further.
769 @node On Reading this Text
770 @unnumberedsec On Reading this Text
772 All through this document, you will see little sample programs you can
773 run inside of Emacs.  If you read this document in Info inside of GNU
774 Emacs, you can run the programs as they appear.  (This is easy to do and
775 is explained when the examples are presented.)  Alternatively, you can
776 read this introduction as a printed book while sitting beside a computer
777 running Emacs.  (This is what I like to do; I like printed books.)  If
778 you don't have a running Emacs beside you, you can still read this book,
779 but in this case, it is best to treat it as a novel or as a travel guide
780 to a country not yet visited: interesting, but not the same as being
781 there.
783 Much of this introduction is dedicated to walkthroughs or guided tours
784 of code used in GNU Emacs.  These tours are designed for two purposes:
785 first, to give you familiarity with real, working code (code you use
786 every day); and, second, to give you familiarity with the way Emacs
787 works.  It is interesting to see how a working environment is
788 implemented.
789 Also, I
790 hope that you will pick up the habit of browsing through source code.
791 You can learn from it and mine it for ideas.  Having GNU Emacs is like
792 having a dragon's cave of treasures.
794 In addition to learning about Emacs as an editor and Emacs Lisp as a
795 programming language, the examples and guided tours will give you an
796 opportunity to get acquainted with Emacs as a Lisp programming
797 environment.  GNU Emacs supports programming and provides tools that
798 you will want to become comfortable using, such as @kbd{M-.} (the key
799 which invokes the @code{find-tag} command).  You will also learn about
800 buffers and other objects that are part of the environment.
801 Learning about these features of Emacs is like learning new routes
802 around your home town.
804 @ignore
805 In addition, I have written several programs as extended examples.
806 Although these are examples, the programs are real.  I use them.
807 Other people use them.  You may use them.  Beyond the fragments of
808 programs used for illustrations, there is very little in here that is
809 `just for teaching purposes'; what you see is used.  This is a great
810 advantage of Emacs Lisp: it is easy to learn to use it for work.
811 @end ignore
813 Finally, I hope to convey some of the skills for using Emacs to
814 learn aspects of programming that you don't know.  You can often use
815 Emacs to help you understand what puzzles you or to find out how to do
816 something new.  This self-reliance is not only a pleasure, but an
817 advantage.
819 @node Who You Are
820 @unnumberedsec For Whom This is Written
822 This text is written as an elementary introduction for people who are
823 not programmers.  If you are a programmer, you may not be satisfied with
824 this primer.  The reason is that you may have become expert at reading
825 reference manuals and be put off by the way this text is organized.
827 An expert programmer who reviewed this text said to me:
829 @quotation
830 @i{I prefer to learn from reference manuals.  I ``dive into'' each
831 paragraph, and ``come up for air'' between paragraphs.}
833 @i{When I get to the end of a paragraph, I assume that that subject is
834 done, finished, that I know everything I need (with the
835 possible exception of the case when the next paragraph starts talking
836 about it in more detail).  I expect that a well written reference manual
837 will not have a lot of redundancy, and that it will have excellent
838 pointers to the (one) place where the information I want is.}
839 @end quotation
841 This introduction is not written for this person!
843 Firstly, I try to say everything at least three times: first, to
844 introduce it; second, to show it in context; and third, to show it in a
845 different context, or to review it.
847 Secondly, I hardly ever put all the information about a subject in one
848 place, much less in one paragraph.  To my way of thinking, that imposes
849 too heavy a burden on the reader.  Instead I try to explain only what
850 you need to know at the time.  (Sometimes I include a little extra
851 information so you won't be surprised later when the additional
852 information is formally introduced.)
854 When you read this text, you are not expected to learn everything the
855 first time.  Frequently, you need only make, as it were, a `nodding
856 acquaintance' with some of the items mentioned.  My hope is that I have
857 structured the text and given you enough hints that you will be alert to
858 what is important, and concentrate on it.
860 You will need to ``dive into'' some paragraphs; there is no other way
861 to read them.  But I have tried to keep down the number of such
862 paragraphs.  This book is intended as an approachable hill, rather than
863 as a daunting mountain.
865 This introduction to @cite{Programming in Emacs Lisp} has a companion
866 document,
867 @iftex
868 @cite{The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
869 @end iftex
870 @ifnottex
871 @ref{Top, , The GNU Emacs Lisp Reference Manual, elisp, The GNU
872 Emacs Lisp Reference Manual}.
873 @end ifnottex
874 The reference manual has more detail than this introduction.  In the
875 reference manual, all the information about one topic is concentrated
876 in one place.  You should turn to it if you are like the programmer
877 quoted above.  And, of course, after you have read this
878 @cite{Introduction}, you will find the @cite{Reference Manual} useful
879 when you are writing your own programs.
881 @node Lisp History
882 @unnumberedsec Lisp History
883 @cindex Lisp history
885 Lisp was first developed in the late 1950s at the Massachusetts
886 Institute of Technology for research in artificial intelligence.  The
887 great power of the Lisp language makes it superior for other purposes as
888 well, such as writing editor commands and integrated environments.
890 @cindex Maclisp
891 @cindex Common Lisp
892 GNU Emacs Lisp is largely inspired by Maclisp, which was written at MIT
893 in the 1960s.  It is somewhat inspired by Common Lisp, which became a
894 standard in the 1980s.  However, Emacs Lisp is much simpler than Common
895 Lisp.  (The standard Emacs distribution contains an optional extensions
896 file, @file{cl.el}, that adds many Common Lisp features to Emacs Lisp.)
898 @node Note for Novices
899 @unnumberedsec A Note for Novices
901 If you don't know GNU Emacs, you can still read this document
902 profitably.  However, I recommend you learn Emacs, if only to learn to
903 move around your computer screen.  You can teach yourself how to use
904 Emacs with the on-line tutorial.  To use it, type @kbd{C-h t}.  (This
905 means you press and release the @key{CTRL} key and the @kbd{h} at the
906 same time, and then press and release @kbd{t}.)
908 Also, I often refer to one of Emacs's standard commands by listing the
909 keys which you press to invoke the command and then giving the name of
910 the command in parentheses, like this: @kbd{M-C-\}
911 (@code{indent-region}).  What this means is that the
912 @code{indent-region} command is customarily invoked by typing
913 @kbd{M-C-\}.  (You can, if you wish, change the keys that are typed to
914 invoke the command; this is called @dfn{rebinding}.  @xref{Keymaps, ,
915 Keymaps}.)  The abbreviation @kbd{M-C-\} means that you type your
916 @key{META} key, @key{CTRL} key and @key{\} key all at the same time.
917 (On many modern keyboards the @key{META} key is labeled
918 @key{ALT}.)
919 Sometimes a combination like this is called a keychord, since it is
920 similar to the way you play a chord on a piano.  If your keyboard does
921 not have a @key{META} key, the @key{ESC} key prefix is used in place
922 of it.  In this case, @kbd{M-C-\} means that you press and release your
923 @key{ESC} key and then type the @key{CTRL} key and the @key{\} key at
924 the same time.  But usually @kbd{M-C-\} means press the @key{CTRL} key
925 along with the key that is labeled @key{ALT} and, at the same time,
926 press the @key{\} key.
928 In addition to typing a lone keychord, you can prefix what you type
929 with @kbd{C-u}, which is called the `universal argument'.  The
930 @kbd{C-u} keychord passes an argument to the subsequent command.
931 Thus, to indent a region of plain text by 6 spaces, mark the region,
932 and then type @w{@kbd{C-u 6 M-C-\}}.  (If you do not specify a number,
933 Emacs either passes the number 4 to the command or otherwise runs the
934 command differently than it would otherwise.)  @xref{Arguments, ,
935 Numeric Arguments, emacs, The GNU Emacs Manual}.
937 If you are reading this in Info using GNU Emacs, you can read through
938 this whole document just by pressing the space bar, @key{SPC}.
939 (To learn about Info, type @kbd{C-h i} and then select Info.)
941 A note on terminology:  when I use the word Lisp alone, I often am
942 referring to the various dialects of Lisp in general, but when I speak
943 of Emacs Lisp, I am referring to GNU Emacs Lisp in particular.
945 @node Thank You
946 @unnumberedsec Thank You
948 My thanks to all who helped me with this book.  My especial thanks to
949 @r{Jim Blandy}, @r{Noah Friedman}, @w{Jim Kingdon}, @r{Roland
950 McGrath}, @w{Frank Ritter}, @w{Randy Smith}, @w{Richard M.
951 Stallman}, and @w{Melissa Weisshaus}.  My thanks also go to both
952 @w{Philip Johnson} and @w{David Stampe} for their patient
953 encouragement.  My mistakes are my own.
955 @flushright
956 Robert J. Chassell
957 @email{bob@@gnu.org}
958 @end flushright
960 @c ================ Beginning of main text ================
962 @c Start main text on right-hand (verso) page
964 @tex
965 \par\vfill\supereject
966 \headings off
967 \ifodd\pageno
968     \par\vfill\supereject
969 \else
970     \par\vfill\supereject
971     \page\hbox{}\page
972     \par\vfill\supereject
974 @end tex
976 @c Note: this resetting of the page number back to 1 causes TeX to gripe
977 @c about already having seen page numbers 1-4 before (in the preface):
978 @c   pdfTeX warning (ext4): destination with the same identifier (name{1})
979 @c   has been already used, duplicate ignored
980 @c I guess that is harmless (what happens if a later part of the text
981 @c makes a link to something in the first 4 pages though?).
982 @c E.g., note that the Emacs manual has a preface, but does not bother
983 @c resetting the page numbers back to 1 after that.
984 @iftex
985 @headings off
986 @evenheading @thispage @| @| @thischapter
987 @oddheading @thissection @| @| @thispage
988 @global@pageno = 1
989 @end iftex
991 @node List Processing
992 @chapter List Processing
994 To the untutored eye, Lisp is a strange programming language.  In Lisp
995 code there are parentheses everywhere.  Some people even claim that
996 the name stands for `Lots of Isolated Silly Parentheses'.  But the
997 claim is unwarranted.  Lisp stands for LISt Processing, and the
998 programming language handles @emph{lists} (and lists of lists) by
999 putting them between parentheses.  The parentheses mark the boundaries
1000 of the list.  Sometimes a list is preceded by a single apostrophe or
1001 quotation mark, @samp{'}@footnote{The single apostrophe or quotation
1002 mark is an abbreviation for the function @code{quote}; you need not
1003 think about functions now; functions are defined in @ref{Making
1004 Errors, , Generate an Error Message}.}  Lists are the basis of Lisp.
1006 @menu
1007 * Lisp Lists::                  What are lists?
1008 * Run a Program::               Any list in Lisp is a program ready to run.
1009 * Making Errors::               Generating an error message.
1010 * Names & Definitions::         Names of symbols and function definitions.
1011 * Lisp Interpreter::            What the Lisp interpreter does.
1012 * Evaluation::                  Running a program.
1013 * Variables::                   Returning a value from a variable.
1014 * Arguments::                   Passing information to a function.
1015 * set & setq::                  Setting the value of a variable.
1016 * Summary::                     The major points.
1017 * Error Message Exercises::
1018 @end menu
1020 @node Lisp Lists
1021 @section Lisp Lists
1022 @cindex Lisp Lists
1024 In Lisp, a list looks like this: @code{'(rose violet daisy buttercup)}.
1025 This list is preceded by a single apostrophe.  It could just as well be
1026 written as follows, which looks more like the kind of list you are likely
1027 to be familiar with:
1029 @smallexample
1030 @group
1031 '(rose
1032   violet
1033   daisy
1034   buttercup)
1035 @end group
1036 @end smallexample
1038 @noindent
1039 The elements of this list are the names of the four different flowers,
1040 separated from each other by whitespace and surrounded by parentheses,
1041 like flowers in a field with a stone wall around them.
1042 @cindex Flowers in a field
1044 @menu
1045 * Numbers Lists::               List have numbers, other lists, in them.
1046 * Lisp Atoms::                  Elemental entities.
1047 * Whitespace in Lists::         Formatting lists to be readable.
1048 * Typing Lists::                How GNU Emacs helps you type lists.
1049 @end menu
1051 @ifnottex
1052 @node Numbers Lists
1053 @unnumberedsubsec Numbers, Lists inside of Lists
1054 @end ifnottex
1056 Lists can also have numbers in them, as in this list: @code{(+ 2 2)}.
1057 This list has a plus-sign, @samp{+}, followed by two @samp{2}s, each
1058 separated by whitespace.
1060 In Lisp, both data and programs are represented the same way; that is,
1061 they are both lists of words, numbers, or other lists, separated by
1062 whitespace and surrounded by parentheses.  (Since a program looks like
1063 data, one program may easily serve as data for another; this is a very
1064 powerful feature of Lisp.)  (Incidentally, these two parenthetical
1065 remarks are @emph{not} Lisp lists, because they contain @samp{;} and
1066 @samp{.} as punctuation marks.)
1068 @need 1200
1069 Here is another list, this time with a list inside of it:
1071 @smallexample
1072 '(this list has (a list inside of it))
1073 @end smallexample
1075 The components of this list are the words @samp{this}, @samp{list},
1076 @samp{has}, and the list @samp{(a list inside of it)}.  The interior
1077 list is made up of the words @samp{a}, @samp{list}, @samp{inside},
1078 @samp{of}, @samp{it}.
1080 @node Lisp Atoms
1081 @subsection Lisp Atoms
1082 @cindex Lisp Atoms
1084 In Lisp, what we have been calling words are called @dfn{atoms}.  This
1085 term comes from the historical meaning of the word atom, which means
1086 `indivisible'.  As far as Lisp is concerned, the words we have been
1087 using in the lists cannot be divided into any smaller parts and still
1088 mean the same thing as part of a program; likewise with numbers and
1089 single character symbols like @samp{+}.  On the other hand, unlike an
1090 ancient atom, a list can be split into parts.  (@xref{car cdr & cons,
1091 , @code{car} @code{cdr} & @code{cons} Fundamental Functions}.)
1093 In a list, atoms are separated from each other by whitespace.  They can be
1094 right next to a parenthesis.
1096 @cindex @samp{empty list} defined
1097 Technically speaking, a list in Lisp consists of parentheses surrounding
1098 atoms separated by whitespace or surrounding other lists or surrounding
1099 both atoms and other lists.  A list can have just one atom in it or
1100 have nothing in it at all.  A list with nothing in it looks like this:
1101 @code{()}, and is called the @dfn{empty list}.  Unlike anything else, an
1102 empty list is considered both an atom and a list at the same time.
1104 @cindex Symbolic expressions, introduced
1105 @cindex @samp{expression} defined
1106 @cindex @samp{form} defined
1107 The printed representation of both atoms and lists are called
1108 @dfn{symbolic expressions} or, more concisely, @dfn{s-expressions}.
1109 The word @dfn{expression} by itself can refer to either the printed
1110 representation, or to the atom or list as it is held internally in the
1111 computer.  Often, people use the term @dfn{expression}
1112 indiscriminately.  (Also, in many texts, the word @dfn{form} is used
1113 as a synonym for expression.)
1115 Incidentally, the atoms that make up our universe were named such when
1116 they were thought to be indivisible; but it has been found that physical
1117 atoms are not indivisible.  Parts can split off an atom or it can
1118 fission into two parts of roughly equal size.  Physical atoms were named
1119 prematurely, before their truer nature was found.  In Lisp, certain
1120 kinds of atom, such as an array, can be separated into parts; but the
1121 mechanism for doing this is different from the mechanism for splitting a
1122 list.  As far as list operations are concerned, the atoms of a list are
1123 unsplittable.
1125 As in English, the meanings of the component letters of a Lisp atom
1126 are different from the meaning the letters make as a word.  For
1127 example, the word for the South American sloth, the @samp{ai}, is
1128 completely different from the two words, @samp{a}, and @samp{i}.
1130 There are many kinds of atom in nature but only a few in Lisp: for
1131 example, @dfn{numbers}, such as 37, 511, or 1729, and @dfn{symbols}, such
1132 as @samp{+}, @samp{foo}, or @samp{forward-line}.  The words we have
1133 listed in the examples above are all symbols.  In everyday Lisp
1134 conversation, the word ``atom'' is not often used, because programmers
1135 usually try to be more specific about what kind of atom they are dealing
1136 with.  Lisp programming is mostly about symbols (and sometimes numbers)
1137 within lists.  (Incidentally, the preceding three word parenthetical
1138 remark is a proper list in Lisp, since it consists of atoms, which in
1139 this case are symbols, separated by whitespace and enclosed by
1140 parentheses, without any non-Lisp punctuation.)
1142 @need 1250
1143 Text between double quotation marks---even sentences or
1144 paragraphs---is also an atom.  Here is an example:
1145 @cindex Text between double quotation marks
1147 @smallexample
1148 '(this list includes "text between quotation marks.")
1149 @end smallexample
1151 @cindex @samp{string} defined
1152 @noindent
1153 In Lisp, all of the quoted text including the punctuation mark and the
1154 blank spaces is a single atom.  This kind of atom is called a
1155 @dfn{string} (for `string of characters') and is the sort of thing that
1156 is used for messages that a computer can print for a human to read.
1157 Strings are a different kind of atom than numbers or symbols and are
1158 used differently.
1160 @node Whitespace in Lists
1161 @subsection Whitespace in Lists
1162 @cindex Whitespace in lists
1164 @need 1200
1165 The amount of whitespace in a list does not matter.  From the point of view
1166 of the Lisp language,
1168 @smallexample
1169 @group
1170 '(this list
1171    looks like this)
1172 @end group
1173 @end smallexample
1175 @need 800
1176 @noindent
1177 is exactly the same as this:
1179 @smallexample
1180 '(this list looks like this)
1181 @end smallexample
1183 Both examples show what to Lisp is the same list, the list made up of
1184 the symbols @samp{this}, @samp{list}, @samp{looks}, @samp{like}, and
1185 @samp{this} in that order.
1187 Extra whitespace and newlines are designed to make a list more readable
1188 by humans.  When Lisp reads the expression, it gets rid of all the extra
1189 whitespace (but it needs to have at least one space between atoms in
1190 order to tell them apart.)
1192 Odd as it seems, the examples we have seen cover almost all of what Lisp
1193 lists look like!  Every other list in Lisp looks more or less like one
1194 of these examples, except that the list may be longer and more complex.
1195 In brief, a list is between parentheses, a string is between quotation
1196 marks, a symbol looks like a word, and a number looks like a number.
1197 (For certain situations, square brackets, dots and a few other special
1198 characters may be used; however, we will go quite far without them.)
1200 @node Typing Lists
1201 @subsection GNU Emacs Helps You Type Lists
1202 @cindex Help typing lists
1203 @cindex Formatting help
1205 When you type a Lisp expression in GNU Emacs using either Lisp
1206 Interaction mode or Emacs Lisp mode, you have available to you several
1207 commands to format the Lisp expression so it is easy to read.  For
1208 example, pressing the @key{TAB} key automatically indents the line the
1209 cursor is on by the right amount.  A command to properly indent the
1210 code in a region is customarily bound to @kbd{M-C-\}.  Indentation is
1211 designed so that you can see which elements of a list belong to which
1212 list---elements of a sub-list are indented more than the elements of
1213 the enclosing list.
1215 In addition, when you type a closing parenthesis, Emacs momentarily
1216 jumps the cursor back to the matching opening parenthesis, so you can
1217 see which one it is.  This is very useful, since every list you type
1218 in Lisp must have its closing parenthesis match its opening
1219 parenthesis.  (@xref{Major Modes, , Major Modes, emacs, The GNU Emacs
1220 Manual}, for more information about Emacs's modes.)
1222 @node Run a Program
1223 @section Run a Program
1224 @cindex Run a program
1225 @cindex Program, running one
1227 @cindex @samp{evaluate} defined
1228 A list in Lisp---any list---is a program ready to run.  If you run it
1229 (for which the Lisp jargon is @dfn{evaluate}), the computer will do one
1230 of three things: do nothing except return to you the list itself; send
1231 you an error message; or, treat the first symbol in the list as a
1232 command to do something.  (Usually, of course, it is the last of these
1233 three things that you really want!)
1235 @c use code for the single apostrophe, not samp.
1236 The single apostrophe, @code{'}, that I put in front of some of the
1237 example lists in preceding sections is called a @dfn{quote}; when it
1238 precedes a list, it tells Lisp to do nothing with the list, other than
1239 take it as it is written.  But if there is no quote preceding a list,
1240 the first item of the list is special: it is a command for the computer
1241 to obey.  (In Lisp, these commands are called @emph{functions}.)  The list
1242 @code{(+ 2 2)} shown above did not have a quote in front of it, so Lisp
1243 understands that the @code{+} is an instruction to do something with the
1244 rest of the list: add the numbers that follow.
1246 @need 1250
1247 If you are reading this inside of GNU Emacs in Info, here is how you can
1248 evaluate such a list:  place your cursor immediately after the right
1249 hand parenthesis of the following list and then type @kbd{C-x C-e}:
1251 @smallexample
1252 (+ 2 2)
1253 @end smallexample
1255 @c use code for the number four, not samp.
1256 @noindent
1257 You will see the number @code{4} appear in the echo area.  (In the
1258 jargon, what you have just done is ``evaluate the list.''  The echo area
1259 is the line at the bottom of the screen that displays or ``echoes''
1260 text.)  Now try the same thing with a quoted list:  place the cursor
1261 right after the following list and type @kbd{C-x C-e}:
1263 @smallexample
1264 '(this is a quoted list)
1265 @end smallexample
1267 @noindent
1268 You will see @code{(this is a quoted list)} appear in the echo area.
1270 @cindex Lisp interpreter, explained
1271 @cindex Interpreter, Lisp, explained
1272 In both cases, what you are doing is giving a command to the program
1273 inside of GNU Emacs called the @dfn{Lisp interpreter}---giving the
1274 interpreter a command to evaluate the expression.  The name of the Lisp
1275 interpreter comes from the word for the task done by a human who comes
1276 up with the meaning of an expression---who ``interprets'' it.
1278 You can also evaluate an atom that is not part of a list---one that is
1279 not surrounded by parentheses; again, the Lisp interpreter translates
1280 from the humanly readable expression to the language of the computer.
1281 But before discussing this (@pxref{Variables}), we will discuss what the
1282 Lisp interpreter does when you make an error.
1284 @node Making Errors
1285 @section Generate an Error Message
1286 @cindex Generate an error message
1287 @cindex Error message generation
1289 Partly so you won't worry if you do it accidentally, we will now give
1290 a command to the Lisp interpreter that generates an error message.
1291 This is a harmless activity; and indeed, we will often try to generate
1292 error messages intentionally.  Once you understand the jargon, error
1293 messages can be informative.  Instead of being called ``error''
1294 messages, they should be called ``help'' messages.  They are like
1295 signposts to a traveler in a strange country; deciphering them can be
1296 hard, but once understood, they can point the way.
1298 The error message is generated by a built-in GNU Emacs debugger.  We
1299 will `enter the debugger'.  You get out of the debugger by typing @code{q}.
1301 What we will do is evaluate a list that is not quoted and does not
1302 have a meaningful command as its first element.  Here is a list almost
1303 exactly the same as the one we just used, but without the single-quote
1304 in front of it.  Position the cursor right after it and type @kbd{C-x
1305 C-e}:
1307 @smallexample
1308 (this is an unquoted list)
1309 @end smallexample
1311 @ignore
1312 @noindent
1313 What you see depends on which version of Emacs you are running.  GNU
1314 Emacs version 22 provides more information than version 20 and before.
1315 First, the more recent result of generating an error; then the
1316 earlier, version 20 result.
1318 @need 1250
1319 @noindent
1320 In GNU Emacs version 22, a @file{*Backtrace*} window will open up and
1321 you will see the following in it:
1322 @end ignore
1324 A @file{*Backtrace*} window will open up and you should see the
1325 following in it:
1327 @smallexample
1328 @group
1329 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1330 Debugger entered--Lisp error: (void-function this)
1331   (this is an unquoted list)
1332   eval((this is an unquoted list))
1333   eval-last-sexp-1(nil)
1334   eval-last-sexp(nil)
1335   call-interactively(eval-last-sexp)
1336 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1337 @end group
1338 @end smallexample
1340 @need 1200
1341 @noindent
1342 Your cursor will be in this window (you may have to wait a few seconds
1343 before it becomes visible).  To quit the debugger and make the
1344 debugger window go away, type:
1346 @smallexample
1348 @end smallexample
1350 @noindent
1351 Please type @kbd{q} right now, so you become confident that you can
1352 get out of the debugger.  Then, type @kbd{C-x C-e} again to re-enter
1355 @cindex @samp{function} defined
1356 Based on what we already know, we can almost read this error message.
1358 You read the @file{*Backtrace*} buffer from the bottom up; it tells
1359 you what Emacs did.  When you typed @kbd{C-x C-e}, you made an
1360 interactive call to the command @code{eval-last-sexp}.  @code{eval} is
1361 an abbreviation for `evaluate' and @code{sexp} is an abbreviation for
1362 `symbolic expression'.  The command means `evaluate last symbolic
1363 expression', which is the expression just before your cursor.
1365 Each line above tells you what the Lisp interpreter evaluated next.
1366 The most recent action is at the top.  The buffer is called the
1367 @file{*Backtrace*} buffer because it enables you to track Emacs
1368 backwards.
1370 @need 800
1371 At the top of the @file{*Backtrace*} buffer, you see the line:
1373 @smallexample
1374 Debugger entered--Lisp error: (void-function this)
1375 @end smallexample
1377 @noindent
1378 The Lisp interpreter tried to evaluate the first atom of the list, the
1379 word @samp{this}.  It is this action that generated the error message
1380 @samp{void-function this}.
1382 The message contains the words @samp{void-function} and @samp{this}.
1384 @cindex @samp{function} defined
1385 The word @samp{function} was mentioned once before.  It is a very
1386 important word.  For our purposes, we can define it by saying that a
1387 @dfn{function} is a set of instructions to the computer that tell the
1388 computer to do something.
1390 Now we can begin to understand the error message: @samp{void-function
1391 this}.  The function (that is, the word @samp{this}) does not have a
1392 definition of any set of instructions for the computer to carry out.
1394 The slightly odd word, @samp{void-function}, is designed to cover the
1395 way Emacs Lisp is implemented, which is that when a symbol does not
1396 have a function definition attached to it, the place that should
1397 contain the instructions is `void'.
1399 On the other hand, since we were able to add 2 plus 2 successfully, by
1400 evaluating @code{(+ 2 2)}, we can infer that the symbol @code{+} must
1401 have a set of instructions for the computer to obey and those
1402 instructions must be to add the numbers that follow the @code{+}.
1404 It is possible to prevent Emacs entering the debugger in cases like
1405 this.  We do not explain how to do that here, but we will mention what
1406 the result looks like, because you may encounter a similar situation
1407 if there is a bug in some Emacs code that you are using.  In such
1408 cases, you will see only one line of error message; it will appear in
1409 the echo area and look like this:
1411 @smallexample
1412 Symbol's function definition is void:@: this
1413 @end smallexample
1415 @noindent
1416 @ignore
1417 (Also, your terminal may beep at you---some do, some don't; and others
1418 blink.  This is just a device to get your attention.)
1419 @end ignore
1420 The message goes away as soon as you type a key, even just to
1421 move the cursor.
1423 We know the meaning of the word @samp{Symbol}.  It refers to the first
1424 atom of the list, the word @samp{this}.  The word @samp{function}
1425 refers to the instructions that tell the computer what to do.
1426 (Technically, the symbol tells the computer where to find the
1427 instructions, but this is a complication we can ignore for the
1428 moment.)
1430 The error message can be understood: @samp{Symbol's function
1431 definition is void:@: this}.  The symbol (that is, the word
1432 @samp{this}) lacks instructions for the computer to carry out.
1434 @node Names & Definitions
1435 @section Symbol Names and Function Definitions
1436 @cindex Symbol names
1438 We can articulate another characteristic of Lisp based on what we have
1439 discussed so far---an important characteristic: a symbol, like
1440 @code{+}, is not itself the set of instructions for the computer to
1441 carry out.  Instead, the symbol is used, perhaps temporarily, as a way
1442 of locating the definition or set of instructions.  What we see is the
1443 name through which the instructions can be found.  Names of people
1444 work the same way.  I can be referred to as @samp{Bob}; however, I am
1445 not the letters @samp{B}, @samp{o}, @samp{b} but am, or was, the
1446 consciousness consistently associated with a particular life-form.
1447 The name is not me, but it can be used to refer to me.
1449 In Lisp, one set of instructions can be attached to several names.
1450 For example, the computer instructions for adding numbers can be
1451 linked to the symbol @code{plus} as well as to the symbol @code{+}
1452 (and are in some dialects of Lisp).  Among humans, I can be referred
1453 to as @samp{Robert} as well as @samp{Bob} and by other words as well.
1455 On the other hand, a symbol can have only one function definition
1456 attached to it at a time.  Otherwise, the computer would be confused as
1457 to which definition to use.  If this were the case among people, only
1458 one person in the world could be named @samp{Bob}.  However, the function
1459 definition to which the name refers can be changed readily.
1460 (@xref{Install, , Install a Function Definition}.)
1462 Since Emacs Lisp is large, it is customary to name symbols in a way
1463 that identifies the part of Emacs to which the function belongs.
1464 Thus, all the names for functions that deal with Texinfo start with
1465 @samp{texinfo-} and those for functions that deal with reading mail
1466 start with @samp{rmail-}.
1468 @node Lisp Interpreter
1469 @section The Lisp Interpreter
1470 @cindex Lisp interpreter, what it does
1471 @cindex Interpreter, what it does
1473 Based on what we have seen, we can now start to figure out what the
1474 Lisp interpreter does when we command it to evaluate a list.
1475 First, it looks to see whether there is a quote before the list; if
1476 there is, the interpreter just gives us the list.  On the other
1477 hand, if there is no quote, the interpreter looks at the first element
1478 in the list and sees whether it has a function definition.  If it does,
1479 the interpreter carries out the instructions in the function definition.
1480 Otherwise, the interpreter prints an error message.
1482 This is how Lisp works.  Simple.  There are added complications which we
1483 will get to in a minute, but these are the fundamentals.  Of course, to
1484 write Lisp programs, you need to know how to write function definitions
1485 and attach them to names, and how to do this without confusing either
1486 yourself or the computer.
1488 @menu
1489 * Complications::               Variables, Special forms, Lists within.
1490 * Byte Compiling::              Specially processing code for speed.
1491 @end menu
1493 @ifnottex
1494 @node Complications
1495 @unnumberedsubsec Complications
1496 @end ifnottex
1498 Now, for the first complication.  In addition to lists, the Lisp
1499 interpreter can evaluate a symbol that is not quoted and does not have
1500 parentheses around it.  The Lisp interpreter will attempt to determine
1501 the symbol's value as a @dfn{variable}.  This situation is described
1502 in the section on variables.  (@xref{Variables}.)
1504 @cindex Special form
1505 The second complication occurs because some functions are unusual and
1506 do not work in the usual manner.  Those that don't are called
1507 @dfn{special forms}.  They are used for special jobs, like defining a
1508 function, and there are not many of them.  In the next few chapters,
1509 you will be introduced to several of the more important special forms.
1511 As well as special forms, there are also @dfn{macros}.  A macro
1512 is a construct defined in Lisp, which differs from a function in that it
1513 translates a Lisp expression into another expression that is to be
1514 evaluated in place of the original expression.  (@xref{Lisp macro}.)
1516 For the purposes of this introduction, you do not need to worry too much
1517 about whether something is a special form, macro, or ordinary function.
1518 For example, @code{if} is a special form (@pxref{if}), but @code{when}
1519 is a macro (@pxref{Lisp macro}).  In earlier versions of Emacs,
1520 @code{defun} was a special form, but now it is a macro (@pxref{defun}).
1521 It still behaves in the same way.
1523 The final complication is this: if the function that the
1524 Lisp interpreter is looking at is not a special form, and if it is part
1525 of a list, the Lisp interpreter looks to see whether the list has a list
1526 inside of it.  If there is an inner list, the Lisp interpreter first
1527 figures out what it should do with the inside list, and then it works on
1528 the outside list.  If there is yet another list embedded inside the
1529 inner list, it works on that one first, and so on.  It always works on
1530 the innermost list first.  The interpreter works on the innermost list
1531 first, to evaluate the result of that list.  The result may be
1532 used by the enclosing expression.
1534 Otherwise, the interpreter works left to right, from one expression to
1535 the next.
1537 @node Byte Compiling
1538 @subsection Byte Compiling
1539 @cindex Byte compiling
1541 One other aspect of interpreting: the Lisp interpreter is able to
1542 interpret two kinds of entity: humanly readable code, on which we will
1543 focus exclusively, and specially processed code, called @dfn{byte
1544 compiled} code, which is not humanly readable.  Byte compiled code
1545 runs faster than humanly readable code.
1547 You can transform humanly readable code into byte compiled code by
1548 running one of the compile commands such as @code{byte-compile-file}.
1549 Byte compiled code is usually stored in a file that ends with a
1550 @file{.elc} extension rather than a @file{.el} extension.  You will
1551 see both kinds of file in the @file{emacs/lisp} directory; the files
1552 to read are those with @file{.el} extensions.
1554 As a practical matter, for most things you might do to customize or
1555 extend Emacs, you do not need to byte compile; and I will not discuss
1556 the topic here.  @xref{Byte Compilation, , Byte Compilation, elisp,
1557 The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a full description of byte
1558 compilation.
1560 @node Evaluation
1561 @section Evaluation
1562 @cindex Evaluation
1564 When the Lisp interpreter works on an expression, the term for the
1565 activity is called @dfn{evaluation}.  We say that the interpreter
1566 `evaluates the expression'.  I've used this term several times before.
1567 The word comes from its use in everyday language, `to ascertain the
1568 value or amount of; to appraise', according to @cite{Webster's New
1569 Collegiate Dictionary}.
1571 @menu
1572 * How the Interpreter Acts::    Returns and Side Effects...
1573 * Evaluating Inner Lists::      Lists within lists...
1574 @end menu
1576 @ifnottex
1577 @node How the Interpreter Acts
1578 @unnumberedsubsec How the Lisp Interpreter Acts
1579 @end ifnottex
1581 @cindex @samp{returned value} explained
1582 After evaluating an expression, the Lisp interpreter will most likely
1583 @dfn{return} the value that the computer produces by carrying out the
1584 instructions it found in the function definition, or perhaps it will
1585 give up on that function and produce an error message.  (The interpreter
1586 may also find itself tossed, so to speak, to a different function or it
1587 may attempt to repeat continually what it is doing for ever and ever in
1588 what is called an `infinite loop'.  These actions are less common; and
1589 we can ignore them.)  Most frequently, the interpreter returns a value.
1591 @cindex @samp{side effect} defined
1592 At the same time the interpreter returns a value, it may do something
1593 else as well, such as move a cursor or copy a file; this other kind of
1594 action is called a @dfn{side effect}.  Actions that we humans think are
1595 important, such as printing results, are often ``side effects'' to the
1596 Lisp interpreter.  The jargon can sound peculiar, but it turns out that
1597 it is fairly easy to learn to use side effects.
1599 In summary, evaluating a symbolic expression most commonly causes the
1600 Lisp interpreter to return a value and perhaps carry out a side effect;
1601 or else produce an error.
1603 @node Evaluating Inner Lists
1604 @subsection Evaluating Inner Lists
1605 @cindex Inner list evaluation
1606 @cindex Evaluating inner lists
1608 If evaluation applies to a list that is inside another list, the outer
1609 list may use the value returned by the first evaluation as information
1610 when the outer list is evaluated.  This explains why inner expressions
1611 are evaluated first: the values they return are used by the outer
1612 expressions.
1614 @need 1250
1615 We can investigate this process by evaluating another addition example.
1616 Place your cursor after the following expression and type @kbd{C-x C-e}:
1618 @smallexample
1619 (+ 2 (+ 3 3))
1620 @end smallexample
1622 @noindent
1623 The number 8 will appear in the echo area.
1625 What happens is that the Lisp interpreter first evaluates the inner
1626 expression, @code{(+ 3 3)}, for which the value 6 is returned; then it
1627 evaluates the outer expression as if it were written @code{(+ 2 6)}, which
1628 returns the value 8.  Since there are no more enclosing expressions to
1629 evaluate, the interpreter prints that value in the echo area.
1631 Now it is easy to understand the name of the command invoked by the
1632 keystrokes @kbd{C-x C-e}: the name is @code{eval-last-sexp}.  The
1633 letters @code{sexp} are an abbreviation for `symbolic expression', and
1634 @code{eval} is an abbreviation for `evaluate'.  The command means
1635 `evaluate last symbolic expression'.
1637 As an experiment, you can try evaluating the expression by putting the
1638 cursor at the beginning of the next line immediately following the
1639 expression, or inside the expression.
1641 @need 800
1642 Here is another copy of the expression:
1644 @smallexample
1645 (+ 2 (+ 3 3))
1646 @end smallexample
1648 @noindent
1649 If you place the cursor at the beginning of the blank line that
1650 immediately follows the expression and type @kbd{C-x C-e}, you will
1651 still get the value 8 printed in the echo area.  Now try putting the
1652 cursor inside the expression.  If you put it right after the next to
1653 last parenthesis (so it appears to sit on top of the last parenthesis),
1654 you will get a 6 printed in the echo area!  This is because the command
1655 evaluates the expression @code{(+ 3 3)}.
1657 Now put the cursor immediately after a number.  Type @kbd{C-x C-e} and
1658 you will get the number itself.  In Lisp, if you evaluate a number, you
1659 get the number itself---this is how numbers differ from symbols.  If you
1660 evaluate a list starting with a symbol like @code{+}, you will get a
1661 value returned that is the result of the computer carrying out the
1662 instructions in the function definition attached to that name.  If a
1663 symbol by itself is evaluated, something different happens, as we will
1664 see in the next section.
1666 @node Variables
1667 @section Variables
1668 @cindex Variables
1670 In Emacs Lisp, a symbol can have a value attached to it just as it can
1671 have a function definition attached to it.  The two are different.
1672 The function definition is a set of instructions that a computer will
1673 obey.  A value, on the other hand, is something, such as number or a
1674 name, that can vary (which is why such a symbol is called a variable).
1675 The value of a symbol can be any expression in Lisp, such as a symbol,
1676 number, list, or string.  A symbol that has a value is often called a
1677 @dfn{variable}.
1679 A symbol can have both a function definition and a value attached to
1680 it at the same time.  Or it can have just one or the other.
1681 The two are separate.  This is somewhat similar
1682 to the way the name Cambridge can refer to the city in Massachusetts
1683 and have some information attached to the name as well, such as
1684 ``great programming center''.
1686 @ignore
1687 (Incidentally, in Emacs Lisp, a symbol can have two
1688 other things attached to it, too: a property list and a documentation
1689 string; these are discussed later.)
1690 @end ignore
1692 Another way to think about this is to imagine a symbol as being a chest
1693 of drawers.  The function definition is put in one drawer, the value in
1694 another, and so on.  What is put in the drawer holding the value can be
1695 changed without affecting the contents of the drawer holding the
1696 function definition, and vice-verse.
1698 @menu
1699 * fill-column Example::
1700 * Void Function::               The error message for a symbol
1701                                   without a function.
1702 * Void Variable::               The error message for a symbol without a value.
1703 @end menu
1705 @ifnottex
1706 @node fill-column Example
1707 @unnumberedsubsec @code{fill-column}, an Example Variable
1708 @end ifnottex
1710 @findex fill-column, @r{an example variable}
1711 @cindex Example variable, @code{fill-column}
1712 @cindex Variable, example of, @code{fill-column}
1713 The variable @code{fill-column} illustrates a symbol with a value
1714 attached to it: in every GNU Emacs buffer, this symbol is set to some
1715 value, usually 72 or 70, but sometimes to some other value.  To find the
1716 value of this symbol, evaluate it by itself.  If you are reading this in
1717 Info inside of GNU Emacs, you can do this by putting the cursor after
1718 the symbol and typing @kbd{C-x C-e}:
1720 @smallexample
1721 fill-column
1722 @end smallexample
1724 @noindent
1725 After I typed @kbd{C-x C-e}, Emacs printed the number 72 in my echo
1726 area.  This is the value for which @code{fill-column} is set for me as I
1727 write this.  It may be different for you in your Info buffer.  Notice
1728 that the value returned as a variable is printed in exactly the same way
1729 as the value returned by a function carrying out its instructions.  From
1730 the point of view of the Lisp interpreter, a value returned is a value
1731 returned.  What kind of expression it came from ceases to matter once
1732 the value is known.
1734 A symbol can have any value attached to it or, to use the jargon, we can
1735 @dfn{bind} the variable to a value: to a number, such as 72; to a
1736 string, @code{"such as this"}; to a list, such as @code{(spruce pine
1737 oak)}; we can even bind a variable to a function definition.
1739 A symbol can be bound to a value in several ways.  @xref{set & setq, ,
1740 Setting the Value of a Variable}, for information about one way to do
1741 this.
1743 @node Void Function
1744 @subsection Error Message for a Symbol Without a Function
1745 @cindex Symbol without function error
1746 @cindex Error for symbol without function
1748 When we evaluated @code{fill-column} to find its value as a variable,
1749 we did not place parentheses around the word.  This is because we did
1750 not intend to use it as a function name.
1752 If @code{fill-column} were the first or only element of a list, the
1753 Lisp interpreter would attempt to find the function definition
1754 attached to it.  But @code{fill-column} has no function definition.
1755 Try evaluating this:
1757 @smallexample
1758 (fill-column)
1759 @end smallexample
1761 @need 1250
1762 @noindent
1763 You will create a @file{*Backtrace*} buffer that says:
1765 @smallexample
1766 @group
1767 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1768 Debugger entered--Lisp error: (void-function fill-column)
1769   (fill-column)
1770   eval((fill-column))
1771   eval-last-sexp-1(nil)
1772   eval-last-sexp(nil)
1773   call-interactively(eval-last-sexp)
1774 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1775 @end group
1776 @end smallexample
1778 @noindent
1779 (Remember, to quit the debugger and make the debugger window go away,
1780 type @kbd{q} in the @file{*Backtrace*} buffer.)
1782 @ignore
1783 @need 800
1784 In GNU Emacs 20 and before, you will produce an error message that says:
1786 @smallexample
1787 Symbol's function definition is void:@: fill-column
1788 @end smallexample
1790 @noindent
1791 (The message will go away as soon as you move the cursor or type
1792 another key.)
1793 @end ignore
1795 @node Void Variable
1796 @subsection Error Message for a Symbol Without a Value
1797 @cindex Symbol without value error
1798 @cindex Error for symbol without value
1800 If you attempt to evaluate a symbol that does not have a value bound to
1801 it, you will receive an error message.  You can see this by
1802 experimenting with our 2 plus 2 addition.  In the following expression,
1803 put your cursor right after the @code{+}, before the first number 2,
1804 type @kbd{C-x C-e}:
1806 @smallexample
1807 (+ 2 2)
1808 @end smallexample
1810 @need 1500
1811 @noindent
1812 In GNU Emacs 22, you will create a @file{*Backtrace*} buffer that
1813 says:
1815 @smallexample
1816 @group
1817 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1818 Debugger entered--Lisp error: (void-variable +)
1819   eval(+)
1820   eval-last-sexp-1(nil)
1821   eval-last-sexp(nil)
1822   call-interactively(eval-last-sexp)
1823 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1824 @end group
1825 @end smallexample
1827 @noindent
1828 (Again, you can quit the debugger by
1829 typing @kbd{q} in the @file{*Backtrace*} buffer.)
1831 This backtrace is different from the very first error message we saw,
1832 which said, @samp{Debugger entered--Lisp error: (void-function this)}.
1833 In this case, the function does not have a value as a variable; while
1834 in the other error message, the function (the word `this') did not
1835 have a definition.
1837 In this experiment with the @code{+}, what we did was cause the Lisp
1838 interpreter to evaluate the @code{+} and look for the value of the
1839 variable instead of the function definition.  We did this by placing the
1840 cursor right after the symbol rather than after the parenthesis of the
1841 enclosing list as we did before.  As a consequence, the Lisp interpreter
1842 evaluated the preceding s-expression, which in this case was
1843 @code{+} by itself.
1845 Since @code{+} does not have a value bound to it, just the function
1846 definition, the error message reported that the symbol's value as a
1847 variable was void.
1849 @ignore
1850 @need 800
1851 In GNU Emacs version 20 and before, your error message will say:
1853 @example
1854 Symbol's value as variable is void:@: +
1855 @end example
1857 @noindent
1858 The meaning is the same as in GNU Emacs 22.
1859 @end ignore
1861 @node Arguments
1862 @section Arguments
1863 @cindex Arguments
1864 @cindex Passing information to functions
1866 To see how information is passed to functions, let's look again at
1867 our old standby, the addition of two plus two.  In Lisp, this is written
1868 as follows:
1870 @smallexample
1871 (+ 2 2)
1872 @end smallexample
1874 If you evaluate this expression, the number 4 will appear in your echo
1875 area.  What the Lisp interpreter does is add the numbers that follow
1876 the @code{+}.
1878 @cindex @samp{argument} defined
1879 The numbers added by @code{+} are called the @dfn{arguments} of the
1880 function @code{+}.  These numbers are the information that is given to
1881 or @dfn{passed} to the function.
1883 The word `argument' comes from the way it is used in mathematics and
1884 does not refer to a disputation between two people; instead it refers to
1885 the information presented to the function, in this case, to the
1886 @code{+}.  In Lisp, the arguments to a function are the atoms or lists
1887 that follow the function.  The values returned by the evaluation of
1888 these atoms or lists are passed to the function.  Different functions
1889 require different numbers of arguments; some functions require none at
1890 all.@footnote{It is curious to track the path by which the word `argument'
1891 came to have two different meanings, one in mathematics and the other in
1892 everyday English.  According to the @cite{Oxford English Dictionary},
1893 the word derives from the Latin for @samp{to make clear, prove}; thus it
1894 came to mean, by one thread of derivation, `the evidence offered as
1895 proof', which is to say, `the information offered', which led to its
1896 meaning in Lisp.  But in the other thread of derivation, it came to mean
1897 `to assert in a manner against which others may make counter
1898 assertions', which led to the meaning of the word as a disputation.
1899 (Note here that the English word has two different definitions attached
1900 to it at the same time.  By contrast, in Emacs Lisp, a symbol cannot
1901 have two different function definitions at the same time.)}
1903 @menu
1904 * Data types::                  Types of data passed to a function.
1905 * Args as Variable or List::    An argument can be the value
1906                                   of a variable or list.
1907 * Variable Number of Arguments::  Some functions may take a
1908                                   variable number of arguments.
1909 * Wrong Type of Argument::      Passing an argument of the wrong type
1910                                   to a function.
1911 * message::                     A useful function for sending messages.
1912 @end menu
1914 @node Data types
1915 @subsection Arguments' Data Types
1916 @cindex Data types
1917 @cindex Types of data
1918 @cindex Arguments' data types
1920 The type of data that should be passed to a function depends on what
1921 kind of information it uses.  The arguments to a function such as
1922 @code{+} must have values that are numbers, since @code{+} adds numbers.
1923 Other functions use different kinds of data for their arguments.
1925 @need 1250
1926 @findex concat
1927 For example, the @code{concat} function links together or unites two or
1928 more strings of text to produce a string.  The arguments are strings.
1929 Concatenating the two character strings @code{abc}, @code{def} produces
1930 the single string @code{abcdef}.  This can be seen by evaluating the
1931 following:
1933 @smallexample
1934 (concat "abc" "def")
1935 @end smallexample
1937 @noindent
1938 The value produced by evaluating this expression is @code{"abcdef"}.
1940 A function such as @code{substring} uses both a string and numbers as
1941 arguments.  The function returns a part of the string, a substring of
1942 the first argument.  This function takes three arguments.  Its first
1943 argument is the string of characters, the second and third arguments are
1944 numbers that indicate the beginning and end of the substring.  The
1945 numbers are a count of the number of characters (including spaces and
1946 punctuation) from the beginning of the string.
1948 @need 800
1949 For example, if you evaluate the following:
1951 @smallexample
1952 (substring "The quick brown fox jumped." 16 19)
1953 @end smallexample
1955 @noindent
1956 you will see @code{"fox"} appear in the echo area.  The arguments are the
1957 string and the two numbers.
1959 Note that the string passed to @code{substring} is a single atom even
1960 though it is made up of several words separated by spaces.  Lisp counts
1961 everything between the two quotation marks as part of the string,
1962 including the spaces.  You can think of the @code{substring} function as
1963 a kind of `atom smasher' since it takes an otherwise indivisible atom
1964 and extracts a part.  However, @code{substring} is only able to extract
1965 a substring from an argument that is a string, not from another type of
1966 atom such as a number or symbol.
1968 @node Args as Variable or List
1969 @subsection An Argument as the Value of a Variable or List
1971 An argument can be a symbol that returns a value when it is evaluated.
1972 For example, when the symbol @code{fill-column} by itself is evaluated,
1973 it returns a number.  This number can be used in an addition.
1975 @need 1250
1976 Position the cursor after the following expression and type @kbd{C-x
1977 C-e}:
1979 @smallexample
1980 (+ 2 fill-column)
1981 @end smallexample
1983 @noindent
1984 The value will be a number two more than what you get by evaluating
1985 @code{fill-column} alone.  For me, this is 74, because my value of
1986 @code{fill-column} is 72.
1988 As we have just seen, an argument can be a symbol that returns a value
1989 when evaluated.  In addition, an argument can be a list that returns a
1990 value when it is evaluated.  For example, in the following expression,
1991 the arguments to the function @code{concat} are the strings
1992 @w{@code{"The "}} and @w{@code{" red foxes."}} and the list
1993 @code{(number-to-string (+ 2 fill-column))}.
1995 @c For GNU Emacs 22, need number-to-string
1996 @smallexample
1997 (concat "The " (number-to-string (+ 2 fill-column)) " red foxes.")
1998 @end smallexample
2000 @noindent
2001 If you evaluate this expression---and if, as with my Emacs,
2002 @code{fill-column} evaluates to 72---@code{"The 74 red foxes."} will
2003 appear in the echo area.  (Note that you must put spaces after the
2004 word @samp{The} and before the word @samp{red} so they will appear in
2005 the final string.  The function @code{number-to-string} converts the
2006 integer that the addition function returns to a string.
2007 @code{number-to-string} is also known as @code{int-to-string}.)
2009 @node Variable Number of Arguments
2010 @subsection Variable Number of Arguments
2011 @cindex Variable number of arguments
2012 @cindex Arguments, variable number of
2014 Some functions, such as @code{concat}, @code{+} or @code{*}, take any
2015 number of arguments.  (The @code{*} is the symbol for multiplication.)
2016 This can be seen by evaluating each of the following expressions in
2017 the usual way.  What you will see in the echo area is printed in this
2018 text after @samp{@result{}}, which you may read as `evaluates to'.
2020 @need 1250
2021 In the first set, the functions have no arguments:
2023 @smallexample
2024 @group
2025 (+)       @result{} 0
2027 (*)       @result{} 1
2028 @end group
2029 @end smallexample
2031 @need 1250
2032 In this set, the functions have one argument each:
2034 @smallexample
2035 @group
2036 (+ 3)     @result{} 3
2038 (* 3)     @result{} 3
2039 @end group
2040 @end smallexample
2042 @need 1250
2043 In this set, the functions have three arguments each:
2045 @smallexample
2046 @group
2047 (+ 3 4 5) @result{} 12
2049 (* 3 4 5) @result{} 60
2050 @end group
2051 @end smallexample
2053 @node Wrong Type of Argument
2054 @subsection Using the Wrong Type Object as an Argument
2055 @cindex Wrong type of argument
2056 @cindex Argument, wrong type of
2058 When a function is passed an argument of the wrong type, the Lisp
2059 interpreter produces an error message.  For example, the @code{+}
2060 function expects the values of its arguments to be numbers.  As an
2061 experiment we can pass it the quoted symbol @code{hello} instead of a
2062 number.  Position the cursor after the following expression and type
2063 @kbd{C-x C-e}:
2065 @smallexample
2066 (+ 2 'hello)
2067 @end smallexample
2069 @noindent
2070 When you do this you will generate an error message.  What has happened
2071 is that @code{+} has tried to add the 2 to the value returned by
2072 @code{'hello}, but the value returned by @code{'hello} is the symbol
2073 @code{hello}, not a number.  Only numbers can be added.  So @code{+}
2074 could not carry out its addition.
2076 @need 1250
2077 You will create and enter a @file{*Backtrace*} buffer that says:
2079 @noindent
2080 @smallexample
2081 @group
2082 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
2083 Debugger entered--Lisp error:
2084          (wrong-type-argument number-or-marker-p hello)
2085   +(2 hello)
2086   eval((+ 2 (quote hello)))
2087   eval-last-sexp-1(nil)
2088   eval-last-sexp(nil)
2089   call-interactively(eval-last-sexp)
2090 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
2091 @end group
2092 @end smallexample
2094 @need 1250
2095 As usual, the error message tries to be helpful and makes sense after you
2096 learn how to read it.@footnote{@code{(quote hello)} is an expansion of
2097 the abbreviation @code{'hello}.}
2099 The first part of the error message is straightforward; it says
2100 @samp{wrong type argument}.  Next comes the mysterious jargon word
2101 @w{@samp{number-or-marker-p}}.  This word is trying to tell you what
2102 kind of argument the @code{+} expected.
2104 The symbol @code{number-or-marker-p} says that the Lisp interpreter is
2105 trying to determine whether the information presented it (the value of
2106 the argument) is a number or a marker (a special object representing a
2107 buffer position).  What it does is test to see whether the @code{+} is
2108 being given numbers to add.  It also tests to see whether the
2109 argument is something called a marker, which is a specific feature of
2110 Emacs Lisp.  (In Emacs, locations in a buffer are recorded as markers.
2111 When the mark is set with the @kbd{C-@@} or @kbd{C-@key{SPC}} command,
2112 its position is kept as a marker.  The mark can be considered a
2113 number---the number of characters the location is from the beginning
2114 of the buffer.)  In Emacs Lisp, @code{+} can be used to add the
2115 numeric value of marker positions as numbers.
2117 The @samp{p} of @code{number-or-marker-p} is the embodiment of a
2118 practice started in the early days of Lisp programming.  The @samp{p}
2119 stands for `predicate'.  In the jargon used by the early Lisp
2120 researchers, a predicate refers to a function to determine whether some
2121 property is true or false.  So the @samp{p} tells us that
2122 @code{number-or-marker-p} is the name of a function that determines
2123 whether it is true or false that the argument supplied is a number or
2124 a marker.  Other Lisp symbols that end in @samp{p} include @code{zerop},
2125 a function that tests whether its argument has the value of zero, and
2126 @code{listp}, a function that tests whether its argument is a list.
2128 Finally, the last part of the error message is the symbol @code{hello}.
2129 This is the value of the argument that was passed to @code{+}.  If the
2130 addition had been passed the correct type of object, the value passed
2131 would have been a number, such as 37, rather than a symbol like
2132 @code{hello}.  But then you would not have got the error message.
2134 @ignore
2135 @need 1250
2136 In GNU Emacs version 20 and before, the echo area displays an error
2137 message that says:
2139 @smallexample
2140 Wrong type argument:@: number-or-marker-p, hello
2141 @end smallexample
2143 This says, in different words, the same as the top line of the
2144 @file{*Backtrace*} buffer.
2145 @end ignore
2147 @node message
2148 @subsection The @code{message} Function
2149 @findex message
2151 Like @code{+}, the @code{message} function takes a variable number of
2152 arguments.  It is used to send messages to the user and is so useful
2153 that we will describe it here.
2155 @need 1250
2156 A message is printed in the echo area.  For example, you can print a
2157 message in your echo area by evaluating the following list:
2159 @smallexample
2160 (message "This message appears in the echo area!")
2161 @end smallexample
2163 The whole string between double quotation marks is a single argument
2164 and is printed @i{in toto}.  (Note that in this example, the message
2165 itself will appear in the echo area within double quotes; that is
2166 because you see the value returned by the @code{message} function.  In
2167 most uses of @code{message} in programs that you write, the text will
2168 be printed in the echo area as a side-effect, without the quotes.
2169 @xref{multiply-by-seven in detail, , @code{multiply-by-seven} in
2170 detail}, for an example of this.)
2172 However, if there is a @samp{%s} in the quoted string of characters, the
2173 @code{message} function does not print the @samp{%s} as such, but looks
2174 to the argument that follows the string.  It evaluates the second
2175 argument and prints the value at the location in the string where the
2176 @samp{%s} is.
2178 @need 1250
2179 You can see this by positioning the cursor after the following
2180 expression and typing @kbd{C-x C-e}:
2182 @smallexample
2183 (message "The name of this buffer is: %s." (buffer-name))
2184 @end smallexample
2186 @noindent
2187 In Info, @code{"The name of this buffer is: *info*."} will appear in the
2188 echo area.  The function @code{buffer-name} returns the name of the
2189 buffer as a string, which the @code{message} function inserts in place
2190 of @code{%s}.
2192 To print a value as an integer, use @samp{%d} in the same way as
2193 @samp{%s}.  For example, to print a message in the echo area that
2194 states the value of the @code{fill-column}, evaluate the following:
2196 @smallexample
2197 (message "The value of fill-column is %d." fill-column)
2198 @end smallexample
2200 @noindent
2201 On my system, when I evaluate this list, @code{"The value of
2202 fill-column is 72."} appears in my echo area@footnote{Actually, you
2203 can use @code{%s} to print a number.  It is non-specific.  @code{%d}
2204 prints only the part of a number left of a decimal point, and not
2205 anything that is not a number.}.
2207 If there is more than one @samp{%s} in the quoted string, the value of
2208 the first argument following the quoted string is printed at the
2209 location of the first @samp{%s} and the value of the second argument is
2210 printed at the location of the second @samp{%s}, and so on.
2212 @need 1250
2213 For example, if you evaluate the following,
2215 @smallexample
2216 @group
2217 (message "There are %d %s in the office!"
2218          (- fill-column 14) "pink elephants")
2219 @end group
2220 @end smallexample
2222 @noindent
2223 a rather whimsical message will appear in your echo area.  On my system
2224 it says, @code{"There are 58 pink elephants in the office!"}.
2226 The expression @code{(- fill-column 14)} is evaluated and the resulting
2227 number is inserted in place of the @samp{%d}; and the string in double
2228 quotes, @code{"pink elephants"}, is treated as a single argument and
2229 inserted in place of the @samp{%s}.  (That is to say, a string between
2230 double quotes evaluates to itself, like a number.)
2232 Finally, here is a somewhat complex example that not only illustrates
2233 the computation of a number, but also shows how you can use an
2234 expression within an expression to generate the text that is substituted
2235 for @samp{%s}:
2237 @smallexample
2238 @group
2239 (message "He saw %d %s"
2240          (- fill-column 32)
2241          (concat "red "
2242                  (substring
2243                   "The quick brown foxes jumped." 16 21)
2244                  " leaping."))
2245 @end group
2246 @end smallexample
2248 In this example, @code{message} has three arguments: the string,
2249 @code{"He saw %d %s"}, the expression, @code{(- fill-column 32)}, and
2250 the expression beginning with the function @code{concat}.  The value
2251 resulting from the evaluation of @code{(- fill-column 32)} is inserted
2252 in place of the @samp{%d}; and the value returned by the expression
2253 beginning with @code{concat} is inserted in place of the @samp{%s}.
2255 When your fill column is 70 and you evaluate the expression, the
2256 message @code{"He saw 38 red foxes leaping."} appears in your echo
2257 area.
2259 @node set & setq
2260 @section Setting the Value of a Variable
2261 @cindex Variable, setting value
2262 @cindex Setting value of variable
2264 @cindex @samp{bind} defined
2265 There are several ways by which a variable can be given a value.  One of
2266 the ways is to use either the function @code{set} or the function
2267 @code{setq}.  Another way is to use @code{let} (@pxref{let}).  (The
2268 jargon for this process is to @dfn{bind} a variable to a value.)
2270 The following sections not only describe how @code{set} and @code{setq}
2271 work but also illustrate how arguments are passed.
2273 @menu
2274 * Using set::                  Setting values.
2275 * Using setq::                 Setting a quoted value.
2276 * Counting::                   Using @code{setq} to count.
2277 @end menu
2279 @node Using set
2280 @subsection Using @code{set}
2281 @findex set
2283 To set the value of the symbol @code{flowers} to the list @code{'(rose
2284 violet daisy buttercup)}, evaluate the following expression by
2285 positioning the cursor after the expression and typing @kbd{C-x C-e}.
2287 @smallexample
2288 (set 'flowers '(rose violet daisy buttercup))
2289 @end smallexample
2291 @noindent
2292 The list @code{(rose violet daisy buttercup)} will appear in the echo
2293 area.  This is what is @emph{returned} by the @code{set} function.  As a
2294 side effect, the symbol @code{flowers} is bound to the list; that is,
2295 the symbol @code{flowers}, which can be viewed as a variable, is given
2296 the list as its value.  (This process, by the way, illustrates how a
2297 side effect to the Lisp interpreter, setting the value, can be the
2298 primary effect that we humans are interested in.  This is because every
2299 Lisp function must return a value if it does not get an error, but it
2300 will only have a side effect if it is designed to have one.)
2302 After evaluating the @code{set} expression, you can evaluate the symbol
2303 @code{flowers} and it will return the value you just set.  Here is the
2304 symbol.  Place your cursor after it and type @kbd{C-x C-e}.
2306 @smallexample
2307 flowers
2308 @end smallexample
2310 @noindent
2311 When you evaluate @code{flowers}, the list
2312 @code{(rose violet daisy buttercup)} appears in the echo area.
2314 Incidentally, if you evaluate @code{'flowers}, the variable with a quote
2315 in front of it, what you will see in the echo area is the symbol itself,
2316 @code{flowers}.  Here is the quoted symbol, so you can try this:
2318 @smallexample
2319 'flowers
2320 @end smallexample
2322 Note also, that when you use @code{set}, you need to quote both
2323 arguments to @code{set}, unless you want them evaluated.  Since we do
2324 not want either argument evaluated, neither the variable
2325 @code{flowers} nor the list @code{(rose violet daisy buttercup)}, both
2326 are quoted.  (When you use @code{set} without quoting its first
2327 argument, the first argument is evaluated before anything else is
2328 done.  If you did this and @code{flowers} did not have a value
2329 already, you would get an error message that the @samp{Symbol's value
2330 as variable is void}; on the other hand, if @code{flowers} did return
2331 a value after it was evaluated, the @code{set} would attempt to set
2332 the value that was returned.  There are situations where this is the
2333 right thing for the function to do; but such situations are rare.)
2335 @node Using setq
2336 @subsection Using @code{setq}
2337 @findex setq
2339 As a practical matter, you almost always quote the first argument to
2340 @code{set}.  The combination of @code{set} and a quoted first argument
2341 is so common that it has its own name: the special form @code{setq}.
2342 This special form is just like @code{set} except that the first argument
2343 is quoted automatically, so you don't need to type the quote mark
2344 yourself.  Also, as an added convenience, @code{setq} permits you to set
2345 several different variables to different values, all in one expression.
2347 To set the value of the variable @code{carnivores} to the list
2348 @code{'(lion tiger leopard)} using @code{setq}, the following expression
2349 is used:
2351 @smallexample
2352 (setq carnivores '(lion tiger leopard))
2353 @end smallexample
2355 @noindent
2356 This is exactly the same as using @code{set} except the first argument
2357 is automatically quoted by @code{setq}.  (The @samp{q} in @code{setq}
2358 means @code{quote}.)
2360 @need 1250
2361 With @code{set}, the expression would look like this:
2363 @smallexample
2364 (set 'carnivores '(lion tiger leopard))
2365 @end smallexample
2367 Also, @code{setq} can be used to assign different values to
2368 different variables.  The first argument is bound to the value
2369 of the second argument, the third argument is bound to the value of the
2370 fourth argument, and so on.  For example, you could use the following to
2371 assign a list of trees to the symbol @code{trees} and a list of herbivores
2372 to the symbol @code{herbivores}:
2374 @smallexample
2375 @group
2376 (setq trees '(pine fir oak maple)
2377       herbivores '(gazelle antelope zebra))
2378 @end group
2379 @end smallexample
2381 @noindent
2382 (The expression could just as well have been on one line, but it might
2383 not have fit on a page; and humans find it easier to read nicely
2384 formatted lists.)
2386 Although I have been using the term `assign', there is another way of
2387 thinking about the workings of @code{set} and @code{setq}; and that is to
2388 say that @code{set} and @code{setq} make the symbol @emph{point} to the
2389 list.  This latter way of thinking is very common and in forthcoming
2390 chapters we shall come upon at least one symbol that has `pointer' as
2391 part of its name.  The name is chosen because the symbol has a value,
2392 specifically a list, attached to it; or, expressed another way,
2393 the symbol is set to ``point'' to the list.
2395 @node Counting
2396 @subsection Counting
2397 @cindex Counting
2399 Here is an example that shows how to use @code{setq} in a counter.  You
2400 might use this to count how many times a part of your program repeats
2401 itself.  First set a variable to zero; then add one to the number each
2402 time the program repeats itself.  To do this, you need a variable that
2403 serves as a counter, and two expressions: an initial @code{setq}
2404 expression that sets the counter variable to zero; and a second
2405 @code{setq} expression that increments the counter each time it is
2406 evaluated.
2408 @smallexample
2409 @group
2410 (setq counter 0)                ; @r{Let's call this the initializer.}
2412 (setq counter (+ counter 1))    ; @r{This is the incrementer.}
2414 counter                         ; @r{This is the counter.}
2415 @end group
2416 @end smallexample
2418 @noindent
2419 (The text following the @samp{;} are comments.  @xref{Change a
2420 defun, , Change a Function Definition}.)
2422 If you evaluate the first of these expressions, the initializer,
2423 @code{(setq counter 0)}, and then evaluate the third expression,
2424 @code{counter}, the number @code{0} will appear in the echo area.  If
2425 you then evaluate the second expression, the incrementer, @code{(setq
2426 counter (+ counter 1))}, the counter will get the value 1.  So if you
2427 again evaluate @code{counter}, the number @code{1} will appear in the
2428 echo area.  Each time you evaluate the second expression, the value of
2429 the counter will be incremented.
2431 When you evaluate the incrementer, @code{(setq counter (+ counter 1))},
2432 the Lisp interpreter first evaluates the innermost list; this is the
2433 addition.  In order to evaluate this list, it must evaluate the variable
2434 @code{counter} and the number @code{1}.  When it evaluates the variable
2435 @code{counter}, it receives its current value.  It passes this value and
2436 the number @code{1} to the @code{+} which adds them together.  The sum
2437 is then returned as the value of the inner list and passed to the
2438 @code{setq} which sets the variable @code{counter} to this new value.
2439 Thus, the value of the variable, @code{counter}, is changed.
2441 @node Summary
2442 @section Summary
2444 Learning Lisp is like climbing a hill in which the first part is the
2445 steepest.  You have now climbed the most difficult part; what remains
2446 becomes easier as you progress onwards.
2448 @need 1000
2449 In summary,
2451 @itemize @bullet
2453 @item
2454 Lisp programs are made up of expressions, which are lists or single atoms.
2456 @item
2457 Lists are made up of zero or more atoms or inner lists, separated by whitespace and
2458 surrounded by parentheses.  A list can be empty.
2460 @item
2461 Atoms are multi-character symbols, like @code{forward-paragraph}, single
2462 character symbols like @code{+}, strings of characters between double
2463 quotation marks, or numbers.
2465 @item
2466 A number evaluates to itself.
2468 @item
2469 A string between double quotes also evaluates to itself.
2471 @item
2472 When you evaluate a symbol by itself, its value is returned.
2474 @item
2475 When you evaluate a list, the Lisp interpreter looks at the first symbol
2476 in the list and then at the function definition bound to that symbol.
2477 Then the instructions in the function definition are carried out.
2479 @item
2480 A single quotation mark,
2481 @ifinfo
2483 @end ifinfo
2484 @ifnotinfo
2485 @code{'}
2486 @end ifnotinfo
2487 , tells the Lisp interpreter that it should
2488 return the following expression as written, and not evaluate it as it
2489 would if the quote were not there.
2491 @item
2492 Arguments are the information passed to a function.  The arguments to a
2493 function are computed by evaluating the rest of the elements of the list
2494 of which the function is the first element.
2496 @item
2497 A function always returns a value when it is evaluated (unless it gets
2498 an error); in addition, it may also carry out some action called a
2499 ``side effect''.  In many cases, a function's primary purpose is to
2500 create a side effect.
2501 @end itemize
2503 @node Error Message Exercises
2504 @section Exercises
2506 A few simple exercises:
2508 @itemize @bullet
2509 @item
2510 Generate an error message by evaluating an appropriate symbol that is
2511 not within parentheses.
2513 @item
2514 Generate an error message by evaluating an appropriate symbol that is
2515 between parentheses.
2517 @item
2518 Create a counter that increments by two rather than one.
2520 @item
2521 Write an expression that prints a message in the echo area when
2522 evaluated.
2523 @end itemize
2525 @node Practicing Evaluation
2526 @chapter Practicing Evaluation
2527 @cindex Practicing evaluation
2528 @cindex Evaluation practice
2530 Before learning how to write a function definition in Emacs Lisp, it is
2531 useful to spend a little time evaluating various expressions that have
2532 already been written.  These expressions will be lists with the
2533 functions as their first (and often only) element.  Since some of the
2534 functions associated with buffers are both simple and interesting, we
2535 will start with those.  In this section, we will evaluate a few of
2536 these.  In another section, we will study the code of several other
2537 buffer-related functions, to see how they were written.
2539 @menu
2540 * How to Evaluate::            Typing editing commands or @kbd{C-x C-e}
2541                                  causes evaluation.
2542 * Buffer Names::               Buffers and files are different.
2543 * Getting Buffers::            Getting a buffer itself, not merely its name.
2544 * Switching Buffers::          How to change to another buffer.
2545 * Buffer Size & Locations::    Where point is located and the size of
2546                                the buffer.
2547 * Evaluation Exercise::
2548 @end menu
2550 @ifnottex
2551 @node How to Evaluate
2552 @unnumberedsec How to Evaluate
2553 @end ifnottex
2555 @i{Whenever you give an editing command} to Emacs Lisp, such as the
2556 command to move the cursor or to scroll the screen, @i{you are evaluating
2557 an expression,} the first element of which is a function.  @i{This is
2558 how Emacs works.}
2560 @cindex @samp{interactive function} defined
2561 @cindex @samp{command} defined
2562 When you type keys, you cause the Lisp interpreter to evaluate an
2563 expression and that is how you get your results.  Even typing plain text
2564 involves evaluating an Emacs Lisp function, in this case, one that uses
2565 @code{self-insert-command}, which simply inserts the character you
2566 typed.  The functions you evaluate by typing keystrokes are called
2567 @dfn{interactive} functions, or @dfn{commands}; how you make a function
2568 interactive will be illustrated in the chapter on how to write function
2569 definitions.  @xref{Interactive, , Making a Function Interactive}.
2571 In addition to typing keyboard commands, we have seen a second way to
2572 evaluate an expression: by positioning the cursor after a list and
2573 typing @kbd{C-x C-e}.  This is what we will do in the rest of this
2574 section.  There are other ways to evaluate an expression as well; these
2575 will be described as we come to them.
2577 Besides being used for practicing evaluation, the functions shown in the
2578 next few sections are important in their own right.  A study of these
2579 functions makes clear the distinction between buffers and files, how to
2580 switch to a buffer, and how to determine a location within it.
2582 @node Buffer Names
2583 @section Buffer Names
2584 @findex buffer-name
2585 @findex buffer-file-name
2587 The two functions, @code{buffer-name} and @code{buffer-file-name}, show
2588 the difference between a file and a buffer.  When you evaluate the
2589 following expression, @code{(buffer-name)}, the name of the buffer
2590 appears in the echo area.  When you evaluate @code{(buffer-file-name)},
2591 the name of the file to which the buffer refers appears in the echo
2592 area.  Usually, the name returned by @code{(buffer-name)} is the same as
2593 the name of the file to which it refers, and the name returned by
2594 @code{(buffer-file-name)} is the full path-name of the file.
2596 A file and a buffer are two different entities.  A file is information
2597 recorded permanently in the computer (unless you delete it).  A buffer,
2598 on the other hand, is information inside of Emacs that will vanish at
2599 the end of the editing session (or when you kill the buffer).  Usually,
2600 a buffer contains information that you have copied from a file; we say
2601 the buffer is @dfn{visiting} that file.  This copy is what you work on
2602 and modify.  Changes to the buffer do not change the file, until you
2603 save the buffer.  When you save the buffer, the buffer is copied to the file
2604 and is thus saved permanently.
2606 @need 1250
2607 If you are reading this in Info inside of GNU Emacs, you can evaluate
2608 each of the following expressions by positioning the cursor after it and
2609 typing @kbd{C-x C-e}.
2611 @example
2612 @group
2613 (buffer-name)
2615 (buffer-file-name)
2616 @end group
2617 @end example
2619 @noindent
2620 When I do this in Info, the value returned by evaluating
2621 @code{(buffer-name)} is @file{"*info*"}, and the value returned by
2622 evaluating @code{(buffer-file-name)} is @file{nil}.
2624 On the other hand, while I am writing this document, the value
2625 returned by evaluating @code{(buffer-name)} is
2626 @file{"introduction.texinfo"}, and the value returned by evaluating
2627 @code{(buffer-file-name)} is
2628 @file{"/gnu/work/intro/introduction.texinfo"}.
2630 @cindex @code{nil}, history of word
2631 The former is the name of the buffer and the latter is the name of the
2632 file.  In Info, the buffer name is @file{"*info*"}.  Info does not
2633 point to any file, so the result of evaluating
2634 @code{(buffer-file-name)} is @file{nil}.  The symbol @code{nil} is
2635 from the Latin word for `nothing'; in this case, it means that the
2636 buffer is not associated with any file.  (In Lisp, @code{nil} is also
2637 used to mean `false' and is a synonym for the empty list, @code{()}.)
2639 When I am writing, the name of my buffer is
2640 @file{"introduction.texinfo"}.  The name of the file to which it
2641 points is @file{"/gnu/work/intro/introduction.texinfo"}.
2643 (In the expressions, the parentheses tell the Lisp interpreter to
2644 treat @w{@code{buffer-name}} and @w{@code{buffer-file-name}} as
2645 functions; without the parentheses, the interpreter would attempt to
2646 evaluate the symbols as variables.  @xref{Variables}.)
2648 In spite of the distinction between files and buffers, you will often
2649 find that people refer to a file when they mean a buffer and vice-verse.
2650 Indeed, most people say, ``I am editing a file,'' rather than saying,
2651 ``I am editing a buffer which I will soon save to a file.''  It is
2652 almost always clear from context what people mean.  When dealing with
2653 computer programs, however, it is important to keep the distinction in mind,
2654 since the computer is not as smart as a person.
2656 @cindex Buffer, history of word
2657 The word `buffer', by the way, comes from the meaning of the word as a
2658 cushion that deadens the force of a collision.  In early computers, a
2659 buffer cushioned the interaction between files and the computer's
2660 central processing unit.  The drums or tapes that held a file and the
2661 central processing unit were pieces of equipment that were very
2662 different from each other, working at their own speeds, in spurts.  The
2663 buffer made it possible for them to work together effectively.
2664 Eventually, the buffer grew from being an intermediary, a temporary
2665 holding place, to being the place where work is done.  This
2666 transformation is rather like that of a small seaport that grew into a
2667 great city: once it was merely the place where cargo was warehoused
2668 temporarily before being loaded onto ships; then it became a business
2669 and cultural center in its own right.
2671 Not all buffers are associated with files.  For example, a
2672 @file{*scratch*} buffer does not visit any file.  Similarly, a
2673 @file{*Help*} buffer is not associated with any file.
2675 In the old days, when you lacked a @file{~/.emacs} file and started an
2676 Emacs session by typing the command @code{emacs} alone, without naming
2677 any files, Emacs started with the @file{*scratch*} buffer visible.
2678 Nowadays, you will see a splash screen.  You can follow one of the
2679 commands suggested on the splash screen, visit a file, or press the
2680 spacebar to reach the @file{*scratch*} buffer.
2682 If you switch to the @file{*scratch*} buffer, type
2683 @code{(buffer-name)}, position the cursor after it, and then type
2684 @kbd{C-x C-e} to evaluate the expression.  The name @code{"*scratch*"}
2685 will be returned and will appear in the echo area.  @code{"*scratch*"}
2686 is the name of the buffer.  When you type @code{(buffer-file-name)} in
2687 the @file{*scratch*} buffer and evaluate that, @code{nil} will appear
2688 in the echo area, just as it does when you evaluate
2689 @code{(buffer-file-name)} in Info.
2691 Incidentally, if you are in the @file{*scratch*} buffer and want the
2692 value returned by an expression to appear in the @file{*scratch*}
2693 buffer itself rather than in the echo area, type @kbd{C-u C-x C-e}
2694 instead of @kbd{C-x C-e}.  This causes the value returned to appear
2695 after the expression.  The buffer will look like this:
2697 @smallexample
2698 (buffer-name)"*scratch*"
2699 @end smallexample
2701 @noindent
2702 You cannot do this in Info since Info is read-only and it will not allow
2703 you to change the contents of the buffer.  But you can do this in any
2704 buffer you can edit; and when you write code or documentation (such as
2705 this book), this feature is very useful.
2707 @node Getting Buffers
2708 @section Getting Buffers
2709 @findex current-buffer
2710 @findex other-buffer
2711 @cindex Getting a buffer
2713 The @code{buffer-name} function returns the @emph{name} of the buffer;
2714 to get the buffer @emph{itself}, a different function is needed: the
2715 @code{current-buffer} function.  If you use this function in code, what
2716 you get is the buffer itself.
2718 A name and the object or entity to which the name refers are different
2719 from each other.  You are not your name.  You are a person to whom
2720 others refer by name.  If you ask to speak to George and someone hands you
2721 a card with the letters @samp{G}, @samp{e}, @samp{o}, @samp{r},
2722 @samp{g}, and @samp{e} written on it, you might be amused, but you would
2723 not be satisfied.  You do not want to speak to the name, but to the
2724 person to whom the name refers.  A buffer is similar: the name of the
2725 scratch buffer is @file{*scratch*}, but the name is not the buffer.  To
2726 get a buffer itself, you need to use a function such as
2727 @code{current-buffer}.
2729 However, there is a slight complication: if you evaluate
2730 @code{current-buffer} in an expression on its own, as we will do here,
2731 what you see is a printed representation of the name of the buffer
2732 without the contents of the buffer.  Emacs works this way for two
2733 reasons: the buffer may be thousands of lines long---too long to be
2734 conveniently displayed; and, another buffer may have the same contents
2735 but a different name, and it is important to distinguish between them.
2737 @need 800
2738 Here is an expression containing the function:
2740 @smallexample
2741 (current-buffer)
2742 @end smallexample
2744 @noindent
2745 If you evaluate this expression in Info in Emacs in the usual way,
2746 @file{#<buffer *info*>} will appear in the echo area.  The special
2747 format indicates that the buffer itself is being returned, rather than
2748 just its name.
2750 Incidentally, while you can type a number or symbol into a program, you
2751 cannot do that with the printed representation of a buffer: the only way
2752 to get a buffer itself is with a function such as @code{current-buffer}.
2754 A related function is @code{other-buffer}.  This returns the most
2755 recently selected buffer other than the one you are in currently, not
2756 a printed representation of its name.  If you have recently switched
2757 back and forth from the @file{*scratch*} buffer, @code{other-buffer}
2758 will return that buffer.
2760 @need 800
2761 You can see this by evaluating the expression:
2763 @smallexample
2764 (other-buffer)
2765 @end smallexample
2767 @noindent
2768 You should see @file{#<buffer *scratch*>} appear in the echo area, or
2769 the name of whatever other buffer you switched back from most
2770 recently@footnote{Actually, by default, if the buffer from which you
2771 just switched is visible to you in another window, @code{other-buffer}
2772 will choose the most recent buffer that you cannot see; this is a
2773 subtlety that I often forget.}.
2775 @node Switching Buffers
2776 @section Switching Buffers
2777 @findex switch-to-buffer
2778 @findex set-buffer
2779 @cindex Switching to a buffer
2781 The @code{other-buffer} function actually provides a buffer when it is
2782 used as an argument to a function that requires one.  We can see this
2783 by using @code{other-buffer} and @code{switch-to-buffer} to switch to a
2784 different buffer.
2786 But first, a brief introduction to the @code{switch-to-buffer}
2787 function.  When you switched back and forth from Info to the
2788 @file{*scratch*} buffer to evaluate @code{(buffer-name)}, you most
2789 likely typed @kbd{C-x b} and then typed @file{*scratch*}@footnote{Or
2790 rather, to save typing, you probably only typed @kbd{RET} if the
2791 default buffer was @file{*scratch*}, or if it was different, then you
2792 typed just part of the name, such as @code{*sc}, pressed your
2793 @kbd{TAB} key to cause it to expand to the full name, and then typed
2794 @kbd{RET}.} when prompted in the minibuffer for the name of
2795 the buffer to which you wanted to switch.  The keystrokes, @kbd{C-x
2796 b}, cause the Lisp interpreter to evaluate the interactive function
2797 @code{switch-to-buffer}.  As we said before, this is how Emacs works:
2798 different keystrokes call or run different functions.  For example,
2799 @kbd{C-f} calls @code{forward-char}, @kbd{M-e} calls
2800 @code{forward-sentence}, and so on.
2802 By writing @code{switch-to-buffer} in an expression, and giving it a
2803 buffer to switch to, we can switch buffers just the way @kbd{C-x b}
2804 does:
2806 @smallexample
2807 (switch-to-buffer (other-buffer))
2808 @end smallexample
2810 @noindent
2811 The symbol @code{switch-to-buffer} is the first element of the list,
2812 so the Lisp interpreter will treat it as a function and carry out the
2813 instructions that are attached to it.  But before doing that, the
2814 interpreter will note that @code{other-buffer} is inside parentheses
2815 and work on that symbol first.  @code{other-buffer} is the first (and
2816 in this case, the only) element of this list, so the Lisp interpreter
2817 calls or runs the function.  It returns another buffer.  Next, the
2818 interpreter runs @code{switch-to-buffer}, passing to it, as an
2819 argument, the other buffer, which is what Emacs will switch to.  If
2820 you are reading this in Info, try this now.  Evaluate the expression.
2821 (To get back, type @kbd{C-x b @key{RET}}.)@footnote{Remember, this
2822 expression will move you to your most recent other buffer that you
2823 cannot see.  If you really want to go to your most recently selected
2824 buffer, even if you can still see it, you need to evaluate the
2825 following more complex expression:
2827 @smallexample
2828 (switch-to-buffer (other-buffer (current-buffer) t))
2829 @end smallexample
2831 @c noindent
2832 In this case, the first argument to @code{other-buffer} tells it which
2833 buffer to skip---the current one---and the second argument tells
2834 @code{other-buffer} it is OK to switch to a visible buffer.
2835 In regular use, @code{switch-to-buffer} takes you to an invisible
2836 window since you would most likely use @kbd{C-x o} (@code{other-window})
2837 to go to another visible buffer.}
2839 In the programming examples in later sections of this document, you will
2840 see the function @code{set-buffer} more often than
2841 @code{switch-to-buffer}.  This is because of a difference between
2842 computer programs and humans: humans have eyes and expect to see the
2843 buffer on which they are working on their computer terminals.  This is
2844 so obvious, it almost goes without saying.  However, programs do not
2845 have eyes.  When a computer program works on a buffer, that buffer does
2846 not need to be visible on the screen.
2848 @code{switch-to-buffer} is designed for humans and does two different
2849 things: it switches the buffer to which Emacs's attention is directed; and
2850 it switches the buffer displayed in the window to the new buffer.
2851 @code{set-buffer}, on the other hand, does only one thing: it switches
2852 the attention of the computer program to a different buffer.  The buffer
2853 on the screen remains unchanged (of course, normally nothing happens
2854 there until the command finishes running).
2856 @cindex @samp{call} defined
2857 Also, we have just introduced another jargon term, the word @dfn{call}.
2858 When you evaluate a list in which the first symbol is a function, you
2859 are calling that function.  The use of the term comes from the notion of
2860 the function as an entity that can do something for you if you `call'
2861 it---just as a plumber is an entity who can fix a leak if you call him
2862 or her.
2864 @node Buffer Size & Locations
2865 @section Buffer Size and the Location of Point
2866 @cindex Size of buffer
2867 @cindex Buffer size
2868 @cindex Point location
2869 @cindex Location of point
2871 Finally, let's look at several rather simple functions,
2872 @code{buffer-size}, @code{point}, @code{point-min}, and
2873 @code{point-max}.  These give information about the size of a buffer and
2874 the location of point within it.
2876 The function @code{buffer-size} tells you the size of the current
2877 buffer; that is, the function returns a count of the number of
2878 characters in the buffer.
2880 @smallexample
2881 (buffer-size)
2882 @end smallexample
2884 @noindent
2885 You can evaluate this in the usual way, by positioning the
2886 cursor after the expression and typing @kbd{C-x C-e}.
2888 @cindex @samp{point} defined
2889 In Emacs, the current  position of the cursor is called @dfn{point}.
2890 The expression @code{(point)} returns a number that tells you where the
2891 cursor is located as a count of the number of characters from the
2892 beginning of the buffer up to point.
2894 @need 1250
2895 You can see the character count for point in this buffer by evaluating
2896 the following expression in the usual way:
2898 @smallexample
2899 (point)
2900 @end smallexample
2902 @noindent
2903 As I write this, the value of @code{point} is 65724.  The @code{point}
2904 function is frequently used in some of the examples later in this
2905 book.
2907 @need 1250
2908 The value of point depends, of course, on its location within the
2909 buffer.  If you evaluate point in this spot, the number will be larger:
2911 @smallexample
2912 (point)
2913 @end smallexample
2915 @noindent
2916 For me, the value of point in this location is 66043, which means that
2917 there are 319 characters (including spaces) between the two
2918 expressions.  (Doubtless, you will see different numbers, since I will
2919 have edited this since I first evaluated point.)
2921 @cindex @samp{narrowing} defined
2922 The function @code{point-min} is somewhat similar to @code{point}, but
2923 it returns the value of the minimum permissible value of point in the
2924 current buffer.  This is the number 1 unless @dfn{narrowing} is in
2925 effect.  (Narrowing is a mechanism whereby you can restrict yourself,
2926 or a program, to operations on just a part of a buffer.
2927 @xref{Narrowing & Widening, , Narrowing and Widening}.)  Likewise, the
2928 function @code{point-max} returns the value of the maximum permissible
2929 value of point in the current buffer.
2931 @node Evaluation Exercise
2932 @section Exercise
2934 Find a file with which you are working and move towards its middle.
2935 Find its buffer name, file name, length, and your position in the file.
2937 @node Writing Defuns
2938 @chapter How To Write Function Definitions
2939 @cindex Definition writing
2940 @cindex Function definition writing
2941 @cindex Writing a function definition
2943 When the Lisp interpreter evaluates a list, it looks to see whether the
2944 first symbol on the list has a function definition attached to it; or,
2945 put another way, whether the symbol points to a function definition.  If
2946 it does, the computer carries out the instructions in the definition.  A
2947 symbol that has a function definition is called, simply, a function
2948 (although, properly speaking, the definition is the function and the
2949 symbol refers to it.)
2951 @menu
2952 * Primitive Functions::
2953 * defun::                        The @code{defun} macro.
2954 * Install::                      Install a function definition.
2955 * Interactive::                  Making a function interactive.
2956 * Interactive Options::          Different options for @code{interactive}.
2957 * Permanent Installation::       Installing code permanently.
2958 * let::                          Creating and initializing local variables.
2959 * if::                           What if?
2960 * else::                         If--then--else expressions.
2961 * Truth & Falsehood::            What Lisp considers false and true.
2962 * save-excursion::               Keeping track of point, mark, and buffer.
2963 * Review::
2964 * defun Exercises::
2965 @end menu
2967 @ifnottex
2968 @node Primitive Functions
2969 @unnumberedsec An Aside about Primitive Functions
2970 @end ifnottex
2971 @cindex Primitive functions
2972 @cindex Functions, primitive
2974 @cindex C language primitives
2975 @cindex Primitives written in C
2976 All functions are defined in terms of other functions, except for a few
2977 @dfn{primitive} functions that are written in the C programming
2978 language.  When you write functions' definitions, you will write them in
2979 Emacs Lisp and use other functions as your building blocks.  Some of the
2980 functions you will use will themselves be written in Emacs Lisp (perhaps
2981 by you) and some will be primitives written in C@.  The primitive
2982 functions are used exactly like those written in Emacs Lisp and behave
2983 like them.  They are written in C so we can easily run GNU Emacs on any
2984 computer that has sufficient power and can run C.
2986 Let me re-emphasize this: when you write code in Emacs Lisp, you do not
2987 distinguish between the use of functions written in C and the use of
2988 functions written in Emacs Lisp.  The difference is irrelevant.  I
2989 mention the distinction only because it is interesting to know.  Indeed,
2990 unless you investigate, you won't know whether an already-written
2991 function is written in Emacs Lisp or C.
2993 @node defun
2994 @section The @code{defun} Macro
2995 @findex defun
2997 @cindex @samp{function definition} defined
2998 In Lisp, a symbol such as @code{mark-whole-buffer} has code attached to
2999 it that tells the computer what to do when the function is called.
3000 This code is called the @dfn{function definition} and is created by
3001 evaluating a Lisp expression that starts with the symbol @code{defun}
3002 (which is an abbreviation for @emph{define function}).
3004 In subsequent sections, we will look at function definitions from the
3005 Emacs source code, such as @code{mark-whole-buffer}.  In this section,
3006 we will describe a simple function definition so you can see how it
3007 looks.  This function definition uses arithmetic because it makes for a
3008 simple example.  Some people dislike examples using arithmetic; however,
3009 if you are such a person, do not despair.  Hardly any of the code we
3010 will study in the remainder of this introduction involves arithmetic or
3011 mathematics.  The examples mostly involve text in one way or another.
3013 A function definition has up to five parts following the word
3014 @code{defun}:
3016 @enumerate
3017 @item
3018 The name of the symbol to which the function definition should be
3019 attached.
3021 @item
3022 A list of the arguments that will be passed to the function.  If no
3023 arguments will be passed to the function, this is an empty list,
3024 @code{()}.
3026 @item
3027 Documentation describing the function.  (Technically optional, but
3028 strongly recommended.)
3030 @item
3031 Optionally, an expression to make the function interactive so you can
3032 use it by typing @kbd{M-x} and then the name of the function; or by
3033 typing an appropriate key or keychord.
3035 @cindex @samp{body} defined
3036 @item
3037 The code that instructs the computer what to do: the @dfn{body} of the
3038 function definition.
3039 @end enumerate
3041 It is helpful to think of the five parts of a function definition as
3042 being organized in a template, with slots for each part:
3044 @smallexample
3045 @group
3046 (defun @var{function-name} (@var{arguments}@dots{})
3047   "@var{optional-documentation}@dots{}"
3048   (interactive @var{argument-passing-info})     ; @r{optional}
3049   @var{body}@dots{})
3050 @end group
3051 @end smallexample
3053 As an example, here is the code for a function that multiplies its
3054 argument by 7.  (This example is not interactive.  @xref{Interactive,
3055 , Making a Function Interactive}, for that information.)
3057 @smallexample
3058 @group
3059 (defun multiply-by-seven (number)
3060   "Multiply NUMBER by seven."
3061   (* 7 number))
3062 @end group
3063 @end smallexample
3065 This definition begins with a parenthesis and the symbol @code{defun},
3066 followed by the name of the function.
3068 @cindex @samp{argument list} defined
3069 The name of the function is followed by a list that contains the
3070 arguments that will be passed to the function.  This list is called
3071 the @dfn{argument list}.  In this example, the list has only one
3072 element, the symbol, @code{number}.  When the function is used, the
3073 symbol will be bound to the value that is used as the argument to the
3074 function.
3076 Instead of choosing the word @code{number} for the name of the argument,
3077 I could have picked any other name.  For example, I could have chosen
3078 the word @code{multiplicand}.  I picked the word `number' because it
3079 tells what kind of value is intended for this slot; but I could just as
3080 well have chosen the word `multiplicand' to indicate the role that the
3081 value placed in this slot will play in the workings of the function.  I
3082 could have called it @code{foogle}, but that would have been a bad
3083 choice because it would not tell humans what it means.  The choice of
3084 name is up to the programmer and should be chosen to make the meaning of
3085 the function clear.
3087 Indeed, you can choose any name you wish for a symbol in an argument
3088 list, even the name of a symbol used in some other function: the name
3089 you use in an argument list is private to that particular definition.
3090 In that definition, the name refers to a different entity than any use
3091 of the same name outside the function definition.  Suppose you have a
3092 nick-name `Shorty' in your family; when your family members refer to
3093 `Shorty', they mean you.  But outside your family, in a movie, for
3094 example, the name `Shorty' refers to someone else.  Because a name in an
3095 argument list is private to the function definition, you can change the
3096 value of such a symbol inside the body of a function without changing
3097 its value outside the function.  The effect is similar to that produced
3098 by a @code{let} expression.  (@xref{let, , @code{let}}.)
3100 @ignore
3101 Note also that we discuss the word `number' in two different ways: as a
3102 symbol that appears in the code, and as the name of something that will
3103 be replaced by a something else during the evaluation of the function.
3104 In the first case, @code{number} is a symbol, not a number; it happens
3105 that within the function, it is a variable who value is the number in
3106 question, but our primary interest in it is as a symbol.  On the other
3107 hand, when we are talking about the function, our interest is that we
3108 will substitute a number for the word @var{number}.  To keep this
3109 distinction clear, we use different typography for the two
3110 circumstances.  When we talk about this function, or about how it works,
3111 we refer to this number by writing @var{number}.  In the function
3112 itself, we refer to it by writing @code{number}.
3113 @end ignore
3115 The argument list is followed by the documentation string that
3116 describes the function.  This is what you see when you type
3117 @w{@kbd{C-h f}} and the name of a function.  Incidentally, when you
3118 write a documentation string like this, you should make the first line
3119 a complete sentence since some commands, such as @code{apropos}, print
3120 only the first line of a multi-line documentation string.  Also, you
3121 should not indent the second line of a documentation string, if you
3122 have one, because that looks odd when you use @kbd{C-h f}
3123 (@code{describe-function}).  The documentation string is optional, but
3124 it is so useful, it should be included in almost every function you
3125 write.
3127 @findex * @r{(multiplication)}
3128 The third line of the example consists of the body of the function
3129 definition.  (Most functions' definitions, of course, are longer than
3130 this.)  In this function, the body is the list, @code{(* 7 number)}, which
3131 says to multiply the value of @var{number} by 7.  (In Emacs Lisp,
3132 @code{*} is the function for multiplication, just as @code{+} is the
3133 function for addition.)
3135 When you use the @code{multiply-by-seven} function, the argument
3136 @code{number} evaluates to the actual number you want used.  Here is an
3137 example that shows how @code{multiply-by-seven} is used; but don't try
3138 to evaluate this yet!
3140 @smallexample
3141 (multiply-by-seven 3)
3142 @end smallexample
3144 @noindent
3145 The symbol @code{number}, specified in the function definition in the
3146 next section, is given or ``bound to'' the value 3 in the actual use of
3147 the function.  Note that although @code{number} was inside parentheses
3148 in the function definition, the argument passed to the
3149 @code{multiply-by-seven} function is not in parentheses.  The
3150 parentheses are written in the function definition so the computer can
3151 figure out where the argument list ends and the rest of the function
3152 definition begins.
3154 If you evaluate this example, you are likely to get an error message.
3155 (Go ahead, try it!)  This is because we have written the function
3156 definition, but not yet told the computer about the definition---we have
3157 not yet installed (or `loaded') the function definition in Emacs.
3158 Installing a function is the process that tells the Lisp interpreter the
3159 definition of the function.  Installation is described in the next
3160 section.
3162 @node Install
3163 @section Install a Function Definition
3164 @cindex Install a Function Definition
3165 @cindex Definition installation
3166 @cindex Function definition installation
3168 If you are reading this inside of Info in Emacs, you can try out the
3169 @code{multiply-by-seven} function by first evaluating the function
3170 definition and then evaluating @code{(multiply-by-seven 3)}.  A copy of
3171 the function definition follows.  Place the cursor after the last
3172 parenthesis of the function definition and type @kbd{C-x C-e}.  When you
3173 do this, @code{multiply-by-seven} will appear in the echo area.  (What
3174 this means is that when a function definition is evaluated, the value it
3175 returns is the name of the defined function.)  At the same time, this
3176 action installs the function definition.
3178 @smallexample
3179 @group
3180 (defun multiply-by-seven (number)
3181   "Multiply NUMBER by seven."
3182   (* 7 number))
3183 @end group
3184 @end smallexample
3186 @noindent
3187 By evaluating this @code{defun}, you have just installed
3188 @code{multiply-by-seven} in Emacs.  The function is now just as much a
3189 part of Emacs as @code{forward-word} or any other editing function you
3190 use.  (@code{multiply-by-seven} will stay installed until you quit
3191 Emacs.  To reload code automatically whenever you start Emacs, see
3192 @ref{Permanent Installation, , Installing Code Permanently}.)
3194 @menu
3195 * Effect of installation::
3196 * Change a defun::              How to change a function definition.
3197 @end menu
3199 @ifnottex
3200 @node Effect of installation
3201 @unnumberedsubsec The effect of installation
3202 @end ifnottex
3204 You can see the effect of installing @code{multiply-by-seven} by
3205 evaluating the following sample.  Place the cursor after the following
3206 expression and type @kbd{C-x C-e}.  The number 21 will appear in the
3207 echo area.
3209 @smallexample
3210 (multiply-by-seven 3)
3211 @end smallexample
3213 If you wish, you can read the documentation for the function by typing
3214 @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) and then the name of the
3215 function, @code{multiply-by-seven}.  When you do this, a
3216 @file{*Help*} window will appear on your screen that says:
3218 @smallexample
3219 @group
3220 multiply-by-seven is a Lisp function.
3221 (multiply-by-seven NUMBER)
3223 Multiply NUMBER by seven.
3224 @end group
3225 @end smallexample
3227 @noindent
3228 (To return to a single window on your screen, type @kbd{C-x 1}.)
3230 @node Change a defun
3231 @subsection Change a Function Definition
3232 @cindex Changing a function definition
3233 @cindex Function definition, how to change
3234 @cindex Definition, how to change
3236 If you want to change the code in @code{multiply-by-seven}, just rewrite
3237 it.  To install the new version in place of the old one, evaluate the
3238 function definition again.  This is how you modify code in Emacs.  It is
3239 very simple.
3241 As an example, you can change the @code{multiply-by-seven} function to
3242 add the number to itself seven times instead of multiplying the number
3243 by seven.  It produces the same answer, but by a different path.  At
3244 the same time, we will add a comment to the code; a comment is text
3245 that the Lisp interpreter ignores, but that a human reader may find
3246 useful or enlightening.  The comment is that this is the ``second
3247 version''.
3249 @smallexample
3250 @group
3251 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Second version.}
3252   "Multiply NUMBER by seven."
3253   (+ number number number number number number number))
3254 @end group
3255 @end smallexample
3257 @cindex Comments in Lisp code
3258 The comment follows a semicolon, @samp{;}.  In Lisp, everything on a
3259 line that follows a semicolon is a comment.  The end of the line is the
3260 end of the comment.  To stretch a comment over two or more lines, begin
3261 each line with a semicolon.
3263 @xref{Beginning init File, , Beginning a @file{.emacs}
3264 File}, and @ref{Comments, , Comments, elisp, The GNU Emacs Lisp
3265 Reference Manual}, for more about comments.
3267 You can install this version of the @code{multiply-by-seven} function by
3268 evaluating it in the same way you evaluated the first function: place
3269 the cursor after the last parenthesis and type @kbd{C-x C-e}.
3271 In summary, this is how you write code in Emacs Lisp: you write a
3272 function; install it; test it; and then make fixes or enhancements and
3273 install it again.
3275 @node Interactive
3276 @section Make a Function Interactive
3277 @cindex Interactive functions
3278 @findex interactive
3280 You make a function interactive by placing a list that begins with
3281 the special form @code{interactive} immediately after the
3282 documentation.  A user can invoke an interactive function by typing
3283 @kbd{M-x} and then the name of the function; or by typing the keys to
3284 which it is bound, for example, by typing @kbd{C-n} for
3285 @code{next-line} or @kbd{C-x h} for @code{mark-whole-buffer}.
3287 Interestingly, when you call an interactive function interactively,
3288 the value returned is not automatically displayed in the echo area.
3289 This is because you often call an interactive function for its side
3290 effects, such as moving forward by a word or line, and not for the
3291 value returned.  If the returned value were displayed in the echo area
3292 each time you typed a key, it would be very distracting.
3294 @menu
3295 * Interactive multiply-by-seven::  An overview.
3296 * multiply-by-seven in detail::    The interactive version.
3297 @end menu
3299 @ifnottex
3300 @node Interactive multiply-by-seven
3301 @unnumberedsubsec An Interactive @code{multiply-by-seven}, An Overview
3302 @end ifnottex
3304 Both the use of the special form @code{interactive} and one way to
3305 display a value in the echo area can be illustrated by creating an
3306 interactive version of @code{multiply-by-seven}.
3308 @need 1250
3309 Here is the code:
3311 @smallexample
3312 @group
3313 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Interactive version.}
3314   "Multiply NUMBER by seven."
3315   (interactive "p")
3316   (message "The result is %d" (* 7 number)))
3317 @end group
3318 @end smallexample
3320 @noindent
3321 You can install this code by placing your cursor after it and typing
3322 @kbd{C-x C-e}.  The name of the function will appear in your echo area.
3323 Then, you can use this code by typing @kbd{C-u} and a number and then
3324 typing @kbd{M-x multiply-by-seven} and pressing @key{RET}.  The phrase
3325 @samp{The result is @dots{}} followed by the product will appear in the
3326 echo area.
3328 Speaking more generally, you invoke a function like this in either of two
3329 ways:
3331 @enumerate
3332 @item
3333 By typing a prefix argument that contains the number to be passed, and
3334 then typing @kbd{M-x} and the name of the function, as with
3335 @kbd{C-u 3 M-x forward-sentence}; or,
3337 @item
3338 By typing whatever key or keychord the function is bound to, as with
3339 @kbd{C-u 3 M-e}.
3340 @end enumerate
3342 @noindent
3343 Both the examples just mentioned work identically to move point forward
3344 three sentences.  (Since @code{multiply-by-seven} is not bound to a key,
3345 it could not be used as an example of key binding.)
3347 (@xref{Keybindings, , Some Keybindings}, to learn how to bind a command
3348 to a key.)
3350 A prefix argument is passed to an interactive function by typing the
3351 @key{META} key followed by a number, for example, @kbd{M-3 M-e}, or by
3352 typing @kbd{C-u} and then a number, for example, @kbd{C-u 3 M-e} (if you
3353 type @kbd{C-u} without a number, it defaults to 4).
3355 @node multiply-by-seven in detail
3356 @subsection An Interactive @code{multiply-by-seven}
3358 Let's look at the use of the special form @code{interactive} and then at
3359 the function @code{message} in the interactive version of
3360 @code{multiply-by-seven}.  You will recall that the function definition
3361 looks like this:
3363 @smallexample
3364 @group
3365 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Interactive version.}
3366   "Multiply NUMBER by seven."
3367   (interactive "p")
3368   (message "The result is %d" (* 7 number)))
3369 @end group
3370 @end smallexample
3372 In this function, the expression, @code{(interactive "p")}, is a list of
3373 two elements.  The @code{"p"} tells Emacs to pass the prefix argument to
3374 the function and use its value for the argument of the function.
3376 @need 1000
3377 The argument will be a number.  This means that the symbol
3378 @code{number} will be bound to a number in the line:
3380 @smallexample
3381 (message "The result is %d" (* 7 number))
3382 @end smallexample
3384 @need 1250
3385 @noindent
3386 For example, if your prefix argument is 5, the Lisp interpreter will
3387 evaluate the line as if it were:
3389 @smallexample
3390 (message "The result is %d" (* 7 5))
3391 @end smallexample
3393 @noindent
3394 (If you are reading this in GNU Emacs, you can evaluate this expression
3395 yourself.)  First, the interpreter will evaluate the inner list, which
3396 is @code{(* 7 5)}.  This returns a value of 35.  Next, it
3397 will evaluate the outer list, passing the values of the second and
3398 subsequent elements of the list to the function @code{message}.
3400 As we have seen, @code{message} is an Emacs Lisp function especially
3401 designed for sending a one line message to a user.  (@xref{message, ,
3402 The @code{message} function}.)  In summary, the @code{message}
3403 function prints its first argument in the echo area as is, except for
3404 occurrences of @samp{%d} or @samp{%s} (and various other %-sequences
3405 which we have not mentioned).  When it sees a control sequence, the
3406 function looks to the second or subsequent arguments and prints the
3407 value of the argument in the location in the string where the control
3408 sequence is located.
3410 In the interactive @code{multiply-by-seven} function, the control string
3411 is @samp{%d}, which requires a number, and the value returned by
3412 evaluating @code{(* 7 5)} is the number 35.  Consequently, the number 35
3413 is printed in place of the @samp{%d} and the message is @samp{The result
3414 is 35}.
3416 (Note that when you call the function @code{multiply-by-seven}, the
3417 message is printed without quotes, but when you call @code{message}, the
3418 text is printed in double quotes.  This is because the value returned by
3419 @code{message} is what appears in the echo area when you evaluate an
3420 expression whose first element is @code{message}; but when embedded in a
3421 function, @code{message} prints the text as a side effect without
3422 quotes.)
3424 @node Interactive Options
3425 @section Different Options for @code{interactive}
3426 @cindex Options for @code{interactive}
3427 @cindex Interactive options
3429 In the example, @code{multiply-by-seven} used @code{"p"} as the
3430 argument to @code{interactive}.  This argument told Emacs to interpret
3431 your typing either @kbd{C-u} followed by a number or @key{META}
3432 followed by a number as a command to pass that number to the function
3433 as its argument.  Emacs has more than twenty characters predefined for
3434 use with @code{interactive}.  In almost every case, one of these
3435 options will enable you to pass the right information interactively to
3436 a function.  (@xref{Interactive Codes, , Code Characters for
3437 @code{interactive}, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
3439 @need 1250
3440 Consider the function @code{zap-to-char}.  Its interactive expression
3443 @smallexample
3444 (interactive "p\ncZap to char: ")
3445 @end smallexample
3447 The first part of the argument to @code{interactive} is @samp{p}, with
3448 which you are already familiar.  This argument tells Emacs to
3449 interpret a `prefix', as a number to be passed to the function.  You
3450 can specify a prefix either by typing @kbd{C-u} followed by a number
3451 or by typing @key{META} followed by a number.  The prefix is the
3452 number of specified characters.  Thus, if your prefix is three and the
3453 specified character is @samp{x}, then you will delete all the text up
3454 to and including the third next @samp{x}.  If you do not set a prefix,
3455 then you delete all the text up to and including the specified
3456 character, but no more.
3458 The @samp{c} tells the function the name of the character to which to delete.
3460 More formally, a function with two or more arguments can have
3461 information passed to each argument by adding parts to the string that
3462 follows @code{interactive}.  When you do this, the information is
3463 passed to each argument in the same order it is specified in the
3464 @code{interactive} list.  In the string, each part is separated from
3465 the next part by a @samp{\n}, which is a newline.  For example, you
3466 can follow @samp{p} with a @samp{\n} and an @samp{cZap to char:@: }.
3467 This causes Emacs to pass the value of the prefix argument (if there
3468 is one) and the character.
3470 In this case, the function definition looks like the following, where
3471 @code{arg} and @code{char} are the symbols to which @code{interactive}
3472 binds the prefix argument and the specified character:
3474 @smallexample
3475 @group
3476 (defun @var{name-of-function} (arg char)
3477   "@var{documentation}@dots{}"
3478   (interactive "p\ncZap to char: ")
3479   @var{body-of-function}@dots{})
3480 @end group
3481 @end smallexample
3483 @noindent
3484 (The space after the colon in the prompt makes it look better when you
3485 are prompted.  @xref{copy-to-buffer, , The Definition of
3486 @code{copy-to-buffer}}, for an example.)
3488 When a function does not take arguments, @code{interactive} does not
3489 require any.  Such a function contains the simple expression
3490 @code{(interactive)}.  The @code{mark-whole-buffer} function is like
3491 this.
3493 Alternatively, if the special letter-codes are not right for your
3494 application, you can pass your own arguments to @code{interactive} as
3495 a list.
3497 @xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}},
3498 for an example.  @xref{Using Interactive, , Using @code{Interactive},
3499 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a more complete
3500 explanation about this technique.
3502 @node Permanent Installation
3503 @section Install Code Permanently
3504 @cindex Install code permanently
3505 @cindex Permanent code installation
3506 @cindex Code installation
3508 When you install a function definition by evaluating it, it will stay
3509 installed until you quit Emacs.  The next time you start a new session
3510 of Emacs, the function will not be installed unless you evaluate the
3511 function definition again.
3513 At some point, you may want to have code installed automatically
3514 whenever you start a new session of Emacs.  There are several ways of
3515 doing this:
3517 @itemize @bullet
3518 @item
3519 If you have code that is just for yourself, you can put the code for the
3520 function definition in your @file{.emacs} initialization file.  When you
3521 start Emacs, your @file{.emacs} file is automatically evaluated and all
3522 the function definitions within it are installed.
3523 @xref{Emacs Initialization, , Your @file{.emacs} File}.
3525 @item
3526 Alternatively, you can put the function definitions that you want
3527 installed in one or more files of their own and use the @code{load}
3528 function to cause Emacs to evaluate and thereby install each of the
3529 functions in the files.
3530 @xref{Loading Files, , Loading Files}.
3532 @item
3533 Thirdly, if you have code that your whole site will use, it is usual
3534 to put it in a file called @file{site-init.el} that is loaded when
3535 Emacs is built.  This makes the code available to everyone who uses
3536 your machine.  (See the @file{INSTALL} file that is part of the Emacs
3537 distribution.)
3538 @end itemize
3540 Finally, if you have code that everyone who uses Emacs may want, you
3541 can post it on a computer network or send a copy to the Free Software
3542 Foundation.  (When you do this, please license the code and its
3543 documentation under a license that permits other people to run, copy,
3544 study, modify, and redistribute the code and which protects you from
3545 having your work taken from you.)  If you send a copy of your code to
3546 the Free Software Foundation, and properly protect yourself and
3547 others, it may be included in the next release of Emacs.  In large
3548 part, this is how Emacs has grown over the past years, by donations.
3550 @node let
3551 @section @code{let}
3552 @findex let
3554 The @code{let} expression is a special form in Lisp that you will need
3555 to use in most function definitions.
3557 @code{let} is used to attach or bind a symbol to a value in such a way
3558 that the Lisp interpreter will not confuse the variable with a
3559 variable of the same name that is not part of the function.
3561 To understand why the @code{let} special form is necessary, consider
3562 the situation in which you own a home that you generally refer to as
3563 `the house', as in the sentence, ``The house needs painting.''  If you
3564 are visiting a friend and your host refers to `the house', he is
3565 likely to be referring to @emph{his} house, not yours, that is, to a
3566 different house.
3568 If your friend is referring to his house and you think he is referring
3569 to your house, you may be in for some confusion.  The same thing could
3570 happen in Lisp if a variable that is used inside of one function has
3571 the same name as a variable that is used inside of another function,
3572 and the two are not intended to refer to the same value.  The
3573 @code{let} special form prevents this kind of confusion.
3575 @menu
3576 * Prevent confusion::
3577 * Parts of let Expression::
3578 * Sample let Expression::
3579 * Uninitialized let Variables::
3580 @end menu
3582 @ifnottex
3583 @node Prevent confusion
3584 @unnumberedsubsec @code{let} Prevents Confusion
3585 @end ifnottex
3587 @cindex @samp{local variable} defined
3588 @cindex @samp{variable, local}, defined
3589 The @code{let} special form prevents confusion.  @code{let} creates a
3590 name for a @dfn{local variable} that overshadows any use of the same
3591 name outside the @code{let} expression.  This is like understanding
3592 that whenever your host refers to `the house', he means his house, not
3593 yours.  (Symbols used in argument lists work the same way.
3594 @xref{defun, , The @code{defun} Macro}.)
3596 Local variables created by a @code{let} expression retain their value
3597 @emph{only} within the @code{let} expression itself (and within
3598 expressions called within the @code{let} expression); the local
3599 variables have no effect outside the @code{let} expression.
3601 Another way to think about @code{let} is that it is like a @code{setq}
3602 that is temporary and local.  The values set by @code{let} are
3603 automatically undone when the @code{let} is finished.  The setting
3604 only affects expressions that are inside the bounds of the @code{let}
3605 expression.  In computer science jargon, we would say ``the binding of
3606 a symbol is visible only in functions called in the @code{let} form;
3607 in Emacs Lisp, scoping is dynamic, not lexical.''
3609 @code{let} can create more than one variable at once.  Also,
3610 @code{let} gives each variable it creates an initial value, either a
3611 value specified by you, or @code{nil}.  (In the jargon, this is called
3612 `binding the variable to the value'.)  After @code{let} has created
3613 and bound the variables, it executes the code in the body of the
3614 @code{let}, and returns the value of the last expression in the body,
3615 as the value of the whole @code{let} expression.  (`Execute' is a jargon
3616 term that means to evaluate a list; it comes from the use of the word
3617 meaning `to give practical effect to' (@cite{Oxford English
3618 Dictionary}).  Since you evaluate an expression to perform an action,
3619 `execute' has evolved as a synonym to `evaluate'.)
3621 @node Parts of let Expression
3622 @subsection The Parts of a @code{let} Expression
3623 @cindex @code{let} expression, parts of
3624 @cindex Parts of @code{let} expression
3626 @cindex @samp{varlist} defined
3627 A @code{let} expression is a list of three parts.  The first part is
3628 the symbol @code{let}.  The second part is a list, called a
3629 @dfn{varlist}, each element of which is either a symbol by itself or a
3630 two-element list, the first element of which is a symbol.  The third
3631 part of the @code{let} expression is the body of the @code{let}.  The
3632 body usually consists of one or more lists.
3634 @need 800
3635 A template for a @code{let} expression looks like this:
3637 @smallexample
3638 (let @var{varlist} @var{body}@dots{})
3639 @end smallexample
3641 @noindent
3642 The symbols in the varlist are the variables that are given initial
3643 values by the @code{let} special form.  Symbols by themselves are given
3644 the initial value of @code{nil}; and each symbol that is the first
3645 element of a two-element list is bound to the value that is returned
3646 when the Lisp interpreter evaluates the second element.
3648 Thus, a varlist might look like this: @code{(thread (needles 3))}.  In
3649 this case, in a @code{let} expression, Emacs binds the symbol
3650 @code{thread} to an initial value of @code{nil}, and binds the symbol
3651 @code{needles} to an initial value of 3.
3653 When you write a @code{let} expression, what you do is put the
3654 appropriate expressions in the slots of the @code{let} expression
3655 template.
3657 If the varlist is composed of two-element lists, as is often the case,
3658 the template for the @code{let} expression looks like this:
3660 @smallexample
3661 @group
3662 (let ((@var{variable} @var{value})
3663       (@var{variable} @var{value})
3664       @dots{})
3665   @var{body}@dots{})
3666 @end group
3667 @end smallexample
3669 @node Sample let Expression
3670 @subsection Sample @code{let} Expression
3671 @cindex Sample @code{let} expression
3672 @cindex @code{let} expression sample
3674 The following expression creates and gives initial values
3675 to the two variables @code{zebra} and @code{tiger}.  The body of the
3676 @code{let} expression is a list which calls the @code{message} function.
3678 @smallexample
3679 @group
3680 (let ((zebra 'stripes)
3681       (tiger 'fierce))
3682   (message "One kind of animal has %s and another is %s."
3683            zebra tiger))
3684 @end group
3685 @end smallexample
3687 Here, the varlist is @code{((zebra 'stripes) (tiger 'fierce))}.
3689 The two variables are @code{zebra} and @code{tiger}.  Each variable is
3690 the first element of a two-element list and each value is the second
3691 element of its two-element list.  In the varlist, Emacs binds the
3692 variable @code{zebra} to the value @code{stripes}@footnote{According
3693 to Jared Diamond in @cite{Guns, Germs, and Steel}, ``@dots{} zebras
3694 become impossibly dangerous as they grow older'' but the claim here is
3695 that they do not become fierce like a tiger.  (1997, W. W. Norton and
3696 Co., ISBN 0-393-03894-2, page 171)}, and binds the
3697 variable @code{tiger} to the value @code{fierce}.  In this example,
3698 both values are symbols preceded by a quote.  The values could just as
3699 well have been another list or a string.  The body of the @code{let}
3700 follows after the list holding the variables.  In this example, the
3701 body is a list that uses the @code{message} function to print a string
3702 in the echo area.
3704 @need 1500
3705 You may evaluate the example in the usual fashion, by placing the
3706 cursor after the last parenthesis and typing @kbd{C-x C-e}.  When you do
3707 this, the following will appear in the echo area:
3709 @smallexample
3710 "One kind of animal has stripes and another is fierce."
3711 @end smallexample
3713 As we have seen before, the @code{message} function prints its first
3714 argument, except for @samp{%s}.  In this example, the value of the variable
3715 @code{zebra} is printed at the location of the first @samp{%s} and the
3716 value of the variable @code{tiger} is printed at the location of the
3717 second @samp{%s}.
3719 @node Uninitialized let Variables
3720 @subsection Uninitialized Variables in a @code{let} Statement
3721 @cindex Uninitialized @code{let} variables
3722 @cindex @code{let} variables uninitialized
3724 If you do not bind the variables in a @code{let} statement to specific
3725 initial values, they will automatically be bound to an initial value of
3726 @code{nil}, as in the following expression:
3728 @smallexample
3729 @group
3730 (let ((birch 3)
3731       pine
3732       fir
3733       (oak 'some))
3734   (message
3735    "Here are %d variables with %s, %s, and %s value."
3736    birch pine fir oak))
3737 @end group
3738 @end smallexample
3740 @noindent
3741 Here, the varlist is @code{((birch 3) pine fir (oak 'some))}.
3743 @need 1250
3744 If you evaluate this expression in the usual way, the following will
3745 appear in your echo area:
3747 @smallexample
3748 "Here are 3 variables with nil, nil, and some value."
3749 @end smallexample
3751 @noindent
3752 In this example, Emacs binds the symbol @code{birch} to the number 3,
3753 binds the symbols @code{pine} and @code{fir} to @code{nil}, and binds
3754 the symbol @code{oak} to the value @code{some}.
3756 Note that in the first part of the @code{let}, the variables @code{pine}
3757 and @code{fir} stand alone as atoms that are not surrounded by
3758 parentheses; this is because they are being bound to @code{nil}, the
3759 empty list.  But @code{oak} is bound to @code{some} and so is a part of
3760 the list @code{(oak 'some)}.  Similarly, @code{birch} is bound to the
3761 number 3 and so is in a list with that number.  (Since a number
3762 evaluates to itself, the number does not need to be quoted.  Also, the
3763 number is printed in the message using a @samp{%d} rather than a
3764 @samp{%s}.)  The four variables as a group are put into a list to
3765 delimit them from the body of the @code{let}.
3767 @node if
3768 @section The @code{if} Special Form
3769 @findex if
3770 @cindex Conditional with @code{if}
3772 A third special form, in addition to @code{defun} and @code{let}, is the
3773 conditional @code{if}.  This form is used to instruct the computer to
3774 make decisions.  You can write function definitions without using
3775 @code{if}, but it is used often enough, and is important enough, to be
3776 included here.  It is used, for example, in the code for the
3777 function @code{beginning-of-buffer}.
3779 The basic idea behind an @code{if}, is that ``@emph{if} a test is true,
3780 @emph{then} an expression is evaluated.''  If the test is not true, the
3781 expression is not evaluated.  For example, you might make a decision
3782 such as, ``if it is warm and sunny, then go to the beach!''
3784 @menu
3785 * if in more detail::
3786 * type-of-animal in detail::    An example of an @code{if} expression.
3787 @end menu
3789 @ifnottex
3790 @node if in more detail
3791 @unnumberedsubsec @code{if} in more detail
3792 @end ifnottex
3794 @cindex @samp{if-part} defined
3795 @cindex @samp{then-part} defined
3796 An @code{if} expression written in Lisp does not use the word `then';
3797 the test and the action are the second and third elements of the list
3798 whose first element is @code{if}.  Nonetheless, the test part of an
3799 @code{if} expression is often called the @dfn{if-part} and the second
3800 argument is often called the @dfn{then-part}.
3802 Also, when an @code{if} expression is written, the true-or-false-test
3803 is usually written on the same line as the symbol @code{if}, but the
3804 action to carry out if the test is true, the ``then-part'', is written
3805 on the second and subsequent lines.  This makes the @code{if}
3806 expression easier to read.
3808 @smallexample
3809 @group
3810 (if @var{true-or-false-test}
3811     @var{action-to-carry-out-if-test-is-true})
3812 @end group
3813 @end smallexample
3815 @noindent
3816 The true-or-false-test will be an expression that
3817 is evaluated by the Lisp interpreter.
3819 Here is an example that you can evaluate in the usual manner.  The test
3820 is whether the number 5 is greater than the number 4.  Since it is, the
3821 message @samp{5 is greater than 4!} will be printed.
3823 @smallexample
3824 @group
3825 (if (> 5 4)                             ; @r{if-part}
3826     (message "5 is greater than 4!"))   ; @r{then-part}
3827 @end group
3828 @end smallexample
3830 @noindent
3831 (The function @code{>} tests whether its first argument is greater than
3832 its second argument and returns true if it is.)
3833 @findex > (greater than)
3835 Of course, in actual use, the test in an @code{if} expression will not
3836 be fixed for all time as it is by the expression @code{(> 5 4)}.
3837 Instead, at least one of the variables used in the test will be bound to
3838 a value that is not known ahead of time.  (If the value were known ahead
3839 of time, we would not need to run the test!)
3841 For example, the value may be bound to an argument of a function
3842 definition.  In the following function definition, the character of the
3843 animal is a value that is passed to the function.  If the value bound to
3844 @code{characteristic} is @code{fierce}, then the message, @samp{It's a
3845 tiger!} will be printed; otherwise, @code{nil} will be returned.
3847 @smallexample
3848 @group
3849 (defun type-of-animal (characteristic)
3850   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
3851 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
3852 then warn of a tiger."
3853   (if (equal characteristic 'fierce)
3854       (message "It's a tiger!")))
3855 @end group
3856 @end smallexample
3858 @need 1500
3859 @noindent
3860 If you are reading this inside of GNU Emacs, you can evaluate the
3861 function definition in the usual way to install it in Emacs, and then you
3862 can evaluate the following two expressions to see the results:
3864 @smallexample
3865 @group
3866 (type-of-animal 'fierce)
3868 (type-of-animal 'zebra)
3870 @end group
3871 @end smallexample
3873 @c Following sentences rewritten to prevent overfull hbox.
3874 @noindent
3875 When you evaluate @code{(type-of-animal 'fierce)}, you will see the
3876 following message printed in the echo area: @code{"It's a tiger!"}; and
3877 when you evaluate @code{(type-of-animal 'zebra)} you will see @code{nil}
3878 printed in the echo area.
3880 @node type-of-animal in detail
3881 @subsection The @code{type-of-animal} Function in Detail
3883 Let's look at the @code{type-of-animal} function in detail.
3885 The function definition for @code{type-of-animal} was written by filling
3886 the slots of two templates, one for a function definition as a whole, and
3887 a second for an @code{if} expression.
3889 @need 1250
3890 The template for every function that is not interactive is:
3892 @smallexample
3893 @group
3894 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
3895   "@var{documentation}@dots{}"
3896   @var{body}@dots{})
3897 @end group
3898 @end smallexample
3900 @need 800
3901 The parts of the function that match this template look like this:
3903 @smallexample
3904 @group
3905 (defun type-of-animal (characteristic)
3906   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
3907 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
3908 then warn of a tiger."
3909   @var{body: the} @code{if} @var{expression})
3910 @end group
3911 @end smallexample
3913 The name of function is @code{type-of-animal}; it is passed the value
3914 of one argument.  The argument list is followed by a multi-line
3915 documentation string.  The documentation string is included in the
3916 example because it is a good habit to write documentation string for
3917 every function definition.  The body of the function definition
3918 consists of the @code{if} expression.
3920 @need 800
3921 The template for an @code{if} expression looks like this:
3923 @smallexample
3924 @group
3925 (if @var{true-or-false-test}
3926     @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-true})
3927 @end group
3928 @end smallexample
3930 @need 1250
3931 In the @code{type-of-animal} function, the code for the @code{if}
3932 looks like this:
3934 @smallexample
3935 @group
3936 (if (equal characteristic 'fierce)
3937     (message "It's a tiger!")))
3938 @end group
3939 @end smallexample
3941 @need 800
3942 Here, the true-or-false-test is the expression:
3944 @smallexample
3945 (equal characteristic 'fierce)
3946 @end smallexample
3948 @noindent
3949 In Lisp, @code{equal} is a function that determines whether its first
3950 argument is equal to its second argument.  The second argument is the
3951 quoted symbol @code{'fierce} and the first argument is the value of the
3952 symbol @code{characteristic}---in other words, the argument passed to
3953 this function.
3955 In the first exercise of @code{type-of-animal}, the argument
3956 @code{fierce} is passed to @code{type-of-animal}.  Since @code{fierce}
3957 is equal to @code{fierce}, the expression, @code{(equal characteristic
3958 'fierce)}, returns a value of true.  When this happens, the @code{if}
3959 evaluates the second argument or then-part of the @code{if}:
3960 @code{(message "It's tiger!")}.
3962 On the other hand, in the second exercise of @code{type-of-animal}, the
3963 argument @code{zebra} is passed to @code{type-of-animal}.  @code{zebra}
3964 is not equal to @code{fierce}, so the then-part is not evaluated and
3965 @code{nil} is returned by the @code{if} expression.
3967 @node else
3968 @section If--then--else Expressions
3969 @cindex Else
3971 An @code{if} expression may have an optional third argument, called
3972 the @dfn{else-part}, for the case when the true-or-false-test returns
3973 false.  When this happens, the second argument or then-part of the
3974 overall @code{if} expression is @emph{not} evaluated, but the third or
3975 else-part @emph{is} evaluated.  You might think of this as the cloudy
3976 day alternative for the decision ``if it is warm and sunny, then go to
3977 the beach, else read a book!''.
3979 The word ``else'' is not written in the Lisp code; the else-part of an
3980 @code{if} expression comes after the then-part.  In the written Lisp, the
3981 else-part is usually written to start on a line of its own and is
3982 indented less than the then-part:
3984 @smallexample
3985 @group
3986 (if @var{true-or-false-test}
3987     @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-true}
3988   @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-false})
3989 @end group
3990 @end smallexample
3992 For example, the following @code{if} expression prints the message @samp{4
3993 is not greater than 5!} when you evaluate it in the usual way:
3995 @smallexample
3996 @group
3997 (if (> 4 5)                               ; @r{if-part}
3998     (message "4 falsely greater than 5!") ; @r{then-part}
3999   (message "4 is not greater than 5!"))   ; @r{else-part}
4000 @end group
4001 @end smallexample
4003 @noindent
4004 Note that the different levels of indentation make it easy to
4005 distinguish the then-part from the else-part.  (GNU Emacs has several
4006 commands that automatically indent @code{if} expressions correctly.
4007 @xref{Typing Lists, , GNU Emacs Helps You Type Lists}.)
4009 We can extend the @code{type-of-animal} function to include an
4010 else-part by simply incorporating an additional part to the @code{if}
4011 expression.
4013 @need 1500
4014 You can see the consequences of doing this if you evaluate the following
4015 version of the @code{type-of-animal} function definition to install it
4016 and then evaluate the two subsequent expressions to pass different
4017 arguments to the function.
4019 @smallexample
4020 @group
4021 (defun type-of-animal (characteristic)  ; @r{Second version.}
4022   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
4023 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
4024 then warn of a tiger;
4025 else say it's not fierce."
4026   (if (equal characteristic 'fierce)
4027       (message "It's a tiger!")
4028     (message "It's not fierce!")))
4029 @end group
4030 @end smallexample
4031 @sp 1
4033 @smallexample
4034 @group
4035 (type-of-animal 'fierce)
4037 (type-of-animal 'zebra)
4039 @end group
4040 @end smallexample
4042 @c Following sentence rewritten to prevent overfull hbox.
4043 @noindent
4044 When you evaluate @code{(type-of-animal 'fierce)}, you will see the
4045 following message printed in the echo area: @code{"It's a tiger!"}; but
4046 when you evaluate @code{(type-of-animal 'zebra)}, you will see
4047 @code{"It's not fierce!"}.
4049 (Of course, if the @var{characteristic} were @code{ferocious}, the
4050 message @code{"It's not fierce!"} would be printed; and it would be
4051 misleading!  When you write code, you need to take into account the
4052 possibility that some such argument will be tested by the @code{if}
4053 and write your program accordingly.)
4055 @node Truth & Falsehood
4056 @section Truth and Falsehood in Emacs Lisp
4057 @cindex Truth and falsehood in Emacs Lisp
4058 @cindex Falsehood and truth in Emacs Lisp
4059 @findex nil
4061 There is an important aspect to the truth test in an @code{if}
4062 expression.  So far, we have spoken of `true' and `false' as values of
4063 predicates as if they were new kinds of Emacs Lisp objects.  In fact,
4064 `false' is just our old friend @code{nil}.  Anything else---anything
4065 at all---is `true'.
4067 The expression that tests for truth is interpreted as @dfn{true}
4068 if the result of evaluating it is a value that is not @code{nil}.  In
4069 other words, the result of the test is considered true if the value
4070 returned is a number such as 47, a string such as @code{"hello"}, or a
4071 symbol (other than @code{nil}) such as @code{flowers}, or a list (so
4072 long as it is not empty), or even a buffer!
4074 @menu
4075 * nil explained::               @code{nil} has two meanings.
4076 @end menu
4078 @ifnottex
4079 @node nil explained
4080 @unnumberedsubsec An explanation of @code{nil}
4081 @end ifnottex
4083 Before illustrating a test for truth, we need an explanation of @code{nil}.
4085 In Emacs Lisp, the symbol @code{nil} has two meanings.  First, it means the
4086 empty list.  Second, it means false and is the value returned when a
4087 true-or-false-test tests false.  @code{nil} can be written as an empty
4088 list, @code{()}, or as @code{nil}.  As far as the Lisp interpreter is
4089 concerned, @code{()} and @code{nil} are the same.  Humans, however, tend
4090 to use @code{nil} for false and @code{()} for the empty list.
4092 In Emacs Lisp, any value that is not @code{nil}---is not the empty
4093 list---is considered true.  This means that if an evaluation returns
4094 something that is not an empty list, an @code{if} expression will test
4095 true.  For example, if a number is put in the slot for the test, it
4096 will be evaluated and will return itself, since that is what numbers
4097 do when evaluated.  In this conditional, the @code{if} expression will
4098 test true.  The expression tests false only when @code{nil}, an empty
4099 list, is returned by evaluating the expression.
4101 You can see this by evaluating the two expressions in the following examples.
4103 In the first example, the number 4 is evaluated as the test in the
4104 @code{if} expression and returns itself; consequently, the then-part
4105 of the expression is evaluated and returned: @samp{true} appears in
4106 the echo area.  In the second example, the @code{nil} indicates false;
4107 consequently, the else-part of the expression is evaluated and
4108 returned: @samp{false} appears in the echo area.
4110 @smallexample
4111 @group
4112 (if 4
4113     'true
4114   'false)
4115 @end group
4117 @group
4118 (if nil
4119     'true
4120   'false)
4121 @end group
4122 @end smallexample
4124 @need 1250
4125 Incidentally, if some other useful value is not available for a test that
4126 returns true, then the Lisp interpreter will return the symbol @code{t}
4127 for true.  For example, the expression @code{(> 5 4)} returns @code{t}
4128 when evaluated, as you can see by evaluating it in the usual way:
4130 @smallexample
4131 (> 5 4)
4132 @end smallexample
4134 @need 1250
4135 @noindent
4136 On the other hand, this function returns @code{nil} if the test is false.
4138 @smallexample
4139 (> 4 5)
4140 @end smallexample
4142 @node save-excursion
4143 @section @code{save-excursion}
4144 @findex save-excursion
4145 @cindex Region, what it is
4146 @cindex Preserving point, mark, and buffer
4147 @cindex Point, mark, buffer preservation
4148 @findex point
4149 @findex mark
4151 The @code{save-excursion} function is the third and final special form
4152 that we will discuss in this chapter.
4154 In Emacs Lisp programs used for editing, the @code{save-excursion}
4155 function is very common.  It saves the location of point and mark,
4156 executes the body of the function, and then restores point and mark to
4157 their previous positions if their locations were changed.  Its primary
4158 purpose is to keep the user from being surprised and disturbed by
4159 unexpected movement of point or mark.
4161 @menu
4162 * Point and mark::              A review of various locations.
4163 * Template for save-excursion::
4164 @end menu
4166 @ifnottex
4167 @node Point and mark
4168 @unnumberedsubsec Point and Mark
4169 @end ifnottex
4171 Before discussing @code{save-excursion}, however, it may be useful
4172 first to review what point and mark are in GNU Emacs.  @dfn{Point} is
4173 the current location of the cursor.  Wherever the cursor
4174 is, that is point.  More precisely, on terminals where the cursor
4175 appears to be on top of a character, point is immediately before the
4176 character.  In Emacs Lisp, point is an integer.  The first character in
4177 a buffer is number one, the second is number two, and so on.  The
4178 function @code{point} returns the current position of the cursor as a
4179 number.  Each buffer has its own value for point.
4181 The @dfn{mark} is another position in the buffer; its value can be set
4182 with a command such as @kbd{C-@key{SPC}} (@code{set-mark-command}).  If
4183 a mark has been set, you can use the command @kbd{C-x C-x}
4184 (@code{exchange-point-and-mark}) to cause the cursor to jump to the mark
4185 and set the mark to be the previous position of point.  In addition, if
4186 you set another mark, the position of the previous mark is saved in the
4187 mark ring.  Many mark positions can be saved this way.  You can jump the
4188 cursor to a saved mark by typing @kbd{C-u C-@key{SPC}} one or more
4189 times.
4191 The part of the buffer between point and mark is called @dfn{the
4192 region}.  Numerous commands work on the region, including
4193 @code{center-region}, @code{count-lines-region}, @code{kill-region}, and
4194 @code{print-region}.
4196 The @code{save-excursion} special form saves the locations of point and
4197 mark and restores those positions after the code within the body of the
4198 special form is evaluated by the Lisp interpreter.  Thus, if point were
4199 in the beginning of a piece of text and some code moved point to the end
4200 of the buffer, the @code{save-excursion} would put point back to where
4201 it was before, after the expressions in the body of the function were
4202 evaluated.
4204 In Emacs, a function frequently moves point as part of its internal
4205 workings even though a user would not expect this.  For example,
4206 @code{count-lines-region} moves point.  To prevent the user from being
4207 bothered by jumps that are both unexpected and (from the user's point of
4208 view) unnecessary, @code{save-excursion} is often used to keep point and
4209 mark in the location expected by the user.  The use of
4210 @code{save-excursion} is good housekeeping.
4212 To make sure the house stays clean, @code{save-excursion} restores the
4213 values of point and mark even if something goes wrong in the code inside
4214 of it (or, to be more precise and to use the proper jargon, ``in case of
4215 abnormal exit'').  This feature is very helpful.
4217 In addition to recording the values of point and mark,
4218 @code{save-excursion} keeps track of the current buffer, and restores
4219 it, too.  This means you can write code that will change the buffer and
4220 have @code{save-excursion} switch you back to the original buffer.
4221 This is how @code{save-excursion} is used in @code{append-to-buffer}.
4222 (@xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}}.)
4224 @node Template for save-excursion
4225 @subsection Template for a @code{save-excursion} Expression
4227 @need 800
4228 The template for code using @code{save-excursion} is simple:
4230 @smallexample
4231 @group
4232 (save-excursion
4233   @var{body}@dots{})
4234 @end group
4235 @end smallexample
4237 @noindent
4238 The body of the function is one or more expressions that will be
4239 evaluated in sequence by the Lisp interpreter.  If there is more than
4240 one expression in the body, the value of the last one will be returned
4241 as the value of the @code{save-excursion} function.  The other
4242 expressions in the body are evaluated only for their side effects; and
4243 @code{save-excursion} itself is used only for its side effect (which
4244 is restoring the positions of point and mark).
4246 @need 1250
4247 In more detail, the template for a @code{save-excursion} expression
4248 looks like this:
4250 @smallexample
4251 @group
4252 (save-excursion
4253   @var{first-expression-in-body}
4254   @var{second-expression-in-body}
4255   @var{third-expression-in-body}
4256    @dots{}
4257   @var{last-expression-in-body})
4258 @end group
4259 @end smallexample
4261 @noindent
4262 An expression, of course, may be a symbol on its own or a list.
4264 In Emacs Lisp code, a @code{save-excursion} expression often occurs
4265 within the body of a @code{let} expression.  It looks like this:
4267 @smallexample
4268 @group
4269 (let @var{varlist}
4270   (save-excursion
4271     @var{body}@dots{}))
4272 @end group
4273 @end smallexample
4275 @node Review
4276 @section Review
4278 In the last few chapters we have introduced a macro and a fair number
4279 of functions and special forms.  Here they are described in brief,
4280 along with a few similar functions that have not been mentioned yet.
4282 @table @code
4283 @item eval-last-sexp
4284 Evaluate the last symbolic expression before the current location of
4285 point.  The value is printed in the echo area unless the function is
4286 invoked with an argument; in that case, the output is printed in the
4287 current buffer.  This command is normally bound to @kbd{C-x C-e}.
4289 @item defun
4290 Define function.  This macro has up to five parts: the name, a
4291 template for the arguments that will be passed to the function,
4292 documentation, an optional interactive declaration, and the body of
4293 the definition.
4295 @need 1250
4296 For example, in an early version of Emacs, the function definition was
4297 as follows.  (It is slightly more complex now that it seeks the first
4298 non-whitespace character rather than the first visible character.)
4300 @smallexample
4301 @group
4302 (defun back-to-indentation ()
4303   "Move point to first visible character on line."
4304   (interactive)
4305   (beginning-of-line 1)
4306   (skip-chars-forward " \t"))
4307 @end group
4308 @end smallexample
4310 @ignore
4311 In GNU Emacs 22,
4313 (defun backward-to-indentation (&optional arg)
4314   "Move backward ARG lines and position at first nonblank character."
4315   (interactive "p")
4316   (forward-line (- (or arg 1)))
4317   (skip-chars-forward " \t"))
4319 (defun back-to-indentation ()
4320   "Move point to the first non-whitespace character on this line."
4321   (interactive)
4322   (beginning-of-line 1)
4323   (skip-syntax-forward " " (line-end-position))
4324   ;; Move back over chars that have whitespace syntax but have the p flag.
4325   (backward-prefix-chars))
4326 @end ignore
4328 @item interactive
4329 Declare to the interpreter that the function can be used
4330 interactively.  This special form may be followed by a string with one
4331 or more parts that pass the information to the arguments of the
4332 function, in sequence.  These parts may also tell the interpreter to
4333 prompt for information.  Parts of the string are separated by
4334 newlines, @samp{\n}.
4336 @need 1000
4337 Common code characters are:
4339 @table @code
4340 @item b
4341 The name of an existing buffer.
4343 @item f
4344 The name of an existing file.
4346 @item p
4347 The numeric prefix argument.  (Note that this `p' is lower case.)
4349 @item r
4350 Point and the mark, as two numeric arguments, smallest first.  This
4351 is the only code letter that specifies two successive arguments
4352 rather than one.
4353 @end table
4355 @xref{Interactive Codes, , Code Characters for @samp{interactive},
4356 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a complete list of
4357 code characters.
4359 @item let
4360 Declare that a list of variables is for use within the body of the
4361 @code{let} and give them an initial value, either @code{nil} or a
4362 specified value; then evaluate the rest of the expressions in the body
4363 of the @code{let} and return the value of the last one.  Inside the
4364 body of the @code{let}, the Lisp interpreter does not see the values of
4365 the variables of the same names that are bound outside of the
4366 @code{let}.
4368 @need 1250
4369 For example,
4371 @smallexample
4372 @group
4373 (let ((foo (buffer-name))
4374       (bar (buffer-size)))
4375   (message
4376    "This buffer is %s and has %d characters."
4377    foo bar))
4378 @end group
4379 @end smallexample
4381 @item save-excursion
4382 Record the values of point and mark and the current buffer before
4383 evaluating the body of this special form.  Restore the values of point
4384 and mark and buffer afterward.
4386 @need 1250
4387 For example,
4389 @smallexample
4390 @group
4391 (message "We are %d characters into this buffer."
4392          (- (point)
4393             (save-excursion
4394               (goto-char (point-min)) (point))))
4395 @end group
4396 @end smallexample
4398 @item if
4399 Evaluate the first argument to the function; if it is true, evaluate
4400 the second argument; else evaluate the third argument, if there is one.
4402 The @code{if} special form is called a @dfn{conditional}.  There are
4403 other conditionals in Emacs Lisp, but @code{if} is perhaps the most
4404 commonly used.
4406 @need 1250
4407 For example,
4409 @smallexample
4410 @group
4411 (if (= 22 emacs-major-version)
4412     (message "This is version 22 Emacs")
4413   (message "This is not version 22 Emacs"))
4414 @end group
4415 @end smallexample
4417 @need 1250
4418 @item <
4419 @itemx >
4420 @itemx <=
4421 @itemx >=
4422 The @code{<} function tests whether its first argument is smaller than
4423 its second argument.  A corresponding function, @code{>}, tests whether
4424 the first argument is greater than the second.  Likewise, @code{<=}
4425 tests whether the first argument is less than or equal to the second and
4426 @code{>=} tests whether the first argument is greater than or equal to
4427 the second.  In all cases, both arguments must be numbers or markers
4428 (markers indicate positions in buffers).
4430 @need 800
4431 @item =
4432 The @code{=} function tests whether two arguments, both numbers or
4433 markers, are equal.
4435 @need 1250
4436 @item equal
4437 @itemx eq
4438 Test whether two objects are the same.  @code{equal} uses one meaning
4439 of the word `same' and @code{eq} uses another:  @code{equal} returns
4440 true if the two objects have a similar structure and contents, such as
4441 two copies of the same book.  On the other hand, @code{eq}, returns
4442 true if both arguments are actually the same object.
4443 @findex equal
4444 @findex eq
4446 @need 1250
4447 @item string<
4448 @itemx string-lessp
4449 @itemx string=
4450 @itemx string-equal
4451 The @code{string-lessp} function tests whether its first argument is
4452 smaller than the second argument.  A shorter, alternative name for the
4453 same function (a @code{defalias}) is @code{string<}.
4455 The arguments to @code{string-lessp} must be strings or symbols; the
4456 ordering is lexicographic, so case is significant.  The print names of
4457 symbols are used instead of the symbols themselves.
4459 @cindex @samp{empty string} defined
4460 An empty string, @samp{""}, a string with no characters in it, is
4461 smaller than any string of characters.
4463 @code{string-equal} provides the corresponding test for equality.  Its
4464 shorter, alternative name is @code{string=}.  There are no string test
4465 functions that correspond to @var{>}, @code{>=}, or @code{<=}.
4467 @item message
4468 Print a message in the echo area. The first argument is a string that
4469 can contain @samp{%s}, @samp{%d}, or @samp{%c} to print the value of
4470 arguments that follow the string.  The argument used by @samp{%s} must
4471 be a string or a symbol; the argument used by @samp{%d} must be a
4472 number.  The argument used by @samp{%c} must be an @sc{ascii} code
4473 number; it will be printed as the character with that @sc{ascii} code.
4474 (Various other %-sequences have not been mentioned.)
4476 @item setq
4477 @itemx set
4478 The @code{setq} function sets the value of its first argument to the
4479 value of the second argument.  The first argument is automatically
4480 quoted by @code{setq}.  It does the same for succeeding pairs of
4481 arguments.  Another function, @code{set}, takes only two arguments and
4482 evaluates both of them before setting the value returned by its first
4483 argument to the value returned by its second argument.
4485 @item buffer-name
4486 Without an argument, return the name of the buffer, as a string.
4488 @item buffer-file-name
4489 Without an argument, return the name of the file the buffer is
4490 visiting.
4492 @item current-buffer
4493 Return the buffer in which Emacs is active; it may not be
4494 the buffer that is visible on the screen.
4496 @item other-buffer
4497 Return the most recently selected buffer (other than the buffer passed
4498 to @code{other-buffer} as an argument and other than the current
4499 buffer).
4501 @item switch-to-buffer
4502 Select a buffer for Emacs to be active in and display it in the current
4503 window so users can look at it.  Usually bound to @kbd{C-x b}.
4505 @item set-buffer
4506 Switch Emacs's attention to a buffer on which programs will run.  Don't
4507 alter what the window is showing.
4509 @item buffer-size
4510 Return the number of characters in the current buffer.
4512 @item point
4513 Return the value of the current position of the cursor, as an
4514 integer counting the number of characters from the beginning of the
4515 buffer.
4517 @item point-min
4518 Return the minimum permissible value of point in
4519 the current buffer.  This is 1, unless narrowing is in effect.
4521 @item point-max
4522 Return the value of the maximum permissible value of point in the
4523 current buffer.  This is the end of the buffer, unless narrowing is in
4524 effect.
4525 @end table
4527 @need 1500
4528 @node defun Exercises
4529 @section Exercises
4531 @itemize @bullet
4532 @item
4533 Write a non-interactive function that doubles the value of its
4534 argument, a number.  Make that function interactive.
4536 @item
4537 Write a function that tests whether the current value of
4538 @code{fill-column} is greater than the argument passed to the function,
4539 and if so, prints an appropriate message.
4540 @end itemize
4542 @node Buffer Walk Through
4543 @chapter A Few Buffer--Related Functions
4545 In this chapter we study in detail several of the functions used in GNU
4546 Emacs.  This is called a ``walk-through''.  These functions are used as
4547 examples of Lisp code, but are not imaginary examples; with the
4548 exception of the first, simplified function definition, these functions
4549 show the actual code used in GNU Emacs.  You can learn a great deal from
4550 these definitions.  The functions described here are all related to
4551 buffers.  Later, we will study other functions.
4553 @menu
4554 * Finding More::                How to find more information.
4555 * simplified-beginning-of-buffer::  Shows @code{goto-char},
4556                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
4557 * mark-whole-buffer::           Almost the same as @code{beginning-of-buffer}.
4558 * append-to-buffer::            Uses @code{save-excursion} and
4559                                 @code{insert-buffer-substring}.
4560 * Buffer Related Review::       Review.
4561 * Buffer Exercises::
4562 @end menu
4564 @node Finding More
4565 @section Finding More Information
4567 @findex describe-function, @r{introduced}
4568 @cindex Find function documentation
4569 In this walk-through, I will describe each new function as we come to
4570 it, sometimes in detail and sometimes briefly.  If you are interested,
4571 you can get the full documentation of any Emacs Lisp function at any
4572 time by typing @kbd{C-h f} and then the name of the function (and then
4573 @key{RET}).  Similarly, you can get the full documentation for a
4574 variable by typing @kbd{C-h v} and then the name of the variable (and
4575 then @key{RET}).
4577 @cindex Find source of function
4578 @c In version 22, tells location both of C and of Emacs Lisp
4579 Also, @code{describe-function} will tell you the location of the
4580 function definition.
4582 Put point into the name of the file that contains the function and
4583 press the @key{RET} key.  In this case, @key{RET} means
4584 @code{push-button} rather than `return' or `enter'.  Emacs will take
4585 you directly to the function definition.
4587 @ignore
4588 Not In version 22
4590 If you move point over the file name and press
4591 the @key{RET} key, which in this case means @code{help-follow} rather
4592 than `return' or `enter', Emacs will take you directly to the function
4593 definition.
4594 @end ignore
4596 More generally, if you want to see a function in its original source
4597 file, you can use the @code{find-tag} function to jump to it.
4598 @code{find-tag} works with a wide variety of languages, not just
4599 Lisp, and C, and it works with non-programming text as well.  For
4600 example, @code{find-tag} will jump to the various nodes in the
4601 Texinfo source file of this document.
4602 The @code{find-tag} function depends on `tags tables' that record
4603 the locations of the functions, variables, and other items to which
4604 @code{find-tag} jumps.
4606 To use the @code{find-tag} command, type @kbd{M-.}  (i.e., press the
4607 period key while holding down the @key{META} key, or else type the
4608 @key{ESC} key and then type the period key), and then, at the prompt,
4609 type in the name of the function whose source code you want to see,
4610 such as @code{mark-whole-buffer}, and then type @key{RET}.  Emacs will
4611 switch buffers and display the source code for the function on your
4612 screen.  To switch back to your current buffer, type @kbd{C-x b
4613 @key{RET}}.  (On some keyboards, the @key{META} key is labeled
4614 @key{ALT}.)
4616 @c !!! 22.1.1 tags table location in this paragraph
4617 @cindex TAGS table, specifying
4618 @findex find-tag
4619 Depending on how the initial default values of your copy of Emacs are
4620 set, you may also need to specify the location of your `tags table',
4621 which is a file called @file{TAGS}.  For example, if you are
4622 interested in Emacs sources, the tags table you will most likely want,
4623 if it has already been created for you, will be in a subdirectory of
4624 the @file{/usr/local/share/emacs/} directory; thus you would use the
4625 @code{M-x visit-tags-table} command and specify a pathname such as
4626 @file{/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/TAGS}.  If the tags table
4627 has not already been created, you will have to create it yourself.  It
4628 will be in a file such as @file{/usr/local/src/emacs/src/TAGS}.
4630 @need 1250
4631 To create a @file{TAGS} file in a specific directory, switch to that
4632 directory in Emacs using @kbd{M-x cd} command, or list the directory
4633 with @kbd{C-x d} (@code{dired}).  Then run the compile command, with
4634 @w{@code{etags *.el}} as the command to execute:
4636 @smallexample
4637 M-x compile RET etags *.el RET
4638 @end smallexample
4640 For more information, see @ref{etags, , Create Your Own @file{TAGS} File}.
4642 After you become more familiar with Emacs Lisp, you will find that you will
4643 frequently use @code{find-tag} to navigate your way around source code;
4644 and you will create your own @file{TAGS} tables.
4646 @cindex Library, as term for `file'
4647 Incidentally, the files that contain Lisp code are conventionally
4648 called @dfn{libraries}.  The metaphor is derived from that of a
4649 specialized library, such as a law library or an engineering library,
4650 rather than a general library.  Each library, or file, contains
4651 functions that relate to a particular topic or activity, such as
4652 @file{abbrev.el} for handling abbreviations and other typing
4653 shortcuts, and @file{help.el} for on-line help.  (Sometimes several
4654 libraries provide code for a single activity, as the various
4655 @file{rmail@dots{}} files provide code for reading electronic mail.)
4656 In @cite{The GNU Emacs Manual}, you will see sentences such as ``The
4657 @kbd{C-h p} command lets you search the standard Emacs Lisp libraries
4658 by topic keywords.''
4660 @node simplified-beginning-of-buffer
4661 @section A Simplified @code{beginning-of-buffer} Definition
4662 @findex simplified-beginning-of-buffer
4664 The @code{beginning-of-buffer} command is a good function to start with
4665 since you are likely to be familiar with it and it is easy to
4666 understand.  Used as an interactive command, @code{beginning-of-buffer}
4667 moves the cursor to the beginning of the buffer, leaving the mark at the
4668 previous position.  It is generally bound to @kbd{M-<}.
4670 In this section, we will discuss a shortened version of the function
4671 that shows how it is most frequently used.  This shortened function
4672 works as written, but it does not contain the code for a complex option.
4673 In another section, we will describe the entire function.
4674 (@xref{beginning-of-buffer, , Complete Definition of
4675 @code{beginning-of-buffer}}.)
4677 Before looking at the code, let's consider what the function
4678 definition has to contain: it must include an expression that makes
4679 the function interactive so it can be called by typing @kbd{M-x
4680 beginning-of-buffer} or by typing a keychord such as @kbd{M-<}; it
4681 must include code to leave a mark at the original position in the
4682 buffer; and it must include code to move the cursor to the beginning
4683 of the buffer.
4685 @need 1250
4686 Here is the complete text of the shortened version of the function:
4688 @smallexample
4689 @group
4690 (defun simplified-beginning-of-buffer ()
4691   "Move point to the beginning of the buffer;
4692 leave mark at previous position."
4693   (interactive)
4694   (push-mark)
4695   (goto-char (point-min)))
4696 @end group
4697 @end smallexample
4699 Like all function definitions, this definition has five parts following
4700 the macro @code{defun}:
4702 @enumerate
4703 @item
4704 The name: in this example, @code{simplified-beginning-of-buffer}.
4706 @item
4707 A list of the arguments: in this example, an empty list, @code{()},
4709 @item
4710 The documentation string.
4712 @item
4713 The interactive expression.
4715 @item
4716 The body.
4717 @end enumerate
4719 @noindent
4720 In this function definition, the argument list is empty; this means that
4721 this function does not require any arguments.  (When we look at the
4722 definition for the complete function, we will see that it may be passed
4723 an optional argument.)
4725 The interactive expression tells Emacs that the function is intended to
4726 be used interactively.  In this example, @code{interactive} does not have
4727 an argument because @code{simplified-beginning-of-buffer} does not
4728 require one.
4730 @need 800
4731 The body of the function consists of the two lines:
4733 @smallexample
4734 @group
4735 (push-mark)
4736 (goto-char (point-min))
4737 @end group
4738 @end smallexample
4740 The first of these lines is the expression, @code{(push-mark)}.  When
4741 this expression is evaluated by the Lisp interpreter, it sets a mark at
4742 the current position of the cursor, wherever that may be.  The position
4743 of this mark is saved in the mark ring.
4745 The next line is @code{(goto-char (point-min))}.  This expression
4746 jumps the cursor to the minimum point in the buffer, that is, to the
4747 beginning of the buffer (or to the beginning of the accessible portion
4748 of the buffer if it is narrowed.  @xref{Narrowing & Widening, ,
4749 Narrowing and Widening}.)
4751 The @code{push-mark} command sets a mark at the place where the cursor
4752 was located before it was moved to the beginning of the buffer by the
4753 @code{(goto-char (point-min))} expression.  Consequently, you can, if
4754 you wish, go back to where you were originally by typing @kbd{C-x C-x}.
4756 That is all there is to the function definition!
4758 @findex describe-function
4759 When you are reading code such as this and come upon an unfamiliar
4760 function, such as @code{goto-char}, you can find out what it does by
4761 using the @code{describe-function} command.  To use this command, type
4762 @kbd{C-h f} and then type in the name of the function and press
4763 @key{RET}.  The @code{describe-function} command will print the
4764 function's documentation string in a @file{*Help*} window.  For
4765 example, the documentation for @code{goto-char} is:
4767 @smallexample
4768 @group
4769 Set point to POSITION, a number or marker.
4770 Beginning of buffer is position (point-min), end is (point-max).
4771 @end group
4772 @end smallexample
4774 @noindent
4775 The function's one argument is the desired position.
4777 @noindent
4778 (The prompt for @code{describe-function} will offer you the symbol
4779 under or preceding the cursor, so you can save typing by positioning
4780 the cursor right over or after the function and then typing @kbd{C-h f
4781 @key{RET}}.)
4783 The @code{end-of-buffer} function definition is written in the same way as
4784 the @code{beginning-of-buffer} definition except that the body of the
4785 function contains the expression @code{(goto-char (point-max))} in place
4786 of @code{(goto-char (point-min))}.
4788 @node mark-whole-buffer
4789 @section The Definition of @code{mark-whole-buffer}
4790 @findex mark-whole-buffer
4792 The @code{mark-whole-buffer} function is no harder to understand than the
4793 @code{simplified-beginning-of-buffer} function.  In this case, however,
4794 we will look at the complete function, not a shortened version.
4796 The @code{mark-whole-buffer} function is not as commonly used as the
4797 @code{beginning-of-buffer} function, but is useful nonetheless: it
4798 marks a whole buffer as a region by putting point at the beginning and
4799 a mark at the end of the buffer.  It is generally bound to @kbd{C-x
4802 @menu
4803 * mark-whole-buffer overview::
4804 * Body of mark-whole-buffer::   Only three lines of code.
4805 @end menu
4807 @ifnottex
4808 @node mark-whole-buffer overview
4809 @unnumberedsubsec An overview of @code{mark-whole-buffer}
4810 @end ifnottex
4812 @need 1250
4813 In GNU Emacs 22, the code for the complete function looks like this:
4815 @smallexample
4816 @group
4817 (defun mark-whole-buffer ()
4818   "Put point at beginning and mark at end of buffer.
4819 You probably should not use this function in Lisp programs;
4820 it is usually a mistake for a Lisp function to use any subroutine
4821 that uses or sets the mark."
4822   (interactive)
4823   (push-mark (point))
4824   (push-mark (point-max) nil t)
4825   (goto-char (point-min)))
4826 @end group
4827 @end smallexample
4829 @need 1250
4830 Like all other functions, the @code{mark-whole-buffer} function fits
4831 into the template for a function definition.  The template looks like
4832 this:
4834 @smallexample
4835 @group
4836 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
4837   "@var{documentation}@dots{}"
4838   (@var{interactive-expression}@dots{})
4839   @var{body}@dots{})
4840 @end group
4841 @end smallexample
4843 Here is how the function works: the name of the function is
4844 @code{mark-whole-buffer}; it is followed by an empty argument list,
4845 @samp{()}, which means that the function does not require arguments.
4846 The documentation comes next.
4848 The next line is an @code{(interactive)} expression that tells Emacs
4849 that the function will be used interactively.  These details are similar
4850 to the @code{simplified-beginning-of-buffer} function described in the
4851 previous section.
4853 @need 1250
4854 @node Body of mark-whole-buffer
4855 @subsection Body of @code{mark-whole-buffer}
4857 The body of the @code{mark-whole-buffer} function consists of three
4858 lines of code:
4860 @c GNU Emacs 22
4861 @smallexample
4862 @group
4863 (push-mark (point))
4864 (push-mark (point-max) nil t)
4865 (goto-char (point-min))
4866 @end group
4867 @end smallexample
4869 The first of these lines is the expression, @code{(push-mark (point))}.
4871 This line does exactly the same job as the first line of the body of
4872 the @code{simplified-beginning-of-buffer} function, which is written
4873 @code{(push-mark)}.  In both cases, the Lisp interpreter sets a mark
4874 at the current position of the cursor.
4876 I don't know why the expression in @code{mark-whole-buffer} is written
4877 @code{(push-mark (point))} and the expression in
4878 @code{beginning-of-buffer} is written @code{(push-mark)}.  Perhaps
4879 whoever wrote the code did not know that the arguments for
4880 @code{push-mark} are optional and that if @code{push-mark} is not
4881 passed an argument, the function automatically sets mark at the
4882 location of point by default.  Or perhaps the expression was written
4883 so as to parallel the structure of the next line.  In any case, the
4884 line causes Emacs to determine the position of point and set a mark
4885 there.
4887 In earlier versions of GNU Emacs, the next line of
4888 @code{mark-whole-buffer} was @code{(push-mark (point-max))}.  This
4889 expression sets a mark at the point in the buffer that has the highest
4890 number.  This will be the end of the buffer (or, if the buffer is
4891 narrowed, the end of the accessible portion of the buffer.
4892 @xref{Narrowing & Widening, , Narrowing and Widening}, for more about
4893 narrowing.)  After this mark has been set, the previous mark, the one
4894 set at point, is no longer set, but Emacs remembers its position, just
4895 as all other recent marks are always remembered.  This means that you
4896 can, if you wish, go back to that position by typing @kbd{C-u
4897 C-@key{SPC}} twice.
4899 @need 1250
4900 In GNU Emacs 22, the @code{(point-max)} is slightly more complicated.
4901 The line reads
4903 @smallexample
4904 (push-mark (point-max) nil t)
4905 @end smallexample
4907 @noindent
4908 The expression works nearly the same as before.  It sets a mark at the
4909 highest numbered place in the buffer that it can.  However, in this
4910 version, @code{push-mark} has two additional arguments.  The second
4911 argument to @code{push-mark} is @code{nil}.  This tells the function
4912 it @emph{should} display a message that says `Mark set' when it pushes
4913 the mark.  The third argument is @code{t}.  This tells
4914 @code{push-mark} to activate the mark when Transient Mark mode is
4915 turned on.  Transient Mark mode highlights the currently active
4916 region.  It is often turned off.
4918 Finally, the last line of the function is @code{(goto-char
4919 (point-min)))}.  This is written exactly the same way as it is written
4920 in @code{beginning-of-buffer}.  The expression moves the cursor to
4921 the minimum point in the buffer, that is, to the beginning of the buffer
4922 (or to the beginning of the accessible portion of the buffer).  As a
4923 result of this, point is placed at the beginning of the buffer and mark
4924 is set at the end of the buffer.  The whole buffer is, therefore, the
4925 region.
4927 @node append-to-buffer
4928 @section The Definition of @code{append-to-buffer}
4929 @findex append-to-buffer
4931 The @code{append-to-buffer} command is more complex than the
4932 @code{mark-whole-buffer} command.  What it does is copy the region
4933 (that is, the part of the buffer between point and mark) from the
4934 current buffer to a specified buffer.
4936 @menu
4937 * append-to-buffer overview::
4938 * append interactive::          A two part interactive expression.
4939 * append-to-buffer body::       Incorporates a @code{let} expression.
4940 * append save-excursion::       How the @code{save-excursion} works.
4941 @end menu
4943 @ifnottex
4944 @node append-to-buffer overview
4945 @unnumberedsubsec An Overview of @code{append-to-buffer}
4946 @end ifnottex
4948 @findex insert-buffer-substring
4949 The @code{append-to-buffer} command uses the
4950 @code{insert-buffer-substring} function to copy the region.
4951 @code{insert-buffer-substring} is described by its name: it takes a
4952 string of characters from part of a buffer, a ``substring'', and
4953 inserts them into another buffer.
4955 Most of @code{append-to-buffer} is
4956 concerned with setting up the conditions for
4957 @code{insert-buffer-substring} to work: the code must specify both the
4958 buffer to which the text will go, the window it comes from and goes
4959 to, and the region that will be copied.
4961 @need 1250
4962 Here is the complete text of the function:
4964 @smallexample
4965 @group
4966 (defun append-to-buffer (buffer start end)
4967   "Append to specified buffer the text of the region.
4968 It is inserted into that buffer before its point.
4969 @end group
4971 @group
4972 When calling from a program, give three arguments:
4973 BUFFER (or buffer name), START and END.
4974 START and END specify the portion of the current buffer to be copied."
4975   (interactive
4976    (list (read-buffer "Append to buffer: " (other-buffer
4977                                             (current-buffer) t))
4978          (region-beginning) (region-end)))
4979 @end group
4980 @group
4981   (let ((oldbuf (current-buffer)))
4982     (save-excursion
4983       (let* ((append-to (get-buffer-create buffer))
4984              (windows (get-buffer-window-list append-to t t))
4985              point)
4986         (set-buffer append-to)
4987         (setq point (point))
4988         (barf-if-buffer-read-only)
4989         (insert-buffer-substring oldbuf start end)
4990         (dolist (window windows)
4991           (when (= (window-point window) point)
4992             (set-window-point window (point))))))))
4993 @end group
4994 @end smallexample
4996 The function can be understood by looking at it as a series of
4997 filled-in templates.
4999 The outermost template is for the function definition.  In this
5000 function, it looks like this (with several slots filled in):
5002 @smallexample
5003 @group
5004 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5005   "@var{documentation}@dots{}"
5006   (interactive @dots{})
5007   @var{body}@dots{})
5008 @end group
5009 @end smallexample
5011 The first line of the function includes its name and three arguments.
5012 The arguments are the @code{buffer} to which the text will be copied, and
5013 the @code{start} and @code{end} of the region in the current buffer that
5014 will be copied.
5016 The next part of the function is the documentation, which is clear and
5017 complete.  As is conventional, the three arguments are written in
5018 upper case so you will notice them easily.  Even better, they are
5019 described in the same order as in the argument list.
5021 Note that the documentation distinguishes between a buffer and its
5022 name.  (The function can handle either.)
5024 @node append interactive
5025 @subsection The @code{append-to-buffer} Interactive Expression
5027 Since the @code{append-to-buffer} function will be used interactively,
5028 the function must have an @code{interactive} expression.  (For a
5029 review of @code{interactive}, see @ref{Interactive, , Making a
5030 Function Interactive}.)  The expression reads as follows:
5032 @smallexample
5033 @group
5034 (interactive
5035  (list (read-buffer
5036         "Append to buffer: "
5037         (other-buffer (current-buffer) t))
5038        (region-beginning)
5039        (region-end)))
5040 @end group
5041 @end smallexample
5043 @noindent
5044 This expression is not one with letters standing for parts, as
5045 described earlier.  Instead, it starts a list with these parts:
5047 The first part of the list is an expression to read the name of a
5048 buffer and return it as a string.  That is @code{read-buffer}.  The
5049 function requires a prompt as its first argument, @samp{"Append to
5050 buffer: "}.  Its second argument tells the command what value to
5051 provide if you don't specify anything.
5053 In this case that second argument is an expression containing the
5054 function @code{other-buffer}, an exception, and a @samp{t}, standing
5055 for true.
5057 The first argument to @code{other-buffer}, the exception, is yet
5058 another function, @code{current-buffer}.  That is not going to be
5059 returned.  The second argument is the symbol for true, @code{t}. that
5060 tells @code{other-buffer} that it may show visible buffers (except in
5061 this case, it will not show the current buffer, which makes sense).
5063 @need 1250
5064 The expression looks like this:
5066 @smallexample
5067 (other-buffer (current-buffer) t)
5068 @end smallexample
5070 The second and third arguments to the @code{list} expression are
5071 @code{(region-beginning)} and @code{(region-end)}.  These two
5072 functions specify the beginning and end of the text to be appended.
5074 @need 1250
5075 Originally, the command used the letters @samp{B} and @samp{r}.
5076 The whole @code{interactive} expression looked like this:
5078 @smallexample
5079 (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
5080 @end smallexample
5082 @noindent
5083 But when that was done, the default value of the buffer switched to
5084 was invisible.  That was not wanted.
5086 (The prompt was separated from the second argument with a newline,
5087 @samp{\n}.  It was followed by an @samp{r} that told Emacs to bind the
5088 two arguments that follow the symbol @code{buffer} in the function's
5089 argument list (that is, @code{start} and @code{end}) to the values of
5090 point and mark.  That argument worked fine.)
5092 @node append-to-buffer body
5093 @subsection The Body of @code{append-to-buffer}
5095 @ignore
5096 in GNU Emacs 22   in    /usr/local/src/emacs/lisp/simple.el
5098 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5099   "Append to specified buffer the text of the region.
5100 It is inserted into that buffer before its point.
5102 When calling from a program, give three arguments:
5103 BUFFER (or buffer name), START and END.
5104 START and END specify the portion of the current buffer to be copied."
5105   (interactive
5106    (list (read-buffer "Append to buffer: " (other-buffer (current-buffer) t))
5107          (region-beginning) (region-end)))
5108   (let ((oldbuf (current-buffer)))
5109     (save-excursion
5110       (let* ((append-to (get-buffer-create buffer))
5111              (windows (get-buffer-window-list append-to t t))
5112              point)
5113         (set-buffer append-to)
5114         (setq point (point))
5115         (barf-if-buffer-read-only)
5116         (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5117         (dolist (window windows)
5118           (when (= (window-point window) point)
5119             (set-window-point window (point))))))))
5120 @end ignore
5122 The body of the @code{append-to-buffer} function begins with @code{let}.
5124 As we have seen before (@pxref{let, , @code{let}}), the purpose of a
5125 @code{let} expression is to create and give initial values to one or
5126 more variables that will only be used within the body of the
5127 @code{let}.  This means that such a variable will not be confused with
5128 any variable of the same name outside the @code{let} expression.
5130 We can see how the @code{let} expression fits into the function as a
5131 whole by showing a template for @code{append-to-buffer} with the
5132 @code{let} expression in outline:
5134 @smallexample
5135 @group
5136 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5137   "@var{documentation}@dots{}"
5138   (interactive @dots{})
5139   (let ((@var{variable} @var{value}))
5140         @var{body}@dots{})
5141 @end group
5142 @end smallexample
5144 The @code{let} expression has three elements:
5146 @enumerate
5147 @item
5148 The symbol @code{let};
5150 @item
5151 A varlist containing, in this case, a single two-element list,
5152 @code{(@var{variable} @var{value})};
5154 @item
5155 The body of the @code{let} expression.
5156 @end enumerate
5158 @need 800
5159 In the @code{append-to-buffer} function, the varlist looks like this:
5161 @smallexample
5162 (oldbuf (current-buffer))
5163 @end smallexample
5165 @noindent
5166 In this part of the @code{let} expression, the one variable,
5167 @code{oldbuf}, is bound to the value returned by the
5168 @code{(current-buffer)} expression.  The variable, @code{oldbuf}, is
5169 used to keep track of the buffer in which you are working and from
5170 which you will copy.
5172 The element or elements of a varlist are surrounded by a set of
5173 parentheses so the Lisp interpreter can distinguish the varlist from
5174 the body of the @code{let}.  As a consequence, the two-element list
5175 within the varlist is surrounded by a circumscribing set of parentheses.
5176 The line looks like this:
5178 @smallexample
5179 @group
5180 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5181   @dots{} )
5182 @end group
5183 @end smallexample
5185 @noindent
5186 The two parentheses before @code{oldbuf} might surprise you if you did
5187 not realize that the first parenthesis before @code{oldbuf} marks the
5188 boundary of the varlist and the second parenthesis marks the beginning
5189 of the two-element list, @code{(oldbuf (current-buffer))}.
5191 @node append save-excursion
5192 @subsection @code{save-excursion} in @code{append-to-buffer}
5194 The body of the @code{let} expression in @code{append-to-buffer}
5195 consists of a @code{save-excursion} expression.
5197 The @code{save-excursion} function saves the locations of point and
5198 mark, and restores them to those positions after the expressions in the
5199 body of the @code{save-excursion} complete execution.  In addition,
5200 @code{save-excursion} keeps track of the original buffer, and
5201 restores it.  This is how @code{save-excursion} is used in
5202 @code{append-to-buffer}.
5204 @need 1500
5205 @cindex Indentation for formatting
5206 @cindex Formatting convention
5207 Incidentally, it is worth noting here that a Lisp function is normally
5208 formatted so that everything that is enclosed in a multi-line spread is
5209 indented more to the right than the first symbol.  In this function
5210 definition, the @code{let} is indented more than the @code{defun}, and
5211 the @code{save-excursion} is indented more than the @code{let}, like
5212 this:
5214 @smallexample
5215 @group
5216 (defun @dots{}
5217   @dots{}
5218   @dots{}
5219   (let@dots{}
5220     (save-excursion
5221       @dots{}
5222 @end group
5223 @end smallexample
5225 @need 1500
5226 @noindent
5227 This formatting convention makes it easy to see that the lines in
5228 the body of the @code{save-excursion} are enclosed by the parentheses
5229 associated with @code{save-excursion}, just as the
5230 @code{save-excursion} itself is enclosed by the parentheses associated
5231 with the @code{let}:
5233 @smallexample
5234 @group
5235 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5236   (save-excursion
5237     @dots{}
5238     (set-buffer @dots{})
5239     (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5240     @dots{}))
5241 @end group
5242 @end smallexample
5244 @need 1200
5245 The use of the @code{save-excursion} function can be viewed as a process
5246 of filling in the slots of a template:
5248 @smallexample
5249 @group
5250 (save-excursion
5251   @var{first-expression-in-body}
5252   @var{second-expression-in-body}
5253    @dots{}
5254   @var{last-expression-in-body})
5255 @end group
5256 @end smallexample
5258 @need 1200
5259 @noindent
5260 In this function, the body of the @code{save-excursion} contains only
5261 one expression, the @code{let*} expression.  You know about a
5262 @code{let} function.  The @code{let*} function is different.  It has a
5263 @samp{*} in its name.  It enables Emacs to set each variable in its
5264 varlist in sequence, one after another.
5266 Its critical feature is that variables later in the varlist can make
5267 use of the values to which Emacs set variables earlier in the varlist.
5268 @xref{fwd-para let, , The @code{let*} expression}.
5270 We will skip functions like @code{let*} and focus on two: the
5271 @code{set-buffer} function and the @code{insert-buffer-substring}
5272 function.
5274 @need 1250
5275 In the old days, the @code{set-buffer} expression was simply
5277 @smallexample
5278 (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5279 @end smallexample
5281 @need 1250
5282 @noindent
5283 but now it is
5285 @smallexample
5286 (set-buffer append-to)
5287 @end smallexample
5289 @noindent
5290 @code{append-to} is bound to @code{(get-buffer-create buffer)} earlier
5291 on in the @code{let*} expression.  That extra binding would not be
5292 necessary except for that @code{append-to} is used later in the
5293 varlist as an argument to @code{get-buffer-window-list}.
5295 @ignore
5296 in GNU Emacs 22
5298   (let ((oldbuf (current-buffer)))
5299     (save-excursion
5300       (let* ((append-to (get-buffer-create buffer))
5301              (windows (get-buffer-window-list append-to t t))
5302              point)
5303         (set-buffer append-to)
5304         (setq point (point))
5305         (barf-if-buffer-read-only)
5306         (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5307         (dolist (window windows)
5308           (when (= (window-point window) point)
5309             (set-window-point window (point))))))))
5310 @end ignore
5312 The @code{append-to-buffer} function definition inserts text from the
5313 buffer in which you are currently to a named buffer.  It happens that
5314 @code{insert-buffer-substring} copies text from another buffer to the
5315 current buffer, just the reverse---that is why the
5316 @code{append-to-buffer} definition starts out with a @code{let} that
5317 binds the local symbol @code{oldbuf} to the value returned by
5318 @code{current-buffer}.
5320 @need 1250
5321 The @code{insert-buffer-substring} expression looks like this:
5323 @smallexample
5324 (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5325 @end smallexample
5327 @noindent
5328 The @code{insert-buffer-substring} function copies a string
5329 @emph{from} the buffer specified as its first argument and inserts the
5330 string into the present buffer.  In this case, the argument to
5331 @code{insert-buffer-substring} is the value of the variable created
5332 and bound by the @code{let}, namely the value of @code{oldbuf}, which
5333 was the current buffer when you gave the @code{append-to-buffer}
5334 command.
5336 After @code{insert-buffer-substring} has done its work,
5337 @code{save-excursion} will restore the action to the original buffer
5338 and @code{append-to-buffer} will have done its job.
5340 @need 800
5341 Written in skeletal form, the workings of the body look like this:
5343 @smallexample
5344 @group
5345 (let (@var{bind-}@code{oldbuf}@var{-to-value-of-}@code{current-buffer})
5346   (save-excursion                       ; @r{Keep track of buffer.}
5347     @var{change-buffer}
5348     @var{insert-substring-from-}@code{oldbuf}@var{-into-buffer})
5350   @var{change-back-to-original-buffer-when-finished}
5351 @var{let-the-local-meaning-of-}@code{oldbuf}@var{-disappear-when-finished}
5352 @end group
5353 @end smallexample
5355 In summary, @code{append-to-buffer} works as follows: it saves the
5356 value of the current buffer in the variable called @code{oldbuf}.  It
5357 gets the new buffer (creating one if need be) and switches Emacs's
5358 attention to it.  Using the value of @code{oldbuf}, it inserts the
5359 region of text from the old buffer into the new buffer; and then using
5360 @code{save-excursion}, it brings you back to your original buffer.
5362 In looking at @code{append-to-buffer}, you have explored a fairly
5363 complex function.  It shows how to use @code{let} and
5364 @code{save-excursion}, and how to change to and come back from another
5365 buffer.  Many function definitions use @code{let},
5366 @code{save-excursion}, and @code{set-buffer} this way.
5368 @node Buffer Related Review
5369 @section Review
5371 Here is a brief summary of the various functions discussed in this chapter.
5373 @table @code
5374 @item describe-function
5375 @itemx describe-variable
5376 Print the documentation for a function or variable.
5377 Conventionally bound to @kbd{C-h f} and @kbd{C-h v}.
5379 @item find-tag
5380 Find the file containing the source for a function or variable and
5381 switch buffers to it, positioning point at the beginning of the item.
5382 Conventionally bound to @kbd{M-.} (that's a period following the
5383 @key{META} key).
5385 @item save-excursion
5386 Save the location of point and mark and restore their values after the
5387 arguments to @code{save-excursion} have been evaluated.  Also, remember
5388 the current buffer and return to it.
5390 @item push-mark
5391 Set mark at a location and record the value of the previous mark on the
5392 mark ring.  The mark is a location in the buffer that will keep its
5393 relative position even if text is added to or removed from the buffer.
5395 @item goto-char
5396 Set point to the location specified by the value of the argument, which
5397 can be a number, a marker,  or an expression that returns the number of
5398 a position, such as @code{(point-min)}.
5400 @item insert-buffer-substring
5401 Copy a region of text from a buffer that is passed to the function as
5402 an argument and insert the region into the current buffer.
5404 @item mark-whole-buffer
5405 Mark the whole buffer as a region.  Normally bound to @kbd{C-x h}.
5407 @item set-buffer
5408 Switch the attention of Emacs to another buffer, but do not change the
5409 window being displayed.  Used when the program rather than a human is
5410 to work on a different buffer.
5412 @item get-buffer-create
5413 @itemx get-buffer
5414 Find a named buffer or create one if a buffer of that name does not
5415 exist.  The @code{get-buffer} function returns @code{nil} if the named
5416 buffer does not exist.
5417 @end table
5419 @need 1500
5420 @node Buffer Exercises
5421 @section Exercises
5423 @itemize @bullet
5424 @item
5425 Write your own @code{simplified-end-of-buffer} function definition;
5426 then test it to see whether it works.
5428 @item
5429 Use @code{if} and @code{get-buffer} to write a function that prints a
5430 message telling you whether a buffer exists.
5432 @item
5433 Using @code{find-tag}, find the source for the @code{copy-to-buffer}
5434 function.
5435 @end itemize
5437 @node More Complex
5438 @chapter A Few More Complex Functions
5440 In this chapter, we build on what we have learned in previous chapters
5441 by looking at more complex functions.  The @code{copy-to-buffer}
5442 function illustrates use of two @code{save-excursion} expressions in
5443 one definition, while the @code{insert-buffer} function illustrates
5444 use of an asterisk in an @code{interactive} expression, use of
5445 @code{or}, and the important distinction between a name and the object
5446 to which the name refers.
5448 @menu
5449 * copy-to-buffer::              With @code{set-buffer}, @code{get-buffer-create}.
5450 * insert-buffer::               Read-only, and with @code{or}.
5451 * beginning-of-buffer::         Shows @code{goto-char},
5452                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
5453 * Second Buffer Related Review::
5454 * optional Exercise::
5455 @end menu
5457 @node copy-to-buffer
5458 @section The Definition of @code{copy-to-buffer}
5459 @findex copy-to-buffer
5461 After understanding how @code{append-to-buffer} works, it is easy to
5462 understand @code{copy-to-buffer}.  This function copies text into a
5463 buffer, but instead of adding to the second buffer, it replaces all the
5464 previous text in the second buffer.
5466 @need 800
5467 The body of @code{copy-to-buffer} looks like this,
5469 @smallexample
5470 @group
5471 @dots{}
5472 (interactive "BCopy to buffer: \nr")
5473 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5474   (with-current-buffer (get-buffer-create buffer)
5475     (barf-if-buffer-read-only)
5476     (erase-buffer)
5477     (save-excursion
5478       (insert-buffer-substring oldbuf start end)))))
5479 @end group
5480 @end smallexample
5482 The @code{copy-to-buffer} function has a simpler @code{interactive}
5483 expression than @code{append-to-buffer}.
5485 @need 800
5486 The definition then says
5488 @smallexample
5489 (with-current-buffer (get-buffer-create buffer) @dots{}
5490 @end smallexample
5492 First, look at the earliest inner expression; that is evaluated first.
5493 That expression starts with @code{get-buffer-create buffer}.  The
5494 function tells the computer to use the buffer with the name specified
5495 as the one to which you are copying, or if such a buffer does not
5496 exist, to create it.  Then, the @code{with-current-buffer} function
5497 evaluates its body with that buffer temporarily current.
5499 (This demonstrates another way to shift the computer's attention but
5500 not the user's.  The @code{append-to-buffer} function showed how to do
5501 the same with @code{save-excursion} and @code{set-buffer}.
5502 @code{with-current-buffer} is a newer, and arguably easier,
5503 mechanism.)
5505 The @code{barf-if-buffer-read-only} function sends you an error
5506 message saying the buffer is read-only if you cannot modify it.
5508 The next line has the @code{erase-buffer} function as its sole
5509 contents.  That function erases the buffer.
5511 Finally, the last two lines contain the @code{save-excursion}
5512 expression with @code{insert-buffer-substring} as its body.
5513 The  @code{insert-buffer-substring} expression copies the text from
5514 the buffer you are in (and you have not seen the computer shift its
5515 attention, so you don't know that that buffer is now called
5516 @code{oldbuf}).
5518 Incidentally, this is what is meant by `replacement'.  To replace text,
5519 Emacs erases the previous text and then inserts new text.
5521 @need 1250
5522 In outline, the body of @code{copy-to-buffer} looks like this:
5524 @smallexample
5525 @group
5526 (let (@var{bind-}@code{oldbuf}@var{-to-value-of-}@code{current-buffer})
5527     (@var{with-the-buffer-you-are-copying-to}
5528       (@var{but-do-not-erase-or-copy-to-a-read-only-buffer})
5529       (erase-buffer)
5530       (save-excursion
5531         @var{insert-substring-from-}@code{oldbuf}@var{-into-buffer})))
5532 @end group
5533 @end smallexample
5535 @node insert-buffer
5536 @section The Definition of @code{insert-buffer}
5537 @findex insert-buffer
5539 @code{insert-buffer} is yet another buffer-related function.  This
5540 command copies another buffer @emph{into} the current buffer.  It is the
5541 reverse of @code{append-to-buffer} or @code{copy-to-buffer}, since they
5542 copy a region of text @emph{from} the current buffer to another buffer.
5544 Here is a discussion based on the original code.  The code was
5545 simplified in 2003 and is harder to understand.
5547 (@xref{New insert-buffer, , New Body for @code{insert-buffer}}, to see
5548 a discussion of the new body.)
5550 In addition, this code illustrates the use of @code{interactive} with a
5551 buffer that might be @dfn{read-only} and the important distinction
5552 between the name of an object and the object actually referred to.
5554 @menu
5555 * insert-buffer code::
5556 * insert-buffer interactive::   When you can read, but not write.
5557 * insert-buffer body::          The body has an @code{or} and a @code{let}.
5558 * if & or::                     Using an @code{if} instead of an @code{or}.
5559 * Insert or::                   How the @code{or} expression works.
5560 * Insert let::                  Two @code{save-excursion} expressions.
5561 * New insert-buffer::
5562 @end menu
5564 @ifnottex
5565 @node insert-buffer code
5566 @unnumberedsubsec The Code for @code{insert-buffer}
5567 @end ifnottex
5569 @need 800
5570 Here is the earlier code:
5572 @smallexample
5573 @group
5574 (defun insert-buffer (buffer)
5575   "Insert after point the contents of BUFFER.
5576 Puts mark after the inserted text.
5577 BUFFER may be a buffer or a buffer name."
5578   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5579 @end group
5580 @group
5581   (or (bufferp buffer)
5582       (setq buffer (get-buffer buffer)))
5583   (let (start end newmark)
5584     (save-excursion
5585       (save-excursion
5586         (set-buffer buffer)
5587         (setq start (point-min) end (point-max)))
5588 @end group
5589 @group
5590       (insert-buffer-substring buffer start end)
5591       (setq newmark (point)))
5592     (push-mark newmark)))
5593 @end group
5594 @end smallexample
5596 @need 1200
5597 As with other function definitions, you can use a template to see an
5598 outline of the function:
5600 @smallexample
5601 @group
5602 (defun insert-buffer (buffer)
5603   "@var{documentation}@dots{}"
5604   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5605   @var{body}@dots{})
5606 @end group
5607 @end smallexample
5609 @node insert-buffer interactive
5610 @subsection The Interactive Expression in @code{insert-buffer}
5611 @findex interactive, @r{example use of}
5613 In @code{insert-buffer}, the argument to the @code{interactive}
5614 declaration has two parts, an asterisk, @samp{*}, and @samp{bInsert
5615 buffer:@: }.
5617 @menu
5618 * Read-only buffer::            When a buffer cannot be modified.
5619 * b for interactive::           An existing buffer or else its name.
5620 @end menu
5622 @node Read-only buffer
5623 @unnumberedsubsubsec A Read-only Buffer
5624 @cindex Read-only buffer
5625 @cindex Asterisk for read-only buffer
5626 @findex * @r{for read-only buffer}
5628 The asterisk is for the situation when the current buffer is a
5629 read-only buffer---a buffer that cannot be modified.  If
5630 @code{insert-buffer} is called when the current buffer is read-only, a
5631 message to this effect is printed in the echo area and the terminal
5632 may beep or blink at you; you will not be permitted to insert anything
5633 into current buffer.  The asterisk does not need to be followed by a
5634 newline to separate it from the next argument.
5636 @node b for interactive
5637 @unnumberedsubsubsec @samp{b} in an Interactive Expression
5639 The next argument in the interactive expression starts with a lower
5640 case @samp{b}.  (This is different from the code for
5641 @code{append-to-buffer}, which uses an upper-case @samp{B}.
5642 @xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}}.)
5643 The lower-case @samp{b} tells the Lisp interpreter that the argument
5644 for @code{insert-buffer} should be an existing buffer or else its
5645 name.  (The upper-case @samp{B} option provides for the possibility
5646 that the buffer does not exist.)  Emacs will prompt you for the name
5647 of the buffer, offering you a default buffer, with name completion
5648 enabled.  If the buffer does not exist, you receive a message that
5649 says ``No match''; your terminal may beep at you as well.
5651 The new and simplified code generates a list for @code{interactive}.
5652 It uses the @code{barf-if-buffer-read-only} and @code{read-buffer}
5653 functions with which we are already familiar and the @code{progn}
5654 special form with which we are not.  (It will be described later.)
5656 @node insert-buffer body
5657 @subsection The Body of the @code{insert-buffer} Function
5659 The body of the @code{insert-buffer} function has two major parts: an
5660 @code{or} expression and a @code{let} expression.  The purpose of the
5661 @code{or} expression is to ensure that the argument @code{buffer} is
5662 bound to a buffer and not just the name of a buffer.  The body of the
5663 @code{let} expression contains the code which copies the other buffer
5664 into the current buffer.
5666 @need 1250
5667 In outline, the two expressions fit into the @code{insert-buffer}
5668 function like this:
5670 @smallexample
5671 @group
5672 (defun insert-buffer (buffer)
5673   "@var{documentation}@dots{}"
5674   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5675   (or @dots{}
5676       @dots{}
5677 @end group
5678 @group
5679   (let (@var{varlist})
5680       @var{body-of-}@code{let}@dots{} )
5681 @end group
5682 @end smallexample
5684 To understand how the @code{or} expression ensures that the argument
5685 @code{buffer} is bound to a buffer and not to the name of a buffer, it
5686 is first necessary to understand the @code{or} function.
5688 Before doing this, let me rewrite this part of the function using
5689 @code{if} so that you can see what is done in a manner that will be familiar.
5691 @node if & or
5692 @subsection @code{insert-buffer} With an @code{if} Instead of an @code{or}
5694 The job to be done is to make sure the value of @code{buffer} is a
5695 buffer itself and not the name of a buffer.  If the value is the name,
5696 then the buffer itself must be got.
5698 You can imagine yourself at a conference where an usher is wandering
5699 around holding a list with your name on it and looking for you: the
5700 usher is ``bound'' to your name, not to you; but when the usher finds
5701 you and takes your arm, the usher becomes ``bound'' to you.
5703 @need 800
5704 In Lisp, you might describe this situation like this:
5706 @smallexample
5707 @group
5708 (if (not (holding-on-to-guest))
5709     (find-and-take-arm-of-guest))
5710 @end group
5711 @end smallexample
5713 We want to do the same thing with a buffer---if we do not have the
5714 buffer itself, we want to get it.
5716 @need 1200
5717 Using a predicate called @code{bufferp} that tells us whether we have a
5718 buffer (rather than its name), we can write the code like this:
5720 @smallexample
5721 @group
5722 (if (not (bufferp buffer))              ; @r{if-part}
5723     (setq buffer (get-buffer buffer)))  ; @r{then-part}
5724 @end group
5725 @end smallexample
5727 @noindent
5728 Here, the true-or-false-test of the @code{if} expression is
5729 @w{@code{(not (bufferp buffer))}}; and the then-part is the expression
5730 @w{@code{(setq buffer (get-buffer buffer))}}.
5732 In the test, the function @code{bufferp} returns true if its argument is
5733 a buffer---but false if its argument is the name of the buffer.  (The
5734 last character of the function name @code{bufferp} is the character
5735 @samp{p}; as we saw earlier, such use of @samp{p} is a convention that
5736 indicates that the function is a predicate, which is a term that means
5737 that the function will determine whether some property is true or false.
5738 @xref{Wrong Type of Argument, , Using the Wrong Type Object as an
5739 Argument}.)
5741 @need 1200
5742 The function @code{not} precedes the expression @code{(bufferp buffer)},
5743 so the true-or-false-test looks like this:
5745 @smallexample
5746 (not (bufferp buffer))
5747 @end smallexample
5749 @noindent
5750 @code{not} is a function that returns true if its argument is false
5751 and false if its argument is true.  So if @code{(bufferp buffer)}
5752 returns true, the @code{not} expression returns false and vice-verse:
5753 what is ``not true'' is false and what is ``not false'' is true.
5755 Using this test, the @code{if} expression works as follows: when the
5756 value of the variable @code{buffer} is actually a buffer rather than
5757 its name, the true-or-false-test returns false and the @code{if}
5758 expression does not evaluate the then-part.  This is fine, since we do
5759 not need to do anything to the variable @code{buffer} if it really is
5760 a buffer.
5762 On the other hand, when the value of @code{buffer} is not a buffer
5763 itself, but the name of a buffer, the true-or-false-test returns true
5764 and the then-part of the expression is evaluated.  In this case, the
5765 then-part is @code{(setq buffer (get-buffer buffer))}.  This
5766 expression uses the @code{get-buffer} function to return an actual
5767 buffer itself, given its name.  The @code{setq} then sets the variable
5768 @code{buffer} to the value of the buffer itself, replacing its previous
5769 value (which was the name of the buffer).
5771 @node Insert or
5772 @subsection The @code{or} in the Body
5774 The purpose of the @code{or} expression in the @code{insert-buffer}
5775 function is to ensure that the argument @code{buffer} is bound to a
5776 buffer and not just to the name of a buffer.  The previous section shows
5777 how the job could have been done using an @code{if} expression.
5778 However, the @code{insert-buffer} function actually uses @code{or}.
5779 To understand this, it is necessary to understand how @code{or} works.
5781 @findex or
5782 An @code{or} function can have any number of arguments.  It evaluates
5783 each argument in turn and returns the value of the first of its
5784 arguments that is not @code{nil}.  Also, and this is a crucial feature
5785 of @code{or}, it does not evaluate any subsequent arguments after
5786 returning the first non-@code{nil} value.
5788 @need 800
5789 The @code{or} expression looks like this:
5791 @smallexample
5792 @group
5793 (or (bufferp buffer)
5794     (setq buffer (get-buffer buffer)))
5795 @end group
5796 @end smallexample
5798 @noindent
5799 The first argument to @code{or} is the expression @code{(bufferp buffer)}.
5800 This expression returns true (a non-@code{nil} value) if the buffer is
5801 actually a buffer, and not just the name of a buffer.  In the @code{or}
5802 expression, if this is the case, the @code{or} expression returns this
5803 true value and does not evaluate the next expression---and this is fine
5804 with us, since we do not want to do anything to the value of
5805 @code{buffer} if it really is a buffer.
5807 On the other hand, if the value of @code{(bufferp buffer)} is @code{nil},
5808 which it will be if the value of @code{buffer} is the name of a buffer,
5809 the Lisp interpreter evaluates the next element of the @code{or}
5810 expression.  This is the expression @code{(setq buffer (get-buffer
5811 buffer))}.  This expression returns a non-@code{nil} value, which
5812 is the value to which it sets the variable @code{buffer}---and this
5813 value is a buffer itself, not the name of a buffer.
5815 The result of all this is that the symbol @code{buffer} is always
5816 bound to a buffer itself rather than to the name of a buffer.  All
5817 this is necessary because the @code{set-buffer} function in a
5818 following line only works with a buffer itself, not with the name to a
5819 buffer.
5821 @need 1250
5822 Incidentally, using @code{or}, the situation with the usher would be
5823 written like this:
5825 @smallexample
5826 (or (holding-on-to-guest) (find-and-take-arm-of-guest))
5827 @end smallexample
5829 @node Insert let
5830 @subsection The @code{let} Expression in @code{insert-buffer}
5832 After ensuring that the variable @code{buffer} refers to a buffer itself
5833 and not just to the name of a buffer, the @code{insert-buffer function}
5834 continues with a @code{let} expression.  This specifies three local
5835 variables, @code{start}, @code{end}, and @code{newmark} and binds them
5836 to the initial value @code{nil}.  These variables are used inside the
5837 remainder of the @code{let} and temporarily hide any other occurrence of
5838 variables of the same name in Emacs until the end of the @code{let}.
5840 @need 1200
5841 The body of the @code{let} contains two @code{save-excursion}
5842 expressions.  First, we will look at the inner @code{save-excursion}
5843 expression in detail.  The expression looks like this:
5845 @smallexample
5846 @group
5847 (save-excursion
5848   (set-buffer buffer)
5849   (setq start (point-min) end (point-max)))
5850 @end group
5851 @end smallexample
5853 @noindent
5854 The expression @code{(set-buffer buffer)} changes Emacs's attention
5855 from the current buffer to the one from which the text will copied.
5856 In that buffer, the variables @code{start} and @code{end} are set to
5857 the beginning and end of the buffer, using the commands
5858 @code{point-min} and @code{point-max}.  Note that we have here an
5859 illustration of how @code{setq} is able to set two variables in the
5860 same expression.  The first argument of @code{setq} is set to the
5861 value of its second, and its third argument is set to the value of its
5862 fourth.
5864 After the body of the inner @code{save-excursion} is evaluated, the
5865 @code{save-excursion} restores the original buffer, but @code{start} and
5866 @code{end} remain set to the values of the beginning and end of the
5867 buffer from which the text will be copied.
5869 @need 1250
5870 The outer @code{save-excursion} expression looks like this:
5872 @smallexample
5873 @group
5874 (save-excursion
5875   (@var{inner-}@code{save-excursion}@var{-expression}
5876      (@var{go-to-new-buffer-and-set-}@code{start}@var{-and-}@code{end})
5877   (insert-buffer-substring buffer start end)
5878   (setq newmark (point)))
5879 @end group
5880 @end smallexample
5882 @noindent
5883 The @code{insert-buffer-substring} function copies the text
5884 @emph{into} the current buffer @emph{from} the region indicated by
5885 @code{start} and @code{end} in @code{buffer}.  Since the whole of the
5886 second buffer lies between @code{start} and @code{end}, the whole of
5887 the second buffer is copied into the buffer you are editing.  Next,
5888 the value of point, which will be at the end of the inserted text, is
5889 recorded in the variable @code{newmark}.
5891 After the body of the outer @code{save-excursion} is evaluated, point
5892 and mark are relocated to their original places.
5894 However, it is convenient to locate a mark at the end of the newly
5895 inserted text and locate point at its beginning.  The @code{newmark}
5896 variable records the end of the inserted text.  In the last line of
5897 the @code{let} expression, the @code{(push-mark newmark)} expression
5898 function sets a mark to this location.  (The previous location of the
5899 mark is still accessible; it is recorded on the mark ring and you can
5900 go back to it with @kbd{C-u C-@key{SPC}}.)  Meanwhile, point is
5901 located at the beginning of the inserted text, which is where it was
5902 before you called the insert function, the position of which was saved
5903 by the first @code{save-excursion}.
5905 @need 1250
5906 The whole @code{let} expression looks like this:
5908 @smallexample
5909 @group
5910 (let (start end newmark)
5911   (save-excursion
5912     (save-excursion
5913       (set-buffer buffer)
5914       (setq start (point-min) end (point-max)))
5915     (insert-buffer-substring buffer start end)
5916     (setq newmark (point)))
5917   (push-mark newmark))
5918 @end group
5919 @end smallexample
5921 Like the @code{append-to-buffer} function, the @code{insert-buffer}
5922 function uses @code{let}, @code{save-excursion}, and
5923 @code{set-buffer}.  In addition, the function illustrates one way to
5924 use @code{or}.  All these functions are building blocks that we will
5925 find and use again and again.
5927 @node New insert-buffer
5928 @subsection New Body for @code{insert-buffer}
5929 @findex insert-buffer, new version body
5930 @findex new version body for insert-buffer
5932 The body in the GNU Emacs 22 version is more confusing than the original.
5934 @need 1250
5935 It consists of two expressions,
5937 @smallexample
5938 @group
5939   (push-mark
5940    (save-excursion
5941      (insert-buffer-substring (get-buffer buffer))
5942      (point)))
5944    nil
5945 @end group
5946 @end smallexample
5948 @noindent
5949 except, and this is what confuses novices, very important work is done
5950 inside the @code{push-mark} expression.
5952 The @code{get-buffer} function returns a buffer with the name
5953 provided.  You will note that the function is @emph{not} called
5954 @code{get-buffer-create}; it does not create a buffer if one does not
5955 already exist.  The buffer returned by @code{get-buffer}, an existing
5956 buffer, is passed to @code{insert-buffer-substring}, which inserts the
5957 whole of the buffer (since you did not specify anything else).
5959 The location into which the buffer is inserted is recorded by
5960 @code{push-mark}.  Then the function returns @code{nil}, the value of
5961 its last command.  Put another way, the @code{insert-buffer} function
5962 exists only to produce a side effect, inserting another buffer, not to
5963 return any value.
5965 @node beginning-of-buffer
5966 @section Complete Definition of @code{beginning-of-buffer}
5967 @findex beginning-of-buffer
5969 The basic structure of the @code{beginning-of-buffer} function has
5970 already been discussed.  (@xref{simplified-beginning-of-buffer, , A
5971 Simplified @code{beginning-of-buffer} Definition}.)
5972 This section describes the complex part of the definition.
5974 As previously described, when invoked without an argument,
5975 @code{beginning-of-buffer} moves the cursor to the beginning of the
5976 buffer (in truth, the beginning of the accessible portion of the
5977 buffer), leaving the mark at the previous position.  However, when the
5978 command is invoked with a number between one and ten, the function
5979 considers that number to be a fraction of the length of the buffer,
5980 measured in tenths, and Emacs moves the cursor that fraction of the
5981 way from the beginning of the buffer.  Thus, you can either call this
5982 function with the key command @kbd{M-<}, which will move the cursor to
5983 the beginning of the buffer, or with a key command such as @kbd{C-u 7
5984 M-<} which will move the cursor to a point 70% of the way through the
5985 buffer.  If a number bigger than ten is used for the argument, it
5986 moves to the end of the buffer.
5988 The @code{beginning-of-buffer} function can be called with or without an
5989 argument.  The use of the argument is optional.
5991 @menu
5992 * Optional Arguments::
5993 * beginning-of-buffer opt arg::  Example with optional argument.
5994 * beginning-of-buffer complete::
5995 @end menu
5997 @node Optional Arguments
5998 @subsection Optional Arguments
6000 Unless told otherwise, Lisp expects that a function with an argument in
6001 its function definition will be called with a value for that argument.
6002 If that does not happen, you get an error and a message that says
6003 @samp{Wrong number of arguments}.
6005 @cindex Optional arguments
6006 @cindex Keyword
6007 @findex optional
6008 However, optional arguments are a feature of Lisp: a particular
6009 @dfn{keyword} is used to tell the Lisp interpreter that an argument is
6010 optional.  The keyword is @code{&optional}.  (The @samp{&} in front of
6011 @samp{optional} is part of the keyword.)  In a function definition, if
6012 an argument follows the keyword @code{&optional}, no value need be
6013 passed to that argument when the function is called.
6015 @need 1200
6016 The first line of the function definition of @code{beginning-of-buffer}
6017 therefore looks like this:
6019 @smallexample
6020 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6021 @end smallexample
6023 @need 1250
6024 In outline, the whole function looks like this:
6026 @smallexample
6027 @group
6028 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6029   "@var{documentation}@dots{}"
6030   (interactive "P")
6031   (or (@var{is-the-argument-a-cons-cell} arg)
6032       (and @var{are-both-transient-mark-mode-and-mark-active-true})
6033       (push-mark))
6034   (let (@var{determine-size-and-set-it})
6035   (goto-char
6036     (@var{if-there-is-an-argument}
6037         @var{figure-out-where-to-go}
6038       @var{else-go-to}
6039       (point-min))))
6040    @var{do-nicety}
6041 @end group
6042 @end smallexample
6044 The function is similar to the @code{simplified-beginning-of-buffer}
6045 function except that the @code{interactive} expression has @code{"P"}
6046 as an argument and the @code{goto-char} function is followed by an
6047 if-then-else expression that figures out where to put the cursor if
6048 there is an argument that is not a cons cell.
6050 (Since I do not explain a cons cell for many more chapters, please
6051 consider ignoring the function @code{consp}.  @xref{List
6052 Implementation, , How Lists are Implemented}, and @ref{Cons Cell Type,
6053 , Cons Cell and List Types, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
6054 Manual}.)
6056 The @code{"P"} in the @code{interactive} expression tells Emacs to
6057 pass a prefix argument, if there is one, to the function in raw form.
6058 A prefix argument is made by typing the @key{META} key followed by a
6059 number, or by typing @kbd{C-u} and then a number.  (If you don't type
6060 a number, @kbd{C-u} defaults to a cons cell with a 4.  A lowercase
6061 @code{"p"} in the @code{interactive} expression causes the function to
6062 convert a prefix arg to a number.)
6064 The true-or-false-test of the @code{if} expression looks complex, but
6065 it is not: it checks whether @code{arg} has a value that is not
6066 @code{nil} and whether it is a cons cell.  (That is what @code{consp}
6067 does; it checks whether its argument is a cons cell.)  If @code{arg}
6068 has a value that is not @code{nil} (and is not a cons cell), which
6069 will be the case if @code{beginning-of-buffer} is called with a
6070 numeric argument, then this true-or-false-test will return true and
6071 the then-part of the @code{if} expression will be evaluated.  On the
6072 other hand, if @code{beginning-of-buffer} is not called with an
6073 argument, the value of @code{arg} will be @code{nil} and the else-part
6074 of the @code{if} expression will be evaluated.  The else-part is
6075 simply @code{point-min}, and when this is the outcome, the whole
6076 @code{goto-char} expression is @code{(goto-char (point-min))}, which
6077 is how we saw the @code{beginning-of-buffer} function in its
6078 simplified form.
6080 @node beginning-of-buffer opt arg
6081 @subsection @code{beginning-of-buffer} with an Argument
6083 When @code{beginning-of-buffer} is called with an argument, an
6084 expression is evaluated which calculates what value to pass to
6085 @code{goto-char}.  This expression is rather complicated at first sight.
6086 It includes an inner @code{if} expression and much arithmetic.  It looks
6087 like this:
6089 @smallexample
6090 @group
6091 (if (> (buffer-size) 10000)
6092     ;; @r{Avoid overflow for large buffer sizes!}
6093                           (* (prefix-numeric-value arg)
6094                              (/ size 10))
6095   (/
6096    (+ 10
6097       (*
6098        size (prefix-numeric-value arg))) 10)))
6099 @end group
6100 @end smallexample
6102 @menu
6103 * Disentangle beginning-of-buffer::
6104 * Large buffer case::
6105 * Small buffer case::
6106 @end menu
6108 @ifnottex
6109 @node Disentangle beginning-of-buffer
6110 @unnumberedsubsubsec Disentangle @code{beginning-of-buffer}
6111 @end ifnottex
6113 Like other complex-looking expressions, the conditional expression
6114 within @code{beginning-of-buffer} can be disentangled by looking at it
6115 as parts of a template, in this case, the template for an if-then-else
6116 expression.  In skeletal form, the expression looks like this:
6118 @smallexample
6119 @group
6120 (if (@var{buffer-is-large}
6121     @var{divide-buffer-size-by-10-and-multiply-by-arg}
6122   @var{else-use-alternate-calculation}
6123 @end group
6124 @end smallexample
6126 The true-or-false-test of this inner @code{if} expression checks the
6127 size of the buffer.  The reason for this is that the old version 18
6128 Emacs used numbers that are no bigger than eight million or so and in
6129 the computation that followed, the programmer feared that Emacs might
6130 try to use over-large numbers if the buffer were large.  The term
6131 `overflow', mentioned in the comment, means numbers that are over
6132 large.  More recent versions of Emacs use larger numbers, but this
6133 code has not been touched, if only because people now look at buffers
6134 that are far, far larger than ever before.
6136 There are two cases:  if the buffer is large and if it is not.
6138 @node Large buffer case
6139 @unnumberedsubsubsec What happens in a large buffer
6141 In @code{beginning-of-buffer}, the inner @code{if} expression tests
6142 whether the size of the buffer is greater than 10,000 characters.  To do
6143 this, it uses the @code{>} function and the computation of @code{size}
6144 that comes from the let expression.
6146 In the old days, the function @code{buffer-size} was used.  Not only
6147 was that function called several times, it gave the size of the whole
6148 buffer, not the accessible part.  The computation makes much more
6149 sense when it handles just the accessible part.  (@xref{Narrowing &
6150 Widening, , Narrowing and Widening}, for more information on focusing
6151 attention to an `accessible' part.)
6153 @need 800
6154 The line looks like this:
6156 @smallexample
6157 (if (> size 10000)
6158 @end smallexample
6160 @need 1200
6161 @noindent
6162 When the buffer is large, the then-part of the @code{if} expression is
6163 evaluated.  It reads like this (after formatting for easy reading):
6165 @smallexample
6166 @group
6168   (prefix-numeric-value arg)
6169   (/ size 10))
6170 @end group
6171 @end smallexample
6173 @noindent
6174 This expression is a multiplication, with two arguments to the function
6175 @code{*}.
6177 The first argument is @code{(prefix-numeric-value arg)}.  When
6178 @code{"P"} is used as the argument for @code{interactive}, the value
6179 passed to the function as its argument is passed a ``raw prefix
6180 argument'', and not a number.  (It is a number in a list.)  To perform
6181 the arithmetic, a conversion is necessary, and
6182 @code{prefix-numeric-value} does the job.
6184 @findex / @r{(division)}
6185 @cindex Division
6186 The second argument is @code{(/ size 10)}.  This expression divides
6187 the numeric value by ten---the numeric value of the size of the
6188 accessible portion of the buffer.  This produces a number that tells
6189 how many characters make up one tenth of the buffer size.  (In Lisp,
6190 @code{/} is used for division, just as @code{*} is used for
6191 multiplication.)
6193 @need 1200
6194 In the multiplication expression as a whole, this amount is multiplied
6195 by the value of the prefix argument---the multiplication looks like this:
6197 @smallexample
6198 @group
6199 (* @var{numeric-value-of-prefix-arg}
6200    @var{number-of-characters-in-one-tenth-of-the-accessible-buffer})
6201 @end group
6202 @end smallexample
6204 @noindent
6205 If, for example, the prefix argument is @samp{7}, the one-tenth value
6206 will be multiplied by 7 to give a position 70% of the way through.
6208 @need 1200
6209 The result of all this is that if the accessible portion of the buffer
6210 is large, the @code{goto-char} expression reads like this:
6212 @smallexample
6213 @group
6214 (goto-char (* (prefix-numeric-value arg)
6215               (/ size 10)))
6216 @end group
6217 @end smallexample
6219 This puts the cursor where we want it.
6221 @node Small buffer case
6222 @unnumberedsubsubsec What happens in a small buffer
6224 If the buffer contains fewer than 10,000 characters, a slightly
6225 different computation is performed.  You might think this is not
6226 necessary, since the first computation could do the job.  However, in
6227 a small buffer, the first method may not put the cursor on exactly the
6228 desired line; the second method does a better job.
6230 @need 800
6231 The code looks like this:
6233 @c Keep this on one line.
6234 @smallexample
6235 (/ (+ 10 (* size (prefix-numeric-value arg))) 10))
6236 @end smallexample
6238 @need 1200
6239 @noindent
6240 This is code in which you figure out what happens by discovering how the
6241 functions are embedded in parentheses.  It is easier to read if you
6242 reformat it with each expression indented more deeply than its
6243 enclosing expression:
6245 @smallexample
6246 @group
6247   (/
6248    (+ 10
6249       (*
6250        size
6251        (prefix-numeric-value arg)))
6252    10))
6253 @end group
6254 @end smallexample
6256 @need 1200
6257 @noindent
6258 Looking at parentheses, we see that the innermost operation is
6259 @code{(prefix-numeric-value arg)}, which converts the raw argument to
6260 a number.  In the following expression, this number is multiplied by
6261 the size of the accessible portion of the buffer:
6263 @smallexample
6264 (* size (prefix-numeric-value arg))
6265 @end smallexample
6267 @noindent
6268 This multiplication creates a number that may be larger than the size of
6269 the buffer---seven times larger if the argument is 7, for example.  Ten
6270 is then added to this number and finally the large number is divided by
6271 ten to provide a value that is one character larger than the percentage
6272 position in the buffer.
6274 The number that results from all this is passed to @code{goto-char} and
6275 the cursor is moved to that point.
6277 @need 1500
6278 @node beginning-of-buffer complete
6279 @subsection The Complete @code{beginning-of-buffer}
6281 @need 1000
6282 Here is the complete text of the @code{beginning-of-buffer} function:
6283 @sp 1
6285 @c In GNU Emacs 22
6286 @smallexample
6287 @group
6288 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6289   "Move point to the beginning of the buffer;
6290 leave mark at previous position.
6291 With \\[universal-argument] prefix,
6292 do not set mark at previous position.
6293 With numeric arg N,
6294 put point N/10 of the way from the beginning.
6296 If the buffer is narrowed,
6297 this command uses the beginning and size
6298 of the accessible part of the buffer.
6299 @end group
6301 @group
6302 Don't use this command in Lisp programs!
6303 \(goto-char (point-min)) is faster
6304 and avoids clobbering the mark."
6305   (interactive "P")
6306   (or (consp arg)
6307       (and transient-mark-mode mark-active)
6308       (push-mark))
6309 @end group
6310 @group
6311   (let ((size (- (point-max) (point-min))))
6312     (goto-char (if (and arg (not (consp arg)))
6313                    (+ (point-min)
6314                       (if (> size 10000)
6315                           ;; Avoid overflow for large buffer sizes!
6316                           (* (prefix-numeric-value arg)
6317                              (/ size 10))
6318                         (/ (+ 10 (* size (prefix-numeric-value arg)))
6319                            10)))
6320                  (point-min))))
6321   (if arg (forward-line 1)))
6322 @end group
6323 @end smallexample
6325 @ignore
6326 From before GNU Emacs 22
6327 @smallexample
6328 @group
6329 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6330   "Move point to the beginning of the buffer;
6331 leave mark at previous position.
6332 With arg N, put point N/10 of the way
6333 from the true beginning.
6334 @end group
6335 @group
6336 Don't use this in Lisp programs!
6337 \(goto-char (point-min)) is faster
6338 and does not set the mark."
6339   (interactive "P")
6340   (push-mark)
6341 @end group
6342 @group
6343   (goto-char
6344    (if arg
6345        (if (> (buffer-size) 10000)
6346            ;; @r{Avoid overflow for large buffer sizes!}
6347            (* (prefix-numeric-value arg)
6348               (/ (buffer-size) 10))
6349 @end group
6350 @group
6351          (/ (+ 10 (* (buffer-size)
6352                      (prefix-numeric-value arg)))
6353             10))
6354      (point-min)))
6355   (if arg (forward-line 1)))
6356 @end group
6357 @end smallexample
6358 @end ignore
6360 @noindent
6361 Except for two small points, the previous discussion shows how this
6362 function works.  The first point deals with a detail in the
6363 documentation string, and the second point concerns the last line of
6364 the function.
6366 @need 800
6367 In the documentation string, there is reference to an expression:
6369 @smallexample
6370 \\[universal-argument]
6371 @end smallexample
6373 @noindent
6374 A @samp{\\} is used before the first square bracket of this
6375 expression.  This @samp{\\} tells the Lisp interpreter to substitute
6376 whatever key is currently bound to the @samp{[@dots{}]}.  In the case
6377 of @code{universal-argument}, that is usually @kbd{C-u}, but it might
6378 be different.  (@xref{Documentation Tips, , Tips for Documentation
6379 Strings, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
6380 information.)
6382 @need 1200
6383 Finally, the last line of the @code{beginning-of-buffer} command says
6384 to move point to the beginning of the next line if the command is
6385 invoked with an argument:
6387 @smallexample
6388 (if arg (forward-line 1)))
6389 @end smallexample
6391 @noindent
6392 This puts the cursor at the beginning of the first line after the
6393 appropriate tenths position in the buffer.  This is a flourish that
6394 means that the cursor is always located @emph{at least} the requested
6395 tenths of the way through the buffer, which is a nicety that is,
6396 perhaps, not necessary, but which, if it did not occur, would be sure
6397 to draw complaints.
6399 On the other hand, it also means that if you specify the command with
6400 a @kbd{C-u}, but without a number, that is to say, if the `raw prefix
6401 argument' is simply a cons cell, then the command puts you at the
6402 beginning of the second line @dots{}  I don't know whether this is
6403 intended or whether no one has dealt with the code to avoid this
6404 happening.
6406 @node Second Buffer Related Review
6407 @section Review
6409 Here is a brief summary of some of the topics covered in this chapter.
6411 @table @code
6412 @item or
6413 Evaluate each argument in sequence, and return the value of the first
6414 argument that is not @code{nil}; if none return a value that is not
6415 @code{nil}, return @code{nil}.  In brief, return the first true value
6416 of the arguments; return a true value if one @emph{or} any of the
6417 others are true.
6419 @item and
6420 Evaluate each argument in sequence, and if any are @code{nil}, return
6421 @code{nil}; if none are @code{nil}, return the value of the last
6422 argument.  In brief, return a true value only if all the arguments are
6423 true; return a true value if one @emph{and} each of the others is
6424 true.
6426 @item &optional
6427 A keyword used to indicate that an argument to a function definition
6428 is optional; this means that the function can be evaluated without the
6429 argument, if desired.
6431 @item prefix-numeric-value
6432 Convert the `raw prefix argument' produced by @code{(interactive
6433 "P")} to a numeric value.
6435 @item forward-line
6436 Move point forward to the beginning of the next line, or if the argument
6437 is greater than one, forward that many lines.  If it can't move as far
6438 forward as it is supposed to, @code{forward-line} goes forward as far as
6439 it can and then returns a count of the number of additional lines it was
6440 supposed to move but couldn't.
6442 @item erase-buffer
6443 Delete the entire contents of the current buffer.
6445 @item bufferp
6446 Return @code{t} if its argument is a buffer; otherwise return @code{nil}.
6447 @end table
6449 @node optional Exercise
6450 @section @code{optional} Argument Exercise
6452 Write an interactive function with an optional argument that tests
6453 whether its argument, a number, is greater than or equal to, or else,
6454 less than the value of @code{fill-column}, and tells you which, in a
6455 message.  However, if you do not pass an argument to the function, use
6456 56 as a default value.
6458 @node Narrowing & Widening
6459 @chapter Narrowing and Widening
6460 @cindex Focusing attention (narrowing)
6461 @cindex Narrowing
6462 @cindex Widening
6464 Narrowing is a feature of Emacs that makes it possible for you to focus
6465 on a specific part of a buffer, and work without accidentally changing
6466 other parts.  Narrowing is normally disabled since it can confuse
6467 novices.
6469 @menu
6470 * Narrowing advantages::        The advantages of narrowing
6471 * save-restriction::            The @code{save-restriction} special form.
6472 * what-line::                   The number of the line that point is on.
6473 * narrow Exercise::
6474 @end menu
6476 @ifnottex
6477 @node Narrowing advantages
6478 @unnumberedsec The Advantages of Narrowing
6479 @end ifnottex
6481 With narrowing, the rest of a buffer is made invisible, as if it weren't
6482 there.  This is an advantage if, for example, you want to replace a word
6483 in one part of a buffer but not in another: you narrow to the part you want
6484 and the replacement is carried out only in that section, not in the rest
6485 of the buffer.  Searches will only work within a narrowed region, not
6486 outside of one, so if you are fixing a part of a document, you can keep
6487 yourself from accidentally finding parts you do not need to fix by
6488 narrowing just to the region you want.
6489 (The key binding for @code{narrow-to-region} is @kbd{C-x n n}.)
6491 However, narrowing does make the rest of the buffer invisible, which
6492 can scare people who inadvertently invoke narrowing and think they
6493 have deleted a part of their file.  Moreover, the @code{undo} command
6494 (which is usually bound to @kbd{C-x u}) does not turn off narrowing
6495 (nor should it), so people can become quite desperate if they do not
6496 know that they can return the rest of a buffer to visibility with the
6497 @code{widen} command.
6498 (The key binding for @code{widen} is @kbd{C-x n w}.)
6500 Narrowing is just as useful to the Lisp interpreter as to a human.
6501 Often, an Emacs Lisp function is designed to work on just part of a
6502 buffer; or conversely, an Emacs Lisp function needs to work on all of a
6503 buffer that has been narrowed.  The @code{what-line} function, for
6504 example, removes the narrowing from a buffer, if it has any narrowing
6505 and when it has finished its job, restores the narrowing to what it was.
6506 On the other hand, the @code{count-lines} function
6507 uses narrowing to restrict itself to just that portion
6508 of the buffer in which it is interested and then restores the previous
6509 situation.
6511 @node save-restriction
6512 @section The @code{save-restriction} Special Form
6513 @findex save-restriction
6515 In Emacs Lisp, you can use the @code{save-restriction} special form to
6516 keep track of whatever narrowing is in effect, if any.  When the Lisp
6517 interpreter meets with @code{save-restriction}, it executes the code
6518 in the body of the @code{save-restriction} expression, and then undoes
6519 any changes to narrowing that the code caused.  If, for example, the
6520 buffer is narrowed and the code that follows @code{save-restriction}
6521 gets rid of the narrowing, @code{save-restriction} returns the buffer
6522 to its narrowed region afterwards.  In the @code{what-line} command,
6523 any narrowing the buffer may have is undone by the @code{widen}
6524 command that immediately follows the @code{save-restriction} command.
6525 Any original narrowing is restored just before the completion of the
6526 function.
6528 @need 1250
6529 The template for a @code{save-restriction} expression is simple:
6531 @smallexample
6532 @group
6533 (save-restriction
6534   @var{body}@dots{} )
6535 @end group
6536 @end smallexample
6538 @noindent
6539 The body of the @code{save-restriction} is one or more expressions that
6540 will be evaluated in sequence by the Lisp interpreter.
6542 Finally, a point to note: when you use both @code{save-excursion} and
6543 @code{save-restriction}, one right after the other, you should use
6544 @code{save-excursion} outermost.  If you write them in reverse order,
6545 you may fail to record narrowing in the buffer to which Emacs switches
6546 after calling @code{save-excursion}.  Thus, when written together,
6547 @code{save-excursion} and @code{save-restriction} should be written
6548 like this:
6550 @smallexample
6551 @group
6552 (save-excursion
6553   (save-restriction
6554     @var{body}@dots{}))
6555 @end group
6556 @end smallexample
6558 In other circumstances, when not written together, the
6559 @code{save-excursion} and @code{save-restriction} special forms must
6560 be written in the order appropriate to the function.
6562 @need 1250
6563 For example,
6565 @smallexample
6566 @group
6567   (save-restriction
6568     (widen)
6569     (save-excursion
6570     @var{body}@dots{}))
6571 @end group
6572 @end smallexample
6574 @ignore
6575 Emacs 22
6576 /usr/local/src/emacs/lisp/simple.el
6578 (defun what-line ()
6579   "Print the current buffer line number and narrowed line number of point."
6580   (interactive)
6581   (let ((start (point-min))
6582         (n (line-number-at-pos)))
6583     (if (= start 1)
6584         (message "Line %d" n)
6585       (save-excursion
6586         (save-restriction
6587           (widen)
6588           (message "line %d (narrowed line %d)"
6589                    (+ n (line-number-at-pos start) -1) n))))))
6591 (defun line-number-at-pos (&optional pos)
6592   "Return (narrowed) buffer line number at position POS.
6593 If POS is nil, use current buffer location.
6594 Counting starts at (point-min), so the value refers
6595 to the contents of the accessible portion of the buffer."
6596   (let ((opoint (or pos (point))) start)
6597     (save-excursion
6598       (goto-char (point-min))
6599       (setq start (point))
6600       (goto-char opoint)
6601       (forward-line 0)
6602       (1+ (count-lines start (point))))))
6604 (defun count-lines (start end)
6605   "Return number of lines between START and END.
6606 This is usually the number of newlines between them,
6607 but can be one more if START is not equal to END
6608 and the greater of them is not at the start of a line."
6609   (save-excursion
6610     (save-restriction
6611       (narrow-to-region start end)
6612       (goto-char (point-min))
6613       (if (eq selective-display t)
6614           (save-match-data
6615             (let ((done 0))
6616               (while (re-search-forward "[\n\C-m]" nil t 40)
6617                 (setq done (+ 40 done)))
6618               (while (re-search-forward "[\n\C-m]" nil t 1)
6619                 (setq done (+ 1 done)))
6620               (goto-char (point-max))
6621               (if (and (/= start end)
6622                        (not (bolp)))
6623                   (1+ done)
6624                 done)))
6625         (- (buffer-size) (forward-line (buffer-size)))))))
6626 @end ignore
6628 @node what-line
6629 @section @code{what-line}
6630 @findex what-line
6631 @cindex Widening, example of
6633 The @code{what-line} command tells you the number of the line in which
6634 the cursor is located.  The function illustrates the use of the
6635 @code{save-restriction} and @code{save-excursion} commands.  Here is the
6636 original text of the function:
6638 @smallexample
6639 @group
6640 (defun what-line ()
6641   "Print the current line number (in the buffer) of point."
6642   (interactive)
6643   (save-restriction
6644     (widen)
6645     (save-excursion
6646       (beginning-of-line)
6647       (message "Line %d"
6648                (1+ (count-lines 1 (point)))))))
6649 @end group
6650 @end smallexample
6652 (In recent versions of GNU Emacs, the @code{what-line} function has
6653 been expanded to tell you your line number in a narrowed buffer as
6654 well as your line number in a widened buffer.  The recent version is
6655 more complex than the version shown here.  If you feel adventurous,
6656 you might want to look at it after figuring out how this version
6657 works.  You will probably need to use @kbd{C-h f}
6658 (@code{describe-function}).  The newer version uses a conditional to
6659 determine whether the buffer has been narrowed.
6661 (Also, it uses @code{line-number-at-pos}, which among other simple
6662 expressions, such as @code{(goto-char (point-min))}, moves point to
6663 the beginning of the current line with @code{(forward-line 0)} rather
6664 than @code{beginning-of-line}.)
6666 The @code{what-line} function as shown here has a documentation line
6667 and is interactive, as you would expect.  The next two lines use the
6668 functions @code{save-restriction} and @code{widen}.
6670 The @code{save-restriction} special form notes whatever narrowing is in
6671 effect, if any, in the current buffer and restores that narrowing after
6672 the code in the body of the @code{save-restriction} has been evaluated.
6674 The @code{save-restriction} special form is followed by @code{widen}.
6675 This function undoes any narrowing the current buffer may have had
6676 when @code{what-line} was called.  (The narrowing that was there is
6677 the narrowing that @code{save-restriction} remembers.)  This widening
6678 makes it possible for the line counting commands to count from the
6679 beginning of the buffer.  Otherwise, they would have been limited to
6680 counting within the accessible region.  Any original narrowing is
6681 restored just before the completion of the function by the
6682 @code{save-restriction} special form.
6684 The call to @code{widen} is followed by @code{save-excursion}, which
6685 saves the location of the cursor (i.e., of point) and of the mark, and
6686 restores them after the code in the body of the @code{save-excursion}
6687 uses the @code{beginning-of-line} function to move point.
6689 (Note that the @code{(widen)} expression comes between the
6690 @code{save-restriction} and @code{save-excursion} special forms.  When
6691 you write the two @code{save- @dots{}} expressions in sequence, write
6692 @code{save-excursion} outermost.)
6694 @need 1200
6695 The last two lines of the @code{what-line} function are functions to
6696 count the number of lines in the buffer and then print the number in the
6697 echo area.
6699 @smallexample
6700 @group
6701 (message "Line %d"
6702          (1+ (count-lines 1 (point)))))))
6703 @end group
6704 @end smallexample
6706 The @code{message} function prints a one-line message at the bottom of
6707 the Emacs screen.  The first argument is inside of quotation marks and
6708 is printed as a string of characters.  However, it may contain a
6709 @samp{%d} expression to print a following argument.  @samp{%d} prints
6710 the argument as a decimal, so the message will say something such as
6711 @samp{Line 243}.
6713 @need 1200
6714 The number that is printed in place of the @samp{%d} is computed by the
6715 last line of the function:
6717 @smallexample
6718 (1+ (count-lines 1 (point)))
6719 @end smallexample
6721 @ignore
6722 GNU Emacs 22
6724 (defun count-lines (start end)
6725   "Return number of lines between START and END.
6726 This is usually the number of newlines between them,
6727 but can be one more if START is not equal to END
6728 and the greater of them is not at the start of a line."
6729   (save-excursion
6730     (save-restriction
6731       (narrow-to-region start end)
6732       (goto-char (point-min))
6733       (if (eq selective-display t)
6734           (save-match-data
6735             (let ((done 0))
6736               (while (re-search-forward "[\n\C-m]" nil t 40)
6737                 (setq done (+ 40 done)))
6738               (while (re-search-forward "[\n\C-m]" nil t 1)
6739                 (setq done (+ 1 done)))
6740               (goto-char (point-max))
6741               (if (and (/= start end)
6742                        (not (bolp)))
6743                   (1+ done)
6744                 done)))
6745         (- (buffer-size) (forward-line (buffer-size)))))))
6746 @end ignore
6748 @noindent
6749 What this does is count the lines from the first position of the
6750 buffer, indicated by the @code{1}, up to @code{(point)}, and then add
6751 one to that number.  (The @code{1+} function adds one to its
6752 argument.)  We add one to it because line 2 has only one line before
6753 it, and @code{count-lines} counts only the lines @emph{before} the
6754 current line.
6756 After @code{count-lines} has done its job, and the message has been
6757 printed in the echo area, the @code{save-excursion} restores point and
6758 mark to their original positions; and @code{save-restriction} restores
6759 the original narrowing, if any.
6761 @node narrow Exercise
6762 @section Exercise with Narrowing
6764 Write a function that will display the first 60 characters of the
6765 current buffer, even if you have narrowed the buffer to its latter
6766 half so that the first line is inaccessible.  Restore point, mark, and
6767 narrowing.  For this exercise, you need to use a whole potpourri of
6768 functions, including @code{save-restriction}, @code{widen},
6769 @code{goto-char}, @code{point-min}, @code{message}, and
6770 @code{buffer-substring}.
6772 @cindex Properties, mention of @code{buffer-substring-no-properties}
6773 (@code{buffer-substring} is a previously unmentioned function you will
6774 have to investigate yourself; or perhaps you will have to use
6775 @code{buffer-substring-no-properties} or
6776 @code{filter-buffer-substring} @dots{}, yet other functions.  Text
6777 properties are a feature otherwise not discussed here.  @xref{Text
6778 Properties, , Text Properties, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
6779 Manual}.)
6781 Additionally, do you really need @code{goto-char} or @code{point-min}?
6782 Or can you write the function without them?
6784 @node car cdr & cons
6785 @chapter @code{car}, @code{cdr}, @code{cons}: Fundamental Functions
6786 @findex car, @r{introduced}
6787 @findex cdr, @r{introduced}
6789 In Lisp, @code{car}, @code{cdr}, and @code{cons} are fundamental
6790 functions.  The @code{cons} function is used to construct lists, and
6791 the @code{car} and @code{cdr} functions are used to take them apart.
6793 In the walk through of the @code{copy-region-as-kill} function, we
6794 will see @code{cons} as well as two variants on @code{cdr},
6795 namely, @code{setcdr} and @code{nthcdr}.  (@xref{copy-region-as-kill}.)
6797 @menu
6798 * Strange Names::               An historical aside: why the strange names?
6799 * car & cdr::                   Functions for extracting part of a list.
6800 * cons::                        Constructing a list.
6801 * nthcdr::                      Calling @code{cdr} repeatedly.
6802 * nth::
6803 * setcar::                      Changing the first element of a list.
6804 * setcdr::                      Changing the rest of a list.
6805 * cons Exercise::
6806 @end menu
6808 @ifnottex
6809 @node Strange Names
6810 @unnumberedsec Strange Names
6811 @end ifnottex
6813 The name of the @code{cons} function is not unreasonable: it is an
6814 abbreviation of the word `construct'.  The origins of the names for
6815 @code{car} and @code{cdr}, on the other hand, are esoteric: @code{car}
6816 is an acronym from the phrase `Contents of the Address part of the
6817 Register'; and @code{cdr} (pronounced `could-er') is an acronym from
6818 the phrase `Contents of the Decrement part of the Register'.  These
6819 phrases refer to specific pieces of hardware on the very early
6820 computer on which the original Lisp was developed.  Besides being
6821 obsolete, the phrases have been completely irrelevant for more than 25
6822 years to anyone thinking about Lisp.  Nonetheless, although a few
6823 brave scholars have begun to use more reasonable names for these
6824 functions, the old terms are still in use.  In particular, since the
6825 terms are used in the Emacs Lisp source code, we will use them in this
6826 introduction.
6828 @node car & cdr
6829 @section @code{car} and @code{cdr}
6831 The @sc{car} of a list is, quite simply, the first item in the list.
6832 Thus the @sc{car} of the list @code{(rose violet daisy buttercup)} is
6833 @code{rose}.
6835 @need 1200
6836 If you are reading this in Info in GNU Emacs, you can see this by
6837 evaluating the following:
6839 @smallexample
6840 (car '(rose violet daisy buttercup))
6841 @end smallexample
6843 @noindent
6844 After evaluating the expression, @code{rose} will appear in the echo
6845 area.
6847 Clearly, a more reasonable name for the @code{car} function would be
6848 @code{first} and this is often suggested.
6850 @code{car} does not remove the first item from the list; it only reports
6851 what it is.  After @code{car} has been applied to a list, the list is
6852 still the same as it was.  In the jargon, @code{car} is
6853 `non-destructive'.  This feature turns out to be important.
6855 The @sc{cdr} of a list is the rest of the list, that is, the
6856 @code{cdr} function returns the part of the list that follows the
6857 first item.  Thus, while the @sc{car} of the list @code{'(rose violet
6858 daisy buttercup)} is @code{rose}, the rest of the list, the value
6859 returned by the @code{cdr} function, is @code{(violet daisy
6860 buttercup)}.
6862 @need 800
6863 You can see this by evaluating the following in the usual way:
6865 @smallexample
6866 (cdr '(rose violet daisy buttercup))
6867 @end smallexample
6869 @noindent
6870 When you evaluate this, @code{(violet daisy buttercup)} will appear in
6871 the echo area.
6873 Like @code{car}, @code{cdr} does not remove any elements from the
6874 list---it just returns a report of what the second and subsequent
6875 elements are.
6877 Incidentally, in the example, the list of flowers is quoted.  If it were
6878 not, the Lisp interpreter would try to evaluate the list by calling
6879 @code{rose} as a function.  In this example, we do not want to do that.
6881 Clearly, a more reasonable name for @code{cdr} would be @code{rest}.
6883 (There is a lesson here: when you name new functions, consider very
6884 carefully what you are doing, since you may be stuck with the names
6885 for far longer than you expect.  The reason this document perpetuates
6886 these names is that the Emacs Lisp source code uses them, and if I did
6887 not use them, you would have a hard time reading the code; but do,
6888 please, try to avoid using these terms yourself.  The people who come
6889 after you will be grateful to you.)
6891 When @code{car} and @code{cdr} are applied to a list made up of symbols,
6892 such as the list @code{(pine fir oak maple)}, the element of the list
6893 returned by the function @code{car} is the symbol @code{pine} without
6894 any parentheses around it.  @code{pine} is the first element in the
6895 list.  However, the @sc{cdr} of the list is a list itself, @code{(fir
6896 oak maple)}, as you can see by evaluating the following expressions in
6897 the usual way:
6899 @smallexample
6900 @group
6901 (car '(pine fir oak maple))
6903 (cdr '(pine fir oak maple))
6904 @end group
6905 @end smallexample
6907 On the other hand, in a list of lists, the first element is itself a
6908 list.  @code{car} returns this first element as a list.  For example,
6909 the following list contains three sub-lists, a list of carnivores, a
6910 list of herbivores and a list of sea mammals:
6912 @smallexample
6913 @group
6914 (car '((lion tiger cheetah)
6915        (gazelle antelope zebra)
6916        (whale dolphin seal)))
6917 @end group
6918 @end smallexample
6920 @noindent
6921 In this example, the first element or @sc{car} of the list is the list of
6922 carnivores, @code{(lion tiger cheetah)}, and the rest of the list is
6923 @code{((gazelle antelope zebra) (whale dolphin seal))}.
6925 @smallexample
6926 @group
6927 (cdr '((lion tiger cheetah)
6928        (gazelle antelope zebra)
6929        (whale dolphin seal)))
6930 @end group
6931 @end smallexample
6933 It is worth saying again that @code{car} and @code{cdr} are
6934 non-destructive---that is, they do not modify or change lists to which
6935 they are applied.  This is very important for how they are used.
6937 Also, in the first chapter, in the discussion about atoms, I said that
6938 in Lisp, ``certain kinds of atom, such as an array, can be separated
6939 into parts; but the mechanism for doing this is different from the
6940 mechanism for splitting a list.  As far as Lisp is concerned, the
6941 atoms of a list are unsplittable.''  (@xref{Lisp Atoms}.)  The
6942 @code{car} and @code{cdr} functions are used for splitting lists and
6943 are considered fundamental to Lisp.  Since they cannot split or gain
6944 access to the parts of an array, an array is considered an atom.
6945 Conversely, the other fundamental function, @code{cons}, can put
6946 together or construct a list, but not an array.  (Arrays are handled
6947 by array-specific functions.  @xref{Arrays, , Arrays, elisp, The GNU
6948 Emacs Lisp Reference Manual}.)
6950 @node cons
6951 @section @code{cons}
6952 @findex cons, @r{introduced}
6954 The @code{cons} function constructs lists; it is the inverse of
6955 @code{car} and @code{cdr}.  For example, @code{cons} can be used to make
6956 a four element list from the three element list, @code{(fir oak maple)}:
6958 @smallexample
6959 (cons 'pine '(fir oak maple))
6960 @end smallexample
6962 @need 800
6963 @noindent
6964 After evaluating this list, you will see
6966 @smallexample
6967 (pine fir oak maple)
6968 @end smallexample
6970 @noindent
6971 appear in the echo area.  @code{cons} causes the creation of a new
6972 list in which the element is followed by the elements of the original
6973 list.
6975 We often say that `@code{cons} puts a new element at the beginning of
6976 a list; it attaches or pushes elements onto the list', but this
6977 phrasing can be misleading, since @code{cons} does not change an
6978 existing list, but creates a new one.
6980 Like @code{car} and @code{cdr}, @code{cons} is non-destructive.
6982 @menu
6983 * Build a list::
6984 * length::                      How to find the length of a list.
6985 @end menu
6987 @ifnottex
6988 @node Build a list
6989 @unnumberedsubsec Build a list
6990 @end ifnottex
6992 @code{cons} must have a list to attach to.@footnote{Actually, you can
6993 @code{cons} an element to an atom to produce a dotted pair.  Dotted
6994 pairs are not discussed here; see @ref{Dotted Pair Notation, , Dotted
6995 Pair Notation, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.}  You
6996 cannot start from absolutely nothing.  If you are building a list, you
6997 need to provide at least an empty list at the beginning.  Here is a
6998 series of @code{cons} expressions that build up a list of flowers.  If
6999 you are reading this in Info in GNU Emacs, you can evaluate each of
7000 the expressions in the usual way; the value is printed in this text
7001 after @samp{@result{}}, which you may read as `evaluates to'.
7003 @smallexample
7004 @group
7005 (cons 'buttercup ())
7006      @result{} (buttercup)
7007 @end group
7009 @group
7010 (cons 'daisy '(buttercup))
7011      @result{} (daisy buttercup)
7012 @end group
7014 @group
7015 (cons 'violet '(daisy buttercup))
7016      @result{} (violet daisy buttercup)
7017 @end group
7019 @group
7020 (cons 'rose '(violet daisy buttercup))
7021      @result{} (rose violet daisy buttercup)
7022 @end group
7023 @end smallexample
7025 @noindent
7026 In the first example, the empty list is shown as @code{()} and a list
7027 made up of @code{buttercup} followed by the empty list is constructed.
7028 As you can see, the empty list is not shown in the list that was
7029 constructed.  All that you see is @code{(buttercup)}.  The empty list is
7030 not counted as an element of a list because there is nothing in an empty
7031 list.  Generally speaking, an empty list is invisible.
7033 The second example, @code{(cons 'daisy '(buttercup))} constructs a new,
7034 two element list by putting @code{daisy} in front of @code{buttercup};
7035 and the third example constructs a three element list by putting
7036 @code{violet} in front of @code{daisy} and @code{buttercup}.
7038 @node length
7039 @subsection Find the Length of a List: @code{length}
7040 @findex length
7042 You can find out how many elements there are in a list by using the Lisp
7043 function @code{length}, as in the following examples:
7045 @smallexample
7046 @group
7047 (length '(buttercup))
7048      @result{} 1
7049 @end group
7051 @group
7052 (length '(daisy buttercup))
7053      @result{} 2
7054 @end group
7056 @group
7057 (length (cons 'violet '(daisy buttercup)))
7058      @result{} 3
7059 @end group
7060 @end smallexample
7062 @noindent
7063 In the third example, the @code{cons} function is used to construct a
7064 three element list which is then passed to the @code{length} function as
7065 its argument.
7067 @need 1200
7068 We can also use @code{length} to count the number of elements in an
7069 empty list:
7071 @smallexample
7072 @group
7073 (length ())
7074      @result{} 0
7075 @end group
7076 @end smallexample
7078 @noindent
7079 As you would expect, the number of elements in an empty list is zero.
7081 An interesting experiment is to find out what happens if you try to find
7082 the length of no list at all; that is, if you try to call @code{length}
7083 without giving it an argument, not even an empty list:
7085 @smallexample
7086 (length )
7087 @end smallexample
7089 @need 800
7090 @noindent
7091 What you see, if you evaluate this, is the error message
7093 @smallexample
7094 Lisp error: (wrong-number-of-arguments length 0)
7095 @end smallexample
7097 @noindent
7098 This means that the function receives the wrong number of
7099 arguments, zero, when it expects some other number of arguments.  In
7100 this case, one argument is expected, the argument being a list whose
7101 length the function is measuring.  (Note that @emph{one} list is
7102 @emph{one} argument, even if the list has many elements inside it.)
7104 The part of the error message that says @samp{length} is the name of
7105 the function.
7107 @ignore
7108 @code{length} is still a subroutine, but you need C-h f to discover that.
7110 In an earlier version:
7111     This is written with a special notation, @samp{#<subr},
7112     that indicates that the function @code{length} is one of the primitive
7113     functions written in C rather than in Emacs Lisp.  (@samp{subr} is an
7114     abbreviation for `subroutine'.)  @xref{What Is a Function, , What Is a
7115     Function?, elisp , The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
7116     about subroutines.
7117 @end ignore
7119 @node nthcdr
7120 @section @code{nthcdr}
7121 @findex nthcdr
7123 The @code{nthcdr} function is associated with the @code{cdr} function.
7124 What it does is take the @sc{cdr} of a list repeatedly.
7126 If you take the @sc{cdr} of the list @code{(pine fir
7127 oak maple)}, you will be returned the list @code{(fir oak maple)}.  If you
7128 repeat this on what was returned, you will be returned the list
7129 @code{(oak maple)}.  (Of course, repeated @sc{cdr}ing on the original
7130 list will just give you the original @sc{cdr} since the function does
7131 not change the list.  You need to evaluate the @sc{cdr} of the
7132 @sc{cdr} and so on.)  If you continue this, eventually you will be
7133 returned an empty list, which in this case, instead of being shown as
7134 @code{()} is shown as @code{nil}.
7136 @need 1200
7137 For review, here is a series of repeated @sc{cdr}s, the text following
7138 the @samp{@result{}} shows what is returned.
7140 @smallexample
7141 @group
7142 (cdr '(pine fir oak maple))
7143      @result{}(fir oak maple)
7144 @end group
7146 @group
7147 (cdr '(fir oak maple))
7148      @result{} (oak maple)
7149 @end group
7151 @group
7152 (cdr '(oak maple))
7153      @result{}(maple)
7154 @end group
7156 @group
7157 (cdr '(maple))
7158      @result{} nil
7159 @end group
7161 @group
7162 (cdr 'nil)
7163      @result{} nil
7164 @end group
7166 @group
7167 (cdr ())
7168      @result{} nil
7169 @end group
7170 @end smallexample
7172 @need 1200
7173 You can also do several @sc{cdr}s without printing the values in
7174 between, like this:
7176 @smallexample
7177 @group
7178 (cdr (cdr '(pine fir oak maple)))
7179      @result{} (oak maple)
7180 @end group
7181 @end smallexample
7183 @noindent
7184 In this example, the Lisp interpreter evaluates the innermost list first.
7185 The innermost list is quoted, so it just passes the list as it is to the
7186 innermost @code{cdr}.  This @code{cdr} passes a list made up of the
7187 second and subsequent elements of the list to the outermost @code{cdr},
7188 which produces a list composed of the third and subsequent elements of
7189 the original list.  In this example, the @code{cdr} function is repeated
7190 and returns a list that consists of the original list without its
7191 first two elements.
7193 The @code{nthcdr} function does the same as repeating the call to
7194 @code{cdr}.  In the following example, the argument 2 is passed to the
7195 function @code{nthcdr}, along with the list, and the value returned is
7196 the list without its first two items, which is exactly the same
7197 as repeating @code{cdr} twice on the list:
7199 @smallexample
7200 @group
7201 (nthcdr 2 '(pine fir oak maple))
7202      @result{} (oak maple)
7203 @end group
7204 @end smallexample
7206 @need 1200
7207 Using the original four element list, we can see what happens when
7208 various numeric arguments are passed to @code{nthcdr}, including 0, 1,
7209 and 5:
7211 @smallexample
7212 @group
7213 ;; @r{Leave the list as it was.}
7214 (nthcdr 0 '(pine fir oak maple))
7215      @result{} (pine fir oak maple)
7216 @end group
7218 @group
7219 ;; @r{Return a copy without the first element.}
7220 (nthcdr 1 '(pine fir oak maple))
7221      @result{} (fir oak maple)
7222 @end group
7224 @group
7225 ;; @r{Return a copy of the list without three elements.}
7226 (nthcdr 3 '(pine fir oak maple))
7227      @result{} (maple)
7228 @end group
7230 @group
7231 ;; @r{Return a copy lacking all four elements.}
7232 (nthcdr 4 '(pine fir oak maple))
7233      @result{} nil
7234 @end group
7236 @group
7237 ;; @r{Return a copy lacking all elements.}
7238 (nthcdr 5 '(pine fir oak maple))
7239      @result{} nil
7240 @end group
7241 @end smallexample
7243 @node nth
7244 @section @code{nth}
7245 @findex nth
7247 The @code{nthcdr} function takes the @sc{cdr} of a list repeatedly.
7248 The @code{nth} function takes the @sc{car} of the result returned by
7249 @code{nthcdr}.  It returns the Nth element of the list.
7251 @need 1500
7252 Thus, if it were not defined in C for speed, the definition of
7253 @code{nth} would be:
7255 @smallexample
7256 @group
7257 (defun nth (n list)
7258   "Returns the Nth element of LIST.
7259 N counts from zero.  If LIST is not that long, nil is returned."
7260   (car (nthcdr n list)))
7261 @end group
7262 @end smallexample
7264 @noindent
7265 (Originally, @code{nth} was defined in Emacs Lisp in @file{subr.el},
7266 but its definition was redone in C in the 1980s.)
7268 The @code{nth} function returns a single element of a list.
7269 This can be very convenient.
7271 Note that the elements are numbered from zero, not one.  That is to
7272 say, the first element of a list, its @sc{car} is the zeroth element.
7273 This is called `zero-based' counting and often bothers people who
7274 are accustomed to the first element in a list being number one, which
7275 is `one-based'.
7277 @need 1250
7278 For example:
7280 @smallexample
7281 @group
7282 (nth 0 '("one" "two" "three"))
7283     @result{} "one"
7285 (nth 1 '("one" "two" "three"))
7286     @result{} "two"
7287 @end group
7288 @end smallexample
7290 It is worth mentioning that @code{nth}, like @code{nthcdr} and
7291 @code{cdr}, does not change the original list---the function is
7292 non-destructive.  This is in sharp contrast to the @code{setcar} and
7293 @code{setcdr} functions.
7295 @node setcar
7296 @section @code{setcar}
7297 @findex setcar
7299 As you might guess from their names, the @code{setcar} and @code{setcdr}
7300 functions set the @sc{car} or the @sc{cdr} of a list to a new value.
7301 They actually change the original list, unlike @code{car} and @code{cdr}
7302 which leave the original list as it was.  One way to find out how this
7303 works is to experiment.  We will start with the @code{setcar} function.
7305 @need 1200
7306 First, we can make a list and then set the value of a variable to the
7307 list, using the @code{setq} function.  Here is a list of animals:
7309 @smallexample
7310 (setq animals '(antelope giraffe lion tiger))
7311 @end smallexample
7313 @noindent
7314 If you are reading this in Info inside of GNU Emacs, you can evaluate
7315 this expression in the usual fashion, by positioning the cursor after
7316 the expression and typing @kbd{C-x C-e}.  (I'm doing this right here
7317 as I write this.  This is one of the advantages of having the
7318 interpreter built into the computing environment.  Incidentally, when
7319 there is nothing on the line after the final parentheses, such as a
7320 comment, point can be on the next line.  Thus, if your cursor is in
7321 the first column of the next line, you do not need to move it.
7322 Indeed, Emacs permits any amount of white space after the final
7323 parenthesis.)
7325 @need 1200
7326 When we evaluate the variable @code{animals}, we see that it is bound to
7327 the list @code{(antelope giraffe lion tiger)}:
7329 @smallexample
7330 @group
7331 animals
7332      @result{} (antelope giraffe lion tiger)
7333 @end group
7334 @end smallexample
7336 @noindent
7337 Put another way, the variable @code{animals} points to the list
7338 @code{(antelope giraffe lion tiger)}.
7340 Next, evaluate the function @code{setcar} while passing it two
7341 arguments, the variable @code{animals} and the quoted symbol
7342 @code{hippopotamus}; this is done by writing the three element list
7343 @code{(setcar animals 'hippopotamus)} and then evaluating it in the
7344 usual fashion:
7346 @smallexample
7347 (setcar animals 'hippopotamus)
7348 @end smallexample
7350 @need 1200
7351 @noindent
7352 After evaluating this expression, evaluate the variable @code{animals}
7353 again.  You will see that the list of animals has changed:
7355 @smallexample
7356 @group
7357 animals
7358      @result{} (hippopotamus giraffe lion tiger)
7359 @end group
7360 @end smallexample
7362 @noindent
7363 The first element on the list, @code{antelope} is replaced by
7364 @code{hippopotamus}.
7366 So we can see that @code{setcar} did not add a new element to the list
7367 as @code{cons} would have; it replaced @code{antelope} with
7368 @code{hippopotamus}; it @emph{changed} the list.
7370 @node setcdr
7371 @section @code{setcdr}
7372 @findex setcdr
7374 The @code{setcdr} function is similar to the @code{setcar} function,
7375 except that the function replaces the second and subsequent elements of
7376 a list rather than the first element.
7378 (To see how to change the last element of a list, look ahead to
7379 @ref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}, which uses
7380 the @code{nthcdr} and @code{setcdr} functions.)
7382 @need 1200
7383 To see how this works, set the value of the variable to a list of
7384 domesticated animals by evaluating the following expression:
7386 @smallexample
7387 (setq domesticated-animals '(horse cow sheep goat))
7388 @end smallexample
7390 @need 1200
7391 @noindent
7392 If you now evaluate the list, you will be returned the list
7393 @code{(horse cow sheep goat)}:
7395 @smallexample
7396 @group
7397 domesticated-animals
7398      @result{} (horse cow sheep goat)
7399 @end group
7400 @end smallexample
7402 @need 1200
7403 Next, evaluate @code{setcdr} with two arguments, the name of the
7404 variable which has a list as its value, and the list to which the
7405 @sc{cdr} of the first list will be set;
7407 @smallexample
7408 (setcdr domesticated-animals '(cat dog))
7409 @end smallexample
7411 @noindent
7412 If you evaluate this expression, the list @code{(cat dog)} will appear
7413 in the echo area.  This is the value returned by the function.  The
7414 result we are interested in is the ``side effect'', which we can see by
7415 evaluating the variable @code{domesticated-animals}:
7417 @smallexample
7418 @group
7419 domesticated-animals
7420      @result{} (horse cat dog)
7421 @end group
7422 @end smallexample
7424 @noindent
7425 Indeed, the list is changed from @code{(horse cow sheep goat)} to
7426 @code{(horse cat dog)}.  The @sc{cdr} of the list is changed from
7427 @code{(cow sheep goat)} to @code{(cat dog)}.
7429 @node cons Exercise
7430 @section Exercise
7432 Construct a list of four birds by evaluating several expressions with
7433 @code{cons}.  Find out what happens when you @code{cons} a list onto
7434 itself.  Replace the first element of the list of four birds with a
7435 fish.  Replace the rest of that list with a list of other fish.
7437 @node Cutting & Storing Text
7438 @chapter Cutting and Storing Text
7439 @cindex Cutting and storing text
7440 @cindex Storing and cutting text
7441 @cindex Killing text
7442 @cindex Clipping text
7443 @cindex Erasing text
7444 @cindex Deleting text
7446 Whenever you cut or clip text out of a buffer with a `kill' command in
7447 GNU Emacs, it is stored in a list and you can bring it back with a
7448 `yank' command.
7450 (The use of the word `kill' in Emacs for processes which specifically
7451 @emph{do not} destroy the values of the entities is an unfortunate
7452 historical accident.  A much more appropriate word would be `clip' since
7453 that is what the kill commands do; they clip text out of a buffer and
7454 put it into storage from which it can be brought back.  I have often
7455 been tempted to replace globally all occurrences of `kill' in the Emacs
7456 sources with `clip' and all occurrences of `killed' with `clipped'.)
7458 @menu
7459 * Storing Text::                Text is stored in a list.
7460 * zap-to-char::                 Cutting out text up to a character.
7461 * kill-region::                 Cutting text out of a region.
7462 * copy-region-as-kill::         A definition for copying text.
7463 * Digression into C::           Minor note on C programming language macros.
7464 * defvar::                      How to give a variable an initial value.
7465 * cons & search-fwd Review::
7466 * search Exercises::
7467 @end menu
7469 @ifnottex
7470 @node Storing Text
7471 @unnumberedsec Storing Text in a List
7472 @end ifnottex
7474 When text is cut out of a buffer, it is stored on a list.  Successive
7475 pieces of text are stored on the list successively, so the list might
7476 look like this:
7478 @smallexample
7479 ("a piece of text" "previous piece")
7480 @end smallexample
7482 @need 1200
7483 @noindent
7484 The function @code{cons} can be used to create a new list from a piece
7485 of text (an `atom', to use the jargon) and an existing list, like
7486 this:
7488 @smallexample
7489 @group
7490 (cons "another piece"
7491       '("a piece of text" "previous piece"))
7492 @end group
7493 @end smallexample
7495 @need 1200
7496 @noindent
7497 If you evaluate this expression, a list of three elements will appear in
7498 the echo area:
7500 @smallexample
7501 ("another piece" "a piece of text" "previous piece")
7502 @end smallexample
7504 With the @code{car} and @code{nthcdr} functions, you can retrieve
7505 whichever piece of text you want.  For example, in the following code,
7506 @code{nthcdr 1 @dots{}} returns the list with the first item removed;
7507 and the @code{car} returns the first element of that remainder---the
7508 second element of the original list:
7510 @smallexample
7511 @group
7512 (car (nthcdr 1 '("another piece"
7513                  "a piece of text"
7514                  "previous piece")))
7515      @result{} "a piece of text"
7516 @end group
7517 @end smallexample
7519 The actual functions in Emacs are more complex than this, of course.
7520 The code for cutting and retrieving text has to be written so that
7521 Emacs can figure out which element in the list you want---the first,
7522 second, third, or whatever.  In addition, when you get to the end of
7523 the list, Emacs should give you the first element of the list, rather
7524 than nothing at all.
7526 The list that holds the pieces of text is called the @dfn{kill ring}.
7527 This chapter leads up to a description of the kill ring and how it is
7528 used by first tracing how the @code{zap-to-char} function works.  This
7529 function uses (or `calls') a function that invokes a function that
7530 manipulates the kill ring.  Thus, before reaching the mountains, we
7531 climb the foothills.
7533 A subsequent chapter describes how text that is cut from the buffer is
7534 retrieved.  @xref{Yanking, , Yanking Text Back}.
7536 @node zap-to-char
7537 @section @code{zap-to-char}
7538 @findex zap-to-char
7540 Let us look at the interactive @code{zap-to-char} function.
7542 @menu
7543 * Complete zap-to-char::        The complete implementation.
7544 * zap-to-char interactive::     A three part interactive expression.
7545 * zap-to-char body::            A short overview.
7546 * search-forward::              How to search for a string.
7547 * progn::                       The @code{progn} special form.
7548 * Summing up zap-to-char::      Using @code{point} and @code{search-forward}.
7549 @end menu
7551 @ifnottex
7552 @node Complete zap-to-char
7553 @unnumberedsubsec The Complete @code{zap-to-char} Implementation
7554 @end ifnottex
7556 The @code{zap-to-char} function removes the text in the region between
7557 the location of the cursor (i.e., of point) up to and including the
7558 next occurrence of a specified character.  The text that
7559 @code{zap-to-char} removes is put in the kill ring; and it can be
7560 retrieved from the kill ring by typing @kbd{C-y} (@code{yank}).  If
7561 the command is given an argument, it removes text through that number
7562 of occurrences.  Thus, if the cursor were at the beginning of this
7563 sentence and the character were @samp{s}, @samp{Thus} would be
7564 removed.  If the argument were two, @samp{Thus, if the curs} would be
7565 removed, up to and including the @samp{s} in @samp{cursor}.
7567 If the specified character is not found, @code{zap-to-char} will say
7568 ``Search failed'', tell you the character you typed, and not remove
7569 any text.
7571 In order to determine how much text to remove, @code{zap-to-char} uses
7572 a search function.  Searches are used extensively in code that
7573 manipulates text, and we will focus attention on them as well as on the
7574 deletion command.
7576 @ignore
7577 @c GNU Emacs version 19
7578 (defun zap-to-char (arg char)  ; version 19 implementation
7579   "Kill up to and including ARG'th occurrence of CHAR.
7580 Goes backward if ARG is negative; error if CHAR not found."
7581   (interactive "*p\ncZap to char: ")
7582   (kill-region (point)
7583                (progn
7584                  (search-forward
7585                   (char-to-string char) nil nil arg)
7586                  (point))))
7587 @end ignore
7589 @need 1250
7590 Here is the complete text of the version 22 implementation of the function:
7592 @c GNU Emacs 22
7593 @smallexample
7594 @group
7595 (defun zap-to-char (arg char)
7596   "Kill up to and including ARG'th occurrence of CHAR.
7597 Case is ignored if `case-fold-search' is non-nil in the current buffer.
7598 Goes backward if ARG is negative; error if CHAR not found."
7599   (interactive "p\ncZap to char: ")
7600   (if (char-table-p translation-table-for-input)
7601       (setq char (or (aref translation-table-for-input char) char)))
7602   (kill-region (point) (progn
7603                          (search-forward (char-to-string char)
7604                                          nil nil arg)
7605                          (point))))
7606 @end group
7607 @end smallexample
7609 The documentation is thorough.  You do need to know the jargon meaning
7610 of the word `kill'.
7612 @node zap-to-char interactive
7613 @subsection The @code{interactive} Expression
7615 @need 800
7616 The interactive expression in the @code{zap-to-char} command looks like
7617 this:
7619 @smallexample
7620 (interactive "p\ncZap to char: ")
7621 @end smallexample
7623 The part within quotation marks, @code{"p\ncZap to char:@: "}, specifies
7624 two different things.  First, and most simply, is the @samp{p}.
7625 This part is separated from the next part by a newline, @samp{\n}.
7626 The @samp{p} means that the first argument to the function will be
7627 passed the value of a `processed prefix'.  The prefix argument is
7628 passed by typing @kbd{C-u} and a number, or @kbd{M-} and a number.  If
7629 the function is called interactively without a prefix, 1 is passed to
7630 this argument.
7632 The second part of @code{"p\ncZap to char:@: "} is
7633 @samp{cZap to char:@:  }.  In this part, the lower case @samp{c}
7634 indicates that @code{interactive} expects a prompt and that the
7635 argument will be a character.  The prompt follows the @samp{c} and is
7636 the string @samp{Zap to char:@: } (with a space after the colon to
7637 make it look good).
7639 What all this does is prepare the arguments to @code{zap-to-char} so they
7640 are of the right type, and give the user a prompt.
7642 In a read-only buffer, the @code{zap-to-char} function copies the text
7643 to the kill ring, but does not remove it.  The echo area displays a
7644 message saying that the buffer is read-only.  Also, the terminal may
7645 beep or blink at you.
7647 @node zap-to-char body
7648 @subsection The Body of @code{zap-to-char}
7650 The body of the @code{zap-to-char} function contains the code that
7651 kills (that is, removes) the text in the region from the current
7652 position of the cursor up to and including the specified character.
7654 The first part of the code looks like this:
7656 @smallexample
7657 (if (char-table-p translation-table-for-input)
7658     (setq char (or (aref translation-table-for-input char) char)))
7659 (kill-region (point) (progn
7660                        (search-forward (char-to-string char) nil nil arg)
7661                        (point)))
7662 @end smallexample
7664 @noindent
7665 @code{char-table-p} is an hitherto unseen function.  It determines
7666 whether its argument is a character table.  When it is, it sets the
7667 character passed to @code{zap-to-char} to one of them, if that
7668 character exists, or to the character itself.  (This becomes important
7669 for certain characters in non-European languages.  The @code{aref}
7670 function extracts an element from an array.  It is an array-specific
7671 function that is not described in this document.  @xref{Arrays, ,
7672 Arrays, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
7674 @noindent
7675 @code{(point)} is the current position of the cursor.
7677 The next part of the code is an expression using @code{progn}.  The body
7678 of the @code{progn} consists of calls to @code{search-forward} and
7679 @code{point}.
7681 It is easier to understand how @code{progn} works after learning about
7682 @code{search-forward}, so we will look at @code{search-forward} and
7683 then at @code{progn}.
7685 @node search-forward
7686 @subsection The @code{search-forward} Function
7687 @findex search-forward
7689 The @code{search-forward} function is used to locate the
7690 zapped-for-character in @code{zap-to-char}.  If the search is
7691 successful, @code{search-forward} leaves point immediately after the
7692 last character in the target string.  (In @code{zap-to-char}, the
7693 target string is just one character long.  @code{zap-to-char} uses the
7694 function @code{char-to-string} to ensure that the computer treats that
7695 character as a string.)  If the search is backwards,
7696 @code{search-forward} leaves point just before the first character in
7697 the target.  Also, @code{search-forward} returns @code{t} for true.
7698 (Moving point is therefore a `side effect'.)
7700 @need 1250
7701 In @code{zap-to-char}, the @code{search-forward} function looks like this:
7703 @smallexample
7704 (search-forward (char-to-string char) nil nil arg)
7705 @end smallexample
7707 The @code{search-forward} function takes four arguments:
7709 @enumerate
7710 @item
7711 The first argument is the target, what is searched for.  This must be a
7712 string, such as @samp{"z"}.
7714 As it happens, the argument passed to @code{zap-to-char} is a single
7715 character.  Because of the way computers are built, the Lisp
7716 interpreter may treat a single character as being different from a
7717 string of characters.  Inside the computer, a single character has a
7718 different electronic format than a string of one character.  (A single
7719 character can often be recorded in the computer using exactly one
7720 byte; but a string may be longer, and the computer needs to be ready
7721 for this.)  Since the @code{search-forward} function searches for a
7722 string, the character that the @code{zap-to-char} function receives as
7723 its argument must be converted inside the computer from one format to
7724 the other; otherwise the @code{search-forward} function will fail.
7725 The @code{char-to-string} function is used to make this conversion.
7727 @item
7728 The second argument bounds the search; it is specified as a position in
7729 the buffer.  In this case, the search can go to the end of the buffer,
7730 so no bound is set and the second argument is @code{nil}.
7732 @item
7733 The third argument tells the function what it should do if the search
7734 fails---it can signal an error (and print a message) or it can return
7735 @code{nil}.  A @code{nil} as the third argument causes the function to
7736 signal an error when the search fails.
7738 @item
7739 The fourth argument to @code{search-forward} is the repeat count---how
7740 many occurrences of the string to look for.  This argument is optional
7741 and if the function is called without a repeat count, this argument is
7742 passed the value 1.  If this argument is negative, the search goes
7743 backwards.
7744 @end enumerate
7746 @need 800
7747 In template form, a @code{search-forward} expression looks like this:
7749 @smallexample
7750 @group
7751 (search-forward "@var{target-string}"
7752                 @var{limit-of-search}
7753                 @var{what-to-do-if-search-fails}
7754                 @var{repeat-count})
7755 @end group
7756 @end smallexample
7758 We will look at @code{progn} next.
7760 @node progn
7761 @subsection The @code{progn} Special Form
7762 @findex progn
7764 @code{progn} is a special form that causes each of its arguments to be
7765 evaluated in sequence and then returns the value of the last one.  The
7766 preceding expressions are evaluated only for the side effects they
7767 perform.  The values produced by them are discarded.
7769 @need 800
7770 The template for a @code{progn} expression is very simple:
7772 @smallexample
7773 @group
7774 (progn
7775   @var{body}@dots{})
7776 @end group
7777 @end smallexample
7779 In @code{zap-to-char}, the @code{progn} expression has to do two things:
7780 put point in exactly the right position; and return the location of
7781 point so that @code{kill-region} will know how far to kill to.
7783 The first argument to the @code{progn} is @code{search-forward}.  When
7784 @code{search-forward} finds the string, the function leaves point
7785 immediately after the last character in the target string.  (In this
7786 case the target string is just one character long.)  If the search is
7787 backwards, @code{search-forward} leaves point just before the first
7788 character in the target.  The movement of point is a side effect.
7790 The second and last argument to @code{progn} is the expression
7791 @code{(point)}.  This expression returns the value of point, which in
7792 this case will be the location to which it has been moved by
7793 @code{search-forward}.  (In the source, a line that tells the function
7794 to go to the previous character, if it is going forward, was commented
7795 out in 1999; I don't remember whether that feature or mis-feature was
7796 ever a part of the distributed source.)  The value of @code{point} is
7797 returned by the @code{progn} expression and is passed to
7798 @code{kill-region} as @code{kill-region}'s second argument.
7800 @node Summing up zap-to-char
7801 @subsection Summing up @code{zap-to-char}
7803 Now that we have seen how @code{search-forward} and @code{progn} work,
7804 we can see how the @code{zap-to-char} function works as a whole.
7806 The first argument to @code{kill-region} is the position of the cursor
7807 when the @code{zap-to-char} command is given---the value of point at
7808 that time.  Within the @code{progn}, the search function then moves
7809 point to just after the zapped-to-character and @code{point} returns the
7810 value of this location.  The @code{kill-region} function puts together
7811 these two values of point, the first one as the beginning of the region
7812 and the second one as the end of the region, and removes the region.
7814 The @code{progn} special form is necessary because the
7815 @code{kill-region} command takes two arguments; and it would fail if
7816 @code{search-forward} and @code{point} expressions were written in
7817 sequence as two additional arguments.  The @code{progn} expression is
7818 a single argument to @code{kill-region} and returns the one value that
7819 @code{kill-region} needs for its second argument.
7821 @node kill-region
7822 @section @code{kill-region}
7823 @findex kill-region
7825 The @code{zap-to-char} function uses the @code{kill-region} function.
7826 This function clips text from a region and copies that text to
7827 the kill ring, from which it may be retrieved.
7829 @ignore
7830 GNU Emacs 22:
7832 (defun kill-region (beg end &optional yank-handler)
7833   "Kill (\"cut\") text between point and mark.
7834 This deletes the text from the buffer and saves it in the kill ring.
7835 The command \\[yank] can retrieve it from there.
7836 \(If you want to kill and then yank immediately, use \\[kill-ring-save].)
7838 If you want to append the killed region to the last killed text,
7839 use \\[append-next-kill] before \\[kill-region].
7841 If the buffer is read-only, Emacs will beep and refrain from deleting
7842 the text, but put the text in the kill ring anyway.  This means that
7843 you can use the killing commands to copy text from a read-only buffer.
7845 This is the primitive for programs to kill text (as opposed to deleting it).
7846 Supply two arguments, character positions indicating the stretch of text
7847  to be killed.
7848 Any command that calls this function is a \"kill command\".
7849 If the previous command was also a kill command,
7850 the text killed this time appends to the text killed last time
7851 to make one entry in the kill ring.
7853 In Lisp code, optional third arg YANK-HANDLER, if non-nil,
7854 specifies the yank-handler text property to be set on the killed
7855 text.  See `insert-for-yank'."
7856   ;; Pass point first, then mark, because the order matters
7857   ;; when calling kill-append.
7858   (interactive (list (point) (mark)))
7859   (unless (and beg end)
7860     (error "The mark is not set now, so there is no region"))
7861   (condition-case nil
7862       (let ((string (filter-buffer-substring beg end t)))
7863         (when string                        ;STRING is nil if BEG = END
7864           ;; Add that string to the kill ring, one way or another.
7865           (if (eq last-command 'kill-region)
7866               (kill-append string (< end beg) yank-handler)
7867             (kill-new string nil yank-handler)))
7868         (when (or string (eq last-command 'kill-region))
7869           (setq this-command 'kill-region))
7870         nil)
7871     ((buffer-read-only text-read-only)
7872      ;; The code above failed because the buffer, or some of the characters
7873      ;; in the region, are read-only.
7874      ;; We should beep, in case the user just isn't aware of this.
7875      ;; However, there's no harm in putting
7876      ;; the region's text in the kill ring, anyway.
7877      (copy-region-as-kill beg end)
7878      ;; Set this-command now, so it will be set even if we get an error.
7879      (setq this-command 'kill-region)
7880      ;; This should barf, if appropriate, and give us the correct error.
7881      (if kill-read-only-ok
7882          (progn (message "Read only text copied to kill ring") nil)
7883        ;; Signal an error if the buffer is read-only.
7884        (barf-if-buffer-read-only)
7885        ;; If the buffer isn't read-only, the text is.
7886        (signal 'text-read-only (list (current-buffer)))))))
7887 @end ignore
7889 The Emacs 22 version of that function uses @code{condition-case} and
7890 @code{copy-region-as-kill}, both of which we will explain.
7891 @code{condition-case} is an important special form.
7893 In essence, the @code{kill-region} function calls
7894 @code{condition-case}, which takes three arguments.  In this function,
7895 the first argument does nothing.  The second argument contains the
7896 code that does the work when all goes well.  The third argument
7897 contains the code that is called in the event of an error.
7899 @menu
7900 * Complete kill-region::        The function definition.
7901 * condition-case::              Dealing with a problem.
7902 * Lisp macro::
7903 @end menu
7905 @ifnottex
7906 @node Complete kill-region
7907 @unnumberedsubsec The Complete @code{kill-region} Definition
7908 @end ifnottex
7910 @need 1200
7911 We will go through the @code{condition-case} code in a moment.  First,
7912 let us look at the definition of @code{kill-region}, with comments
7913 added:
7915 @c GNU Emacs 22:
7916 @smallexample
7917 @group
7918 (defun kill-region (beg end)
7919   "Kill (\"cut\") text between point and mark.
7920 This deletes the text from the buffer and saves it in the kill ring.
7921 The command \\[yank] can retrieve it from there. @dots{} "
7922 @end group
7924 @group
7925   ;; @bullet{} Since order matters, pass point first.
7926   (interactive (list (point) (mark)))
7927   ;; @bullet{} And tell us if we cannot cut the text.
7928   ;; `unless' is an `if' without a then-part.
7929   (unless (and beg end)
7930     (error "The mark is not set now, so there is no region"))
7931 @end group
7933 @group
7934   ;; @bullet{} `condition-case' takes three arguments.
7935   ;;    If the first argument is nil, as it is here,
7936   ;;    information about the error signal is not
7937   ;;    stored for use by another function.
7938   (condition-case nil
7939 @end group
7941 @group
7942       ;; @bullet{} The second argument to `condition-case' tells the
7943       ;;    Lisp interpreter what to do when all goes well.
7944 @end group
7946 @group
7947       ;;    It starts with a `let' function that extracts the string
7948       ;;    and tests whether it exists.  If so (that is what the
7949       ;;    `when' checks), it calls an `if' function that determines
7950       ;;    whether the previous command was another call to
7951       ;;    `kill-region'; if it was, then the new text is appended to
7952       ;;    the previous text; if not, then a different function,
7953       ;;    `kill-new', is called.
7954 @end group
7956 @group
7957       ;;    The `kill-append' function concatenates the new string and
7958       ;;    the old.  The `kill-new' function inserts text into a new
7959       ;;    item in the kill ring.
7960 @end group
7962 @group
7963       ;;    `when' is an `if' without an else-part.  The second `when'
7964       ;;    again checks whether the current string exists; in
7965       ;;    addition, it checks whether the previous command was
7966       ;;    another call to `kill-region'.  If one or the other
7967       ;;    condition is true, then it sets the current command to
7968       ;;    be `kill-region'.
7969 @end group
7970 @group
7971       (let ((string (filter-buffer-substring beg end t)))
7972         (when string                    ;STRING is nil if BEG = END
7973           ;; Add that string to the kill ring, one way or another.
7974           (if (eq last-command 'kill-region)
7975 @end group
7976 @group
7977               ;;    @minus{} `yank-handler' is an optional argument to
7978               ;;    `kill-region' that tells the `kill-append' and
7979               ;;    `kill-new' functions how deal with properties
7980               ;;    added to the text, such as `bold' or `italics'.
7981               (kill-append string (< end beg) yank-handler)
7982             (kill-new string nil yank-handler)))
7983         (when (or string (eq last-command 'kill-region))
7984           (setq this-command 'kill-region))
7985         nil)
7986 @end group
7988 @group
7989     ;;  @bullet{} The third argument to `condition-case' tells the interpreter
7990     ;;    what to do with an error.
7991 @end group
7992 @group
7993     ;;    The third argument has a conditions part and a body part.
7994     ;;    If the conditions are met (in this case,
7995     ;;             if text or buffer are read-only)
7996     ;;    then the body is executed.
7997 @end group
7998 @group
7999     ;;    The first part of the third argument is the following:
8000     ((buffer-read-only text-read-only) ;; the if-part
8001      ;; @dots{}  the then-part
8002      (copy-region-as-kill beg end)
8003 @end group
8004 @group
8005      ;;    Next, also as part of the then-part, set this-command, so
8006      ;;    it will be set in an error
8007      (setq this-command 'kill-region)
8008      ;;    Finally, in the then-part, send a message if you may copy
8009      ;;    the text to the kill ring without signaling an error, but
8010      ;;    don't if you may not.
8011 @end group
8012 @group
8013      (if kill-read-only-ok
8014          (progn (message "Read only text copied to kill ring") nil)
8015        (barf-if-buffer-read-only)
8016        ;; If the buffer isn't read-only, the text is.
8017        (signal 'text-read-only (list (current-buffer)))))
8018 @end group
8019 @end smallexample
8021 @ignore
8022 @c v 21
8023 @smallexample
8024 @group
8025 (defun kill-region (beg end)
8026   "Kill between point and mark.
8027 The text is deleted but saved in the kill ring."
8028   (interactive "r")
8029 @end group
8031 @group
8032   ;; 1. `condition-case' takes three arguments.
8033   ;;    If the first argument is nil, as it is here,
8034   ;;    information about the error signal is not
8035   ;;    stored for use by another function.
8036   (condition-case nil
8037 @end group
8039 @group
8040       ;; 2. The second argument to `condition-case'
8041       ;;    tells the Lisp interpreter what to do when all goes well.
8042 @end group
8044 @group
8045       ;;    The `delete-and-extract-region' function usually does the
8046       ;;    work.  If the beginning and ending of the region are both
8047       ;;    the same, then the variable `string' will be empty, or nil
8048       (let ((string (delete-and-extract-region beg end)))
8049 @end group
8051 @group
8052         ;; `when' is an `if' clause that cannot take an `else-part'.
8053         ;; Emacs normally sets the value of `last-command' to the
8054         ;; previous command.
8055 @end group
8056 @group
8057         ;; `kill-append' concatenates the new string and the old.
8058         ;; `kill-new' inserts text into a new item in the kill ring.
8059         (when string
8060           (if (eq last-command 'kill-region)
8061               ;; if true, prepend string
8062               (kill-append string (< end beg))
8063             (kill-new string)))
8064         (setq this-command 'kill-region))
8065 @end group
8067 @group
8068     ;; 3. The third argument to `condition-case' tells the interpreter
8069     ;;    what to do with an error.
8070 @end group
8071 @group
8072     ;;    The third argument has a conditions part and a body part.
8073     ;;    If the conditions are met (in this case,
8074     ;;             if text or buffer are read-only)
8075     ;;    then the body is executed.
8076 @end group
8077 @group
8078     ((buffer-read-only text-read-only) ;; this is the if-part
8079      ;; then...
8080      (copy-region-as-kill beg end)
8081 @end group
8082 @group
8083      (if kill-read-only-ok            ;; usually this variable is nil
8084          (message "Read only text copied to kill ring")
8085        ;; or else, signal an error if the buffer is read-only;
8086        (barf-if-buffer-read-only)
8087        ;; and, in any case, signal that the text is read-only.
8088        (signal 'text-read-only (list (current-buffer)))))))
8089 @end group
8090 @end smallexample
8091 @end ignore
8093 @node condition-case
8094 @subsection @code{condition-case}
8095 @findex condition-case
8097 As we have seen earlier (@pxref{Making Errors, , Generate an Error
8098 Message}), when the Emacs Lisp interpreter has trouble evaluating an
8099 expression, it provides you with help; in the jargon, this is called
8100 ``signaling an error''.  Usually, the computer stops the program and
8101 shows you a message.
8103 However, some programs undertake complicated actions.  They should not
8104 simply stop on an error.  In the @code{kill-region} function, the most
8105 likely error is that you will try to kill text that is read-only and
8106 cannot be removed.  So the @code{kill-region} function contains code
8107 to handle this circumstance.  This code, which makes up the body of
8108 the @code{kill-region} function, is inside of a @code{condition-case}
8109 special form.
8111 @need 800
8112 The template for @code{condition-case} looks like this:
8114 @smallexample
8115 @group
8116 (condition-case
8117   @var{var}
8118   @var{bodyform}
8119   @var{error-handler}@dots{})
8120 @end group
8121 @end smallexample
8123 The second argument, @var{bodyform}, is straightforward.  The
8124 @code{condition-case} special form causes the Lisp interpreter to
8125 evaluate the code in @var{bodyform}.  If no error occurs, the special
8126 form returns the code's value and produces the side-effects, if any.
8128 In short, the @var{bodyform} part of a @code{condition-case}
8129 expression determines what should happen when everything works
8130 correctly.
8132 However, if an error occurs, among its other actions, the function
8133 generating the error signal will define one or more error condition
8134 names.
8136 An error handler is the third argument to @code{condition case}.
8137 An error handler has two parts, a @var{condition-name} and a
8138 @var{body}.  If the @var{condition-name} part of an error handler
8139 matches a condition name generated by an error, then the @var{body}
8140 part of the error handler is run.
8142 As you will expect, the @var{condition-name} part of an error handler
8143 may be either a single condition name or a list of condition names.
8145 Also, a complete @code{condition-case} expression may contain more
8146 than one error handler.  When an error occurs, the first applicable
8147 handler is run.
8149 Lastly, the first argument to the @code{condition-case} expression,
8150 the @var{var} argument, is sometimes bound to a variable that
8151 contains information about the error.  However, if that argument is
8152 nil, as is the case in @code{kill-region}, that information is
8153 discarded.
8155 @need 1200
8156 In brief, in the @code{kill-region} function, the code
8157 @code{condition-case} works like this:
8159 @smallexample
8160 @group
8161 @var{If no errors}, @var{run only this code}
8162     @var{but}, @var{if errors}, @var{run this other code}.
8163 @end group
8164 @end smallexample
8166 @ignore
8167 2006 Oct 24
8168 In Emacs 22,
8169 copy-region-as-kill is short, 12 lines, and uses
8170 filter-buffer-substring, which is longer, 39 lines
8171 and has delete-and-extract-region in it.
8172 delete-and-extract-region is written in C.
8174 see Initializing a Variable with @code{defvar}
8175 this is line 8054
8176 Initializing a Variable with @code{defvar} includes line 8350
8177 @end ignore
8179 @node Lisp macro
8180 @subsection Lisp macro
8181 @cindex Macro, lisp
8182 @cindex Lisp macro
8184 The part of the @code{condition-case} expression that is evaluated in
8185 the expectation that all goes well has a @code{when}.  The code uses
8186 @code{when} to determine whether the @code{string} variable points to
8187 text that exists.
8189 A @code{when} expression is simply a programmers' convenience.  It is
8190 an @code{if} without the possibility of an else clause.  In your mind,
8191 you can replace @code{when} with @code{if} and understand what goes
8192 on.  That is what the Lisp interpreter does.
8194 Technically speaking, @code{when} is a Lisp macro.  A Lisp macro
8195 enables you to define new control constructs and other language
8196 features.  It tells the interpreter how to compute another Lisp
8197 expression which will in turn compute the value.  In this case, the
8198 `other expression' is an @code{if} expression.
8200 The @code{kill-region} function definition also has an @code{unless}
8201 macro; it is the converse of @code{when}.  The @code{unless} macro is
8202 an @code{if} without a then clause
8204 For more about Lisp macros, see @ref{Macros, , Macros, elisp, The GNU
8205 Emacs Lisp Reference Manual}.  The C programming language also
8206 provides macros.  These are different, but also useful.
8208 @ignore
8209 We will briefly look at C macros in
8210 @ref{Digression into C}.
8211 @end ignore
8213 @need 1200
8214 Regarding the @code{when} macro, in the @code{condition-case}
8215 expression, when the string has content, then another conditional
8216 expression is executed.  This is an @code{if} with both a then-part
8217 and an else-part.
8219 @smallexample
8220 @group
8221 (if (eq last-command 'kill-region)
8222     (kill-append string (< end beg) yank-handler)
8223   (kill-new string nil yank-handler))
8224 @end group
8225 @end smallexample
8227 The then-part is evaluated if the previous command was another call to
8228 @code{kill-region}; if not, the else-part is evaluated.
8230 @code{yank-handler} is an optional argument to @code{kill-region} that
8231 tells the @code{kill-append} and @code{kill-new} functions how deal
8232 with properties added to the text, such as `bold' or `italics'.
8234 @code{last-command} is a variable that comes with Emacs that we have
8235 not seen before.  Normally, whenever a function is executed, Emacs
8236 sets the value of @code{last-command} to the previous command.
8238 @need 1200
8239 In this segment of the definition, the @code{if} expression checks
8240 whether the previous command was @code{kill-region}.  If it was,
8242 @smallexample
8243 (kill-append string (< end beg) yank-handler)
8244 @end smallexample
8246 @noindent
8247 concatenates a copy of the newly clipped text to the just previously
8248 clipped text in the kill ring.
8250 @node copy-region-as-kill
8251 @section @code{copy-region-as-kill}
8252 @findex copy-region-as-kill
8253 @findex nthcdr
8255 The @code{copy-region-as-kill} function copies a region of text from a
8256 buffer and (via either @code{kill-append} or @code{kill-new}) saves it
8257 in the @code{kill-ring}.
8259 If you call @code{copy-region-as-kill} immediately after a
8260 @code{kill-region} command, Emacs appends the newly copied text to the
8261 previously copied text.  This means that if you yank back the text, you
8262 get it all, from both this and the previous operation.  On the other
8263 hand, if some other command precedes the @code{copy-region-as-kill},
8264 the function copies the text into a separate entry in the kill ring.
8266 @menu
8267 * Complete copy-region-as-kill::  The complete function definition.
8268 * copy-region-as-kill body::      The body of @code{copy-region-as-kill}.
8269 @end menu
8271 @ifnottex
8272 @node Complete copy-region-as-kill
8273 @unnumberedsubsec The complete @code{copy-region-as-kill} function definition
8274 @end ifnottex
8276 @need 1200
8277 Here is the complete text of the version 22 @code{copy-region-as-kill}
8278 function:
8280 @smallexample
8281 @group
8282 (defun copy-region-as-kill (beg end)
8283   "Save the region as if killed, but don't kill it.
8284 In Transient Mark mode, deactivate the mark.
8285 If `interprogram-cut-function' is non-nil, also save the text for a window
8286 system cut and paste."
8287   (interactive "r")
8288 @end group
8289 @group
8290   (if (eq last-command 'kill-region)
8291       (kill-append (filter-buffer-substring beg end) (< end beg))
8292     (kill-new (filter-buffer-substring beg end)))
8293 @end group
8294 @group
8295   (if transient-mark-mode
8296       (setq deactivate-mark t))
8297   nil)
8298 @end group
8299 @end smallexample
8301 @need 800
8302 As usual, this function can be divided into its component parts:
8304 @smallexample
8305 @group
8306 (defun copy-region-as-kill (@var{argument-list})
8307   "@var{documentation}@dots{}"
8308   (interactive "r")
8309   @var{body}@dots{})
8310 @end group
8311 @end smallexample
8313 The arguments are @code{beg} and @code{end} and the function is
8314 interactive with @code{"r"}, so the two arguments must refer to the
8315 beginning and end of the region.  If you have been reading though this
8316 document from the beginning, understanding these parts of a function is
8317 almost becoming routine.
8319 The documentation is somewhat confusing unless you remember that the
8320 word `kill' has a meaning different from usual.  The `Transient Mark'
8321 and @code{interprogram-cut-function} comments explain certain
8322 side-effects.
8324 After you once set a mark, a buffer always contains a region.  If you
8325 wish, you can use Transient Mark mode to highlight the region
8326 temporarily.  (No one wants to highlight the region all the time, so
8327 Transient Mark mode highlights it only at appropriate times.  Many
8328 people turn off Transient Mark mode, so the region is never
8329 highlighted.)
8331 Also, a windowing system allows you to copy, cut, and paste among
8332 different programs.  In the X windowing system, for example, the
8333 @code{interprogram-cut-function} function is @code{x-select-text},
8334 which works with the windowing system's equivalent of the Emacs kill
8335 ring.
8337 The body of the @code{copy-region-as-kill} function starts with an
8338 @code{if} clause.  What this clause does is distinguish between two
8339 different situations: whether or not this command is executed
8340 immediately after a previous @code{kill-region} command.  In the first
8341 case, the new region is appended to the previously copied text.
8342 Otherwise, it is inserted into the beginning of the kill ring as a
8343 separate piece of text from the previous piece.
8345 The last two lines of the function prevent the region from lighting up
8346 if Transient Mark mode is turned on.
8348 The body of @code{copy-region-as-kill} merits discussion in detail.
8350 @node copy-region-as-kill body
8351 @subsection The Body of @code{copy-region-as-kill}
8353 The @code{copy-region-as-kill} function works in much the same way as
8354 the @code{kill-region} function.  Both are written so that two or more
8355 kills in a row combine their text into a single entry.  If you yank
8356 back the text from the kill ring, you get it all in one piece.
8357 Moreover, kills that kill forward from the current position of the
8358 cursor are added to the end of the previously copied text and commands
8359 that copy text backwards add it to the beginning of the previously
8360 copied text.  This way, the words in the text stay in the proper
8361 order.
8363 Like @code{kill-region}, the @code{copy-region-as-kill} function makes
8364 use of the @code{last-command} variable that keeps track of the
8365 previous Emacs command.
8367 @menu
8368 * last-command & this-command::
8369 * kill-append function::
8370 * kill-new function::
8371 @end menu
8373 @ifnottex
8374 @node last-command & this-command
8375 @unnumberedsubsubsec @code{last-command} and @code{this-command}
8376 @end ifnottex
8378 Normally, whenever a function is executed, Emacs sets the value of
8379 @code{this-command} to the function being executed (which in this case
8380 would be @code{copy-region-as-kill}).  At the same time, Emacs sets
8381 the value of @code{last-command} to the previous value of
8382 @code{this-command}.
8384 In the first part of the body of the @code{copy-region-as-kill}
8385 function, an @code{if} expression determines whether the value of
8386 @code{last-command} is @code{kill-region}.  If so, the then-part of
8387 the @code{if} expression is evaluated; it uses the @code{kill-append}
8388 function to concatenate the text copied at this call to the function
8389 with the text already in the first element (the @sc{car}) of the kill
8390 ring.  On the other hand, if the value of @code{last-command} is not
8391 @code{kill-region}, then the @code{copy-region-as-kill} function
8392 attaches a new element to the kill ring using the @code{kill-new}
8393 function.
8395 @need 1250
8396 The @code{if} expression reads as follows; it uses @code{eq}:
8398 @smallexample
8399 @group
8400   (if (eq last-command 'kill-region)
8401       ;; @r{then-part}
8402       (kill-append  (filter-buffer-substring beg end) (< end beg))
8403     ;; @r{else-part}
8404     (kill-new  (filter-buffer-substring beg end)))
8405 @end group
8406 @end smallexample
8408 @findex filter-buffer-substring
8409 (The @code{filter-buffer-substring} function returns a filtered
8410 substring of the buffer, if any.  Optionally---the arguments are not
8411 here, so neither is done---the function may delete the initial text or
8412 return the text without its properties; this function is a replacement
8413 for the older @code{buffer-substring} function, which came before text
8414 properties were implemented.)
8416 @findex eq @r{(example of use)}
8417 @noindent
8418 The @code{eq} function tests whether its first argument is the same Lisp
8419 object as its second argument.  The @code{eq} function is similar to the
8420 @code{equal} function in that it is used to test for equality, but
8421 differs in that it determines whether two representations are actually
8422 the same object inside the computer, but with different names.
8423 @code{equal} determines whether the structure and contents of two
8424 expressions are the same.
8426 If the previous command was @code{kill-region}, then the Emacs Lisp
8427 interpreter calls the @code{kill-append} function
8429 @node kill-append function
8430 @unnumberedsubsubsec The @code{kill-append} function
8431 @findex kill-append
8433 @need 800
8434 The @code{kill-append} function looks like this:
8436 @c in GNU Emacs 22
8437 @smallexample
8438 @group
8439 (defun kill-append (string before-p &optional yank-handler)
8440   "Append STRING to the end of the latest kill in the kill ring.
8441 If BEFORE-P is non-nil, prepend STRING to the kill.
8442 @dots{} "
8443   (let* ((cur (car kill-ring)))
8444     (kill-new (if before-p (concat string cur) (concat cur string))
8445               (or (= (length cur) 0)
8446                   (equal yank-handler
8447                          (get-text-property 0 'yank-handler cur)))
8448               yank-handler)))
8449 @end group
8450 @end smallexample
8452 @ignore
8453 was:
8454 (defun kill-append (string before-p)
8455   "Append STRING to the end of the latest kill in the kill ring.
8456 If BEFORE-P is non-nil, prepend STRING to the kill.
8457 If `interprogram-cut-function' is set, pass the resulting kill to
8458 it."
8459   (kill-new (if before-p
8460                 (concat string (car kill-ring))
8461               (concat (car kill-ring) string))
8462             t))
8463 @end ignore
8465 @noindent
8466 The @code{kill-append} function is fairly straightforward.  It uses
8467 the @code{kill-new} function, which we will discuss in more detail in
8468 a moment.
8470 (Also, the function provides an optional argument called
8471 @code{yank-handler}; when invoked, this argument tells the function
8472 how to deal with properties added to the text, such as `bold' or
8473 `italics'.)
8475 @c !!! bug in GNU Emacs 22 version of  kill-append ?
8476 It has a @code{let*} function to set the value of the first element of
8477 the kill ring to @code{cur}.  (I do not know why the function does not
8478 use @code{let} instead; only one value is set in the expression.
8479 Perhaps this is a bug that produces no problems?)
8481 Consider the conditional that is one of the two arguments to
8482 @code{kill-new}.  It uses @code{concat} to concatenate the new text to
8483 the @sc{car} of the kill ring.  Whether it prepends or appends the
8484 text depends on the results of an @code{if} expression:
8486 @smallexample
8487 @group
8488 (if before-p                            ; @r{if-part}
8489     (concat string cur)                 ; @r{then-part}
8490   (concat cur string))                  ; @r{else-part}
8491 @end group
8492 @end smallexample
8494 @noindent
8495 If the region being killed is before the region that was killed in the
8496 last command, then it should be prepended before the material that was
8497 saved in the previous kill; and conversely, if the killed text follows
8498 what was just killed, it should be appended after the previous text.
8499 The @code{if} expression depends on the predicate @code{before-p} to
8500 decide whether the newly saved text should be put before or after the
8501 previously saved text.
8503 The symbol @code{before-p} is the name of one of the arguments to
8504 @code{kill-append}.  When the @code{kill-append} function is
8505 evaluated, it is bound to the value returned by evaluating the actual
8506 argument.  In this case, this is the expression @code{(< end beg)}.
8507 This expression does not directly determine whether the killed text in
8508 this command is located before or after the kill text of the last
8509 command; what it does is determine whether the value of the variable
8510 @code{end} is less than the value of the variable @code{beg}.  If it
8511 is, it means that the user is most likely heading towards the
8512 beginning of the buffer.  Also, the result of evaluating the predicate
8513 expression, @code{(< end beg)}, will be true and the text will be
8514 prepended before the previous text.  On the other hand, if the value of
8515 the variable @code{end} is greater than the value of the variable
8516 @code{beg}, the text will be appended after the previous text.
8518 @need 800
8519 When the newly saved text will be prepended, then the string with the new
8520 text will be concatenated before the old text:
8522 @smallexample
8523 (concat string cur)
8524 @end smallexample
8526 @need 1200
8527 @noindent
8528 But if the text will be appended, it will be concatenated
8529 after the old text:
8531 @smallexample
8532 (concat cur string))
8533 @end smallexample
8535 To understand how this works, we first need to review the
8536 @code{concat} function.  The @code{concat} function links together or
8537 unites two strings of text.  The result is a string.  For example:
8539 @smallexample
8540 @group
8541 (concat "abc" "def")
8542      @result{} "abcdef"
8543 @end group
8545 @group
8546 (concat "new "
8547         (car '("first element" "second element")))
8548      @result{} "new first element"
8550 (concat (car
8551         '("first element" "second element")) " modified")
8552      @result{} "first element modified"
8553 @end group
8554 @end smallexample
8556 We can now make sense of @code{kill-append}: it modifies the contents
8557 of the kill ring.  The kill ring is a list, each element of which is
8558 saved text.  The @code{kill-append} function uses the @code{kill-new}
8559 function which in turn uses the @code{setcar} function.
8561 @node kill-new function
8562 @unnumberedsubsubsec The @code{kill-new} function
8563 @findex kill-new
8565 @c in GNU Emacs 22, additional documentation to kill-new:
8566 @ignore
8567 Optional third arguments YANK-HANDLER controls how the STRING is later
8568 inserted into a buffer; see `insert-for-yank' for details.
8569 When a yank handler is specified, STRING must be non-empty (the yank
8570 handler, if non-nil, is stored as a `yank-handler' text property on STRING).
8572 When the yank handler has a non-nil PARAM element, the original STRING
8573 argument is not used by `insert-for-yank'.  However, since Lisp code
8574 may access and use elements from the kill ring directly, the STRING
8575 argument should still be a \"useful\" string for such uses."
8576 @end ignore
8577 @need 1200
8578 The @code{kill-new} function looks like this:
8580 @smallexample
8581 @group
8582 (defun kill-new (string &optional replace yank-handler)
8583   "Make STRING the latest kill in the kill ring.
8584 Set `kill-ring-yank-pointer' to point to it.
8586 If `interprogram-cut-function' is non-nil, apply it to STRING.
8587 Optional second argument REPLACE non-nil means that STRING will replace
8588 the front of the kill ring, rather than being added to the list.
8589 @dots{}"
8590 @end group
8591 @group
8592   (if (> (length string) 0)
8593       (if yank-handler
8594           (put-text-property 0 (length string)
8595                              'yank-handler yank-handler string))
8596     (if yank-handler
8597         (signal 'args-out-of-range
8598                 (list string "yank-handler specified for empty string"))))
8599 @end group
8600 @group
8601   (if (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8602       (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8603 @end group
8604 @group
8605   (if (and replace kill-ring)
8606       (setcar kill-ring string)
8607     (push string kill-ring)
8608     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8609         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8610 @end group
8611 @group
8612   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8613   (if interprogram-cut-function
8614       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8615 @end group
8616 @end smallexample
8617 @ignore
8618 was:
8619 (defun kill-new (string &optional replace)
8620   "Make STRING the latest kill in the kill ring.
8621 Set the kill-ring-yank pointer to point to it.
8622 If `interprogram-cut-function' is non-nil, apply it to STRING.
8623 Optional second argument REPLACE non-nil means that STRING will replace
8624 the front of the kill ring, rather than being added to the list."
8625   (and (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8626        (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8627   (if (and replace kill-ring)
8628       (setcar kill-ring string)
8629     (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8630     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8631         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8632   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8633   (if interprogram-cut-function
8634       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8635 @end ignore
8637 (Notice that the function is not interactive.)
8639 As usual, we can look at this function in parts.
8641 The function definition has an optional @code{yank-handler} argument,
8642 which when invoked tells the function how to deal with properties
8643 added to the text, such as `bold' or `italics'.  We will skip that.
8645 @need 1200
8646 The first line of the documentation makes sense:
8648 @smallexample
8649 Make STRING the latest kill in the kill ring.
8650 @end smallexample
8652 @noindent
8653 Let's skip over the rest of the documentation for the moment.
8655 @noindent
8656 Also, let's skip over the initial @code{if} expression and those lines
8657 of code involving @code{menu-bar-update-yank-menu}.  We will explain
8658 them below.
8660 @need 1200
8661 The critical lines are these:
8663 @smallexample
8664 @group
8665   (if (and replace kill-ring)
8666       ;; @r{then}
8667       (setcar kill-ring string)
8668 @end group
8669 @group
8670     ;; @r{else}
8671   (push string kill-ring)
8672 @end group
8673 @group
8674     (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8675     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8676         ;; @r{avoid overly long kill ring}
8677         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8678 @end group
8679 @group
8680   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8681   (if interprogram-cut-function
8682       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8683 @end group
8684 @end smallexample
8686 The conditional test is @w{@code{(and replace kill-ring)}}.
8687 This will be true when two conditions are met:  the kill ring has
8688 something in it, and the @code{replace} variable is true.
8690 @need 1250
8691 When the @code{kill-append} function sets @code{replace} to be true
8692 and when the kill ring has at least one item in it, the @code{setcar}
8693 expression is executed:
8695 @smallexample
8696 (setcar kill-ring string)
8697 @end smallexample
8699 The @code{setcar} function actually changes the first element of the
8700 @code{kill-ring} list to the value of @code{string}.  It replaces the
8701 first element.
8703 @need 1250
8704 On the other hand, if the kill ring is empty, or replace is false, the
8705 else-part of the condition is executed:
8707 @smallexample
8708 (push string kill-ring)
8709 @end smallexample
8711 @noindent
8712 @need 1250
8713 @code{push} puts its first argument onto the second.  It is similar to
8714 the older
8716 @smallexample
8717 (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8718 @end smallexample
8720 @noindent
8721 @need 1250
8722 or the newer
8724 @smallexample
8725 (add-to-list kill-ring string)
8726 @end smallexample
8728 @noindent
8729 When it is false, the expression first constructs a new version of the
8730 kill ring by prepending @code{string} to the existing kill ring as a
8731 new element (that is what the @code{push} does).  Then it executes a
8732 second @code{if} clause.  This second @code{if} clause keeps the kill
8733 ring from growing too long.
8735 Let's look at these two expressions in order.
8737 The @code{push} line of the else-part sets the new value of the kill
8738 ring to what results from adding the string being killed to the old
8739 kill ring.
8741 We can see how this works with an example.
8743 @need 800
8744 First,
8746 @smallexample
8747 (setq example-list '("here is a clause" "another clause"))
8748 @end smallexample
8750 @need 1200
8751 @noindent
8752 After evaluating this expression with @kbd{C-x C-e}, you can evaluate
8753 @code{example-list} and see what it returns:
8755 @smallexample
8756 @group
8757 example-list
8758      @result{} ("here is a clause" "another clause")
8759 @end group
8760 @end smallexample
8762 @need 1200
8763 @noindent
8764 Now, we can add a new element on to this list by evaluating the
8765 following expression:
8766 @findex push, @r{example}
8768 @smallexample
8769 (push "a third clause" example-list)
8770 @end smallexample
8772 @need 800
8773 @noindent
8774 When we evaluate @code{example-list}, we find its value is:
8776 @smallexample
8777 @group
8778 example-list
8779      @result{} ("a third clause" "here is a clause" "another clause")
8780 @end group
8781 @end smallexample
8783 @noindent
8784 Thus, the third clause is added to the list by @code{push}.
8786 @need 1200
8787 Now for the second part of the @code{if} clause.  This expression
8788 keeps the kill ring from growing too long.  It looks like this:
8790 @smallexample
8791 @group
8792 (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8793     (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil))
8794 @end group
8795 @end smallexample
8797 The code checks whether the length of the kill ring is greater than
8798 the maximum permitted length.  This is the value of
8799 @code{kill-ring-max} (which is 60, by default).  If the length of the
8800 kill ring is too long, then this code sets the last element of the
8801 kill ring to @code{nil}.  It does this by using two functions,
8802 @code{nthcdr} and @code{setcdr}.
8804 We looked at @code{setcdr} earlier (@pxref{setcdr, , @code{setcdr}}).
8805 It sets the @sc{cdr} of a list, just as @code{setcar} sets the
8806 @sc{car} of a list.  In this case, however, @code{setcdr} will not be
8807 setting the @sc{cdr} of the whole kill ring; the @code{nthcdr}
8808 function is used to cause it to set the @sc{cdr} of the next to last
8809 element of the kill ring---this means that since the @sc{cdr} of the
8810 next to last element is the last element of the kill ring, it will set
8811 the last element of the kill ring.
8813 @findex nthcdr, @r{example}
8814 The @code{nthcdr} function works by repeatedly taking the @sc{cdr} of a
8815 list---it takes the @sc{cdr} of the @sc{cdr} of the @sc{cdr}
8816 @dots{}  It does this @var{N} times and returns the results.
8817 (@xref{nthcdr, , @code{nthcdr}}.)
8819 @findex setcdr, @r{example}
8820 Thus, if we had a four element list that was supposed to be three
8821 elements long, we could set the @sc{cdr} of the next to last element
8822 to @code{nil}, and thereby shorten the list.  (If you set the last
8823 element to some other value than @code{nil}, which you could do, then
8824 you would not have shortened the list.  @xref{setcdr, ,
8825 @code{setcdr}}.)
8827 You can see shortening by evaluating the following three expressions
8828 in turn.  First set the value of @code{trees} to @code{(maple oak pine
8829 birch)}, then set the @sc{cdr} of its second @sc{cdr} to @code{nil}
8830 and then find the value of @code{trees}:
8832 @smallexample
8833 @group
8834 (setq trees '(maple oak pine birch))
8835      @result{} (maple oak pine birch)
8836 @end group
8838 @group
8839 (setcdr (nthcdr 2 trees) nil)
8840      @result{} nil
8842 trees
8843      @result{} (maple oak pine)
8844 @end group
8845 @end smallexample
8847 @noindent
8848 (The value returned by the @code{setcdr} expression is @code{nil} since
8849 that is what the @sc{cdr} is set to.)
8851 To repeat, in @code{kill-new}, the @code{nthcdr} function takes the
8852 @sc{cdr} a number of times that is one less than the maximum permitted
8853 size of the kill ring and @code{setcdr} sets the @sc{cdr} of that
8854 element (which will be the rest of the elements in the kill ring) to
8855 @code{nil}.  This prevents the kill ring from growing too long.
8857 @need 800
8858 The next to last expression in the @code{kill-new} function is
8860 @smallexample
8861 (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8862 @end smallexample
8864 The @code{kill-ring-yank-pointer} is a global variable that is set to be
8865 the @code{kill-ring}.
8867 Even though the @code{kill-ring-yank-pointer} is called a
8868 @samp{pointer}, it is a variable just like the kill ring.  However, the
8869 name has been chosen to help humans understand how the variable is used.
8871 @need 1200
8872 Now, to return to an early expression in the body of the function:
8874 @smallexample
8875 @group
8876   (if (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8877        (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8878 @end group
8879 @end smallexample
8881 @noindent
8882 It starts with an @code{if} expression
8884 In this case, the expression tests first to see whether
8885 @code{menu-bar-update-yank-menu} exists as a function, and if so,
8886 calls it.  The @code{fboundp} function returns true if the symbol it
8887 is testing has a function definition that `is not void'.  If the
8888 symbol's function definition were void, we would receive an error
8889 message, as we did when we created errors intentionally (@pxref{Making
8890 Errors, , Generate an Error Message}).
8892 @noindent
8893 The then-part contains an expression whose first element is the
8894 function @code{and}.
8896 @findex and
8897 The @code{and} special form evaluates each of its arguments until one
8898 of the arguments returns a value of @code{nil}, in which case the
8899 @code{and} expression returns @code{nil}; however, if none of the
8900 arguments returns a value of @code{nil}, the value resulting from
8901 evaluating the last argument is returned.  (Since such a value is not
8902 @code{nil}, it is considered true in Emacs Lisp.)  In other words, an
8903 @code{and} expression returns a true value only if all its arguments
8904 are true.  (@xref{Second Buffer Related Review}.)
8906 The expression determines whether the second argument to
8907 @code{menu-bar-update-yank-menu} is true or not.
8908 @ignore
8909     ;; If we're supposed to be extending an existing string, and that
8910     ;; string really is at the front of the menu, then update it in place.
8911 @end ignore
8913 @code{menu-bar-update-yank-menu} is one of the functions that make it
8914 possible to use the `Select and Paste' menu in the Edit item of a menu
8915 bar; using a mouse, you can look at the various pieces of text you
8916 have saved and select one piece to paste.
8918 The last expression in the @code{kill-new} function adds the newly
8919 copied string to whatever facility exists for copying and pasting
8920 among different programs running in a windowing system.  In the X
8921 Windowing system, for example, the @code{x-select-text} function takes
8922 the string and stores it in memory operated by X@.  You can paste the
8923 string in another program, such as an Xterm.
8925 @need 1200
8926 The expression looks like this:
8928 @smallexample
8929 @group
8930   (if interprogram-cut-function
8931       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8932 @end group
8933 @end smallexample
8935 If an @code{interprogram-cut-function} exists, then Emacs executes
8936 @code{funcall}, which in turn calls its first argument as a function
8937 and passes the remaining arguments to it.  (Incidentally, as far as I
8938 can see, this @code{if} expression could be replaced by an @code{and}
8939 expression similar to the one in the first part of the function.)
8941 We are not going to discuss windowing systems and other programs
8942 further, but merely note that this is a mechanism that enables GNU
8943 Emacs to work easily and well with other programs.
8945 This code for placing text in the kill ring, either concatenated with
8946 an existing element or as a new element, leads us to the code for
8947 bringing back text that has been cut out of the buffer---the yank
8948 commands.  However, before discussing the yank commands, it is better
8949 to learn how lists are implemented in a computer.  This will make
8950 clear such mysteries as the use of the term `pointer'.  But before
8951 that, we will digress into C.
8953 @ignore
8954 @c is this true in Emacs 22?   Does not seems to be
8956   (If the @w{@code{(< end beg))}}
8957 expression is true, @code{kill-append} prepends the string to the just
8958 previously clipped text.  For a detailed discussion, see
8959 @ref{kill-append function, , The @code{kill-append} function}.)
8961 If you then yank back the text, i.e., `paste' it, you get both
8962 pieces of text at once.  That way, if you delete two words in a row,
8963 and then yank them back, you get both words, in their proper order,
8964 with one yank.  (The @w{@code{(< end beg))}} expression makes sure the
8965 order is correct.)
8967 On the other hand, if the previous command is not @code{kill-region},
8968 then the @code{kill-new} function is called, which adds the text to
8969 the kill ring as the latest item, and sets the
8970 @code{kill-ring-yank-pointer} variable to point to it.
8971 @end ignore
8972 @ignore
8974 @c Evidently, changed for Emacs 22. The zap-to-char command does not
8975 @c use the delete-and-extract-region function
8977 2006 Oct 26, the Digression into C is now OK but should come after
8978 copy-region-as-kill and filter-buffer-substring
8980 2006 Oct 24
8981 In Emacs 22,
8982 copy-region-as-kill is short, 12 lines, and uses
8983 filter-buffer-substring, which is longer, 39 lines
8984 and has delete-and-extract-region in it.
8985 delete-and-extract-region is written in C.
8987 see Initializing a Variable with @code{defvar}
8988 @end ignore
8990 @node Digression into C
8991 @section Digression into C
8992 @findex delete-and-extract-region
8993 @cindex C, a digression into
8994 @cindex Digression into C
8996 The @code{copy-region-as-kill} function (@pxref{copy-region-as-kill, ,
8997 @code{copy-region-as-kill}}) uses the @code{filter-buffer-substring}
8998 function, which in turn uses the @code{delete-and-extract-region}
8999 function.  It removes the contents of a region and you cannot get them
9000 back.
9002 Unlike the other code discussed here, the
9003 @code{delete-and-extract-region} function is not written in Emacs
9004 Lisp; it is written in C and is one of the primitives of the GNU Emacs
9005 system.  Since it is very simple, I will digress briefly from Lisp and
9006 describe it here.
9008 @c GNU Emacs 24  in src/editfns.c
9009 @c the DEFUN for  delete-and-extract-region
9011 @need 1500
9012 Like many of the other Emacs primitives,
9013 @code{delete-and-extract-region} is written as an instance of a C
9014 macro, a macro being a template for code.  The complete macro looks
9015 like this:
9017 @smallexample
9018 @group
9019 DEFUN ("delete-and-extract-region", Fdelete_and_extract_region,
9020        Sdelete_and_extract_region, 2, 2, 0,
9021        doc: /* Delete the text between START and END and return it.  */)
9022        (Lisp_Object start, Lisp_Object end)
9024   validate_region (&start, &end);
9025   if (XINT (start) == XINT (end))
9026     return empty_unibyte_string;
9027   return del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
9029 @end group
9030 @end smallexample
9032 Without going into the details of the macro writing process, let me
9033 point out that this macro starts with the word @code{DEFUN}.  The word
9034 @code{DEFUN} was chosen since the code serves the same purpose as
9035 @code{defun} does in Lisp.  (The @code{DEFUN} C macro is defined in
9036 @file{emacs/src/lisp.h}.)
9038 The word @code{DEFUN} is followed by seven parts inside of
9039 parentheses:
9041 @itemize @bullet
9042 @item
9043 The first part is the name given to the function in Lisp,
9044 @code{delete-and-extract-region}.
9046 @item
9047 The second part is the name of the function in C,
9048 @code{Fdelete_and_extract_region}.  By convention, it starts with
9049 @samp{F}.  Since C does not use hyphens in names, underscores are used
9050 instead.
9052 @item
9053 The third part is the name for the C constant structure that records
9054 information on this function for internal use.  It is the name of the
9055 function in C but begins with an @samp{S} instead of an @samp{F}.
9057 @item
9058 The fourth and fifth parts specify the minimum and maximum number of
9059 arguments the function can have.  This function demands exactly 2
9060 arguments.
9062 @item
9063 The sixth part is nearly like the argument that follows the
9064 @code{interactive} declaration in a function written in Lisp: a letter
9065 followed, perhaps, by a prompt.  The only difference from the Lisp is
9066 when the macro is called with no arguments.  Then you write a @code{0}
9067 (which is a `null string'), as in this macro.
9069 If you were to specify arguments, you would place them between
9070 quotation marks.  The C macro for @code{goto-char} includes
9071 @code{"NGoto char: "} in this position to indicate that the function
9072 expects a raw prefix, in this case, a numerical location in a buffer,
9073 and provides a prompt.
9075 @item
9076 The seventh part is a documentation string, just like the one for a
9077 function written in Emacs Lisp.  This is written as a C comment.  (When
9078 you build Emacs, the program @command{lib-src/make-docfile} extracts
9079 these comments and uses them to make the ``real'' documentation.)
9080 @end itemize
9082 @need 1200
9083 In a C macro, the formal parameters come next, with a statement of
9084 what kind of object they are, followed by what might be called the `body'
9085 of the macro.  For @code{delete-and-extract-region} the `body'
9086 consists of the following four lines:
9088 @smallexample
9089 @group
9090 validate_region (&start, &end);
9091 if (XINT (start) == XINT (end))
9092   return empty_unibyte_string;
9093 return del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
9094 @end group
9095 @end smallexample
9097 The @code{validate_region} function checks whether the values
9098 passed as the beginning and end of the region are the proper type and
9099 are within range.  If the beginning and end positions are the same,
9100 then return an empty string.
9102 The @code{del_range_1} function actually deletes the text.  It is a
9103 complex function we will not look into.  It updates the buffer and
9104 does other things.  However, it is worth looking at the two arguments
9105 passed to @code{del_range}.  These are @w{@code{XINT (start)}} and
9106 @w{@code{XINT (end)}}.
9108 As far as the C language is concerned, @code{start} and @code{end} are
9109 two integers that mark the beginning and end of the region to be
9110 deleted@footnote{More precisely, and requiring more expert knowledge
9111 to understand, the two integers are of type `Lisp_Object', which can
9112 also be a C union instead of an integer type.}.
9114 In early versions of Emacs, these two numbers were thirty-two bits
9115 long, but the code is slowly being generalized to handle other
9116 lengths.  Three of the available bits are used to specify the type of
9117 information; the remaining bits are used as `content'.
9119 @samp{XINT} is a C macro that extracts the relevant number from the
9120 longer collection of bits; the three other bits are discarded.
9122 @need 800
9123 The command in @code{delete-and-extract-region} looks like this:
9125 @smallexample
9126 del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
9127 @end smallexample
9129 @noindent
9130 It deletes the region between the beginning position, @code{start},
9131 and the ending position, @code{end}.
9133 From the point of view of the person writing Lisp, Emacs is all very
9134 simple; but hidden underneath is a great deal of complexity to make it
9135 all work.
9137 @node defvar
9138 @section Initializing a Variable with @code{defvar}
9139 @findex defvar
9140 @cindex Initializing a variable
9141 @cindex Variable initialization
9143 @ignore
9144 2006 Oct 24
9145 In Emacs 22,
9146 copy-region-as-kill is short, 12 lines, and uses
9147 filter-buffer-substring, which is longer, 39 lines
9148 and has delete-and-extract-region in it.
9149 delete-and-extract-region is written in C.
9151 see Initializing a Variable with @code{defvar}
9153 @end ignore
9155 The @code{copy-region-as-kill} function is written in Emacs Lisp.  Two
9156 functions within it, @code{kill-append} and @code{kill-new}, copy a
9157 region in a buffer and save it in a variable called the
9158 @code{kill-ring}.  This section describes how the @code{kill-ring}
9159 variable is created and initialized using the @code{defvar} special
9160 form.
9162 (Again we note that the term @code{kill-ring} is a misnomer.  The text
9163 that is clipped out of the buffer can be brought back; it is not a ring
9164 of corpses, but a ring of resurrectable text.)
9166 In Emacs Lisp, a variable such as the @code{kill-ring} is created and
9167 given an initial value by using the @code{defvar} special form.  The
9168 name comes from ``define variable''.
9170 The @code{defvar} special form is similar to @code{setq} in that it sets
9171 the value of a variable.  It is unlike @code{setq} in two ways: first,
9172 it only sets the value of the variable if the variable does not already
9173 have a value.  If the variable already has a value, @code{defvar} does
9174 not override the existing value.  Second, @code{defvar} has a
9175 documentation string.
9177 (There is a related macro, @code{defcustom}, designed for variables
9178 that people customize.  It has more features than @code{defvar}.
9179 (@xref{defcustom, , Setting Variables with @code{defcustom}}.)
9181 @menu
9182 * See variable current value::
9183 * defvar and asterisk::
9184 @end menu
9186 @ifnottex
9187 @node See variable current value
9188 @unnumberedsubsec Seeing the Current Value of a Variable
9189 @end ifnottex
9191 You can see the current value of a variable, any variable, by using
9192 the @code{describe-variable} function, which is usually invoked by
9193 typing @kbd{C-h v}.  If you type @kbd{C-h v} and then @code{kill-ring}
9194 (followed by @key{RET}) when prompted, you will see what is in your
9195 current kill ring---this may be quite a lot!  Conversely, if you have
9196 been doing nothing this Emacs session except read this document, you
9197 may have nothing in it.  Also, you will see the documentation for
9198 @code{kill-ring}:
9200 @smallexample
9201 @group
9202 Documentation:
9203 List of killed text sequences.
9204 Since the kill ring is supposed to interact nicely with cut-and-paste
9205 facilities offered by window systems, use of this variable should
9206 @end group
9207 @group
9208 interact nicely with `interprogram-cut-function' and
9209 `interprogram-paste-function'.  The functions `kill-new',
9210 `kill-append', and `current-kill' are supposed to implement this
9211 interaction; you may want to use them instead of manipulating the kill
9212 ring directly.
9213 @end group
9214 @end smallexample
9216 @need 800
9217 The kill ring is defined by a @code{defvar} in the following way:
9219 @smallexample
9220 @group
9221 (defvar kill-ring nil
9222   "List of killed text sequences.
9223 @dots{}")
9224 @end group
9225 @end smallexample
9227 @noindent
9228 In this variable definition, the variable is given an initial value of
9229 @code{nil}, which makes sense, since if you have saved nothing, you want
9230 nothing back if you give a @code{yank} command.  The documentation
9231 string is written just like the documentation string of a @code{defun}.
9232 As with the documentation string of the @code{defun}, the first line of
9233 the documentation should be a complete sentence, since some commands,
9234 like @code{apropos}, print only the first line of documentation.
9235 Succeeding lines should not be indented; otherwise they look odd when
9236 you use @kbd{C-h v} (@code{describe-variable}).
9238 @node defvar and asterisk
9239 @subsection @code{defvar} and an asterisk
9240 @findex defvar @r{for a user customizable variable}
9241 @findex defvar @r{with an asterisk}
9243 In the past, Emacs used the @code{defvar} special form both for
9244 internal variables that you would not expect a user to change and for
9245 variables that you do expect a user to change.  Although you can still
9246 use @code{defvar} for user customizable variables, please use
9247 @code{defcustom} instead, since it provides a path into
9248 the Customization commands.  (@xref{defcustom, , Specifying Variables
9249 using @code{defcustom}}.)
9251 When you specified a variable using the @code{defvar} special form,
9252 you could distinguish a variable that a user might want to change from
9253 others by typing an asterisk, @samp{*}, in the first column of its
9254 documentation string.  For example:
9256 @smallexample
9257 @group
9258 (defvar shell-command-default-error-buffer nil
9259   "*Buffer name for `shell-command' @dots{} error output.
9260 @dots{} ")
9261 @end group
9262 @end smallexample
9264 @findex set-variable
9265 @noindent
9266 You could (and still can) use the @code{set-variable} command to
9267 change the value of @code{shell-command-default-error-buffer}
9268 temporarily.  However, options set using @code{set-variable} are set
9269 only for the duration of your editing session.  The new values are not
9270 saved between sessions.  Each time Emacs starts, it reads the original
9271 value, unless you change the value within your @file{.emacs} file,
9272 either by setting it manually or by using @code{customize}.
9273 @xref{Emacs Initialization, , Your @file{.emacs} File}.
9275 For me, the major use of the @code{set-variable} command is to suggest
9276 variables that I might want to set in my @file{.emacs} file.  There
9277 are now more than 700 such variables, far too many to remember
9278 readily.  Fortunately, you can press @key{TAB} after calling the
9279 @code{M-x set-variable} command to see the list of variables.
9280 (@xref{Examining, , Examining and Setting Variables, emacs,
9281 The GNU Emacs Manual}.)
9283 @need 1250
9284 @node cons & search-fwd Review
9285 @section Review
9287 Here is a brief summary of some recently introduced functions.
9289 @table @code
9290 @item car
9291 @itemx cdr
9292 @code{car} returns the first element of a list; @code{cdr} returns the
9293 second and subsequent elements of a list.
9295 @need 1250
9296 For example:
9298 @smallexample
9299 @group
9300 (car '(1 2 3 4 5 6 7))
9301      @result{} 1
9302 (cdr '(1 2 3 4 5 6 7))
9303      @result{} (2 3 4 5 6 7)
9304 @end group
9305 @end smallexample
9307 @item cons
9308 @code{cons} constructs a list by prepending its first argument to its
9309 second argument.
9311 @need 1250
9312 For example:
9314 @smallexample
9315 @group
9316 (cons 1 '(2 3 4))
9317      @result{} (1 2 3 4)
9318 @end group
9319 @end smallexample
9321 @item funcall
9322 @code{funcall} evaluates its first argument as a function.  It passes
9323 its remaining arguments to its first argument.
9325 @item nthcdr
9326 Return the result of taking @sc{cdr} `n' times on a list.
9327 @iftex
9329 @tex
9330 $n^{th}$
9331 @end tex
9332 @code{cdr}.
9333 @end iftex
9334 The `rest of the rest', as it were.
9336 @need 1250
9337 For example:
9339 @smallexample
9340 @group
9341 (nthcdr 3 '(1 2 3 4 5 6 7))
9342      @result{} (4 5 6 7)
9343 @end group
9344 @end smallexample
9346 @item setcar
9347 @itemx setcdr
9348 @code{setcar} changes the first element of a list; @code{setcdr}
9349 changes the second and subsequent elements of a list.
9351 @need 1250
9352 For example:
9354 @smallexample
9355 @group
9356 (setq triple '(1 2 3))
9358 (setcar triple '37)
9360 triple
9361      @result{} (37 2 3)
9363 (setcdr triple '("foo" "bar"))
9365 triple
9366      @result{} (37 "foo" "bar")
9367 @end group
9368 @end smallexample
9370 @item progn
9371 Evaluate each argument in sequence and then return the value of the
9372 last.
9374 @need 1250
9375 For example:
9377 @smallexample
9378 @group
9379 (progn 1 2 3 4)
9380      @result{} 4
9381 @end group
9382 @end smallexample
9384 @item save-restriction
9385 Record whatever narrowing is in effect in the current buffer, if any,
9386 and restore that narrowing after evaluating the arguments.
9388 @item search-forward
9389 Search for a string, and if the string is found, move point.  With a
9390 regular expression, use the similar @code{re-search-forward}.
9391 (@xref{Regexp Search, , Regular Expression Searches}, for an
9392 explanation of regular expression patterns and searches.)
9394 @need 1250
9395 @noindent
9396 @code{search-forward} and @code{re-search-forward} take four
9397 arguments:
9399 @enumerate
9400 @item
9401 The string or regular expression to search for.
9403 @item
9404 Optionally, the limit of the search.
9406 @item
9407 Optionally, what to do if the search fails, return @code{nil} or an
9408 error message.
9410 @item
9411 Optionally, how many times to repeat the search; if negative, the
9412 search goes backwards.
9413 @end enumerate
9415 @item kill-region
9416 @itemx delete-and-extract-region
9417 @itemx copy-region-as-kill
9419 @code{kill-region} cuts the text between point and mark from the
9420 buffer and stores that text in the kill ring, so you can get it back
9421 by yanking.
9423 @code{copy-region-as-kill} copies the text between point and mark into
9424 the kill ring, from which you can get it by yanking.  The function
9425 does not cut or remove the text from the buffer.
9426 @end table
9428 @code{delete-and-extract-region} removes the text between point and
9429 mark from the buffer and throws it away.  You cannot get it back.
9430 (This is not an interactive command.)
9432 @need 1500
9433 @node search Exercises
9434 @section Searching Exercises
9436 @itemize @bullet
9437 @item
9438 Write an interactive function that searches for a string.  If the
9439 search finds the string, leave point after it and display a message
9440 that says ``Found!''.  (Do not use @code{search-forward} for the name
9441 of this function; if you do, you will overwrite the existing version of
9442 @code{search-forward} that comes with Emacs.  Use a name such as
9443 @code{test-search} instead.)
9445 @item
9446 Write a function that prints the third element of the kill ring in the
9447 echo area, if any; if the kill ring does not contain a third element,
9448 print an appropriate message.
9449 @end itemize
9451 @node List Implementation
9452 @chapter How Lists are Implemented
9453 @cindex Lists in a computer
9455 In Lisp, atoms are recorded in a straightforward fashion; if the
9456 implementation is not straightforward in practice, it is, nonetheless,
9457 straightforward in theory.  The atom @samp{rose}, for example, is
9458 recorded as the four contiguous letters @samp{r}, @samp{o}, @samp{s},
9459 @samp{e}.  A list, on the other hand, is kept differently.  The mechanism
9460 is equally simple, but it takes a moment to get used to the idea.  A
9461 list is kept using a series of pairs of pointers.  In the series, the
9462 first pointer in each pair points to an atom or to another list, and the
9463 second pointer in each pair points to the next pair, or to the symbol
9464 @code{nil}, which marks the end of the list.
9466 A pointer itself is quite simply the electronic address of what is
9467 pointed to.  Hence, a list is kept as a series of electronic addresses.
9469 @menu
9470 * Lists diagrammed::
9471 * Symbols as Chest::            Exploring a powerful metaphor.
9472 * List Exercise::
9473 @end menu
9475 @ifnottex
9476 @node Lists diagrammed
9477 @unnumberedsec Lists diagrammed
9478 @end ifnottex
9480 For example, the list @code{(rose violet buttercup)} has three elements,
9481 @samp{rose}, @samp{violet}, and @samp{buttercup}.  In the computer, the
9482 electronic address of @samp{rose} is recorded in a segment of computer
9483 memory along with the address that gives the electronic address of where
9484 the atom @samp{violet} is located; and that address (the one that tells
9485 where @samp{violet} is located) is kept along with an address that tells
9486 where the address for the atom @samp{buttercup} is located.
9488 @need 1200
9489 This sounds more complicated than it is and is easier seen in a diagram:
9491 @c clear print-postscript-figures
9492 @c !!! cons-cell-diagram #1
9493 @ifnottex
9494 @smallexample
9495 @group
9496     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9497    |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9498      |            |            |
9499      |            |            |
9500       --> rose     --> violet   --> buttercup
9501 @end group
9502 @end smallexample
9503 @end ifnottex
9504 @ifset print-postscript-figures
9505 @sp 1
9506 @tex
9507 @center @image{cons-1}
9508 @end tex
9509 @sp 1
9510 @end ifset
9511 @ifclear print-postscript-figures
9512 @iftex
9513 @smallexample
9514 @group
9515     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9516    |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9517      |            |            |
9518      |            |            |
9519       --> rose     --> violet   --> buttercup
9520 @end group
9521 @end smallexample
9522 @end iftex
9523 @end ifclear
9525 @noindent
9526 In the diagram, each box represents a word of computer memory that
9527 holds a Lisp object, usually in the form of a memory address.  The boxes,
9528 i.e., the addresses, are in pairs.  Each arrow points to what the address
9529 is the address of, either an atom or another pair of addresses.  The
9530 first box is the electronic address of @samp{rose} and the arrow points
9531 to @samp{rose}; the second box is the address of the next pair of boxes,
9532 the first part of which is the address of @samp{violet} and the second
9533 part of which is the address of the next pair.  The very last box
9534 points to the symbol @code{nil}, which marks the end of the list.
9536 @need 1200
9537 When a variable is set to a list with a function such as @code{setq},
9538 it stores the address of the first box in the variable.  Thus,
9539 evaluation of the expression
9541 @smallexample
9542 (setq bouquet '(rose violet buttercup))
9543 @end smallexample
9545 @need 1250
9546 @noindent
9547 creates a situation like this:
9549 @c cons-cell-diagram #2
9550 @ifnottex
9551 @smallexample
9552 @group
9553 bouquet
9554      |
9555      |     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9556       --> |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9557             |            |            |
9558             |            |            |
9559              --> rose     --> violet   --> buttercup
9560 @end group
9561 @end smallexample
9562 @end ifnottex
9563 @ifset print-postscript-figures
9564 @sp 1
9565 @tex
9566 @center @image{cons-2}
9567 @end tex
9568 @sp 1
9569 @end ifset
9570 @ifclear print-postscript-figures
9571 @iftex
9572 @smallexample
9573 @group
9574 bouquet
9575      |
9576      |     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9577       --> |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9578             |            |            |
9579             |            |            |
9580              --> rose     --> violet   --> buttercup
9581 @end group
9582 @end smallexample
9583 @end iftex
9584 @end ifclear
9586 @noindent
9587 In this example, the symbol @code{bouquet} holds the address of the first
9588 pair of boxes.
9590 @need 1200
9591 This same list can be illustrated in a different sort of box notation
9592 like this:
9594 @c cons-cell-diagram #2a
9595 @ifnottex
9596 @smallexample
9597 @group
9598 bouquet
9600  |    --------------       ---------------       ----------------
9601  |   | car   | cdr  |     | car    | cdr  |     | car     | cdr  |
9602   -->| rose  |   o------->| violet |   o------->| butter- |  nil |
9603      |       |      |     |        |      |     | cup     |      |
9604       --------------       ---------------       ----------------
9605 @end group
9606 @end smallexample
9607 @end ifnottex
9608 @ifset print-postscript-figures
9609 @sp 1
9610 @tex
9611 @center @image{cons-2a}
9612 @end tex
9613 @sp 1
9614 @end ifset
9615 @ifclear print-postscript-figures
9616 @iftex
9617 @smallexample
9618 @group
9619 bouquet
9621  |    --------------       ---------------       ----------------
9622  |   | car   | cdr  |     | car    | cdr  |     | car     | cdr  |
9623   -->| rose  |   o------->| violet |   o------->| butter- |  nil |
9624      |       |      |     |        |      |     | cup     |      |
9625       --------------       ---------------       ----------------
9626 @end group
9627 @end smallexample
9628 @end iftex
9629 @end ifclear
9631 (Symbols consist of more than pairs of addresses, but the structure of
9632 a symbol is made up of addresses.  Indeed, the symbol @code{bouquet}
9633 consists of a group of address-boxes, one of which is the address of
9634 the printed word @samp{bouquet}, a second of which is the address of a
9635 function definition attached to the symbol, if any, a third of which
9636 is the address of the first pair of address-boxes for the list
9637 @code{(rose violet buttercup)}, and so on.  Here we are showing that
9638 the symbol's third address-box points to the first pair of
9639 address-boxes for the list.)
9641 If a symbol is set to the @sc{cdr} of a list, the list itself is not
9642 changed; the symbol simply has an address further down the list.  (In
9643 the jargon, @sc{car} and @sc{cdr} are `non-destructive'.)  Thus,
9644 evaluation of the following expression
9646 @smallexample
9647 (setq flowers (cdr bouquet))
9648 @end smallexample
9650 @need 800
9651 @noindent
9652 produces this:
9654 @c cons-cell-diagram #3
9655 @ifnottex
9656 @sp 1
9657 @smallexample
9658 @group
9659 bouquet        flowers
9660   |              |
9661   |     ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9662    --> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9663        |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9664          |              |            |
9665          |              |            |
9666           --> rose       --> violet   --> buttercup
9667 @end group
9668 @end smallexample
9669 @sp 1
9670 @end ifnottex
9671 @ifset print-postscript-figures
9672 @sp 1
9673 @tex
9674 @center @image{cons-3}
9675 @end tex
9676 @sp 1
9677 @end ifset
9678 @ifclear print-postscript-figures
9679 @iftex
9680 @sp 1
9681 @smallexample
9682 @group
9683 bouquet        flowers
9684   |              |
9685   |     ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9686    --> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9687        |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9688          |              |            |
9689          |              |            |
9690           --> rose       --> violet   --> buttercup
9691 @end group
9692 @end smallexample
9693 @sp 1
9694 @end iftex
9695 @end ifclear
9697 @noindent
9698 The value of @code{flowers} is @code{(violet buttercup)}, which is
9699 to say, the symbol @code{flowers} holds the address of the pair of
9700 address-boxes, the first of which holds the address of @code{violet},
9701 and the second of which holds the address of @code{buttercup}.
9703 A pair of address-boxes is called a @dfn{cons cell} or @dfn{dotted
9704 pair}.  @xref{Cons Cell Type, , Cons Cell and List Types, elisp, The GNU Emacs Lisp
9705 Reference Manual}, and @ref{Dotted Pair Notation, , Dotted Pair
9706 Notation, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
9707 information about cons cells and dotted pairs.
9709 @need 1200
9710 The function @code{cons} adds a new pair of addresses to the front of
9711 a series of addresses like that shown above.  For example, evaluating
9712 the expression
9714 @smallexample
9715 (setq bouquet (cons 'lily bouquet))
9716 @end smallexample
9718 @need 1500
9719 @noindent
9720 produces:
9722 @c cons-cell-diagram #4
9723 @ifnottex
9724 @sp 1
9725 @smallexample
9726 @group
9727 bouquet                       flowers
9728   |                             |
9729   |     ___ ___        ___ ___  |     ___ ___       ___ ___
9730    --> |   |   |      |   |   |  --> |   |   |     |   |   |
9731        |___|___|----> |___|___|----> |___|___|---->|___|___|--> nil
9732          |              |              |             |
9733          |              |              |             |
9734           --> lily      --> rose       --> violet    --> buttercup
9735 @end group
9736 @end smallexample
9737 @sp 1
9738 @end ifnottex
9739 @ifset print-postscript-figures
9740 @sp 1
9741 @tex
9742 @center @image{cons-4}
9743 @end tex
9744 @sp 1
9745 @end ifset
9746 @ifclear print-postscript-figures
9747 @iftex
9748 @sp 1
9749 @smallexample
9750 @group
9751 bouquet                       flowers
9752   |                             |
9753   |     ___ ___        ___ ___  |     ___ ___       ___ ___
9754    --> |   |   |      |   |   |  --> |   |   |     |   |   |
9755        |___|___|----> |___|___|----> |___|___|---->|___|___|--> nil
9756          |              |              |             |
9757          |              |              |             |
9758           --> lily      --> rose       --> violet    --> buttercup
9759 @end group
9760 @end smallexample
9761 @sp 1
9762 @end iftex
9763 @end ifclear
9765 @need 1200
9766 @noindent
9767 However, this does not change the value of the symbol
9768 @code{flowers}, as you can see by evaluating the following,
9770 @smallexample
9771 (eq (cdr (cdr bouquet)) flowers)
9772 @end smallexample
9774 @noindent
9775 which returns @code{t} for true.
9777 Until it is reset, @code{flowers} still has the value
9778 @code{(violet buttercup)}; that is, it has the address of the cons
9779 cell whose first address is of @code{violet}.  Also, this does not
9780 alter any of the pre-existing cons cells; they are all still there.
9782 Thus, in Lisp, to get the @sc{cdr} of a list, you just get the address
9783 of the next cons cell in the series; to get the @sc{car} of a list,
9784 you get the address of the first element of the list; to @code{cons} a
9785 new element on a list, you add a new cons cell to the front of the list.
9786 That is all there is to it!  The underlying structure of Lisp is
9787 brilliantly simple!
9789 And what does the last address in a series of cons cells refer to?  It
9790 is the address of the empty list, of @code{nil}.
9792 In summary, when a Lisp variable is set to a value, it is provided with
9793 the address of the list to which the variable refers.
9795 @node Symbols as Chest
9796 @section Symbols as a Chest of Drawers
9797 @cindex Symbols as a Chest of Drawers
9798 @cindex Chest of Drawers, metaphor for a symbol
9799 @cindex Drawers, Chest of, metaphor for a symbol
9801 In an earlier section, I suggested that you might imagine a symbol as
9802 being a chest of drawers.  The function definition is put in one
9803 drawer, the value in another, and so on.  What is put in the drawer
9804 holding the value can be changed without affecting the contents of the
9805 drawer holding the function definition, and vice-verse.
9807 Actually, what is put in each drawer is the address of the value or
9808 function definition.  It is as if you found an old chest in the attic,
9809 and in one of its drawers you found a map giving you directions to
9810 where the buried treasure lies.
9812 (In addition to its name, symbol definition, and variable value, a
9813 symbol has a `drawer' for a @dfn{property list} which can be used to
9814 record other information.  Property lists are not discussed here; see
9815 @ref{Property Lists, , Property Lists, elisp, The GNU Emacs Lisp
9816 Reference Manual}.)
9818 @need 1500
9819 Here is a fanciful representation:
9821 @c chest-of-drawers diagram
9822 @ifnottex
9823 @sp 1
9824 @smallexample
9825 @group
9826             Chest of Drawers            Contents of Drawers
9828             __   o0O0o   __
9829           /                 \
9830          ---------------------
9831         |    directions to    |            [map to]
9832         |     symbol name     |             bouquet
9833         |                     |
9834         +---------------------+
9835         |    directions to    |
9836         |  symbol definition  |             [none]
9837         |                     |
9838         +---------------------+
9839         |    directions to    |            [map to]
9840         |    variable value   |             (rose violet buttercup)
9841         |                     |
9842         +---------------------+
9843         |    directions to    |
9844         |    property list    |             [not described here]
9845         |                     |
9846         +---------------------+
9847         |/                   \|
9848 @end group
9849 @end smallexample
9850 @sp 1
9851 @end ifnottex
9852 @ifset print-postscript-figures
9853 @sp 1
9854 @tex
9855 @center @image{drawers}
9856 @end tex
9857 @sp 1
9858 @end ifset
9859 @ifclear print-postscript-figures
9860 @iftex
9861 @sp 1
9862 @smallexample
9863 @group
9864             Chest of Drawers            Contents of Drawers
9866             __   o0O0o   __
9867           /                 \
9868          ---------------------
9869         |    directions to    |            [map to]
9870         |     symbol name     |             bouquet
9871         |                     |
9872         +---------------------+
9873         |    directions to    |
9874         |  symbol definition  |             [none]
9875         |                     |
9876         +---------------------+
9877         |    directions to    |            [map to]
9878         |    variable value   |             (rose violet buttercup)
9879         |                     |
9880         +---------------------+
9881         |    directions to    |
9882         |    property list    |             [not described here]
9883         |                     |
9884         +---------------------+
9885         |/                   \|
9886 @end group
9887 @end smallexample
9888 @sp 1
9889 @end iftex
9890 @end ifclear
9892 @node List Exercise
9893 @section Exercise
9895 Set @code{flowers} to @code{violet} and @code{buttercup}.  Cons two
9896 more flowers on to this list and set this new list to
9897 @code{more-flowers}.  Set the @sc{car} of @code{flowers} to a fish.
9898 What does the @code{more-flowers} list now contain?
9900 @node Yanking
9901 @chapter Yanking Text Back
9902 @findex yank
9903 @cindex Text retrieval
9904 @cindex Retrieving text
9905 @cindex Pasting text
9907 Whenever you cut text out of a buffer with a `kill' command in GNU Emacs,
9908 you can bring it back with a `yank' command.  The text that is cut out of
9909 the buffer is put in the kill ring and the yank commands insert the
9910 appropriate contents of the kill ring back into a buffer (not necessarily
9911 the original buffer).
9913 A simple @kbd{C-y} (@code{yank}) command inserts the first item from
9914 the kill ring into the current buffer.  If the @kbd{C-y} command is
9915 followed immediately by @kbd{M-y}, the first element is replaced by
9916 the second element.  Successive @kbd{M-y} commands replace the second
9917 element with the third, fourth, or fifth element, and so on.  When the
9918 last element in the kill ring is reached, it is replaced by the first
9919 element and the cycle is repeated.  (Thus the kill ring is called a
9920 `ring' rather than just a `list'.  However, the actual data structure
9921 that holds the text is a list.
9922 @xref{Kill Ring, , Handling the Kill Ring}, for the details of how the
9923 list is handled as a ring.)
9925 @menu
9926 * Kill Ring Overview::
9927 * kill-ring-yank-pointer::      The kill ring is a list.
9928 * yank nthcdr Exercises::       The @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
9929 @end menu
9931 @node Kill Ring Overview
9932 @section Kill Ring Overview
9933 @cindex Kill ring overview
9935 The kill ring is a list of textual strings.  This is what it looks like:
9937 @smallexample
9938 ("some text" "a different piece of text" "yet more text")
9939 @end smallexample
9941 If this were the contents of my kill ring and I pressed @kbd{C-y}, the
9942 string of characters saying @samp{some text} would be inserted in this
9943 buffer where my cursor is located.
9945 The @code{yank} command is also used for duplicating text by copying it.
9946 The copied text is not cut from the buffer, but a copy of it is put on the
9947 kill ring and is inserted by yanking it back.
9949 Three functions are used for bringing text back from the kill ring:
9950 @code{yank}, which is usually bound to @kbd{C-y}; @code{yank-pop},
9951 which is usually bound to @kbd{M-y}; and @code{rotate-yank-pointer},
9952 which is used by the two other functions.
9954 These functions refer to the kill ring through a variable called the
9955 @code{kill-ring-yank-pointer}.  Indeed, the insertion code for both the
9956 @code{yank} and @code{yank-pop} functions is:
9958 @smallexample
9959 (insert (car kill-ring-yank-pointer))
9960 @end smallexample
9962 @noindent
9963 (Well, no more.  In GNU Emacs 22, the function has been replaced by
9964 @code{insert-for-yank} which calls @code{insert-for-yank-1}
9965 repetitively for each @code{yank-handler} segment.  In turn,
9966 @code{insert-for-yank-1} strips text properties from the inserted text
9967 according to @code{yank-excluded-properties}.  Otherwise, it is just
9968 like @code{insert}.  We will stick with plain @code{insert} since it
9969 is easier to understand.)
9971 To begin to understand how @code{yank} and @code{yank-pop} work, it is
9972 first necessary to look at the @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
9974 @node kill-ring-yank-pointer
9975 @section The @code{kill-ring-yank-pointer} Variable
9977 @code{kill-ring-yank-pointer} is a variable, just as @code{kill-ring} is
9978 a variable.  It points to something by being bound to the value of what
9979 it points to, like any other Lisp variable.
9981 @need 1000
9982 Thus, if the value of the kill ring is:
9984 @smallexample
9985 ("some text" "a different piece of text" "yet more text")
9986 @end smallexample
9988 @need 1250
9989 @noindent
9990 and the @code{kill-ring-yank-pointer} points to the second clause, the
9991 value of @code{kill-ring-yank-pointer} is:
9993 @smallexample
9994 ("a different piece of text" "yet more text")
9995 @end smallexample
9997 As explained in the previous chapter (@pxref{List Implementation}), the
9998 computer does not keep two different copies of the text being pointed to
9999 by both the @code{kill-ring} and the @code{kill-ring-yank-pointer}.  The
10000 words ``a different piece of text'' and ``yet more text'' are not
10001 duplicated.  Instead, the two Lisp variables point to the same pieces of
10002 text.  Here is a diagram:
10004 @c cons-cell-diagram #5
10005 @ifnottex
10006 @smallexample
10007 @group
10008 kill-ring     kill-ring-yank-pointer
10009     |               |
10010     |      ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
10011      ---> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
10012           |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
10013             |              |            |
10014             |              |            |
10015             |              |             --> "yet more text"
10016             |              |
10017             |               --> "a different piece of text"
10018             |
10019              --> "some text"
10020 @end group
10021 @end smallexample
10022 @sp 1
10023 @end ifnottex
10024 @ifset print-postscript-figures
10025 @sp 1
10026 @tex
10027 @center @image{cons-5}
10028 @end tex
10029 @sp 1
10030 @end ifset
10031 @ifclear print-postscript-figures
10032 @iftex
10033 @smallexample
10034 @group
10035 kill-ring     kill-ring-yank-pointer
10036     |               |
10037     |      ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
10038      ---> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
10039           |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
10040             |              |            |
10041             |              |            |
10042             |              |             --> "yet more text"
10043             |              |
10044             |               --> "a different piece of text
10045             |
10046              --> "some text"
10047 @end group
10048 @end smallexample
10049 @sp 1
10050 @end iftex
10051 @end ifclear
10053 Both the variable @code{kill-ring} and the variable
10054 @code{kill-ring-yank-pointer} are pointers.  But the kill ring itself is
10055 usually described as if it were actually what it is composed of.  The
10056 @code{kill-ring} is spoken of as if it were the list rather than that it
10057 points to the list.  Conversely, the @code{kill-ring-yank-pointer} is
10058 spoken of as pointing to a list.
10060 These two ways of talking about the same thing sound confusing at first but
10061 make sense on reflection.  The kill ring is generally thought of as the
10062 complete structure of data that holds the information of what has recently
10063 been cut out of the Emacs buffers.  The @code{kill-ring-yank-pointer}
10064 on the other hand, serves to indicate---that is, to `point to'---that part
10065 of the kill ring of which the first element (the @sc{car}) will be
10066 inserted.
10068 @ignore
10069 In GNU Emacs 22, the @code{kill-new} function calls
10071 @code{(setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)}
10073 (defun rotate-yank-pointer (arg)
10074   "Rotate the yanking point in the kill ring.
10075 With argument, rotate that many kills forward (or backward, if negative)."
10076   (interactive "p")
10077   (current-kill arg))
10079 (defun current-kill (n &optional do-not-move)
10080   "Rotate the yanking point by N places, and then return that kill.
10081 If N is zero, `interprogram-paste-function' is set, and calling it
10082 returns a string, then that string is added to the front of the
10083 kill ring and returned as the latest kill.
10084 If optional arg DO-NOT-MOVE is non-nil, then don't actually move the
10085 yanking point; just return the Nth kill forward."
10086   (let ((interprogram-paste (and (= n 0)
10087                                  interprogram-paste-function
10088                                  (funcall interprogram-paste-function))))
10089     (if interprogram-paste
10090         (progn
10091           ;; Disable the interprogram cut function when we add the new
10092           ;; text to the kill ring, so Emacs doesn't try to own the
10093           ;; selection, with identical text.
10094           (let ((interprogram-cut-function nil))
10095             (kill-new interprogram-paste))
10096           interprogram-paste)
10097       (or kill-ring (error "Kill ring is empty"))
10098       (let ((ARGth-kill-element
10099              (nthcdr (mod (- n (length kill-ring-yank-pointer))
10100                           (length kill-ring))
10101                      kill-ring)))
10102         (or do-not-move
10103             (setq kill-ring-yank-pointer ARGth-kill-element))
10104         (car ARGth-kill-element)))))
10106 @end ignore
10108 @need 1500
10109 @node yank nthcdr Exercises
10110 @section Exercises with @code{yank} and @code{nthcdr}
10112 @itemize @bullet
10113 @item
10114 Using @kbd{C-h v} (@code{describe-variable}), look at the value of
10115 your kill ring.  Add several items to your kill ring; look at its
10116 value again.  Using @kbd{M-y} (@code{yank-pop)}, move all the way
10117 around the kill ring.  How many items were in your kill ring?  Find
10118 the value of @code{kill-ring-max}.  Was your kill ring full, or could
10119 you have kept more blocks of text within it?
10121 @item
10122 Using @code{nthcdr} and @code{car}, construct a series of expressions
10123 to return the first, second, third, and fourth elements of a list.
10124 @end itemize
10126 @node Loops & Recursion
10127 @chapter Loops and Recursion
10128 @cindex Loops and recursion
10129 @cindex Recursion and loops
10130 @cindex Repetition (loops)
10132 Emacs Lisp has two primary ways to cause an expression, or a series of
10133 expressions, to be evaluated repeatedly: one uses a @code{while}
10134 loop, and the other uses @dfn{recursion}.
10136 Repetition can be very valuable.  For example, to move forward four
10137 sentences, you need only write a program that will move forward one
10138 sentence and then repeat the process four times.  Since a computer does
10139 not get bored or tired, such repetitive action does not have the
10140 deleterious effects that excessive or the wrong kinds of repetition can
10141 have on humans.
10143 People mostly write Emacs Lisp functions using @code{while} loops and
10144 their kin; but you can use recursion, which provides a very powerful
10145 way to think about and then to solve problems@footnote{You can write
10146 recursive functions to be frugal or wasteful of mental or computer
10147 resources; as it happens, methods that people find easy---that are
10148 frugal of `mental resources'---sometimes use considerable computer
10149 resources.  Emacs was designed to run on machines that we now consider
10150 limited and its default settings are conservative.  You may want to
10151 increase the values of @code{max-specpdl-size} and
10152 @code{max-lisp-eval-depth}.  In my @file{.emacs} file, I set them to
10153 15 and 30 times their default value.}.
10155 @menu
10156 * while::                       Causing a stretch of code to repeat.
10157 * dolist dotimes::
10158 * Recursion::                   Causing a function to call itself.
10159 * Looping exercise::
10160 @end menu
10162 @node while
10163 @section @code{while}
10164 @cindex Loops
10165 @findex while
10167 The @code{while} special form tests whether the value returned by
10168 evaluating its first argument is true or false.  This is similar to what
10169 the Lisp interpreter does with an @code{if}; what the interpreter does
10170 next, however, is different.
10172 In a @code{while} expression, if the value returned by evaluating the
10173 first argument is false, the Lisp interpreter skips the rest of the
10174 expression (the @dfn{body} of the expression) and does not evaluate it.
10175 However, if the value is true, the Lisp interpreter evaluates the body
10176 of the expression and then again tests whether the first argument to
10177 @code{while} is true or false.  If the value returned by evaluating the
10178 first argument is again true, the Lisp interpreter again evaluates the
10179 body of the expression.
10181 @need 1200
10182 The template for a @code{while} expression looks like this:
10184 @smallexample
10185 @group
10186 (while @var{true-or-false-test}
10187   @var{body}@dots{})
10188 @end group
10189 @end smallexample
10191 @menu
10192 * Looping with while::          Repeat so long as test returns true.
10193 * Loop Example::                A @code{while} loop that uses a list.
10194 * print-elements-of-list::      Uses @code{while}, @code{car}, @code{cdr}.
10195 * Incrementing Loop::           A loop with an incrementing counter.
10196 * Incrementing Loop Details::
10197 * Decrementing Loop::           A loop with a decrementing counter.
10198 @end menu
10200 @ifnottex
10201 @node Looping with while
10202 @unnumberedsubsec Looping with @code{while}
10203 @end ifnottex
10205 So long as the true-or-false-test of the @code{while} expression
10206 returns a true value when it is evaluated, the body is repeatedly
10207 evaluated.  This process is called a loop since the Lisp interpreter
10208 repeats the same thing again and again, like an airplane doing a loop.
10209 When the result of evaluating the true-or-false-test is false, the
10210 Lisp interpreter does not evaluate the rest of the @code{while}
10211 expression and `exits the loop'.
10213 Clearly, if the value returned by evaluating the first argument to
10214 @code{while} is always true, the body following will be evaluated
10215 again and again @dots{} and again @dots{} forever.  Conversely, if the
10216 value returned is never true, the expressions in the body will never
10217 be evaluated.  The craft of writing a @code{while} loop consists of
10218 choosing a mechanism such that the true-or-false-test returns true
10219 just the number of times that you want the subsequent expressions to
10220 be evaluated, and then have the test return false.
10222 The value returned by evaluating a @code{while} is the value of the
10223 true-or-false-test.  An interesting consequence of this is that a
10224 @code{while} loop that evaluates without error will return @code{nil}
10225 or false regardless of whether it has looped 1 or 100 times or none at
10226 all.  A @code{while} expression that evaluates successfully never
10227 returns a true value!  What this means is that @code{while} is always
10228 evaluated for its side effects, which is to say, the consequences of
10229 evaluating the expressions within the body of the @code{while} loop.
10230 This makes sense.  It is not the mere act of looping that is desired,
10231 but the consequences of what happens when the expressions in the loop
10232 are repeatedly evaluated.
10234 @node Loop Example
10235 @subsection A @code{while} Loop and a List
10237 A common way to control a @code{while} loop is to test whether a list
10238 has any elements.  If it does, the loop is repeated; but if it does not,
10239 the repetition is ended.  Since this is an important technique, we will
10240 create a short example to illustrate it.
10242 A simple way to test whether a list has elements is to evaluate the
10243 list: if it has no elements, it is an empty list and will return the
10244 empty list, @code{()}, which is a synonym for @code{nil} or false.  On
10245 the other hand, a list with elements will return those elements when it
10246 is evaluated.  Since Emacs Lisp considers as true any value that is not
10247 @code{nil}, a list that returns elements will test true in a
10248 @code{while} loop.
10250 @need 1200
10251 For example, you can set the variable @code{empty-list} to @code{nil} by
10252 evaluating the following @code{setq} expression:
10254 @smallexample
10255 (setq empty-list ())
10256 @end smallexample
10258 @noindent
10259 After evaluating the @code{setq} expression, you can evaluate the
10260 variable @code{empty-list} in the usual way, by placing the cursor after
10261 the symbol and typing @kbd{C-x C-e}; @code{nil} will appear in your
10262 echo area:
10264 @smallexample
10265 empty-list
10266 @end smallexample
10268 On the other hand, if you set a variable to be a list with elements, the
10269 list will appear when you evaluate the variable, as you can see by
10270 evaluating the following two expressions:
10272 @smallexample
10273 @group
10274 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10276 animals
10277 @end group
10278 @end smallexample
10280 Thus, to create a @code{while} loop that tests whether there are any
10281 items in the list @code{animals}, the first part of the loop will be
10282 written like this:
10284 @smallexample
10285 @group
10286 (while animals
10287        @dots{}
10288 @end group
10289 @end smallexample
10291 @noindent
10292 When the @code{while} tests its first argument, the variable
10293 @code{animals} is evaluated.  It returns a list.  So long as the list
10294 has elements, the @code{while} considers the results of the test to be
10295 true; but when the list is empty, it considers the results of the test
10296 to be false.
10298 To prevent the @code{while} loop from running forever, some mechanism
10299 needs to be provided to empty the list eventually.  An oft-used
10300 technique is to have one of the subsequent forms in the @code{while}
10301 expression set the value of the list to be the @sc{cdr} of the list.
10302 Each time the @code{cdr} function is evaluated, the list will be made
10303 shorter, until eventually only the empty list will be left.  At this
10304 point, the test of the @code{while} loop will return false, and the
10305 arguments to the @code{while} will no longer be evaluated.
10307 For example, the list of animals bound to the variable @code{animals}
10308 can be set to be the @sc{cdr} of the original list with the
10309 following expression:
10311 @smallexample
10312 (setq animals (cdr animals))
10313 @end smallexample
10315 @noindent
10316 If you have evaluated the previous expressions and then evaluate this
10317 expression, you will see @code{(giraffe lion tiger)} appear in the echo
10318 area.  If you evaluate the expression again, @code{(lion tiger)} will
10319 appear in the echo area.  If you evaluate it again and yet again,
10320 @code{(tiger)} appears and then the empty list, shown by @code{nil}.
10322 A template for a @code{while} loop that uses the @code{cdr} function
10323 repeatedly to cause the true-or-false-test eventually to test false
10324 looks like this:
10326 @smallexample
10327 @group
10328 (while @var{test-whether-list-is-empty}
10329   @var{body}@dots{}
10330   @var{set-list-to-cdr-of-list})
10331 @end group
10332 @end smallexample
10334 This test and use of @code{cdr} can be put together in a function that
10335 goes through a list and prints each element of the list on a line of its
10336 own.
10338 @node print-elements-of-list
10339 @subsection An Example: @code{print-elements-of-list}
10340 @findex print-elements-of-list
10342 The @code{print-elements-of-list} function illustrates a @code{while}
10343 loop with a list.
10345 @cindex @file{*scratch*} buffer
10346 The function requires several lines for its output.  If you are
10347 reading this in a recent instance of GNU Emacs,
10348 @c GNU Emacs 21, GNU Emacs 22, or a later version,
10349 you can evaluate the following expression inside of Info, as usual.
10351 If you are using an earlier version of Emacs, you need to copy the
10352 necessary expressions to your @file{*scratch*} buffer and evaluate
10353 them there.  This is because the echo area had only one line in the
10354 earlier versions.
10356 You can copy the expressions by marking the beginning of the region
10357 with @kbd{C-@key{SPC}} (@code{set-mark-command}), moving the cursor to
10358 the end of the region and then copying the region using @kbd{M-w}
10359 (@code{kill-ring-save}, which calls @code{copy-region-as-kill} and
10360 then provides visual feedback).  In the @file{*scratch*}
10361 buffer, you can yank the expressions back by typing @kbd{C-y}
10362 (@code{yank}).
10364 After you have copied the expressions to the @file{*scratch*} buffer,
10365 evaluate each expression in turn.  Be sure to evaluate the last
10366 expression, @code{(print-elements-of-list animals)}, by typing
10367 @kbd{C-u C-x C-e}, that is, by giving an argument to
10368 @code{eval-last-sexp}.  This will cause the result of the evaluation
10369 to be printed in the @file{*scratch*} buffer instead of being printed
10370 in the echo area.  (Otherwise you will see something like this in your
10371 echo area: @code{^Jgazelle^J^Jgiraffe^J^Jlion^J^Jtiger^Jnil}, in which
10372 each @samp{^J} stands for a `newline'.)
10374 @need 1500
10375 In a recent instance of GNU Emacs, you can evaluate these expressions
10376 directly in the Info buffer, and the echo area will grow to show the
10377 results.
10379 @smallexample
10380 @group
10381 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10383 (defun print-elements-of-list (list)
10384   "Print each element of LIST on a line of its own."
10385   (while list
10386     (print (car list))
10387     (setq list (cdr list))))
10389 (print-elements-of-list animals)
10390 @end group
10391 @end smallexample
10393 @need 1200
10394 @noindent
10395 When you evaluate the three expressions in sequence, you will see
10396 this:
10398 @smallexample
10399 @group
10400 gazelle
10402 giraffe
10404 lion
10406 tiger
10408 @end group
10409 @end smallexample
10411 Each element of the list is printed on a line of its own (that is what
10412 the function @code{print} does) and then the value returned by the
10413 function is printed.  Since the last expression in the function is the
10414 @code{while} loop, and since @code{while} loops always return
10415 @code{nil}, a @code{nil} is printed after the last element of the list.
10417 @node Incrementing Loop
10418 @subsection A Loop with an Incrementing Counter
10420 A loop is not useful unless it stops when it ought.  Besides
10421 controlling a loop with a list, a common way of stopping a loop is to
10422 write the first argument as a test that returns false when the correct
10423 number of repetitions are complete.  This means that the loop must
10424 have a counter---an expression that counts how many times the loop
10425 repeats itself.
10427 @ifnottex
10428 @node Incrementing Loop Details
10429 @unnumberedsubsec Details of an Incrementing Loop
10430 @end ifnottex
10432 The test for a loop with an incrementing counter can be an expression
10433 such as @code{(< count desired-number)} which returns @code{t} for
10434 true if the value of @code{count} is less than the
10435 @code{desired-number} of repetitions and @code{nil} for false if the
10436 value of @code{count} is equal to or is greater than the
10437 @code{desired-number}.  The expression that increments the count can
10438 be a simple @code{setq} such as @code{(setq count (1+ count))}, where
10439 @code{1+} is a built-in function in Emacs Lisp that adds 1 to its
10440 argument.  (The expression @w{@code{(1+ count)}} has the same result
10441 as @w{@code{(+ count 1)}}, but is easier for a human to read.)
10443 @need 1250
10444 The template for a @code{while} loop controlled by an incrementing
10445 counter looks like this:
10447 @smallexample
10448 @group
10449 @var{set-count-to-initial-value}
10450 (while (< count desired-number)         ; @r{true-or-false-test}
10451   @var{body}@dots{}
10452   (setq count (1+ count)))              ; @r{incrementer}
10453 @end group
10454 @end smallexample
10456 @noindent
10457 Note that you need to set the initial value of @code{count}; usually it
10458 is set to 1.
10460 @menu
10461 * Incrementing Example::        Counting pebbles in a triangle.
10462 * Inc Example parts::           The parts of the function definition.
10463 * Inc Example altogether::      Putting the function definition together.
10464 @end menu
10466 @node Incrementing Example
10467 @unnumberedsubsubsec  Example with incrementing counter
10469 Suppose you are playing on the beach and decide to make a triangle of
10470 pebbles, putting one pebble in the first row, two in the second row,
10471 three in the third row and so on, like this:
10473 @sp 1
10474 @c pebble diagram
10475 @ifnottex
10476 @smallexample
10477 @group
10478                *
10479               * *
10480              * * *
10481             * * * *
10482 @end group
10483 @end smallexample
10484 @end ifnottex
10485 @iftex
10486 @smallexample
10487 @group
10488                @bullet{}
10489               @bullet{} @bullet{}
10490              @bullet{} @bullet{} @bullet{}
10491             @bullet{} @bullet{} @bullet{} @bullet{}
10492 @end group
10493 @end smallexample
10494 @end iftex
10495 @sp 1
10497 @noindent
10498 (About 2500 years ago, Pythagoras and others developed the beginnings of
10499 number theory by considering questions such as this.)
10501 Suppose you want to know how many pebbles you will need to make a
10502 triangle with 7 rows?
10504 Clearly, what you need to do is add up the numbers from 1 to 7.  There
10505 are two ways to do this; start with the smallest number, one, and add up
10506 the list in sequence, 1, 2, 3, 4 and so on; or start with the largest
10507 number and add the list going down: 7, 6, 5, 4 and so on.  Because both
10508 mechanisms illustrate common ways of writing @code{while} loops, we will
10509 create two examples, one counting up and the other counting down.  In
10510 this first example, we will start with 1 and add 2, 3, 4 and so on.
10512 If you are just adding up a short list of numbers, the easiest way to do
10513 it is to add up all the numbers at once.  However, if you do not know
10514 ahead of time how many numbers your list will have, or if you want to be
10515 prepared for a very long list, then you need to design your addition so
10516 that what you do is repeat a simple process many times instead of doing
10517 a more complex process once.
10519 For example, instead of adding up all the pebbles all at once, what you
10520 can do is add the number of pebbles in the first row, 1, to the number
10521 in the second row, 2, and then add the total of those two rows to the
10522 third row, 3.  Then you can add the number in the fourth row, 4, to the
10523 total of the first three rows; and so on.
10525 The critical characteristic of the process is that each repetitive
10526 action is simple.  In this case, at each step we add only two numbers,
10527 the number of pebbles in the row and the total already found.  This
10528 process of adding two numbers is repeated again and again until the last
10529 row has been added to the total of all the preceding rows.  In a more
10530 complex loop the repetitive action might not be so simple, but it will
10531 be simpler than doing everything all at once.
10533 @node Inc Example parts
10534 @unnumberedsubsubsec The parts of the function definition
10536 The preceding analysis gives us the bones of our function definition:
10537 first, we will need a variable that we can call @code{total} that will
10538 be the total number of pebbles.  This will be the value returned by
10539 the function.
10541 Second, we know that the function will require an argument: this
10542 argument will be the total number of rows in the triangle.  It can be
10543 called @code{number-of-rows}.
10545 Finally, we need a variable to use as a counter.  We could call this
10546 variable @code{counter}, but a better name is @code{row-number}.  That
10547 is because what the counter does in this function is count rows, and a
10548 program should be written to be as understandable as possible.
10550 When the Lisp interpreter first starts evaluating the expressions in the
10551 function, the value of @code{total} should be set to zero, since we have
10552 not added anything to it.  Then the function should add the number of
10553 pebbles in the first row to the total, and then add the number of
10554 pebbles in the second to the total, and then add the number of
10555 pebbles in the third row to the total, and so on, until there are no
10556 more rows left to add.
10558 Both @code{total} and @code{row-number} are used only inside the
10559 function, so they can be declared as local variables with @code{let}
10560 and given initial values.  Clearly, the initial value for @code{total}
10561 should be 0.  The initial value of @code{row-number} should be 1,
10562 since we start with the first row.  This means that the @code{let}
10563 statement will look like this:
10565 @smallexample
10566 @group
10567   (let ((total 0)
10568         (row-number 1))
10569     @var{body}@dots{})
10570 @end group
10571 @end smallexample
10573 After the internal variables are declared and bound to their initial
10574 values, we can begin the @code{while} loop.  The expression that serves
10575 as the test should return a value of @code{t} for true so long as the
10576 @code{row-number} is less than or equal to the @code{number-of-rows}.
10577 (If the expression tests true only so long as the row number is less
10578 than the number of rows in the triangle, the last row will never be
10579 added to the total; hence the row number has to be either less than or
10580 equal to the number of rows.)
10582 @need 1500
10583 @findex <= @r{(less than or equal)}
10584 Lisp provides the @code{<=} function that returns true if the value of
10585 its first argument is less than or equal to the value of its second
10586 argument and false otherwise.  So the expression that the @code{while}
10587 will evaluate as its test should look like this:
10589 @smallexample
10590 (<= row-number number-of-rows)
10591 @end smallexample
10593 The total number of pebbles can be found by repeatedly adding the number
10594 of pebbles in a row to the total already found.  Since the number of
10595 pebbles in the row is equal to the row number, the total can be found by
10596 adding the row number to the total.  (Clearly, in a more complex
10597 situation, the number of pebbles in the row might be related to the row
10598 number in a more complicated way; if this were the case, the row number
10599 would be replaced by the appropriate expression.)
10601 @smallexample
10602 (setq total (+ total row-number))
10603 @end smallexample
10605 @noindent
10606 What this does is set the new value of @code{total} to be equal to the
10607 sum of adding the number of pebbles in the row to the previous total.
10609 After setting the value of @code{total}, the conditions need to be
10610 established for the next repetition of the loop, if there is one.  This
10611 is done by incrementing the value of the @code{row-number} variable,
10612 which serves as a counter.  After the @code{row-number} variable has
10613 been incremented, the true-or-false-test at the beginning of the
10614 @code{while} loop tests whether its value is still less than or equal to
10615 the value of the @code{number-of-rows} and if it is, adds the new value
10616 of the @code{row-number} variable to the @code{total} of the previous
10617 repetition of the loop.
10619 @need 1200
10620 The built-in Emacs Lisp function @code{1+} adds 1 to a number, so the
10621 @code{row-number} variable can be incremented with this expression:
10623 @smallexample
10624 (setq row-number (1+ row-number))
10625 @end smallexample
10627 @node Inc Example altogether
10628 @unnumberedsubsubsec Putting the function definition together
10630 We have created the parts for the function definition; now we need to
10631 put them together.
10633 @need 800
10634 First, the contents of the @code{while} expression:
10636 @smallexample
10637 @group
10638 (while (<= row-number number-of-rows)   ; @r{true-or-false-test}
10639   (setq total (+ total row-number))
10640   (setq row-number (1+ row-number)))    ; @r{incrementer}
10641 @end group
10642 @end smallexample
10644 Along with the @code{let} expression varlist, this very nearly
10645 completes the body of the function definition.  However, it requires
10646 one final element, the need for which is somewhat subtle.
10648 The final touch is to place the variable @code{total} on a line by
10649 itself after the @code{while} expression.  Otherwise, the value returned
10650 by the whole function is the value of the last expression that is
10651 evaluated in the body of the @code{let}, and this is the value
10652 returned by the @code{while}, which is always @code{nil}.
10654 This may not be evident at first sight.  It almost looks as if the
10655 incrementing expression is the last expression of the whole function.
10656 But that expression is part of the body of the @code{while}; it is the
10657 last element of the list that starts with the symbol @code{while}.
10658 Moreover, the whole of the @code{while} loop is a list within the body
10659 of the @code{let}.
10661 @need 1250
10662 In outline, the function will look like this:
10664 @smallexample
10665 @group
10666 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
10667   "@var{documentation}@dots{}"
10668   (let (@var{varlist})
10669     (while (@var{true-or-false-test})
10670       @var{body-of-while}@dots{} )
10671     @dots{} ))                    ; @r{Need final expression here.}
10672 @end group
10673 @end smallexample
10675 The result of evaluating the @code{let} is what is going to be returned
10676 by the @code{defun} since the @code{let} is not embedded within any
10677 containing list, except for the @code{defun} as a whole.  However, if
10678 the @code{while} is the last element of the @code{let} expression, the
10679 function will always return @code{nil}.  This is not what we want!
10680 Instead, what we want is the value of the variable @code{total}.  This
10681 is returned by simply placing the symbol as the last element of the list
10682 starting with @code{let}.  It gets evaluated after the preceding
10683 elements of the list are evaluated, which means it gets evaluated after
10684 it has been assigned the correct value for the total.
10686 It may be easier to see this by printing the list starting with
10687 @code{let} all on one line.  This format makes it evident that the
10688 @var{varlist} and @code{while} expressions are the second and third
10689 elements of the list starting with @code{let}, and the @code{total} is
10690 the last element:
10692 @smallexample
10693 @group
10694 (let (@var{varlist}) (while (@var{true-or-false-test}) @var{body-of-while}@dots{} ) total)
10695 @end group
10696 @end smallexample
10698 @need 1200
10699 Putting everything together, the @code{triangle} function definition
10700 looks like this:
10702 @smallexample
10703 @group
10704 (defun triangle (number-of-rows)    ; @r{Version with}
10705                                     ; @r{  incrementing counter.}
10706   "Add up the number of pebbles in a triangle.
10707 The first row has one pebble, the second row two pebbles,
10708 the third row three pebbles, and so on.
10709 The argument is NUMBER-OF-ROWS."
10710 @end group
10711 @group
10712   (let ((total 0)
10713         (row-number 1))
10714     (while (<= row-number number-of-rows)
10715       (setq total (+ total row-number))
10716       (setq row-number (1+ row-number)))
10717     total))
10718 @end group
10719 @end smallexample
10721 @need 1200
10722 After you have installed @code{triangle} by evaluating the function, you
10723 can try it out.  Here are two examples:
10725 @smallexample
10726 @group
10727 (triangle 4)
10729 (triangle 7)
10730 @end group
10731 @end smallexample
10733 @noindent
10734 The sum of the first four numbers is 10 and the sum of the first seven
10735 numbers is 28.
10737 @node Decrementing Loop
10738 @subsection Loop with a Decrementing Counter
10740 Another common way to write a @code{while} loop is to write the test
10741 so that it determines whether a counter is greater than zero.  So long
10742 as the counter is greater than zero, the loop is repeated.  But when
10743 the counter is equal to or less than zero, the loop is stopped.  For
10744 this to work, the counter has to start out greater than zero and then
10745 be made smaller and smaller by a form that is evaluated
10746 repeatedly.
10748 The test will be an expression such as @code{(> counter 0)} which
10749 returns @code{t} for true if the value of @code{counter} is greater
10750 than zero, and @code{nil} for false if the value of @code{counter} is
10751 equal to or less than zero.  The expression that makes the number
10752 smaller and smaller can be a simple @code{setq} such as @code{(setq
10753 counter (1- counter))}, where @code{1-} is a built-in function in
10754 Emacs Lisp that subtracts 1 from its argument.
10756 @need 1250
10757 The template for a decrementing @code{while} loop looks like this:
10759 @smallexample
10760 @group
10761 (while (> counter 0)                    ; @r{true-or-false-test}
10762   @var{body}@dots{}
10763   (setq counter (1- counter)))          ; @r{decrementer}
10764 @end group
10765 @end smallexample
10767 @menu
10768 * Decrementing Example::        More pebbles on the beach.
10769 * Dec Example parts::           The parts of the function definition.
10770 * Dec Example altogether::      Putting the function definition together.
10771 @end menu
10773 @node Decrementing Example
10774 @unnumberedsubsubsec Example with decrementing counter
10776 To illustrate a loop with a decrementing counter, we will rewrite the
10777 @code{triangle} function so the counter decreases to zero.
10779 This is the reverse of the earlier version of the function.  In this
10780 case, to find out how many pebbles are needed to make a triangle with
10781 3 rows, add the number of pebbles in the third row, 3, to the number
10782 in the preceding row, 2, and then add the total of those two rows to
10783 the row that precedes them, which is 1.
10785 Likewise, to find the number of pebbles in a triangle with 7 rows, add
10786 the number of pebbles in the seventh row, 7, to the number in the
10787 preceding row, which is 6, and then add the total of those two rows to
10788 the row that precedes them, which is 5, and so on.  As in the previous
10789 example, each addition only involves adding two numbers, the total of
10790 the rows already added up and the number of pebbles in the row that is
10791 being added to the total.  This process of adding two numbers is
10792 repeated again and again until there are no more pebbles to add.
10794 We know how many pebbles to start with: the number of pebbles in the
10795 last row is equal to the number of rows.  If the triangle has seven
10796 rows, the number of pebbles in the last row is 7.  Likewise, we know how
10797 many pebbles are in the preceding row: it is one less than the number in
10798 the row.
10800 @node Dec Example parts
10801 @unnumberedsubsubsec The parts of the function definition
10803 We start with three variables: the total number of rows in the
10804 triangle; the number of pebbles in a row; and the total number of
10805 pebbles, which is what we want to calculate.  These variables can be
10806 named @code{number-of-rows}, @code{number-of-pebbles-in-row}, and
10807 @code{total}, respectively.
10809 Both @code{total} and @code{number-of-pebbles-in-row} are used only
10810 inside the function and are declared with @code{let}.  The initial
10811 value of @code{total} should, of course, be zero.  However, the
10812 initial value of @code{number-of-pebbles-in-row} should be equal to
10813 the number of rows in the triangle, since the addition will start with
10814 the longest row.
10816 @need 1250
10817 This means that the beginning of the @code{let} expression will look
10818 like this:
10820 @smallexample
10821 @group
10822 (let ((total 0)
10823       (number-of-pebbles-in-row number-of-rows))
10824   @var{body}@dots{})
10825 @end group
10826 @end smallexample
10828 The total number of pebbles can be found by repeatedly adding the number
10829 of pebbles in a row to the total already found, that is, by repeatedly
10830 evaluating the following expression:
10832 @smallexample
10833 (setq total (+ total number-of-pebbles-in-row))
10834 @end smallexample
10836 @noindent
10837 After the @code{number-of-pebbles-in-row} is added to the @code{total},
10838 the @code{number-of-pebbles-in-row} should be decremented by one, since
10839 the next time the loop repeats, the preceding row will be
10840 added to the total.
10842 The number of pebbles in a preceding row is one less than the number of
10843 pebbles in a row, so the built-in Emacs Lisp function @code{1-} can be
10844 used to compute the number of pebbles in the preceding row.  This can be
10845 done with the following expression:
10847 @smallexample
10848 @group
10849 (setq number-of-pebbles-in-row
10850       (1- number-of-pebbles-in-row))
10851 @end group
10852 @end smallexample
10854 Finally, we know that the @code{while} loop should stop making repeated
10855 additions when there are no pebbles in a row.  So the test for
10856 the @code{while} loop is simply:
10858 @smallexample
10859 (while (> number-of-pebbles-in-row 0)
10860 @end smallexample
10862 @node Dec Example altogether
10863 @unnumberedsubsubsec Putting the function definition together
10865 We can put these expressions together to create a function definition
10866 that works.  However, on examination, we find that one of the local
10867 variables is unneeded!
10869 @need 1250
10870 The function definition looks like this:
10872 @smallexample
10873 @group
10874 ;;; @r{First subtractive version.}
10875 (defun triangle (number-of-rows)
10876   "Add up the number of pebbles in a triangle."
10877   (let ((total 0)
10878         (number-of-pebbles-in-row number-of-rows))
10879     (while (> number-of-pebbles-in-row 0)
10880       (setq total (+ total number-of-pebbles-in-row))
10881       (setq number-of-pebbles-in-row
10882             (1- number-of-pebbles-in-row)))
10883     total))
10884 @end group
10885 @end smallexample
10887 As written, this function works.
10889 However, we do not need @code{number-of-pebbles-in-row}.
10891 @cindex Argument as local variable
10892 When the @code{triangle} function is evaluated, the symbol
10893 @code{number-of-rows} will be bound to a number, giving it an initial
10894 value.  That number can be changed in the body of the function as if
10895 it were a local variable, without any fear that such a change will
10896 effect the value of the variable outside of the function.  This is a
10897 very useful characteristic of Lisp; it means that the variable
10898 @code{number-of-rows} can be used anywhere in the function where
10899 @code{number-of-pebbles-in-row} is used.
10901 @need 800
10902 Here is a second version of the function written a bit more cleanly:
10904 @smallexample
10905 @group
10906 (defun triangle (number)                ; @r{Second version.}
10907   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
10908   (let ((total 0))
10909     (while (> number 0)
10910       (setq total (+ total number))
10911       (setq number (1- number)))
10912     total))
10913 @end group
10914 @end smallexample
10916 In brief, a properly written @code{while} loop will consist of three parts:
10918 @enumerate
10919 @item
10920 A test that will return false after the loop has repeated itself the
10921 correct number of times.
10923 @item
10924 An expression the evaluation of which will return the value desired
10925 after being repeatedly evaluated.
10927 @item
10928 An expression to change the value passed to the true-or-false-test so
10929 that the test returns false after the loop has repeated itself the right
10930 number of times.
10931 @end enumerate
10933 @node dolist dotimes
10934 @section Save your time: @code{dolist} and @code{dotimes}
10936 In addition to @code{while}, both @code{dolist} and @code{dotimes}
10937 provide for looping.  Sometimes these are quicker to write than the
10938 equivalent @code{while} loop.  Both are Lisp macros.  (@xref{Macros, ,
10939 Macros, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}. )
10941 @code{dolist} works like a @code{while} loop that `@sc{cdr}s down a
10942 list':  @code{dolist} automatically shortens the list each time it
10943 loops---takes the @sc{cdr} of the list---and binds the @sc{car} of
10944 each shorter version of the list to the first of its arguments.
10946 @code{dotimes} loops a specific number of times: you specify the number.
10948 @menu
10949 * dolist::
10950 * dotimes::
10951 @end menu
10953 @node dolist
10954 @unnumberedsubsec The @code{dolist} Macro
10955 @findex dolist
10957 Suppose, for example, you want to reverse a list, so that
10958 ``first'' ``second'' ``third'' becomes ``third'' ``second'' ``first''.
10960 @need 1250
10961 In practice, you would use the @code{reverse} function, like this:
10963 @smallexample
10964 @group
10965 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10967 (reverse animals)
10968 @end group
10969 @end smallexample
10971 @need 800
10972 @noindent
10973 Here is how you could reverse the list using a @code{while} loop:
10975 @smallexample
10976 @group
10977 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10979 (defun reverse-list-with-while (list)
10980   "Using while, reverse the order of LIST."
10981   (let (value)  ; make sure list starts empty
10982     (while list
10983       (setq value (cons (car list) value))
10984       (setq list (cdr list)))
10985     value))
10987 (reverse-list-with-while animals)
10988 @end group
10989 @end smallexample
10991 @need 800
10992 @noindent
10993 And here is how you could use the @code{dolist} macro:
10995 @smallexample
10996 @group
10997 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10999 (defun reverse-list-with-dolist (list)
11000   "Using dolist, reverse the order of LIST."
11001   (let (value)  ; make sure list starts empty
11002     (dolist (element list value)
11003       (setq value (cons element value)))))
11005 (reverse-list-with-dolist animals)
11006 @end group
11007 @end smallexample
11009 @need 1250
11010 @noindent
11011 In Info, you can place your cursor after the closing parenthesis of
11012 each expression and type @kbd{C-x C-e}; in each case, you should see
11014 @smallexample
11015 (tiger lion giraffe gazelle)
11016 @end smallexample
11018 @noindent
11019 in the echo area.
11021 For this example, the existing @code{reverse} function is obviously best.
11022 The @code{while} loop is just like our first example (@pxref{Loop
11023 Example, , A @code{while} Loop and a List}).  The @code{while} first
11024 checks whether the list has elements; if so, it constructs a new list
11025 by adding the first element of the list to the existing list (which in
11026 the first iteration of the loop is @code{nil}).  Since the second
11027 element is prepended in front of the first element, and the third
11028 element is prepended in front of the second element, the list is reversed.
11030 In the expression using a @code{while} loop,
11031 the @w{@code{(setq list (cdr list))}}
11032 expression shortens the list, so the @code{while} loop eventually
11033 stops.  In addition, it provides the @code{cons} expression with a new
11034 first element by creating a new and shorter list at each repetition of
11035 the loop.
11037 The @code{dolist} expression does very much the same as the
11038 @code{while} expression, except that the @code{dolist} macro does some
11039 of the work you have to do when writing a @code{while} expression.
11041 Like a @code{while} loop, a @code{dolist} loops.  What is different is
11042 that it automatically shortens the list each time it loops---it
11043 `@sc{cdr}s down the list' on its own---and it automatically binds
11044 the @sc{car} of each shorter version of the list to the first of its
11045 arguments.
11047 In the example, the @sc{car} of each shorter version of the list is
11048 referred to using the symbol @samp{element}, the list itself is called
11049 @samp{list}, and the value returned is called @samp{value}.  The
11050 remainder of the @code{dolist} expression is the body.
11052 The @code{dolist} expression binds the @sc{car} of each shorter
11053 version of the list to @code{element} and then evaluates the body of
11054 the expression; and repeats the loop.  The result is returned in
11055 @code{value}.
11057 @node dotimes
11058 @unnumberedsubsec The @code{dotimes} Macro
11059 @findex dotimes
11061 The @code{dotimes} macro is similar to @code{dolist}, except that it
11062 loops a specific number of times.
11064 The first argument to @code{dotimes} is assigned the numbers 0, 1, 2
11065 and so forth each time around the loop, and the value of the third
11066 argument is returned.  You need to provide the value of the second
11067 argument, which is how many times the macro loops.
11069 @need 1250
11070 For example, the following binds the numbers from 0 up to, but not
11071 including, the number 3 to the first argument, @var{number}, and then
11072 constructs a list of the three numbers.  (The first number is 0, the
11073 second number is 1, and the third number is 2; this makes a total of
11074 three numbers in all, starting with zero as the first number.)
11076 @smallexample
11077 @group
11078 (let (value)      ; otherwise a value is a void variable
11079   (dotimes (number 3 value)
11080     (setq value (cons number value))))
11082 @result{} (2 1 0)
11083 @end group
11084 @end smallexample
11086 @noindent
11087 @code{dotimes} returns @code{value}, so the way to use
11088 @code{dotimes} is to operate on some expression @var{number} number of
11089 times and then return the result, either as a list or an atom.
11091 @need 1250
11092 Here is an example of a @code{defun} that uses @code{dotimes} to add
11093 up the number of pebbles in a triangle.
11095 @smallexample
11096 @group
11097 (defun triangle-using-dotimes (number-of-rows)
11098   "Using dotimes, add up the number of pebbles in a triangle."
11099 (let ((total 0))  ; otherwise a total is a void variable
11100   (dotimes (number number-of-rows total)
11101     (setq total (+ total (1+ number))))))
11103 (triangle-using-dotimes 4)
11104 @end group
11105 @end smallexample
11107 @node Recursion
11108 @section Recursion
11109 @cindex Recursion
11111 A recursive function contains code that tells the Lisp interpreter to
11112 call a program that runs exactly like itself, but with slightly
11113 different arguments.  The code runs exactly the same because it has
11114 the same name.  However, even though the program has the same name, it
11115 is not the same entity.  It is different.  In the jargon, it is a
11116 different `instance'.
11118 Eventually, if the program is written correctly, the `slightly
11119 different arguments' will become sufficiently different from the first
11120 arguments that the final instance will stop.
11122 @menu
11123 * Building Robots::             Same model, different serial number ...
11124 * Recursive Definition Parts::  Walk until you stop ...
11125 * Recursion with list::         Using a list as the test whether to recurse.
11126 * Recursive triangle function::
11127 * Recursion with cond::
11128 * Recursive Patterns::          Often used templates.
11129 * No Deferment::                Don't store up work ...
11130 * No deferment solution::
11131 @end menu
11133 @node Building Robots
11134 @subsection Building Robots: Extending the Metaphor
11135 @cindex Building robots
11136 @cindex Robots, building
11138 It is sometimes helpful to think of a running program as a robot that
11139 does a job.  In doing its job, a recursive function calls on a second
11140 robot to help it.  The second robot is identical to the first in every
11141 way, except that the second robot helps the first and has been
11142 passed different arguments than the first.
11144 In a recursive function, the second robot may call a third; and the
11145 third may call a fourth, and so on.  Each of these is a different
11146 entity; but all are clones.
11148 Since each robot has slightly different instructions---the arguments
11149 will differ from one robot to the next---the last robot should know
11150 when to stop.
11152 Let's expand on the metaphor in which a computer program is a robot.
11154 A function definition provides the blueprints for a robot.  When you
11155 install a function definition, that is, when you evaluate a
11156 @code{defun} macro, you install the necessary equipment to build
11157 robots.  It is as if you were in a factory, setting up an assembly
11158 line.  Robots with the same name are built according to the same
11159 blueprints.  So they have, as it were, the same `model number', but a
11160 different `serial number'.
11162 We often say that a recursive function `calls itself'.  What we mean
11163 is that the instructions in a recursive function cause the Lisp
11164 interpreter to run a different function that has the same name and
11165 does the same job as the first, but with different arguments.
11167 It is important that the arguments differ from one instance to the
11168 next; otherwise, the process will never stop.
11170 @node Recursive Definition Parts
11171 @subsection The Parts of a Recursive Definition
11172 @cindex Parts of a Recursive Definition
11173 @cindex Recursive Definition Parts
11175 A recursive function typically contains a conditional expression which
11176 has three parts:
11178 @enumerate
11179 @item
11180 A true-or-false-test that determines whether the function is called
11181 again, here called the @dfn{do-again-test}.
11183 @item
11184 The name of the function.  When this name is called, a new instance of
11185 the function---a new robot, as it were---is created and told what to do.
11187 @item
11188 An expression that returns a different value each time the function is
11189 called, here called the @dfn{next-step-expression}.  Consequently, the
11190 argument (or arguments) passed to the new instance of the function
11191 will be different from that passed to the previous instance.  This
11192 causes the conditional expression, the @dfn{do-again-test}, to test
11193 false after the correct number of repetitions.
11194 @end enumerate
11196 Recursive functions can be much simpler than any other kind of
11197 function.  Indeed, when people first start to use them, they often look
11198 so mysteriously simple as to be incomprehensible.  Like riding a
11199 bicycle, reading a recursive function definition takes a certain knack
11200 which is hard at first but then seems simple.
11202 @need 1200
11203 There are several different common recursive patterns.  A very simple
11204 pattern looks like this:
11206 @smallexample
11207 @group
11208 (defun @var{name-of-recursive-function} (@var{argument-list})
11209   "@var{documentation}@dots{}"
11210   (if @var{do-again-test}
11211     @var{body}@dots{}
11212     (@var{name-of-recursive-function}
11213          @var{next-step-expression})))
11214 @end group
11215 @end smallexample
11217 Each time a recursive function is evaluated, a new instance of it is
11218 created and told what to do.  The arguments tell the instance what to do.
11220 An argument is bound to the value of the next-step-expression.  Each
11221 instance runs with a different value of the next-step-expression.
11223 The value in the next-step-expression is used in the do-again-test.
11225 The value returned by the next-step-expression is passed to the new
11226 instance of the function, which evaluates it (or some
11227 transmogrification of it) to determine whether to continue or stop.
11228 The next-step-expression is designed so that the do-again-test returns
11229 false when the function should no longer be repeated.
11231 The do-again-test is sometimes called the @dfn{stop condition},
11232 since it stops the repetitions when it tests false.
11234 @node Recursion with list
11235 @subsection Recursion with a List
11237 The example of a @code{while} loop that printed the elements of a list
11238 of numbers can be written recursively.  Here is the code, including
11239 an expression to set the value of the variable @code{animals} to a list.
11241 If you are reading this in Info in Emacs, you can evaluate this
11242 expression directly in Info.  Otherwise, you must copy the example
11243 to the @file{*scratch*} buffer and evaluate each expression there.
11244 Use @kbd{C-u C-x C-e} to evaluate the
11245 @code{(print-elements-recursively animals)} expression so that the
11246 results are printed in the buffer; otherwise the Lisp interpreter will
11247 try to squeeze the results into the one line of the echo area.
11249 Also, place your cursor immediately after the last closing parenthesis
11250 of the @code{print-elements-recursively} function, before the comment.
11251 Otherwise, the Lisp interpreter will try to evaluate the comment.
11253 @findex print-elements-recursively
11254 @smallexample
11255 @group
11256 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
11258 (defun print-elements-recursively (list)
11259   "Print each element of LIST on a line of its own.
11260 Uses recursion."
11261   (when list                            ; @r{do-again-test}
11262         (print (car list))              ; @r{body}
11263         (print-elements-recursively     ; @r{recursive call}
11264          (cdr list))))                  ; @r{next-step-expression}
11266 (print-elements-recursively animals)
11267 @end group
11268 @end smallexample
11270 The @code{print-elements-recursively} function first tests whether
11271 there is any content in the list; if there is, the function prints the
11272 first element of the list, the @sc{car} of the list.  Then the
11273 function `invokes itself', but gives itself as its argument, not the
11274 whole list, but the second and subsequent elements of the list, the
11275 @sc{cdr} of the list.
11277 Put another way, if the list is not empty, the function invokes
11278 another instance of code that is similar to the initial code, but is a
11279 different thread of execution, with different arguments than the first
11280 instance.
11282 Put in yet another way, if the list is not empty, the first robot
11283 assembles a second robot and tells it what to do; the second robot is
11284 a different individual from the first, but is the same model.
11286 When the second evaluation occurs, the @code{when} expression is
11287 evaluated and if true, prints the first element of the list it
11288 receives as its argument (which is the second element of the original
11289 list).  Then the function `calls itself' with the @sc{cdr} of the list
11290 it is invoked with, which (the second time around) is the @sc{cdr} of
11291 the @sc{cdr} of the original list.
11293 Note that although we say that the function `calls itself', what we
11294 mean is that the Lisp interpreter assembles and instructs a new
11295 instance of the program.  The new instance is a clone of the first,
11296 but is a separate individual.
11298 Each time the function `invokes itself', it invokes itself on a
11299 shorter version of the original list.  It creates a new instance that
11300 works on a shorter list.
11302 Eventually, the function invokes itself on an empty list.  It creates
11303 a new instance whose argument is @code{nil}.  The conditional expression
11304 tests the value of @code{list}.  Since the value of @code{list} is
11305 @code{nil}, the @code{when} expression tests false so the then-part is
11306 not evaluated.  The function as a whole then returns @code{nil}.
11308 @need 1200
11309 When you evaluate the expression @code{(print-elements-recursively
11310 animals)} in the @file{*scratch*} buffer, you see this result:
11312 @smallexample
11313 @group
11314 gazelle
11316 giraffe
11318 lion
11320 tiger
11322 @end group
11323 @end smallexample
11325 @need 2000
11326 @node Recursive triangle function
11327 @subsection Recursion in Place of a Counter
11328 @findex triangle-recursively
11330 @need 1200
11331 The @code{triangle} function described in a previous section can also
11332 be written recursively.  It looks like this:
11334 @smallexample
11335 @group
11336 (defun triangle-recursively (number)
11337   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11338 Uses recursion."
11339   (if (= number 1)                    ; @r{do-again-test}
11340       1                               ; @r{then-part}
11341     (+ number                         ; @r{else-part}
11342        (triangle-recursively          ; @r{recursive call}
11343         (1- number)))))               ; @r{next-step-expression}
11345 (triangle-recursively 7)
11346 @end group
11347 @end smallexample
11349 @noindent
11350 You can install this function by evaluating it and then try it by
11351 evaluating @code{(triangle-recursively 7)}.  (Remember to put your
11352 cursor immediately after the last parenthesis of the function
11353 definition, before the comment.)  The function evaluates to 28.
11355 To understand how this function works, let's consider what happens in the
11356 various cases when the function is passed 1, 2, 3, or 4 as the value of
11357 its argument.
11359 @menu
11360 * Recursive Example arg of 1 or 2::
11361 * Recursive Example arg of 3 or 4::
11362 @end menu
11364 @ifnottex
11365 @node Recursive Example arg of 1 or 2
11366 @unnumberedsubsubsec An argument of 1 or 2
11367 @end ifnottex
11369 First, what happens if the value of the argument is 1?
11371 The function has an @code{if} expression after the documentation
11372 string.  It tests whether the value of @code{number} is equal to 1; if
11373 so, Emacs evaluates the then-part of the @code{if} expression, which
11374 returns the number 1 as the value of the function.  (A triangle with
11375 one row has one pebble in it.)
11377 Suppose, however, that the value of the argument is 2.  In this case,
11378 Emacs evaluates the else-part of the @code{if} expression.
11380 @need 1200
11381 The else-part consists of an addition, the recursive call to
11382 @code{triangle-recursively} and a decrementing action; and it looks like
11383 this:
11385 @smallexample
11386 (+ number (triangle-recursively (1- number)))
11387 @end smallexample
11389 When Emacs evaluates this expression, the innermost expression is
11390 evaluated first; then the other parts in sequence.  Here are the steps
11391 in detail:
11393 @table @i
11394 @item Step 1 @w{  } Evaluate the innermost expression.
11396 The innermost expression is @code{(1- number)} so Emacs decrements the
11397 value of @code{number} from 2 to 1.
11399 @item Step 2 @w{  } Evaluate the @code{triangle-recursively} function.
11401 The Lisp interpreter creates an individual instance of
11402 @code{triangle-recursively}.  It does not matter that this function is
11403 contained within itself.  Emacs passes the result Step 1 as the
11404 argument used by this instance of the @code{triangle-recursively}
11405 function
11407 In this case, Emacs evaluates @code{triangle-recursively} with an
11408 argument of 1.  This means that this evaluation of
11409 @code{triangle-recursively} returns 1.
11411 @item Step 3 @w{  } Evaluate the value of @code{number}.
11413 The variable @code{number} is the second element of the list that
11414 starts with @code{+}; its value is 2.
11416 @item Step 4 @w{  } Evaluate the @code{+} expression.
11418 The @code{+} expression receives two arguments, the first
11419 from the evaluation of @code{number} (Step 3) and the second from the
11420 evaluation of @code{triangle-recursively} (Step 2).
11422 The result of the addition is the sum of 2 plus 1, and the number 3 is
11423 returned, which is correct.  A triangle with two rows has three
11424 pebbles in it.
11425 @end table
11427 @node Recursive Example arg of 3 or 4
11428 @unnumberedsubsubsec An argument of 3 or 4
11430 Suppose that @code{triangle-recursively} is called with an argument of
11433 @table @i
11434 @item Step 1 @w{  } Evaluate the do-again-test.
11436 The @code{if} expression is evaluated first.  This is the do-again
11437 test and returns false, so the else-part of the @code{if} expression
11438 is evaluated.  (Note that in this example, the do-again-test causes
11439 the function to call itself when it tests false, not when it tests
11440 true.)
11442 @item Step 2 @w{  } Evaluate the innermost expression of the else-part.
11444 The innermost expression of the else-part is evaluated, which decrements
11445 3 to 2.  This is the next-step-expression.
11447 @item Step 3 @w{  } Evaluate the @code{triangle-recursively} function.
11449 The number 2 is passed to the @code{triangle-recursively} function.
11451 We already know what happens when Emacs evaluates @code{triangle-recursively} with
11452 an argument of 2.  After going through the sequence of actions described
11453 earlier, it returns a value of 3.  So that is what will happen here.
11455 @item Step 4 @w{  } Evaluate the addition.
11457 3 will be passed as an argument to the addition and will be added to the
11458 number with which the function was called, which is 3.
11459 @end table
11461 @noindent
11462 The value returned by the function as a whole will be 6.
11464 Now that we know what will happen when @code{triangle-recursively} is
11465 called with an argument of 3, it is evident what will happen if it is
11466 called with an argument of 4:
11468 @quotation
11469 @need 800
11470 In the recursive call, the evaluation of
11472 @smallexample
11473 (triangle-recursively (1- 4))
11474 @end smallexample
11476 @need 800
11477 @noindent
11478 will return the value of evaluating
11480 @smallexample
11481 (triangle-recursively 3)
11482 @end smallexample
11484 @noindent
11485 which is 6 and this value will be added to 4 by the addition in the
11486 third line.
11487 @end quotation
11489 @noindent
11490 The value returned by the function as a whole will be 10.
11492 Each time @code{triangle-recursively} is evaluated, it evaluates a
11493 version of itself---a different instance of itself---with a smaller
11494 argument, until the argument is small enough so that it does not
11495 evaluate itself.
11497 Note that this particular design for a recursive function
11498 requires that operations be deferred.
11500 Before @code{(triangle-recursively 7)} can calculate its answer, it
11501 must call @code{(triangle-recursively 6)}; and before
11502 @code{(triangle-recursively 6)} can calculate its answer, it must call
11503 @code{(triangle-recursively 5)}; and so on.  That is to say, the
11504 calculation that @code{(triangle-recursively 7)} makes must be
11505 deferred until @code{(triangle-recursively 6)} makes its calculation;
11506 and @code{(triangle-recursively 6)} must defer until
11507 @code{(triangle-recursively 5)} completes; and so on.
11509 If each of these instances of @code{triangle-recursively} are thought
11510 of as different robots, the first robot must wait for the second to
11511 complete its job, which must wait until the third completes, and so
11514 There is a way around this kind of waiting, which we will discuss in
11515 @ref{No Deferment, , Recursion without Deferments}.
11517 @node Recursion with cond
11518 @subsection Recursion Example Using @code{cond}
11519 @findex cond
11521 The version of @code{triangle-recursively} described earlier is written
11522 with the @code{if} special form.  It can also be written using another
11523 special form called @code{cond}.  The name of the special form
11524 @code{cond} is an abbreviation of the word @samp{conditional}.
11526 Although the @code{cond} special form is not used as often in the
11527 Emacs Lisp sources as @code{if}, it is used often enough to justify
11528 explaining it.
11530 @need 800
11531 The template for a @code{cond} expression looks like this:
11533 @smallexample
11534 @group
11535 (cond
11536  @var{body}@dots{})
11537 @end group
11538 @end smallexample
11540 @noindent
11541 where the @var{body} is a series of lists.
11543 @need 800
11544 Written out more fully, the template looks like this:
11546 @smallexample
11547 @group
11548 (cond
11549  (@var{first-true-or-false-test} @var{first-consequent})
11550  (@var{second-true-or-false-test} @var{second-consequent})
11551  (@var{third-true-or-false-test} @var{third-consequent})
11552   @dots{})
11553 @end group
11554 @end smallexample
11556 When the Lisp interpreter evaluates the @code{cond} expression, it
11557 evaluates the first element (the @sc{car} or true-or-false-test) of
11558 the first expression in a series of expressions within the body of the
11559 @code{cond}.
11561 If the true-or-false-test returns @code{nil} the rest of that
11562 expression, the consequent, is skipped and  the true-or-false-test of the
11563 next expression is evaluated.  When an expression is found whose
11564 true-or-false-test returns a value that is not @code{nil}, the
11565 consequent of that expression is evaluated.  The consequent can be one
11566 or more expressions.  If the consequent consists of more than one
11567 expression, the expressions are evaluated in sequence and the value of
11568 the last one is returned.  If the expression does not have a consequent,
11569 the value of the true-or-false-test is returned.
11571 If none of the true-or-false-tests test true, the @code{cond} expression
11572 returns @code{nil}.
11574 @need 1250
11575 Written using @code{cond}, the @code{triangle} function looks like this:
11577 @smallexample
11578 @group
11579 (defun triangle-using-cond (number)
11580   (cond ((<= number 0) 0)
11581         ((= number 1) 1)
11582         ((> number 1)
11583          (+ number (triangle-using-cond (1- number))))))
11584 @end group
11585 @end smallexample
11587 @noindent
11588 In this example, the @code{cond} returns 0 if the number is less than or
11589 equal to 0, it returns 1 if the number is 1 and it evaluates @code{(+
11590 number (triangle-using-cond (1- number)))} if the number is greater than
11593 @node Recursive Patterns
11594 @subsection Recursive Patterns
11595 @cindex Recursive Patterns
11597 Here are three common recursive patterns.  Each involves a list.
11598 Recursion does not need to involve lists, but Lisp is designed for lists
11599 and this provides a sense of its primal capabilities.
11601 @menu
11602 * Every::
11603 * Accumulate::
11604 * Keep::
11605 @end menu
11607 @node Every
11608 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{every}
11609 @cindex Every, type of recursive pattern
11610 @cindex Recursive pattern: every
11612 In the @code{every} recursive pattern, an action is performed on every
11613 element of a list.
11615 @need 1500
11616 The basic pattern is:
11618 @itemize @bullet
11619 @item
11620 If a list be empty, return @code{nil}.
11621 @item
11622 Else, act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list)
11623     @itemize @minus
11624     @item
11625     through a recursive call by the function on the rest (the
11626     @sc{cdr}) of the list,
11627     @item
11628     and, optionally, combine the acted-on element, using @code{cons},
11629     with the results of acting on the rest.
11630     @end itemize
11631 @end itemize
11633 @need 1500
11634 Here is example:
11636 @smallexample
11637 @group
11638 (defun square-each (numbers-list)
11639   "Square each of a NUMBERS LIST, recursively."
11640   (if (not numbers-list)                ; do-again-test
11641       nil
11642     (cons
11643      (* (car numbers-list) (car numbers-list))
11644      (square-each (cdr numbers-list))))) ; next-step-expression
11645 @end group
11647 @group
11648 (square-each '(1 2 3))
11649     @result{} (1 4 9)
11650 @end group
11651 @end smallexample
11653 @need 1200
11654 @noindent
11655 If @code{numbers-list} is empty, do nothing.  But if it has content,
11656 construct a list combining the square of the first number in the list
11657 with the result of the recursive call.
11659 (The example follows the pattern exactly: @code{nil} is returned if
11660 the numbers' list is empty.  In practice, you would write the
11661 conditional so it carries out the action when the numbers' list is not
11662 empty.)
11664 The @code{print-elements-recursively} function (@pxref{Recursion with
11665 list, , Recursion with a List}) is another example of an @code{every}
11666 pattern, except in this case, rather than bring the results together
11667 using @code{cons}, we print each element of output.
11669 @need 1250
11670 The @code{print-elements-recursively} function looks like this:
11672 @smallexample
11673 @group
11674 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
11675 @end group
11677 @group
11678 (defun print-elements-recursively (list)
11679   "Print each element of LIST on a line of its own.
11680 Uses recursion."
11681   (when list                            ; @r{do-again-test}
11682         (print (car list))              ; @r{body}
11683         (print-elements-recursively     ; @r{recursive call}
11684          (cdr list))))                  ; @r{next-step-expression}
11686 (print-elements-recursively animals)
11687 @end group
11688 @end smallexample
11690 @need 1500
11691 The pattern for @code{print-elements-recursively} is:
11693 @itemize @bullet
11694 @item
11695 When the list is empty, do nothing.
11696 @item
11697 But when the list has at least one element,
11698     @itemize @minus
11699     @item
11700     act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list),
11701     @item
11702     and make a recursive call on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11703     @end itemize
11704 @end itemize
11706 @node Accumulate
11707 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{accumulate}
11708 @cindex Accumulate, type of recursive pattern
11709 @cindex Recursive pattern: accumulate
11711 Another recursive pattern is called the @code{accumulate} pattern.  In
11712 the @code{accumulate} recursive pattern, an action is performed on
11713 every element of a list and the result of that action is accumulated
11714 with the results of performing the action on the other elements.
11716 This is very like the `every' pattern using @code{cons}, except that
11717 @code{cons} is not used, but some other combiner.
11719 @need 1500
11720 The pattern is:
11722 @itemize @bullet
11723 @item
11724 If a list be empty, return zero or some other constant.
11725 @item
11726 Else, act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list),
11727     @itemize @minus
11728     @item
11729     and combine that acted-on element, using @code{+} or
11730     some other combining function, with
11731     @item
11732     a recursive call by the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11733     @end itemize
11734 @end itemize
11736 @need 1500
11737 Here is an example:
11739 @smallexample
11740 @group
11741 (defun add-elements (numbers-list)
11742   "Add the elements of NUMBERS-LIST together."
11743   (if (not numbers-list)
11744       0
11745     (+ (car numbers-list) (add-elements (cdr numbers-list)))))
11746 @end group
11748 @group
11749 (add-elements '(1 2 3 4))
11750     @result{} 10
11751 @end group
11752 @end smallexample
11754 @xref{Files List, , Making a List of Files}, for an example of the
11755 accumulate pattern.
11757 @node Keep
11758 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{keep}
11759 @cindex Keep, type of recursive pattern
11760 @cindex Recursive pattern: keep
11762 A third recursive pattern is called the @code{keep} pattern.
11763 In the @code{keep} recursive pattern, each element of a list is tested;
11764 the element is acted on and the results are kept only if the element
11765 meets a criterion.
11767 Again, this is very like the `every' pattern, except the element is
11768 skipped unless it meets a criterion.
11770 @need 1500
11771 The pattern has three parts:
11773 @itemize @bullet
11774 @item
11775 If a list be empty, return @code{nil}.
11776 @item
11777 Else, if the beginning of the list (the @sc{car} of the list) passes
11778         a test
11779     @itemize @minus
11780     @item
11781     act on that element and combine it, using @code{cons} with
11782     @item
11783     a recursive call by the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11784     @end itemize
11785 @item
11786 Otherwise, if the beginning of the list (the @sc{car} of the list) fails
11787 the test
11788     @itemize @minus
11789     @item
11790     skip on that element,
11791     @item
11792     and, recursively call the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11793     @end itemize
11794 @end itemize
11796 @need 1500
11797 Here is an example that uses @code{cond}:
11799 @smallexample
11800 @group
11801 (defun keep-three-letter-words (word-list)
11802   "Keep three letter words in WORD-LIST."
11803   (cond
11804    ;; First do-again-test: stop-condition
11805    ((not word-list) nil)
11807    ;; Second do-again-test: when to act
11808    ((eq 3 (length (symbol-name (car word-list))))
11809     ;; combine acted-on element with recursive call on shorter list
11810     (cons (car word-list) (keep-three-letter-words (cdr word-list))))
11812    ;; Third do-again-test: when to skip element;
11813    ;;   recursively call shorter list with next-step expression
11814    (t (keep-three-letter-words (cdr word-list)))))
11815 @end group
11817 @group
11818 (keep-three-letter-words '(one two three four five six))
11819     @result{} (one two six)
11820 @end group
11821 @end smallexample
11823 It goes without saying that you need not use @code{nil} as the test for
11824 when to stop; and you can, of course, combine these patterns.
11826 @node No Deferment
11827 @subsection Recursion without Deferments
11828 @cindex Deferment in recursion
11829 @cindex Recursion without Deferments
11831 Let's consider again what happens with the @code{triangle-recursively}
11832 function.  We will find that the intermediate calculations are
11833 deferred until all can be done.
11835 @need 800
11836 Here is the function definition:
11838 @smallexample
11839 @group
11840 (defun triangle-recursively (number)
11841   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11842 Uses recursion."
11843   (if (= number 1)                    ; @r{do-again-test}
11844       1                               ; @r{then-part}
11845     (+ number                         ; @r{else-part}
11846        (triangle-recursively          ; @r{recursive call}
11847         (1- number)))))               ; @r{next-step-expression}
11848 @end group
11849 @end smallexample
11851 What happens when we call this function with a argument of 7?
11853 The first instance of the @code{triangle-recursively} function adds
11854 the number 7 to the value returned by a second instance of
11855 @code{triangle-recursively}, an instance that has been passed an
11856 argument of 6.  That is to say, the first calculation is:
11858 @smallexample
11859 (+ 7 (triangle-recursively 6))
11860 @end smallexample
11862 @noindent
11863 The first instance of @code{triangle-recursively}---you may want to
11864 think of it as a little robot---cannot complete its job.  It must hand
11865 off the calculation for @code{(triangle-recursively 6)} to a second
11866 instance of the program, to a second robot.  This second individual is
11867 completely different from the first one; it is, in the jargon, a
11868 `different instantiation'.  Or, put another way, it is a different
11869 robot.  It is the same model as the first; it calculates triangle
11870 numbers recursively; but it has a different serial number.
11872 And what does @code{(triangle-recursively 6)} return?  It returns the
11873 number 6 added to the value returned by evaluating
11874 @code{triangle-recursively} with an argument of 5.  Using the robot
11875 metaphor, it asks yet another robot to help it.
11877 @need 800
11878 Now the total is:
11880 @smallexample
11881 (+ 7 6 (triangle-recursively 5))
11882 @end smallexample
11884 @need 800
11885 And what happens next?
11887 @smallexample
11888 (+ 7 6 5 (triangle-recursively 4))
11889 @end smallexample
11891 Each time @code{triangle-recursively} is called, except for the last
11892 time, it creates another instance of the program---another robot---and
11893 asks it to make a calculation.
11895 @need 800
11896 Eventually, the full addition is set up and performed:
11898 @smallexample
11899 (+ 7 6 5 4 3 2 1)
11900 @end smallexample
11902 This design for the function defers the calculation of the first step
11903 until the second can be done, and defers that until the third can be
11904 done, and so on.  Each deferment means the computer must remember what
11905 is being waited on.  This is not a problem when there are only a few
11906 steps, as in this example.  But it can be a problem when there are
11907 more steps.
11909 @node No deferment solution
11910 @subsection No Deferment Solution
11911 @cindex No deferment solution
11912 @cindex Defermentless solution
11913 @cindex Solution without deferment
11915 The solution to the problem of deferred operations is to write in a
11916 manner that does not defer operations@footnote{The phrase @dfn{tail
11917 recursive} is used to describe such a process, one that uses
11918 `constant space'.}.  This requires
11919 writing to a different pattern, often one that involves writing two
11920 function definitions, an `initialization' function and a `helper'
11921 function.
11923 The `initialization' function sets up the job; the `helper' function
11924 does the work.
11926 @need 1200
11927 Here are the two function definitions for adding up numbers.  They are
11928 so simple, I find them hard to understand.
11930 @smallexample
11931 @group
11932 (defun triangle-initialization (number)
11933   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11934 This is the `initialization' component of a two function
11935 duo that uses recursion."
11936   (triangle-recursive-helper 0 0 number))
11937 @end group
11938 @end smallexample
11940 @smallexample
11941 @group
11942 (defun triangle-recursive-helper (sum counter number)
11943   "Return SUM, using COUNTER, through NUMBER inclusive.
11944 This is the `helper' component of a two function duo
11945 that uses recursion."
11946   (if (> counter number)
11947       sum
11948     (triangle-recursive-helper (+ sum counter)  ; @r{sum}
11949                                (1+ counter)     ; @r{counter}
11950                                number)))        ; @r{number}
11951 @end group
11952 @end smallexample
11954 @need 1250
11955 Install both function definitions by evaluating them, then call
11956 @code{triangle-initialization} with 2 rows:
11958 @smallexample
11959 @group
11960 (triangle-initialization 2)
11961     @result{} 3
11962 @end group
11963 @end smallexample
11965 The `initialization' function calls the first instance of the `helper'
11966 function with three arguments: zero, zero, and a number which is the
11967 number of rows in the triangle.
11969 The first two arguments passed to the `helper' function are
11970 initialization values.  These values are changed when
11971 @code{triangle-recursive-helper} invokes new instances.@footnote{The
11972 jargon is mildly confusing:  @code{triangle-recursive-helper} uses a
11973 process that is iterative in a procedure that is recursive.  The
11974 process is called iterative because the computer need only record the
11975 three values, @code{sum}, @code{counter}, and @code{number}; the
11976 procedure is recursive because the function `calls itself'.  On the
11977 other hand, both the process and the procedure used by
11978 @code{triangle-recursively} are called recursive.  The word
11979 `recursive' has different meanings in the two contexts.}
11981 Let's see what happens when we have a triangle that has one row.  (This
11982 triangle will have one pebble in it!)
11984 @need 1200
11985 @code{triangle-initialization} will call its helper with
11986 the arguments @w{@code{0 0 1}}.  That function will run the conditional
11987 test whether @code{(> counter number)}:
11989 @smallexample
11990 (> 0 1)
11991 @end smallexample
11993 @need 1200
11994 @noindent
11995 and find that the result is false, so it will invoke
11996 the else-part of the @code{if} clause:
11998 @smallexample
11999 @group
12000     (triangle-recursive-helper
12001      (+ sum counter)  ; @r{sum plus counter} @result{} @r{sum}
12002      (1+ counter)     ; @r{increment counter} @result{} @r{counter}
12003      number)          ; @r{number stays the same}
12004 @end group
12005 @end smallexample
12007 @need 800
12008 @noindent
12009 which will first compute:
12011 @smallexample
12012 @group
12013 (triangle-recursive-helper (+ 0 0)  ; @r{sum}
12014                            (1+ 0)   ; @r{counter}
12015                            1)       ; @r{number}
12016 @exdent which is:
12018 (triangle-recursive-helper 0 1 1)
12019 @end group
12020 @end smallexample
12022 Again, @code{(> counter number)} will be false, so again, the Lisp
12023 interpreter will evaluate @code{triangle-recursive-helper}, creating a
12024 new instance with new arguments.
12026 @need 800
12027 This new instance will be;
12029 @smallexample
12030 @group
12031     (triangle-recursive-helper
12032      (+ sum counter)  ; @r{sum plus counter} @result{} @r{sum}
12033      (1+ counter)     ; @r{increment counter} @result{} @r{counter}
12034      number)          ; @r{number stays the same}
12036 @exdent which is:
12038 (triangle-recursive-helper 1 2 1)
12039 @end group
12040 @end smallexample
12042 In this case, the @code{(> counter number)} test will be true!  So the
12043 instance will return the value of the sum, which will be 1, as
12044 expected.
12046 Now, let's pass @code{triangle-initialization} an argument
12047 of 2, to find out how many pebbles there are in a triangle with two rows.
12049 That function calls @code{(triangle-recursive-helper 0 0 2)}.
12051 @need 800
12052 In stages, the instances called will be:
12054 @smallexample
12055 @group
12056                           @r{sum counter number}
12057 (triangle-recursive-helper 0    1       2)
12059 (triangle-recursive-helper 1    2       2)
12061 (triangle-recursive-helper 3    3       2)
12062 @end group
12063 @end smallexample
12065 When the last instance is called, the @code{(> counter number)} test
12066 will be true, so the instance will return the value of @code{sum},
12067 which will be 3.
12069 This kind of pattern helps when you are writing functions that can use
12070 many resources in a computer.
12072 @need 1500
12073 @node Looping exercise
12074 @section Looping Exercise
12076 @itemize @bullet
12077 @item
12078 Write a function similar to @code{triangle} in which each row has a
12079 value which is the square of the row number.  Use a @code{while} loop.
12081 @item
12082 Write a function similar to @code{triangle} that multiplies instead of
12083 adds the values.
12085 @item
12086 Rewrite these two functions recursively.  Rewrite these functions
12087 using @code{cond}.
12089 @c comma in printed title causes problem in Info cross reference
12090 @item
12091 Write a function for Texinfo mode that creates an index entry at the
12092 beginning of a paragraph for every @samp{@@dfn} within the paragraph.
12093 (In a Texinfo file, @samp{@@dfn} marks a definition.  This book is
12094 written in Texinfo.)
12096 Many of the functions you will need are described in two of the
12097 previous chapters, @ref{Cutting & Storing Text, , Cutting and Storing
12098 Text}, and @ref{Yanking, , Yanking Text Back}.  If you use
12099 @code{forward-paragraph} to put the index entry at the beginning of
12100 the paragraph, you will have to use @w{@kbd{C-h f}}
12101 (@code{describe-function}) to find out how to make the command go
12102 backwards.
12104 For more information, see
12105 @ifinfo
12106 @ref{Indicating, , Indicating Definitions, texinfo}.
12107 @end ifinfo
12108 @ifhtml
12109 @ref{Indicating, , Indicating, texinfo, Texinfo Manual}, which goes to
12110 a Texinfo manual in the current directory.  Or, if you are on the
12111 Internet, see
12112 @uref{http://www.gnu.org/software/texinfo/manual/texinfo/}
12113 @end ifhtml
12114 @iftex
12115 ``Indicating Definitions, Commands, etc.'' in @cite{Texinfo, The GNU
12116 Documentation Format}.
12117 @end iftex
12118 @end itemize
12120 @node Regexp Search
12121 @chapter Regular Expression Searches
12122 @cindex Searches, illustrating
12123 @cindex Regular expression searches
12124 @cindex Patterns, searching for
12125 @cindex Motion by sentence and paragraph
12126 @cindex Sentences, movement by
12127 @cindex Paragraphs, movement by
12129 Regular expression searches are used extensively in GNU Emacs.  The
12130 two functions, @code{forward-sentence} and @code{forward-paragraph},
12131 illustrate these searches well.  They use regular expressions to find
12132 where to move point.  The phrase `regular expression' is often written
12133 as `regexp'.
12135 Regular expression searches are described in @ref{Regexp Search, ,
12136 Regular Expression Search, emacs, The GNU Emacs Manual}, as well as in
12137 @ref{Regular Expressions, , , elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
12138 Manual}.  In writing this chapter, I am presuming that you have at
12139 least a mild acquaintance with them.  The major point to remember is
12140 that regular expressions permit you to search for patterns as well as
12141 for literal strings of characters.  For example, the code in
12142 @code{forward-sentence} searches for the pattern of possible
12143 characters that could mark the end of a sentence, and moves point to
12144 that spot.
12146 Before looking at the code for the @code{forward-sentence} function, it
12147 is worth considering what the pattern that marks the end of a sentence
12148 must be.  The pattern is discussed in the next section; following that
12149 is a description of the regular expression search function,
12150 @code{re-search-forward}.  The @code{forward-sentence} function
12151 is described in the section following.  Finally, the
12152 @code{forward-paragraph} function is described in the last section of
12153 this chapter.  @code{forward-paragraph} is a complex function that
12154 introduces several new features.
12156 @menu
12157 * sentence-end::                The regular expression for @code{sentence-end}.
12158 * re-search-forward::           Very similar to @code{search-forward}.
12159 * forward-sentence::            A straightforward example of regexp search.
12160 * forward-paragraph::           A somewhat complex example.
12161 * etags::                       How to create your own @file{TAGS} table.
12162 * Regexp Review::
12163 * re-search Exercises::
12164 @end menu
12166 @node sentence-end
12167 @section The Regular Expression for @code{sentence-end}
12168 @findex sentence-end
12170 The symbol @code{sentence-end} is bound to the pattern that marks the
12171 end of a sentence.  What should this regular expression be?
12173 Clearly, a sentence may be ended by a period, a question mark, or an
12174 exclamation mark.  Indeed, in English, only clauses that end with one
12175 of those three characters should be considered the end of a sentence.
12176 This means that the pattern should include the character set:
12178 @smallexample
12179 [.?!]
12180 @end smallexample
12182 However, we do not want @code{forward-sentence} merely to jump to a
12183 period, a question mark, or an exclamation mark, because such a character
12184 might be used in the middle of a sentence.  A period, for example, is
12185 used after abbreviations.  So other information is needed.
12187 According to convention, you type two spaces after every sentence, but
12188 only one space after a period, a question mark, or an exclamation mark in
12189 the body of a sentence.  So a period, a question mark, or an exclamation
12190 mark followed by two spaces is a good indicator of an end of sentence.
12191 However, in a file, the two spaces may instead be a tab or the end of a
12192 line.  This means that the regular expression should include these three
12193 items as alternatives.
12195 @need 800
12196 This group of alternatives will look like this:
12198 @smallexample
12199 @group
12200 \\($\\| \\|  \\)
12201        ^   ^^
12202       TAB  SPC
12203 @end group
12204 @end smallexample
12206 @noindent
12207 Here, @samp{$} indicates the end of the line, and I have pointed out
12208 where the tab and two spaces are inserted in the expression.  Both are
12209 inserted by putting the actual characters into the expression.
12211 Two backslashes, @samp{\\}, are required before the parentheses and
12212 vertical bars: the first backslash quotes the following backslash in
12213 Emacs; and the second indicates that the following character, the
12214 parenthesis or the vertical bar, is special.
12216 @need 1000
12217 Also, a sentence may be followed by one or more carriage returns, like
12218 this:
12220 @smallexample
12221 @group
12224 @end group
12225 @end smallexample
12227 @noindent
12228 Like tabs and spaces, a carriage return is inserted into a regular
12229 expression by inserting it literally.  The asterisk indicates that the
12230 @key{RET} is repeated zero or more times.
12232 But a sentence end does not consist only of a period, a question mark or
12233 an exclamation mark followed by appropriate space: a closing quotation
12234 mark or a closing brace of some kind may precede the space.  Indeed more
12235 than one such mark or brace may precede the space.  These require a
12236 expression that looks like this:
12238 @smallexample
12239 []\"')@}]*
12240 @end smallexample
12242 In this expression, the first @samp{]} is the first character in the
12243 expression; the second character is @samp{"}, which is preceded by a
12244 @samp{\} to tell Emacs the @samp{"} is @emph{not} special.  The last
12245 three characters are @samp{'}, @samp{)}, and @samp{@}}.
12247 All this suggests what the regular expression pattern for matching the
12248 end of a sentence should be; and, indeed, if we evaluate
12249 @code{sentence-end} we find that it returns the following value:
12251 @smallexample
12252 @group
12253 sentence-end
12254      @result{} "[.?!][]\"')@}]*\\($\\|     \\|  \\)[
12256 @end group
12257 @end smallexample
12259 @noindent
12260 (Well, not in GNU Emacs 22; that is because of an effort to make the
12261 process simpler and to handle more glyphs and languages.  When the
12262 value of @code{sentence-end} is @code{nil}, then use the value defined
12263 by the function @code{sentence-end}.  (Here is a use of the difference
12264 between a value and a function in Emacs Lisp.)  The function returns a
12265 value constructed from the variables @code{sentence-end-base},
12266 @code{sentence-end-double-space}, @code{sentence-end-without-period},
12267 and @code{sentence-end-without-space}.  The critical variable is
12268 @code{sentence-end-base}; its global value is similar to the one
12269 described above but it also contains two additional quotation marks.
12270 These have differing degrees of curliness.  The
12271 @code{sentence-end-without-period} variable, when true, tells Emacs
12272 that a sentence may end without a period, such as text in Thai.)
12274 @ignore
12275 @noindent
12276 (Note that here the @key{TAB}, two spaces, and  @key{RET} are shown
12277 literally in the pattern.)
12279 This regular expression can be deciphered as follows:
12281 @table @code
12282 @item [.?!]
12283 The first part of the pattern is the three characters, a period, a question
12284 mark and an exclamation mark, within square brackets.  The pattern must
12285 begin with one or other of these characters.
12287 @item []\"')@}]*
12288 The second part of the pattern is the group of closing braces and
12289 quotation marks, which can appear zero or more times.  These may follow
12290 the period, question mark or exclamation mark.  In a regular expression,
12291 the backslash, @samp{\}, followed by the double quotation mark,
12292 @samp{"}, indicates the class of string-quote characters.  Usually, the
12293 double quotation mark is the only character in this class.  The
12294 asterisk, @samp{*}, indicates that the items in the previous group (the
12295 group surrounded by square brackets, @samp{[]}) may be repeated zero or
12296 more times.
12298 @item \\($\\|   \\|  \\)
12299 The third part of the pattern is one or other of: either the end of a
12300 line, or two blank spaces, or a tab.  The double back-slashes are used
12301 to prevent Emacs from reading the parentheses and vertical bars as part
12302 of the search pattern; the parentheses are used to mark the group and
12303 the vertical bars are used to indicated that the patterns to either side
12304 of them are alternatives.  The dollar sign is used to indicate the end
12305 of a line and both the two spaces and the tab are each inserted as is to
12306 indicate what they are.
12308 @item [@key{RET}]*
12309 Finally, the last part of the pattern indicates that the end of the line
12310 or the whitespace following the period, question mark or exclamation
12311 mark may, but need not, be followed by one or more carriage returns.  In
12312 the pattern, the carriage return is inserted as an actual carriage
12313 return between square brackets but here it is shown as @key{RET}.
12314 @end table
12315 @end ignore
12317 @node re-search-forward
12318 @section The @code{re-search-forward} Function
12319 @findex re-search-forward
12321 The @code{re-search-forward} function is very like the
12322 @code{search-forward} function.  (@xref{search-forward, , The
12323 @code{search-forward} Function}.)
12325 @code{re-search-forward} searches for a regular expression.  If the
12326 search is successful, it leaves point immediately after the last
12327 character in the target.  If the search is backwards, it leaves point
12328 just before the first character in the target.  You may tell
12329 @code{re-search-forward} to return @code{t} for true.  (Moving point
12330 is therefore a `side effect'.)
12332 Like @code{search-forward}, the @code{re-search-forward} function takes
12333 four arguments:
12335 @enumerate
12336 @item
12337 The first argument is the regular expression that the function searches
12338 for.  The regular expression will be a string between quotation marks.
12340 @item
12341 The optional second argument limits how far the function will search; it is a
12342 bound, which is specified as a position in the buffer.
12344 @item
12345 The optional third argument specifies how the function responds to
12346 failure: @code{nil} as the third argument causes the function to
12347 signal an error (and print a message) when the search fails; any other
12348 value causes it to return @code{nil} if the search fails and @code{t}
12349 if the search succeeds.
12351 @item
12352 The optional fourth argument is the repeat count.  A negative repeat
12353 count causes @code{re-search-forward} to search backwards.
12354 @end enumerate
12356 @need 800
12357 The template for @code{re-search-forward} looks like this:
12359 @smallexample
12360 @group
12361 (re-search-forward "@var{regular-expression}"
12362                 @var{limit-of-search}
12363                 @var{what-to-do-if-search-fails}
12364                 @var{repeat-count})
12365 @end group
12366 @end smallexample
12368 The second, third, and fourth arguments are optional.  However, if you
12369 want to pass a value to either or both of the last two arguments, you
12370 must also pass a value to all the preceding arguments.  Otherwise, the
12371 Lisp interpreter will mistake which argument you are passing the value
12374 @need 1200
12375 In the @code{forward-sentence} function, the regular expression will be
12376 the value of the variable @code{sentence-end}.  In simple form, that is:
12378 @smallexample
12379 @group
12380 "[.?!][]\"')@}]*\\($\\|  \\|  \\)[
12382 @end group
12383 @end smallexample
12385 @noindent
12386 The limit of the search will be the end of the paragraph (since a
12387 sentence cannot go beyond a paragraph).  If the search fails, the
12388 function will return @code{nil}; and the repeat count will be provided
12389 by the argument to the @code{forward-sentence} function.
12391 @node forward-sentence
12392 @section @code{forward-sentence}
12393 @findex forward-sentence
12395 The command to move the cursor forward a sentence is a straightforward
12396 illustration of how to use regular expression searches in Emacs Lisp.
12397 Indeed, the function looks longer and more complicated than it is; this
12398 is because the function is designed to go backwards as well as forwards;
12399 and, optionally, over more than one sentence.  The function is usually
12400 bound to the key command @kbd{M-e}.
12402 @menu
12403 * Complete forward-sentence::
12404 * fwd-sentence while loops::    Two @code{while} loops.
12405 * fwd-sentence re-search::      A regular expression search.
12406 @end menu
12408 @ifnottex
12409 @node Complete forward-sentence
12410 @unnumberedsubsec Complete @code{forward-sentence} function definition
12411 @end ifnottex
12413 @need 1250
12414 Here is the code for @code{forward-sentence}:
12416 @c in GNU Emacs 22
12417 @smallexample
12418 @group
12419 (defun forward-sentence (&optional arg)
12420   "Move forward to next `sentence-end'.  With argument, repeat.
12421 With negative argument, move backward repeatedly to `sentence-beginning'.
12423 The variable `sentence-end' is a regular expression that matches ends of
12424 sentences.  Also, every paragraph boundary terminates sentences as well."
12425 @end group
12426 @group
12427   (interactive "p")
12428   (or arg (setq arg 1))
12429   (let ((opoint (point))
12430         (sentence-end (sentence-end)))
12431     (while (< arg 0)
12432       (let ((pos (point))
12433             (par-beg (save-excursion (start-of-paragraph-text) (point))))
12434        (if (and (re-search-backward sentence-end par-beg t)
12435                 (or (< (match-end 0) pos)
12436                     (re-search-backward sentence-end par-beg t)))
12437            (goto-char (match-end 0))
12438          (goto-char par-beg)))
12439       (setq arg (1+ arg)))
12440 @end group
12441 @group
12442     (while (> arg 0)
12443       (let ((par-end (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
12444        (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
12445            (skip-chars-backward " \t\n")
12446          (goto-char par-end)))
12447       (setq arg (1- arg)))
12448     (constrain-to-field nil opoint t)))
12449 @end group
12450 @end smallexample
12452 @ignore
12453 GNU Emacs 21
12454 @smallexample
12455 @group
12456 (defun forward-sentence (&optional arg)
12457   "Move forward to next sentence-end.  With argument, repeat.
12458 With negative argument, move backward repeatedly to sentence-beginning.
12459 Sentence ends are identified by the value of sentence-end
12460 treated as a regular expression.  Also, every paragraph boundary
12461 terminates sentences as well."
12462 @end group
12463 @group
12464   (interactive "p")
12465   (or arg (setq arg 1))
12466   (while (< arg 0)
12467     (let ((par-beg
12468            (save-excursion (start-of-paragraph-text) (point))))
12469       (if (re-search-backward
12470            (concat sentence-end "[^ \t\n]") par-beg t)
12471           (goto-char (1- (match-end 0)))
12472         (goto-char par-beg)))
12473     (setq arg (1+ arg)))
12474   (while (> arg 0)
12475     (let ((par-end
12476            (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
12477       (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
12478           (skip-chars-backward " \t\n")
12479         (goto-char par-end)))
12480     (setq arg (1- arg))))
12481 @end group
12482 @end smallexample
12483 @end ignore
12485 The function looks long at first sight and it is best to look at its
12486 skeleton first, and then its muscle.  The way to see the skeleton is to
12487 look at the expressions that start in the left-most columns:
12489 @smallexample
12490 @group
12491 (defun forward-sentence (&optional arg)
12492   "@var{documentation}@dots{}"
12493   (interactive "p")
12494   (or arg (setq arg 1))
12495   (let ((opoint (point)) (sentence-end (sentence-end)))
12496     (while (< arg 0)
12497       (let ((pos (point))
12498             (par-beg (save-excursion (start-of-paragraph-text) (point))))
12499        @var{rest-of-body-of-while-loop-when-going-backwards}
12500     (while (> arg 0)
12501       (let ((par-end (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
12502        @var{rest-of-body-of-while-loop-when-going-forwards}
12503     @var{handle-forms-and-equivalent}
12504 @end group
12505 @end smallexample
12507 This looks much simpler!  The function definition consists of
12508 documentation, an @code{interactive} expression, an @code{or}
12509 expression, a @code{let} expression, and @code{while} loops.
12511 Let's look at each of these parts in turn.
12513 We note that the documentation is thorough and understandable.
12515 The function has an @code{interactive "p"} declaration.  This means
12516 that the processed prefix argument, if any, is passed to the
12517 function as its argument.  (This will be a number.)  If the function
12518 is not passed an argument (it is optional) then the argument
12519 @code{arg} will be bound to 1.
12521 When @code{forward-sentence} is called non-interactively without an
12522 argument, @code{arg} is bound to @code{nil}.  The @code{or} expression
12523 handles this.  What it does is either leave the value of @code{arg} as
12524 it is, but only if @code{arg} is bound to a value; or it sets the
12525 value of @code{arg} to 1, in the case when @code{arg} is bound to
12526 @code{nil}.
12528 Next is a @code{let}.  That specifies the values of two local
12529 variables, @code{point} and @code{sentence-end}.  The local value of
12530 point, from before the search, is used in the
12531 @code{constrain-to-field} function which handles forms and
12532 equivalents.  The @code{sentence-end} variable is set by the
12533 @code{sentence-end} function.
12535 @node fwd-sentence while loops
12536 @unnumberedsubsec The @code{while} loops
12538 Two @code{while} loops follow.  The first @code{while} has a
12539 true-or-false-test that tests true if the prefix argument for
12540 @code{forward-sentence} is a negative number.  This is for going
12541 backwards.  The body of this loop is similar to the body of the second
12542 @code{while} clause, but it is not exactly the same.  We will skip
12543 this @code{while} loop and concentrate on the second @code{while}
12544 loop.
12546 @need 1500
12547 The second @code{while} loop is for moving point forward.  Its skeleton
12548 looks like this:
12550 @smallexample
12551 @group
12552 (while (> arg 0)            ; @r{true-or-false-test}
12553   (let @var{varlist}
12554     (if (@var{true-or-false-test})
12555         @var{then-part}
12556       @var{else-part}
12557   (setq arg (1- arg))))     ; @code{while} @r{loop decrementer}
12558 @end group
12559 @end smallexample
12561 The @code{while} loop is of the decrementing kind.
12562 (@xref{Decrementing Loop, , A Loop with a Decrementing Counter}.)  It
12563 has a true-or-false-test that tests true so long as the counter (in
12564 this case, the variable @code{arg}) is greater than zero; and it has a
12565 decrementer that subtracts 1 from the value of the counter every time
12566 the loop repeats.
12568 If no prefix argument is given to @code{forward-sentence}, which is
12569 the most common way the command is used, this @code{while} loop will
12570 run once, since the value of @code{arg} will be 1.
12572 The body of the @code{while} loop consists of a @code{let} expression,
12573 which creates and binds a local variable, and has, as its body, an
12574 @code{if} expression.
12576 @need 1250
12577 The body of the @code{while} loop looks like this:
12579 @smallexample
12580 @group
12581 (let ((par-end
12582        (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
12583   (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
12584       (skip-chars-backward " \t\n")
12585     (goto-char par-end)))
12586 @end group
12587 @end smallexample
12589 The @code{let} expression creates and binds the local variable
12590 @code{par-end}.  As we shall see, this local variable is designed to
12591 provide a bound or limit to the regular expression search.  If the
12592 search fails to find a proper sentence ending in the paragraph, it will
12593 stop on reaching the end of the paragraph.
12595 But first, let us examine how @code{par-end} is bound to the value of
12596 the end of the paragraph.  What happens is that the @code{let} sets the
12597 value of @code{par-end} to the value returned when the Lisp interpreter
12598 evaluates the expression
12600 @smallexample
12601 @group
12602 (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))
12603 @end group
12604 @end smallexample
12606 @noindent
12607 In this expression, @code{(end-of-paragraph-text)} moves point to the
12608 end of the paragraph, @code{(point)} returns the value of point, and then
12609 @code{save-excursion} restores point to its original position.  Thus,
12610 the @code{let} binds @code{par-end} to the value returned by the
12611 @code{save-excursion} expression, which is the position of the end of
12612 the paragraph.  (The @code{end-of-paragraph-text} function uses
12613 @code{forward-paragraph}, which we will discuss shortly.)
12615 @need 1200
12616 Emacs next evaluates the body of the @code{let}, which is an @code{if}
12617 expression that looks like this:
12619 @smallexample
12620 @group
12621 (if (re-search-forward sentence-end par-end t) ; @r{if-part}
12622     (skip-chars-backward " \t\n")              ; @r{then-part}
12623   (goto-char par-end)))                        ; @r{else-part}
12624 @end group
12625 @end smallexample
12627 The @code{if} tests whether its first argument is true and if so,
12628 evaluates its then-part; otherwise, the Emacs Lisp interpreter
12629 evaluates the else-part.  The true-or-false-test of the @code{if}
12630 expression is the regular expression search.
12632 It may seem odd to have what looks like the `real work' of
12633 the @code{forward-sentence} function buried here, but this is a common
12634 way this kind of operation is carried out in Lisp.
12636 @node fwd-sentence re-search
12637 @unnumberedsubsec The regular expression search
12639 The @code{re-search-forward} function searches for the end of the
12640 sentence, that is, for the pattern defined by the @code{sentence-end}
12641 regular expression.  If the pattern is found---if the end of the sentence is
12642 found---then the @code{re-search-forward} function does two things:
12644 @enumerate
12645 @item
12646 The @code{re-search-forward} function carries out a side effect, which
12647 is to move point to the end of the occurrence found.
12649 @item
12650 The @code{re-search-forward} function returns a value of true.  This is
12651 the value received by the @code{if}, and means that the search was
12652 successful.
12653 @end enumerate
12655 @noindent
12656 The side effect, the movement of point, is completed before the
12657 @code{if} function is handed the value returned by the successful
12658 conclusion of the search.
12660 When the @code{if} function receives the value of true from a successful
12661 call to @code{re-search-forward}, the @code{if} evaluates the then-part,
12662 which is the expression @code{(skip-chars-backward " \t\n")}.  This
12663 expression moves backwards over any blank spaces, tabs or carriage
12664 returns until a printed character is found and then leaves point after
12665 the character.  Since point has already been moved to the end of the
12666 pattern that marks the end of the sentence, this action leaves point
12667 right after the closing printed character of the sentence, which is
12668 usually a period.
12670 On the other hand, if the @code{re-search-forward} function fails to
12671 find a pattern marking the end of the sentence, the function returns
12672 false.  The false then causes the @code{if} to evaluate its third
12673 argument, which is @code{(goto-char par-end)}:  it moves point to the
12674 end of the paragraph.
12676 (And if the text is in a form or equivalent, and point may not move
12677 fully, then the @code{constrain-to-field} function comes into play.)
12679 Regular expression searches are exceptionally useful and the pattern
12680 illustrated by @code{re-search-forward}, in which the search is the
12681 test of an @code{if} expression, is handy.  You will see or write code
12682 incorporating this pattern often.
12684 @node forward-paragraph
12685 @section @code{forward-paragraph}: a Goldmine of Functions
12686 @findex forward-paragraph
12688 @ignore
12689 @c in GNU Emacs 22
12690 (defun forward-paragraph (&optional arg)
12691   "Move forward to end of paragraph.
12692 With argument ARG, do it ARG times;
12693 a negative argument ARG = -N means move backward N paragraphs.
12695 A line which `paragraph-start' matches either separates paragraphs
12696 \(if `paragraph-separate' matches it also) or is the first line of a paragraph.
12697 A paragraph end is the beginning of a line which is not part of the paragraph
12698 to which the end of the previous line belongs, or the end of the buffer.
12699 Returns the count of paragraphs left to move."
12700   (interactive "p")
12701   (or arg (setq arg 1))
12702   (let* ((opoint (point))
12703          (fill-prefix-regexp
12704           (and fill-prefix (not (equal fill-prefix ""))
12705                (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12706                (regexp-quote fill-prefix)))
12707          ;; Remove ^ from paragraph-start and paragraph-sep if they are there.
12708          ;; These regexps shouldn't be anchored, because we look for them
12709          ;; starting at the left-margin.  This allows paragraph commands to
12710          ;; work normally with indented text.
12711          ;; This hack will not find problem cases like "whatever\\|^something".
12712          (parstart (if (and (not (equal "" paragraph-start))
12713                             (equal ?^ (aref paragraph-start 0)))
12714                        (substring paragraph-start 1)
12715                      paragraph-start))
12716          (parsep (if (and (not (equal "" paragraph-separate))
12717                           (equal ?^ (aref paragraph-separate 0)))
12718                      (substring paragraph-separate 1)
12719                    paragraph-separate))
12720          (parsep
12721           (if fill-prefix-regexp
12722               (concat parsep "\\|"
12723                       fill-prefix-regexp "[ \t]*$")
12724             parsep))
12725          ;; This is used for searching.
12726          (sp-parstart (concat "^[ \t]*\\(?:" parstart "\\|" parsep "\\)"))
12727          start found-start)
12728     (while (and (< arg 0) (not (bobp)))
12729       (if (and (not (looking-at parsep))
12730                (re-search-backward "^\n" (max (1- (point)) (point-min)) t)
12731                (looking-at parsep))
12732           (setq arg (1+ arg))
12733         (setq start (point))
12734         ;; Move back over paragraph-separating lines.
12735         (forward-char -1) (beginning-of-line)
12736         (while (and (not (bobp))
12737                     (progn (move-to-left-margin)
12738                            (looking-at parsep)))
12739           (forward-line -1))
12740         (if (bobp)
12741             nil
12742           (setq arg (1+ arg))
12743           ;; Go to end of the previous (non-separating) line.
12744           (end-of-line)
12745           ;; Search back for line that starts or separates paragraphs.
12746           (if (if fill-prefix-regexp
12747                   ;; There is a fill prefix; it overrides parstart.
12748                   (let (multiple-lines)
12749                     (while (and (progn (beginning-of-line) (not (bobp)))
12750                                 (progn (move-to-left-margin)
12751                                        (not (looking-at parsep)))
12752                                 (looking-at fill-prefix-regexp))
12753                       (unless (= (point) start)
12754                         (setq multiple-lines t))
12755                       (forward-line -1))
12756                     (move-to-left-margin)
12757                     ;; This deleted code caused a long hanging-indent line
12758                     ;; not to be filled together with the following lines.
12759                     ;; ;; Don't move back over a line before the paragraph
12760                     ;; ;; which doesn't start with fill-prefix
12761                     ;; ;; unless that is the only line we've moved over.
12762                     ;; (and (not (looking-at fill-prefix-regexp))
12763                     ;;      multiple-lines
12764                     ;;      (forward-line 1))
12765                     (not (bobp)))
12766                 (while (and (re-search-backward sp-parstart nil 1)
12767                             (setq found-start t)
12768                             ;; Found a candidate, but need to check if it is a
12769                             ;; REAL parstart.
12770                             (progn (setq start (point))
12771                                    (move-to-left-margin)
12772                                    (not (looking-at parsep)))
12773                             (not (and (looking-at parstart)
12774                                       (or (not use-hard-newlines)
12775                                           (bobp)
12776                                           (get-text-property
12777                                            (1- start) 'hard)))))
12778                   (setq found-start nil)
12779                   (goto-char start))
12780                 found-start)
12781               ;; Found one.
12782               (progn
12783                 ;; Move forward over paragraph separators.
12784                 ;; We know this cannot reach the place we started
12785                 ;; because we know we moved back over a non-separator.
12786                 (while (and (not (eobp))
12787                             (progn (move-to-left-margin)
12788                                    (looking-at parsep)))
12789                   (forward-line 1))
12790                 ;; If line before paragraph is just margin, back up to there.
12791                 (end-of-line 0)
12792                 (if (> (current-column) (current-left-margin))
12793                     (forward-char 1)
12794                   (skip-chars-backward " \t")
12795                   (if (not (bolp))
12796                       (forward-line 1))))
12797             ;; No starter or separator line => use buffer beg.
12798             (goto-char (point-min))))))
12800     (while (and (> arg 0) (not (eobp)))
12801       ;; Move forward over separator lines...
12802       (while (and (not (eobp))
12803                   (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
12804                   (looking-at parsep))
12805         (forward-line 1))
12806       (unless (eobp) (setq arg (1- arg)))
12807       ;; ... and one more line.
12808       (forward-line 1)
12809       (if fill-prefix-regexp
12810           ;; There is a fill prefix; it overrides parstart.
12811           (while (and (not (eobp))
12812                       (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
12813                       (not (looking-at parsep))
12814                       (looking-at fill-prefix-regexp))
12815             (forward-line 1))
12816         (while (and (re-search-forward sp-parstart nil 1)
12817                     (progn (setq start (match-beginning 0))
12818                            (goto-char start)
12819                            (not (eobp)))
12820                     (progn (move-to-left-margin)
12821                            (not (looking-at parsep)))
12822                     (or (not (looking-at parstart))
12823                         (and use-hard-newlines
12824                              (not (get-text-property (1- start) 'hard)))))
12825           (forward-char 1))
12826         (if (< (point) (point-max))
12827             (goto-char start))))
12828     (constrain-to-field nil opoint t)
12829     ;; Return the number of steps that could not be done.
12830     arg))
12831 @end ignore
12833 The @code{forward-paragraph} function moves point forward to the end
12834 of the paragraph.  It is usually bound to @kbd{M-@}} and makes use of a
12835 number of functions that are important in themselves, including
12836 @code{let*}, @code{match-beginning}, and @code{looking-at}.
12838 The function definition for @code{forward-paragraph} is considerably
12839 longer than the function definition for @code{forward-sentence}
12840 because it works with a paragraph, each line of which may begin with a
12841 fill prefix.
12843 A fill prefix consists of a string of characters that are repeated at
12844 the beginning of each line.  For example, in Lisp code, it is a
12845 convention to start each line of a paragraph-long comment with
12846 @samp{;;; }.  In Text mode, four blank spaces make up another common
12847 fill prefix, creating an indented paragraph.  (@xref{Fill Prefix, , ,
12848 emacs, The GNU Emacs Manual}, for more information about fill
12849 prefixes.)
12851 The existence of a fill prefix means that in addition to being able to
12852 find the end of a paragraph whose lines begin on the left-most
12853 column, the @code{forward-paragraph} function must be able to find the
12854 end of a paragraph when all or many of the lines in the buffer begin
12855 with the fill prefix.
12857 Moreover, it is sometimes practical to ignore a fill prefix that
12858 exists, especially when blank lines separate paragraphs.
12859 This is an added complication.
12861 @menu
12862 * forward-paragraph in brief::  Key parts of the function definition.
12863 * fwd-para let::                The @code{let*} expression.
12864 * fwd-para while::              The forward motion @code{while} loop.
12865 @end menu
12867 @ifnottex
12868 @node forward-paragraph in brief
12869 @unnumberedsubsec Shortened @code{forward-paragraph} function definition
12870 @end ifnottex
12872 Rather than print all of the @code{forward-paragraph} function, we
12873 will only print parts of it.  Read without preparation, the function
12874 can be daunting!
12876 @need 800
12877 In outline, the function looks like this:
12879 @smallexample
12880 @group
12881 (defun forward-paragraph (&optional arg)
12882   "@var{documentation}@dots{}"
12883   (interactive "p")
12884   (or arg (setq arg 1))
12885   (let*
12886       @var{varlist}
12887     (while (and (< arg 0) (not (bobp)))     ; @r{backward-moving-code}
12888       @dots{}
12889     (while (and (> arg 0) (not (eobp)))     ; @r{forward-moving-code}
12890       @dots{}
12891 @end group
12892 @end smallexample
12894 The first parts of the function are routine: the function's argument
12895 list consists of one optional argument.  Documentation follows.
12897 The lower case @samp{p} in the @code{interactive} declaration means
12898 that the processed prefix argument, if any, is passed to the function.
12899 This will be a number, and is the repeat count of how many paragraphs
12900 point will move.  The @code{or} expression in the next line handles
12901 the common case when no argument is passed to the function, which occurs
12902 if the function is called from other code rather than interactively.
12903 This case was described earlier.  (@xref{forward-sentence, The
12904 @code{forward-sentence} function}.)  Now we reach the end of the
12905 familiar part of this function.
12907 @node fwd-para let
12908 @unnumberedsubsec The @code{let*} expression
12910 The next line of the @code{forward-paragraph} function begins a
12911 @code{let*} expression.  This is a different than @code{let}.  The
12912 symbol is @code{let*} not @code{let}.
12914 The @code{let*} special form is like @code{let} except that Emacs sets
12915 each variable in sequence, one after another, and variables in the
12916 latter part of the varlist can make use of the values to which Emacs
12917 set variables in the earlier part of the varlist.
12919 @ignore
12920 ( refappend save-excursion, , code save-excursion in code append-to-buffer .)
12921 @end ignore
12923 (@ref{append save-excursion, , @code{save-excursion} in @code{append-to-buffer}}.)
12925 In the @code{let*} expression in this function, Emacs binds a total of
12926 seven variables:  @code{opoint}, @code{fill-prefix-regexp},
12927 @code{parstart}, @code{parsep}, @code{sp-parstart}, @code{start}, and
12928 @code{found-start}.
12930 The variable @code{parsep} appears twice, first, to remove instances
12931 of @samp{^}, and second, to handle fill prefixes.
12933 The variable @code{opoint} is just the value of @code{point}.  As you
12934 can guess, it is used in a @code{constrain-to-field} expression, just
12935 as in @code{forward-sentence}.
12937 The variable @code{fill-prefix-regexp} is set to the value returned by
12938 evaluating the following list:
12940 @smallexample
12941 @group
12942 (and fill-prefix
12943      (not (equal fill-prefix ""))
12944      (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12945      (regexp-quote fill-prefix))
12946 @end group
12947 @end smallexample
12949 @noindent
12950 This is an expression whose first element is the @code{and} special form.
12952 As we learned earlier (@pxref{kill-new function, , The @code{kill-new}
12953 function}), the @code{and} special form evaluates each of its
12954 arguments until one of the arguments returns a value of @code{nil}, in
12955 which case the @code{and} expression returns @code{nil}; however, if
12956 none of the arguments returns a value of @code{nil}, the value
12957 resulting from evaluating the last argument is returned.  (Since such
12958 a value is not @code{nil}, it is considered true in Lisp.)  In other
12959 words, an @code{and} expression returns a true value only if all its
12960 arguments are true.
12961 @findex and
12963 In this case, the variable @code{fill-prefix-regexp} is bound to a
12964 non-@code{nil} value only if the following four expressions produce a
12965 true (i.e., a non-@code{nil}) value when they are evaluated; otherwise,
12966 @code{fill-prefix-regexp} is bound to @code{nil}.
12968 @table @code
12969 @item fill-prefix
12970 When this variable is evaluated, the value of the fill prefix, if any,
12971 is returned.  If there is no fill prefix, this variable returns
12972 @code{nil}.
12974 @item (not (equal fill-prefix "")
12975 This expression checks whether an existing fill prefix is an empty
12976 string, that is, a string with no characters in it.  An empty string is
12977 not a useful fill prefix.
12979 @item (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12980 This expression returns @code{nil} if the variable
12981 @code{paragraph-ignore-fill-prefix} has been turned on by being set to a
12982 true value such as @code{t}.
12984 @item (regexp-quote fill-prefix)
12985 This is the last argument to the @code{and} special form.  If all the
12986 arguments to the @code{and} are true, the value resulting from
12987 evaluating this expression will be returned by the @code{and} expression
12988 and bound to the variable @code{fill-prefix-regexp},
12989 @end table
12991 @findex regexp-quote
12992 @noindent
12993 The result of evaluating this @code{and} expression successfully is that
12994 @code{fill-prefix-regexp} will be bound to the value of
12995 @code{fill-prefix} as modified by the @code{regexp-quote} function.
12996 What @code{regexp-quote} does is read a string and return a regular
12997 expression that will exactly match the string and match nothing else.
12998 This means that @code{fill-prefix-regexp} will be set to a value that
12999 will exactly match the fill prefix if the fill prefix exists.
13000 Otherwise, the variable will be set to @code{nil}.
13002 The next two local variables in the @code{let*} expression are
13003 designed to remove instances of @samp{^} from @code{parstart} and
13004 @code{parsep}, the local variables which indicate the paragraph start
13005 and the paragraph separator.  The next expression sets @code{parsep}
13006 again.  That is to handle fill prefixes.
13008 This is the setting that requires the definition call @code{let*}
13009 rather than @code{let}.  The true-or-false-test for the @code{if}
13010 depends on whether the variable @code{fill-prefix-regexp} evaluates to
13011 @code{nil} or some other value.
13013 If @code{fill-prefix-regexp} does not have a value, Emacs evaluates
13014 the else-part of the @code{if} expression and binds @code{parsep} to
13015 its local value.  (@code{parsep} is a regular expression that matches
13016 what separates paragraphs.)
13018 But if @code{fill-prefix-regexp} does have a value, Emacs evaluates
13019 the then-part of the @code{if} expression and binds @code{parsep} to a
13020 regular expression that includes the @code{fill-prefix-regexp} as part
13021 of the pattern.
13023 Specifically, @code{parsep} is set to the original value of the
13024 paragraph separate regular expression concatenated with an alternative
13025 expression that consists of the @code{fill-prefix-regexp} followed by
13026 optional whitespace to the end of the line.  The whitespace is defined
13027 by @w{@code{"[ \t]*$"}}.)  The @samp{\\|} defines this portion of the
13028 regexp as an alternative to @code{parsep}.
13030 According to a comment in the code, the next local variable,
13031 @code{sp-parstart}, is used for searching, and then the final two,
13032 @code{start} and @code{found-start}, are set to @code{nil}.
13034 Now we get into the body of the @code{let*}.  The first part of the body
13035 of the @code{let*} deals with the case when the function is given a
13036 negative argument and is therefore moving backwards.  We will skip this
13037 section.
13039 @node fwd-para while
13040 @unnumberedsubsec The forward motion @code{while} loop
13042 The second part of the body of the @code{let*} deals with forward
13043 motion.  It is a @code{while} loop that repeats itself so long as the
13044 value of @code{arg} is greater than zero.  In the most common use of
13045 the function, the value of the argument is 1, so the body of the
13046 @code{while} loop is evaluated exactly once, and the cursor moves
13047 forward one paragraph.
13049 @ignore
13050 (while (and (> arg 0) (not (eobp)))
13052   ;; Move forward over separator lines...
13053   (while (and (not (eobp))
13054               (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13055               (looking-at parsep))
13056     (forward-line 1))
13057   (unless (eobp) (setq arg (1- arg)))
13058   ;; ... and one more line.
13059   (forward-line 1)
13061   (if fill-prefix-regexp
13062       ;; There is a fill prefix; it overrides parstart.
13063       (while (and (not (eobp))
13064                   (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13065                   (not (looking-at parsep))
13066                   (looking-at fill-prefix-regexp))
13067         (forward-line 1))
13069     (while (and (re-search-forward sp-parstart nil 1)
13070                 (progn (setq start (match-beginning 0))
13071                        (goto-char start)
13072                        (not (eobp)))
13073                 (progn (move-to-left-margin)
13074                        (not (looking-at parsep)))
13075                 (or (not (looking-at parstart))
13076                     (and use-hard-newlines
13077                          (not (get-text-property (1- start) 'hard)))))
13078       (forward-char 1))
13080     (if (< (point) (point-max))
13081         (goto-char start))))
13082 @end ignore
13084 This part handles three situations: when point is between paragraphs,
13085 when there is a fill prefix and when there is no fill prefix.
13087 @need 800
13088 The @code{while} loop looks like this:
13090 @smallexample
13091 @group
13092 ;; @r{going forwards and not at the end of the buffer}
13093 (while (and (> arg 0) (not (eobp)))
13095   ;; @r{between paragraphs}
13096   ;; Move forward over separator lines...
13097   (while (and (not (eobp))
13098               (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13099               (looking-at parsep))
13100     (forward-line 1))
13101   ;;  @r{This decrements the loop}
13102   (unless (eobp) (setq arg (1- arg)))
13103   ;; ... and one more line.
13104   (forward-line 1)
13105 @end group
13107 @group
13108   (if fill-prefix-regexp
13109       ;; There is a fill prefix; it overrides parstart;
13110       ;; we go forward line by line
13111       (while (and (not (eobp))
13112                   (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13113                   (not (looking-at parsep))
13114                   (looking-at fill-prefix-regexp))
13115         (forward-line 1))
13116 @end group
13118 @group
13119     ;; There is no fill prefix;
13120     ;; we go forward character by character
13121     (while (and (re-search-forward sp-parstart nil 1)
13122                 (progn (setq start (match-beginning 0))
13123                        (goto-char start)
13124                        (not (eobp)))
13125                 (progn (move-to-left-margin)
13126                        (not (looking-at parsep)))
13127                 (or (not (looking-at parstart))
13128                     (and use-hard-newlines
13129                          (not (get-text-property (1- start) 'hard)))))
13130       (forward-char 1))
13131 @end group
13133 @group
13134     ;; and if there is no fill prefix and if we are not at the end,
13135     ;;     go to whatever was found in the regular expression search
13136     ;;     for sp-parstart
13137     (if (< (point) (point-max))
13138         (goto-char start))))
13139 @end group
13140 @end smallexample
13142 @findex eobp
13143 We can see that this is a decrementing counter @code{while} loop,
13144 using the expression @code{(setq arg (1- arg))} as the decrementer.
13145 That expression is not far from the @code{while}, but is hidden in
13146 another Lisp macro, an @code{unless} macro.  Unless we are at the end
13147 of the buffer---that is what the @code{eobp} function determines; it
13148 is an abbreviation of @samp{End Of Buffer P}---we decrease the value
13149 of @code{arg} by one.
13151 (If we are at the end of the buffer, we cannot go forward any more and
13152 the next loop of the @code{while} expression will test false since the
13153 test is an @code{and} with @code{(not (eobp))}.  The @code{not}
13154 function means exactly as you expect; it is another name for
13155 @code{null}, a function that returns true when its argument is false.)
13157 Interestingly, the loop count is not decremented until we leave the
13158 space between paragraphs, unless we come to the end of buffer or stop
13159 seeing the local value of the paragraph separator.
13161 That second @code{while} also has a @code{(move-to-left-margin)}
13162 expression.  The function is self-explanatory.  It is inside a
13163 @code{progn} expression and not the last element of its body, so it is
13164 only invoked for its side effect, which is to move point to the left
13165 margin of the current line.
13167 @findex looking-at
13168 The @code{looking-at} function is also self-explanatory; it returns
13169 true if the text after point matches the regular expression given as
13170 its argument.
13172 The rest of the body of the loop looks difficult at first, but makes
13173 sense as you come to understand it.
13175 @need 800
13176 First consider what happens if there is a fill prefix:
13178 @smallexample
13179 @group
13180   (if fill-prefix-regexp
13181       ;; There is a fill prefix; it overrides parstart;
13182       ;; we go forward line by line
13183       (while (and (not (eobp))
13184                   (progn (move-to-left-margin) (not (eobp)))
13185                   (not (looking-at parsep))
13186                   (looking-at fill-prefix-regexp))
13187         (forward-line 1))
13188 @end group
13189 @end smallexample
13191 @noindent
13192 This expression moves point forward line by line so long
13193 as four conditions are true:
13195 @enumerate
13196 @item
13197 Point is not at the end of the buffer.
13199 @item
13200 We can move to the left margin of the text and are
13201 not at the end of the buffer.
13203 @item
13204 The text following point does not separate paragraphs.
13206 @item
13207 The pattern following point is the fill prefix regular expression.
13208 @end enumerate
13210 The last condition may be puzzling, until you remember that point was
13211 moved to the beginning of the line early in the @code{forward-paragraph}
13212 function.  This means that if the text has a fill prefix, the
13213 @code{looking-at} function will see it.
13215 @need 1250
13216 Consider what happens when there is no fill prefix.
13218 @smallexample
13219 @group
13220     (while (and (re-search-forward sp-parstart nil 1)
13221                 (progn (setq start (match-beginning 0))
13222                        (goto-char start)
13223                        (not (eobp)))
13224                 (progn (move-to-left-margin)
13225                        (not (looking-at parsep)))
13226                 (or (not (looking-at parstart))
13227                     (and use-hard-newlines
13228                          (not (get-text-property (1- start) 'hard)))))
13229       (forward-char 1))
13230 @end group
13231 @end smallexample
13233 @noindent
13234 This @code{while} loop has us searching forward for
13235 @code{sp-parstart}, which is the combination of possible whitespace
13236 with a the local value of the start of a paragraph or of a paragraph
13237 separator.  (The latter two are within an expression starting
13238 @code{\(?:} so that they are not referenced by the
13239 @code{match-beginning} function.)
13241 @need 800
13242 The two expressions,
13244 @smallexample
13245 @group
13246 (setq start (match-beginning 0))
13247 (goto-char start)
13248 @end group
13249 @end smallexample
13251 @noindent
13252 mean go to the start of the text matched by the regular expression
13253 search.
13255 The @code{(match-beginning 0)} expression is new.  It returns a number
13256 specifying the location of the start of the text that was matched by
13257 the last search.
13259 The @code{match-beginning} function is used here because of a
13260 characteristic of a forward search: a successful forward search,
13261 regardless of whether it is a plain search or a regular expression
13262 search, moves point to the end of the text that is found.  In this
13263 case, a successful search moves point to the end of the pattern for
13264 @code{sp-parstart}.
13266 However, we want to put point at the end of the current paragraph, not
13267 somewhere else.  Indeed, since the search possibly includes the
13268 paragraph separator, point may end up at the beginning of the next one
13269 unless we use an expression that includes @code{match-beginning}.
13271 @findex match-beginning
13272 When given an argument of 0, @code{match-beginning} returns the
13273 position that is the start of the text matched by the most recent
13274 search.  In this case, the most recent search looks for
13275 @code{sp-parstart}.  The @code{(match-beginning 0)} expression returns
13276 the beginning position of that pattern, rather than the end position
13277 of that pattern.
13279 (Incidentally, when passed a positive number as an argument, the
13280 @code{match-beginning} function returns the location of point at that
13281 parenthesized expression in the last search unless that parenthesized
13282 expression begins with @code{\(?:}.  I don't know why @code{\(?:}
13283 appears here since the argument is 0.)
13285 @need 1250
13286 The last expression when there is no fill prefix is
13288 @smallexample
13289 @group
13290 (if (< (point) (point-max))
13291     (goto-char start))))
13292 @end group
13293 @end smallexample
13295 @noindent
13296 This says that if there is no fill prefix and if we are not at the
13297 end, point should move to the beginning of whatever was found by the
13298 regular expression search for @code{sp-parstart}.
13300 The full definition for the @code{forward-paragraph} function not only
13301 includes code for going forwards, but also code for going backwards.
13303 If you are reading this inside of GNU Emacs and you want to see the
13304 whole function, you can type @kbd{C-h f} (@code{describe-function})
13305 and the name of the function.  This gives you the function
13306 documentation and the name of the library containing the function's
13307 source.  Place point over the name of the library and press the RET
13308 key; you will be taken directly to the source.  (Be sure to install
13309 your sources!  Without them, you are like a person who tries to drive
13310 a car with his eyes shut!)
13312 @node etags
13313 @section Create Your Own @file{TAGS} File
13314 @findex etags
13315 @cindex @file{TAGS} file, create own
13317 Besides @kbd{C-h f} (@code{describe-function}), another way to see the
13318 source of a function is to type @kbd{M-.} (@code{find-tag}) and the
13319 name of the function when prompted for it.  This is a good habit to
13320 get into.  The @kbd{M-.} (@code{find-tag}) command takes you directly
13321 to the source for a function, variable, or node.  The function depends
13322 on tags tables to tell it where to go.
13324 If the @code{find-tag} function first asks you for the name of a
13325 @file{TAGS} table, give it the name of a @file{TAGS} file such as
13326 @file{/usr/local/src/emacs/src/TAGS}.  (The exact path to your
13327 @file{TAGS} file depends on how your copy of Emacs was installed.  I
13328 just told you the location that provides both my C and my Emacs Lisp
13329 sources.)
13331 You can also create your own @file{TAGS} file for directories that
13332 lack one.
13334 You often need to build and install tags tables yourself.  They are
13335 not built automatically.  A tags table is called a @file{TAGS} file;
13336 the name is in upper case letters.
13338 You can create a @file{TAGS} file by calling the @code{etags} program
13339 that comes as a part of the Emacs distribution.  Usually, @code{etags}
13340 is compiled and installed when Emacs is built.  (@code{etags} is not
13341 an Emacs Lisp function or a part of Emacs; it is a C program.)
13343 @need 1250
13344 To create a @file{TAGS} file, first switch to the directory in which
13345 you want to create the file.  In Emacs you can do this with the
13346 @kbd{M-x cd} command, or by visiting a file in the directory, or by
13347 listing the directory with @kbd{C-x d} (@code{dired}).  Then run the
13348 compile command, with @w{@code{etags *.el}} as the command to execute
13350 @smallexample
13351 M-x compile RET etags *.el RET
13352 @end smallexample
13354 @noindent
13355 to create a @file{TAGS} file for Emacs Lisp.
13357 For example, if you have a large number of files in your
13358 @file{~/emacs} directory, as I do---I have 137 @file{.el} files in it,
13359 of which I load 12---you can create a @file{TAGS} file for the Emacs
13360 Lisp files in that directory.
13362 @need 1250
13363 The @code{etags} program takes all the usual shell `wildcards'.  For
13364 example, if you have two directories for which you want a single
13365 @file{TAGS} file, type @w{@code{etags *.el ../elisp/*.el}}, where
13366 @file{../elisp/} is the second directory:
13368 @smallexample
13369 M-x compile RET etags *.el ../elisp/*.el RET
13370 @end smallexample
13372 @need 1250
13373 Type
13375 @smallexample
13376 M-x compile RET etags --help RET
13377 @end smallexample
13379 @noindent
13380 to see a list of the options accepted by @code{etags} as well as a
13381 list of supported languages.
13383 The @code{etags} program handles more than 20 languages, including
13384 Emacs Lisp, Common Lisp, Scheme, C, C++, Ada, Fortran, HTML, Java,
13385 LaTeX, Pascal, Perl, PostScript, Python, TeX, Texinfo, makefiles, and
13386 most assemblers.  The program has no switches for specifying the
13387 language; it recognizes the language in an input file according to its
13388 file name and contents.
13390 @file{etags} is very helpful when you are writing code yourself and
13391 want to refer back to functions you have already written.  Just run
13392 @code{etags} again at intervals as you write new functions, so they
13393 become part of the @file{TAGS} file.
13395 If you think an appropriate @file{TAGS} file already exists for what
13396 you want, but do not know where it is, you can use the @code{locate}
13397 program to attempt to find it.
13399 Type @w{@kbd{M-x locate @key{RET} TAGS @key{RET}}} and Emacs will list
13400 for you the full path names of all your @file{TAGS} files.  On my
13401 system, this command lists 34 @file{TAGS} files.  On the other hand, a
13402 `plain vanilla' system I recently installed did not contain any
13403 @file{TAGS} files.
13405 If the tags table you want has been created, you can use the @code{M-x
13406 visit-tags-table} command to specify it.  Otherwise, you will need to
13407 create the tag table yourself and then use @code{M-x
13408 visit-tags-table}.
13410 @subsubheading Building Tags in the Emacs sources
13411 @cindex Building Tags in the Emacs sources
13412 @cindex Tags in the Emacs sources
13413 @findex make tags
13415 The GNU Emacs sources come with a @file{Makefile} that contains a
13416 sophisticated @code{etags} command that creates, collects, and merges
13417 tags tables from all over the Emacs sources and puts the information
13418 into one @file{TAGS} file in the @file{src/} directory. (The
13419 @file{src/} directory is below the top level of your Emacs directory.)
13421 @need 1250
13422 To build this @file{TAGS} file, go to the top level of your Emacs
13423 source directory and run the compile command @code{make tags}:
13425 @smallexample
13426 M-x compile RET make tags RET
13427 @end smallexample
13429 @noindent
13430 (The @code{make tags} command works well with the GNU Emacs sources,
13431 as well as with some other source packages.)
13433 For more information, see @ref{Tags, , Tag Tables, emacs, The GNU Emacs
13434 Manual}.
13436 @node Regexp Review
13437 @section Review
13439 Here is a brief summary of some recently introduced functions.
13441 @table @code
13442 @item while
13443 Repeatedly evaluate the body of the expression so long as the first
13444 element of the body tests true.  Then return @code{nil}.  (The
13445 expression is evaluated only for its side effects.)
13447 @need 1250
13448 For example:
13450 @smallexample
13451 @group
13452 (let ((foo 2))
13453   (while (> foo 0)
13454     (insert (format "foo is %d.\n" foo))
13455     (setq foo (1- foo))))
13457      @result{}      foo is 2.
13458              foo is 1.
13459              nil
13460 @end group
13461 @end smallexample
13463 @noindent
13464 (The @code{insert} function inserts its arguments at point; the
13465 @code{format} function returns a string formatted from its arguments
13466 the way @code{message} formats its arguments; @code{\n} produces a new
13467 line.)
13469 @item re-search-forward
13470 Search for a pattern, and if the pattern is found, move point to rest
13471 just after it.
13473 @noindent
13474 Takes four arguments, like @code{search-forward}:
13476 @enumerate
13477 @item
13478 A regular expression that specifies the pattern to search for.
13479 (Remember to put quotation marks around this argument!)
13481 @item
13482 Optionally, the limit of the search.
13484 @item
13485 Optionally, what to do if the search fails, return @code{nil} or an
13486 error message.
13488 @item
13489 Optionally, how many times to repeat the search; if negative, the
13490 search goes backwards.
13491 @end enumerate
13493 @item let*
13494 Bind some variables locally to particular values,
13495 and then evaluate the remaining arguments, returning the value of the
13496 last one.  While binding the local variables, use the local values of
13497 variables bound earlier, if any.
13499 @need 1250
13500 For example:
13502 @smallexample
13503 @group
13504 (let* ((foo 7)
13505       (bar (* 3 foo)))
13506   (message "`bar' is %d." bar))
13507      @result{} `bar' is 21.
13508 @end group
13509 @end smallexample
13511 @item match-beginning
13512 Return the position of the start of the text found by the last regular
13513 expression search.
13515 @item looking-at
13516 Return @code{t} for true if the text after point matches the argument,
13517 which should be a regular expression.
13519 @item eobp
13520 Return @code{t} for true if point is at the end of the accessible part
13521 of a buffer.  The end of the accessible part is the end of the buffer
13522 if the buffer is not narrowed; it is the end of the narrowed part if
13523 the buffer is narrowed.
13524 @end table
13526 @need 1500
13527 @node re-search Exercises
13528 @section Exercises with @code{re-search-forward}
13530 @itemize @bullet
13531 @item
13532 Write a function to search for a regular expression that matches two
13533 or more blank lines in sequence.
13535 @item
13536 Write a function to search for duplicated words, such as `the the'.
13537 @xref{Regexps, , Syntax of Regular Expressions, emacs, The GNU Emacs
13538 Manual}, for information on how to write a regexp (a regular
13539 expression) to match a string that is composed of two identical
13540 halves.  You can devise several regexps; some are better than others.
13541 The function I use is described in an appendix, along with several
13542 regexps.  @xref{the-the, , @code{the-the} Duplicated Words Function}.
13543 @end itemize
13545 @node Counting Words
13546 @chapter Counting: Repetition and Regexps
13547 @cindex Repetition for word counting
13548 @cindex Regular expressions for word counting
13550 Repetition and regular expression searches are powerful tools that you
13551 often use when you write code in Emacs Lisp.  This chapter illustrates
13552 the use of regular expression searches through the construction of
13553 word count commands using @code{while} loops and recursion.
13555 @menu
13556 * Why Count Words::
13557 * @value{COUNT-WORDS}::          Use a regexp, but find a problem.
13558 * recursive-count-words::       Start with case of no words in region.
13559 * Counting Exercise::
13560 @end menu
13562 @ifnottex
13563 @node Why Count Words
13564 @unnumberedsec Counting words
13565 @end ifnottex
13567 The standard Emacs distribution contains functions for counting the
13568 number of lines and words within a region.
13570 Certain types of writing ask you to count words.  Thus, if you write
13571 an essay, you may be limited to 800 words; if you write a novel, you
13572 may discipline yourself to write 1000 words a day.  It seems odd, but
13573 for a long time, Emacs lacked a word count command.  Perhaps people used
13574 Emacs mostly for code or types of documentation that did not require
13575 word counts; or perhaps they restricted themselves to the operating
13576 system word count command, @code{wc}.  Alternatively, people may have
13577 followed the publishers' convention and computed a word count by
13578 dividing the number of characters in a document by five.
13580 There are many ways to implement a command to count words.  Here are
13581 some examples, which you may wish to compare with the standard Emacs
13582 command, @code{count-words-region}.
13584 @node @value{COUNT-WORDS}
13585 @section The @code{@value{COUNT-WORDS}} Function
13586 @findex @value{COUNT-WORDS}
13588 A word count command could count words in a line, paragraph, region,
13589 or buffer.  What should the command cover?  You could design the
13590 command to count the number of words in a complete buffer.  However,
13591 the Emacs tradition encourages flexibility---you may want to count
13592 words in just a section, rather than all of a buffer.  So it makes
13593 more sense to design the command to count the number of words in a
13594 region.  Once you have a command to count words in a region, you can,
13595 if you wish, count words in a whole buffer by marking it with
13596 @w{@kbd{C-x h}} (@code{mark-whole-buffer}).
13598 Clearly, counting words is a repetitive act: starting from the
13599 beginning of the region, you count the first word, then the second
13600 word, then the third word, and so on, until you reach the end of the
13601 region.  This means that word counting is ideally suited to recursion
13602 or to a @code{while} loop.
13604 @menu
13605 * Design @value{COUNT-WORDS}::  The definition using a @code{while} loop.
13606 * Whitespace Bug::              The Whitespace Bug in @code{@value{COUNT-WORDS}}.
13607 @end menu
13609 @ifnottex
13610 @node Design @value{COUNT-WORDS}
13611 @unnumberedsubsec Designing @code{@value{COUNT-WORDS}}
13612 @end ifnottex
13614 First, we will implement the word count command with a @code{while}
13615 loop, then with recursion.  The command will, of course, be
13616 interactive.
13618 @need 800
13619 The template for an interactive function definition is, as always:
13621 @smallexample
13622 @group
13623 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
13624   "@var{documentation}@dots{}"
13625   (@var{interactive-expression}@dots{})
13626   @var{body}@dots{})
13627 @end group
13628 @end smallexample
13630 What we need to do is fill in the slots.
13632 The name of the function should be self-explanatory and similar to the
13633 existing @code{count-lines-region} name.  This makes the name easier
13634 to remember.  @code{count-words-region} is the obvious choice.  Since
13635 that name is now used for the standard Emacs command to count words, we
13636 will name our implementation @code{@value{COUNT-WORDS}}.
13638 The function counts words within a region.  This means that the
13639 argument list must contain symbols that are bound to the two
13640 positions, the beginning and end of the region.  These two positions
13641 can be called @samp{beginning} and @samp{end} respectively.  The first
13642 line of the documentation should be a single sentence, since that is
13643 all that is printed as documentation by a command such as
13644 @code{apropos}.  The interactive expression will be of the form
13645 @samp{(interactive "r")}, since that will cause Emacs to pass the
13646 beginning and end of the region to the function's argument list.  All
13647 this is routine.
13649 The body of the function needs to be written to do three tasks:
13650 first, to set up conditions under which the @code{while} loop can
13651 count words, second, to run the @code{while} loop, and third, to send
13652 a message to the user.
13654 When a user calls @code{@value{COUNT-WORDS}}, point may be at the
13655 beginning or the end of the region.  However, the counting process
13656 must start at the beginning of the region.  This means we will want
13657 to put point there if it is not already there.  Executing
13658 @code{(goto-char beginning)} ensures this.  Of course, we will want to
13659 return point to its expected position when the function finishes its
13660 work.  For this reason, the body must be enclosed in a
13661 @code{save-excursion} expression.
13663 The central part of the body of the function consists of a
13664 @code{while} loop in which one expression jumps point forward word by
13665 word, and another expression counts those jumps.  The true-or-false-test
13666 of the @code{while} loop should test true so long as point should jump
13667 forward, and false when point is at the end of the region.
13669 We could use @code{(forward-word 1)} as the expression for moving point
13670 forward word by word, but it is easier to see what Emacs identifies as a
13671 `word' if we use a regular expression search.
13673 A regular expression search that finds the pattern for which it is
13674 searching leaves point after the last character matched.  This means
13675 that a succession of successful word searches will move point forward
13676 word by word.
13678 As a practical matter, we want the regular expression search to jump
13679 over whitespace and punctuation between words as well as over the
13680 words themselves.  A regexp that refuses to jump over interword
13681 whitespace would never jump more than one word!  This means that
13682 the regexp should include the whitespace and punctuation that follows
13683 a word, if any, as well as the word itself.  (A word may end a buffer
13684 and not have any following whitespace or punctuation, so that part of
13685 the regexp must be optional.)
13687 Thus, what we want for the regexp is a pattern defining one or more
13688 word constituent characters followed, optionally, by one or more
13689 characters that are not word constituents.  The regular expression for
13690 this is:
13692 @smallexample
13693 \w+\W*
13694 @end smallexample
13696 @noindent
13697 The buffer's syntax table determines which characters are and are not
13698 word constituents.  For more information about syntax,
13699 @pxref{Syntax Tables, , Syntax Tables, elisp, The GNU Emacs Lisp
13700 Reference Manual}.
13702 @need 800
13703 The search expression looks like this:
13705 @smallexample
13706 (re-search-forward "\\w+\\W*")
13707 @end smallexample
13709 @noindent
13710 (Note that paired backslashes precede the @samp{w} and @samp{W}.  A
13711 single backslash has special meaning to the Emacs Lisp interpreter.
13712 It indicates that the following character is interpreted differently
13713 than usual.  For example, the two characters, @samp{\n}, stand for
13714 @samp{newline}, rather than for a backslash followed by @samp{n}.  Two
13715 backslashes in a row stand for an ordinary, `unspecial' backslash, so
13716 Emacs Lisp interpreter ends of seeing a single backslash followed by a
13717 letter.  So it discovers the letter is special.)
13719 We need a counter to count how many words there are; this variable
13720 must first be set to 0 and then incremented each time Emacs goes
13721 around the @code{while} loop.  The incrementing expression is simply:
13723 @smallexample
13724 (setq count (1+ count))
13725 @end smallexample
13727 Finally, we want to tell the user how many words there are in the
13728 region.  The @code{message} function is intended for presenting this
13729 kind of information to the user.  The message has to be phrased so
13730 that it reads properly regardless of how many words there are in the
13731 region: we don't want to say that ``there are 1 words in the region''.
13732 The conflict between singular and plural is ungrammatical.  We can
13733 solve this problem by using a conditional expression that evaluates
13734 different messages depending on the number of words in the region.
13735 There are three possibilities: no words in the region, one word in the
13736 region, and more than one word.  This means that the @code{cond}
13737 special form is appropriate.
13739 @need 1500
13740 All this leads to the following function definition:
13742 @smallexample
13743 @group
13744 ;;; @r{First version; has bugs!}
13745 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
13746   "Print number of words in the region.
13747 Words are defined as at least one word-constituent
13748 character followed by at least one character that
13749 is not a word-constituent.  The buffer's syntax
13750 table determines which characters these are."
13751   (interactive "r")
13752   (message "Counting words in region ... ")
13753 @end group
13755 @group
13756 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13757   (save-excursion
13758     (goto-char beginning)
13759     (let ((count 0))
13760 @end group
13762 @group
13763 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13764       (while (< (point) end)
13765         (re-search-forward "\\w+\\W*")
13766         (setq count (1+ count)))
13767 @end group
13769 @group
13770 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13771       (cond ((zerop count)
13772              (message
13773               "The region does NOT have any words."))
13774             ((= 1 count)
13775              (message
13776               "The region has 1 word."))
13777             (t
13778              (message
13779               "The region has %d words." count))))))
13780 @end group
13781 @end smallexample
13783 @noindent
13784 As written, the function works, but not in all circumstances.
13786 @node Whitespace Bug
13787 @subsection The Whitespace Bug in @code{@value{COUNT-WORDS}}
13789 The @code{@value{COUNT-WORDS}} command described in the preceding
13790 section has two bugs, or rather, one bug with two manifestations.
13791 First, if you mark a region containing only whitespace in the middle
13792 of some text, the @code{@value{COUNT-WORDS}} command tells you that the
13793 region contains one word!  Second, if you mark a region containing
13794 only whitespace at the end of the buffer or the accessible portion of
13795 a narrowed buffer, the command displays an error message that looks
13796 like this:
13798 @smallexample
13799 Search failed: "\\w+\\W*"
13800 @end smallexample
13802 If you are reading this in Info in GNU Emacs, you can test for these
13803 bugs yourself.
13805 First, evaluate the function in the usual manner to install it.
13806 @ifinfo
13807 Here is a copy of the definition.  Place your cursor after the closing
13808 parenthesis and type @kbd{C-x C-e} to install it.
13810 @smallexample
13811 @group
13812 ;; @r{First version; has bugs!}
13813 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
13814   "Print number of words in the region.
13815 Words are defined as at least one word-constituent character followed
13816 by at least one character that is not a word-constituent.  The buffer's
13817 syntax table determines which characters these are."
13818 @end group
13819 @group
13820   (interactive "r")
13821   (message "Counting words in region ... ")
13822 @end group
13824 @group
13825 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13826   (save-excursion
13827     (goto-char beginning)
13828     (let ((count 0))
13829 @end group
13831 @group
13832 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13833       (while (< (point) end)
13834         (re-search-forward "\\w+\\W*")
13835         (setq count (1+ count)))
13836 @end group
13838 @group
13839 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13840       (cond ((zerop count)
13841              (message "The region does NOT have any words."))
13842             ((= 1 count) (message "The region has 1 word."))
13843             (t (message "The region has %d words." count))))))
13844 @end group
13845 @end smallexample
13846 @end ifinfo
13848 @need 1000
13849 If you wish, you can also install this keybinding by evaluating it:
13851 @smallexample
13852 (global-set-key "\C-c=" '@value{COUNT-WORDS})
13853 @end smallexample
13855 To conduct the first test, set mark and point to the beginning and end
13856 of the following line and then type @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x
13857 @value{COUNT-WORDS}} if you have not bound @kbd{C-c =}):
13859 @smallexample
13860     one   two  three
13861 @end smallexample
13863 @noindent
13864 Emacs will tell you, correctly, that the region has three words.
13866 Repeat the test, but place mark at the beginning of the line and place
13867 point just @emph{before} the word @samp{one}.  Again type the command
13868 @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x @value{COUNT-WORDS}}).  Emacs should tell you
13869 that the region has no words, since it is composed only of the
13870 whitespace at the beginning of the line.  But instead Emacs tells you
13871 that the region has one word!
13873 For the third test, copy the sample line to the end of the
13874 @file{*scratch*} buffer and then type several spaces at the end of the
13875 line.  Place mark right after the word @samp{three} and point at the
13876 end of line.  (The end of the line will be the end of the buffer.)
13877 Type @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x @value{COUNT-WORDS}}) as you did before.
13878 Again, Emacs should tell you that the region has no words, since it is
13879 composed only of the whitespace at the end of the line.  Instead,
13880 Emacs displays an error message saying @samp{Search failed}.
13882 The two bugs stem from the same problem.
13884 Consider the first manifestation of the bug, in which the command
13885 tells you that the whitespace at the beginning of the line contains
13886 one word.  What happens is this: The @code{M-x @value{COUNT-WORDS}}
13887 command moves point to the beginning of the region.  The @code{while}
13888 tests whether the value of point is smaller than the value of
13889 @code{end}, which it is.  Consequently, the regular expression search
13890 looks for and finds the first word.  It leaves point after the word.
13891 @code{count} is set to one.  The @code{while} loop repeats; but this
13892 time the value of point is larger than the value of @code{end}, the
13893 loop is exited; and the function displays a message saying the number
13894 of words in the region is one.  In brief, the regular expression
13895 search looks for and finds the word even though it is outside
13896 the marked region.
13898 In the second manifestation of the bug, the region is whitespace at
13899 the end of the buffer.  Emacs says @samp{Search failed}.  What happens
13900 is that the true-or-false-test in the @code{while} loop tests true, so
13901 the search expression is executed.  But since there are no more words
13902 in the buffer, the search fails.
13904 In both manifestations of the bug, the search extends or attempts to
13905 extend outside of the region.
13907 The solution is to limit the search to the region---this is a fairly
13908 simple action, but as you may have come to expect, it is not quite as
13909 simple as you might think.
13911 As we have seen, the @code{re-search-forward} function takes a search
13912 pattern as its first argument.  But in addition to this first,
13913 mandatory argument, it accepts three optional arguments.  The optional
13914 second argument bounds the search.  The optional third argument, if
13915 @code{t}, causes the function to return @code{nil} rather than signal
13916 an error if the search fails.  The optional fourth argument is a
13917 repeat count.  (In Emacs, you can see a function's documentation by
13918 typing @kbd{C-h f}, the name of the function, and then @key{RET}.)
13920 In the @code{@value{COUNT-WORDS}} definition, the value of the end of
13921 the region is held by the variable @code{end} which is passed as an
13922 argument to the function.  Thus, we can add @code{end} as an argument
13923 to the regular expression search expression:
13925 @smallexample
13926 (re-search-forward "\\w+\\W*" end)
13927 @end smallexample
13929 However, if you make only this change to the @code{@value{COUNT-WORDS}}
13930 definition and then test the new version of the definition on a
13931 stretch of whitespace, you will receive an error message saying
13932 @samp{Search failed}.
13934 What happens is this: the search is limited to the region, and fails
13935 as you expect because there are no word-constituent characters in the
13936 region.  Since it fails, we receive an error message.  But we do not
13937 want to receive an error message in this case; we want to receive the
13938 message that "The region does NOT have any words."
13940 The solution to this problem is to provide @code{re-search-forward}
13941 with a third argument of @code{t}, which causes the function to return
13942 @code{nil} rather than signal an error if the search fails.
13944 However, if you make this change and try it, you will see the message
13945 ``Counting words in region ... '' and @dots{} you will keep on seeing
13946 that message @dots{}, until you type @kbd{C-g} (@code{keyboard-quit}).
13948 Here is what happens: the search is limited to the region, as before,
13949 and it fails because there are no word-constituent characters in the
13950 region, as expected.  Consequently, the @code{re-search-forward}
13951 expression returns @code{nil}.  It does nothing else.  In particular,
13952 it does not move point, which it does as a side effect if it finds the
13953 search target.  After the @code{re-search-forward} expression returns
13954 @code{nil}, the next expression in the @code{while} loop is evaluated.
13955 This expression increments the count.  Then the loop repeats.  The
13956 true-or-false-test tests true because the value of point is still less
13957 than the value of end, since the @code{re-search-forward} expression
13958 did not move point. @dots{} and the cycle repeats @dots{}
13960 The @code{@value{COUNT-WORDS}} definition requires yet another
13961 modification, to cause the true-or-false-test of the @code{while} loop
13962 to test false if the search fails.  Put another way, there are two
13963 conditions that must be satisfied in the true-or-false-test before the
13964 word count variable is incremented: point must still be within the
13965 region and the search expression must have found a word to count.
13967 Since both the first condition and the second condition must be true
13968 together, the two expressions, the region test and the search
13969 expression, can be joined with an @code{and} special form and embedded in
13970 the @code{while} loop as the true-or-false-test, like this:
13972 @smallexample
13973 (and (< (point) end) (re-search-forward "\\w+\\W*" end t))
13974 @end smallexample
13976 @c colon in printed section title causes problem in Info cross reference
13977 @c also trouble with an overfull hbox
13978 @iftex
13979 @noindent
13980 (For information about @code{and}, see
13981 @ref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}.)
13982 @end iftex
13983 @ifinfo
13984 @noindent
13985 (@xref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}, for
13986 information about @code{and}.)
13987 @end ifinfo
13989 The @code{re-search-forward} expression returns @code{t} if the search
13990 succeeds and as a side effect moves point.  Consequently, as words are
13991 found, point is moved through the region.  When the search expression
13992 fails to find another word, or when point reaches the end of the
13993 region, the true-or-false-test tests false, the @code{while} loop
13994 exits, and the @code{@value{COUNT-WORDS}} function displays one or
13995 other of its messages.
13997 After incorporating these final changes, the @code{@value{COUNT-WORDS}}
13998 works without bugs (or at least, without bugs that I have found!).
13999 Here is what it looks like:
14001 @smallexample
14002 @group
14003 ;;; @r{Final version:} @code{while}
14004 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
14005   "Print number of words in the region."
14006   (interactive "r")
14007   (message "Counting words in region ... ")
14008 @end group
14010 @group
14011 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
14012   (save-excursion
14013     (let ((count 0))
14014       (goto-char beginning)
14015 @end group
14017 @group
14018 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
14019       (while (and (< (point) end)
14020                   (re-search-forward "\\w+\\W*" end t))
14021         (setq count (1+ count)))
14022 @end group
14024 @group
14025 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
14026       (cond ((zerop count)
14027              (message
14028               "The region does NOT have any words."))
14029             ((= 1 count)
14030              (message
14031               "The region has 1 word."))
14032             (t
14033              (message
14034               "The region has %d words." count))))))
14035 @end group
14036 @end smallexample
14038 @node recursive-count-words
14039 @section Count Words Recursively
14040 @cindex Count words recursively
14041 @cindex Recursively counting words
14042 @cindex Words, counted recursively
14044 You can write the function for counting words recursively as well as
14045 with a @code{while} loop.  Let's see how this is done.
14047 First, we need to recognize that the @code{@value{COUNT-WORDS}}
14048 function has three jobs: it sets up the appropriate conditions for
14049 counting to occur; it counts the words in the region; and it sends a
14050 message to the user telling how many words there are.
14052 If we write a single recursive function to do everything, we will
14053 receive a message for every recursive call.  If the region contains 13
14054 words, we will receive thirteen messages, one right after the other.
14055 We don't want this!  Instead, we must write two functions to do the
14056 job, one of which (the recursive function) will be used inside of the
14057 other.  One function will set up the conditions and display the
14058 message; the other will return the word count.
14060 Let us start with the function that causes the message to be displayed.
14061 We can continue to call this @code{@value{COUNT-WORDS}}.
14063 This is the function that the user will call.  It will be interactive.
14064 Indeed, it will be similar to our previous versions of this
14065 function, except that it will call @code{recursive-count-words} to
14066 determine how many words are in the region.
14068 @need 1250
14069 We can readily construct a template for this function, based on our
14070 previous versions:
14072 @smallexample
14073 @group
14074 ;; @r{Recursive version; uses regular expression search}
14075 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
14076   "@var{documentation}@dots{}"
14077   (@var{interactive-expression}@dots{})
14078 @end group
14079 @group
14081 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
14082   (@var{explanatory message})
14083   (@var{set-up functions}@dots{}
14084 @end group
14085 @group
14087 ;;; @r{2. Count the words.}
14088     @var{recursive call}
14089 @end group
14090 @group
14092 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
14093     @var{message providing word count}))
14094 @end group
14095 @end smallexample
14097 The definition looks straightforward, except that somehow the count
14098 returned by the recursive call must be passed to the message
14099 displaying the word count.  A little thought suggests that this can be
14100 done by making use of a @code{let} expression: we can bind a variable
14101 in the varlist of a @code{let} expression to the number of words in
14102 the region, as returned by the recursive call; and then the
14103 @code{cond} expression, using binding, can display the value to the
14104 user.
14106 Often, one thinks of the binding within a @code{let} expression as
14107 somehow secondary to the `primary' work of a function.  But in this
14108 case, what you might consider the `primary' job of the function,
14109 counting words, is done within the @code{let} expression.
14111 @need 1250
14112 Using @code{let}, the function definition looks like this:
14114 @smallexample
14115 @group
14116 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
14117   "Print number of words in the region."
14118   (interactive "r")
14119 @end group
14121 @group
14122 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
14123   (message "Counting words in region ... ")
14124   (save-excursion
14125     (goto-char beginning)
14126 @end group
14128 @group
14129 ;;; @r{2. Count the words.}
14130     (let ((count (recursive-count-words end)))
14131 @end group
14133 @group
14134 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
14135       (cond ((zerop count)
14136              (message
14137               "The region does NOT have any words."))
14138             ((= 1 count)
14139              (message
14140               "The region has 1 word."))
14141             (t
14142              (message
14143               "The region has %d words." count))))))
14144 @end group
14145 @end smallexample
14147 Next, we need to write the recursive counting function.
14149 A recursive function has at least three parts: the `do-again-test', the
14150 `next-step-expression', and the recursive call.
14152 The do-again-test determines whether the function will or will not be
14153 called again.  Since we are counting words in a region and can use a
14154 function that moves point forward for every word, the do-again-test
14155 can check whether point is still within the region.  The do-again-test
14156 should find the value of point and determine whether point is before,
14157 at, or after the value of the end of the region.  We can use the
14158 @code{point} function to locate point.  Clearly, we must pass the
14159 value of the end of the region to the recursive counting function as an
14160 argument.
14162 In addition, the do-again-test should also test whether the search finds a
14163 word.  If it does not, the function should not call itself again.
14165 The next-step-expression changes a value so that when the recursive
14166 function is supposed to stop calling itself, it stops.  More
14167 precisely, the next-step-expression changes a value so that at the
14168 right time, the do-again-test stops the recursive function from
14169 calling itself again.  In this case, the next-step-expression can be
14170 the expression that moves point forward, word by word.
14172 The third part of a recursive function is the recursive call.
14174 Somewhere, also, we also need a part that does the `work' of the
14175 function, a part that does the counting.  A vital part!
14177 @need 1250
14178 But already, we have an outline of the recursive counting function:
14180 @smallexample
14181 @group
14182 (defun recursive-count-words (region-end)
14183   "@var{documentation}@dots{}"
14184    @var{do-again-test}
14185    @var{next-step-expression}
14186    @var{recursive call})
14187 @end group
14188 @end smallexample
14190 Now we need to fill in the slots.  Let's start with the simplest cases
14191 first:  if point is at or beyond the end of the region, there cannot
14192 be any words in the region, so the function should return zero.
14193 Likewise, if the search fails, there are no words to count, so the
14194 function should return zero.
14196 On the other hand, if point is within the region and the search
14197 succeeds, the function should call itself again.
14199 @need 800
14200 Thus, the do-again-test should look like this:
14202 @smallexample
14203 @group
14204 (and (< (point) region-end)
14205      (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
14206 @end group
14207 @end smallexample
14209 Note that the search expression is part of the do-again-test---the
14210 function returns @code{t} if its search succeeds and @code{nil} if it
14211 fails.  (@xref{Whitespace Bug, , The Whitespace Bug in
14212 @code{@value{COUNT-WORDS}}}, for an explanation of how
14213 @code{re-search-forward} works.)
14215 The do-again-test is the true-or-false test of an @code{if} clause.
14216 Clearly, if the do-again-test succeeds, the then-part of the @code{if}
14217 clause should call the function again; but if it fails, the else-part
14218 should return zero since either point is outside the region or the
14219 search failed because there were no words to find.
14221 But before considering the recursive call, we need to consider the
14222 next-step-expression.  What is it?  Interestingly, it is the search
14223 part of the do-again-test.
14225 In addition to returning @code{t} or @code{nil} for the
14226 do-again-test, @code{re-search-forward} moves point forward as a side
14227 effect of a successful search.  This is the action that changes the
14228 value of point so that the recursive function stops calling itself
14229 when point completes its movement through the region.  Consequently,
14230 the @code{re-search-forward} expression is the next-step-expression.
14232 @need 1200
14233 In outline, then, the body of the @code{recursive-count-words}
14234 function looks like this:
14236 @smallexample
14237 @group
14238 (if @var{do-again-test-and-next-step-combined}
14239     ;; @r{then}
14240     @var{recursive-call-returning-count}
14241   ;; @r{else}
14242   @var{return-zero})
14243 @end group
14244 @end smallexample
14246 How to incorporate the mechanism that counts?
14248 If you are not used to writing recursive functions, a question like
14249 this can be troublesome.  But it can and should be approached
14250 systematically.
14252 We know that the counting mechanism should be associated in some way
14253 with the recursive call.  Indeed, since the next-step-expression moves
14254 point forward by one word, and since a recursive call is made for
14255 each word, the counting mechanism must be an expression that adds one
14256 to the value returned by a call to @code{recursive-count-words}.
14258 @need 800
14259 Consider several cases:
14261 @itemize @bullet
14262 @item
14263 If there are two words in the region, the function should return
14264 a value resulting from adding one to the value returned when it counts
14265 the first word, plus the number returned when it counts the remaining
14266 words in the region, which in this case is one.
14268 @item
14269 If there is one word in the region, the function should return
14270 a value resulting from adding one to the value returned when it counts
14271 that word, plus the number returned when it counts the remaining
14272 words in the region, which in this case is zero.
14274 @item
14275 If there are no words in the region, the function should return zero.
14276 @end itemize
14278 From the sketch we can see that the else-part of the @code{if} returns
14279 zero for the case of no words.  This means that the then-part of the
14280 @code{if} must return a value resulting from adding one to the value
14281 returned from a count of the remaining words.
14283 @need 1200
14284 The expression will look like this, where @code{1+} is a function that
14285 adds one to its argument.
14287 @smallexample
14288 (1+ (recursive-count-words region-end))
14289 @end smallexample
14291 @need 1200
14292 The whole @code{recursive-count-words} function will then look like
14293 this:
14295 @smallexample
14296 @group
14297 (defun recursive-count-words (region-end)
14298   "@var{documentation}@dots{}"
14300 ;;; @r{1. do-again-test}
14301   (if (and (< (point) region-end)
14302            (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
14303 @end group
14305 @group
14306 ;;; @r{2. then-part: the recursive call}
14307       (1+ (recursive-count-words region-end))
14309 ;;; @r{3. else-part}
14310     0))
14311 @end group
14312 @end smallexample
14314 @need 1250
14315 Let's examine how this works:
14317 If there are no words in the region, the else part of the @code{if}
14318 expression is evaluated and consequently the function returns zero.
14320 If there is one word in the region, the value of point is less than
14321 the value of @code{region-end} and the search succeeds.  In this case,
14322 the true-or-false-test of the @code{if} expression tests true, and the
14323 then-part of the @code{if} expression is evaluated.  The counting
14324 expression is evaluated.  This expression returns a value (which will
14325 be the value returned by the whole function) that is the sum of one
14326 added to the value returned by a recursive call.
14328 Meanwhile, the next-step-expression has caused point to jump over the
14329 first (and in this case only) word in the region.  This means that
14330 when @code{(recursive-count-words region-end)} is evaluated a second
14331 time, as a result of the recursive call, the value of point will be
14332 equal to or greater than the value of region end.  So this time,
14333 @code{recursive-count-words} will return zero.  The zero will be added
14334 to one, and the original evaluation of @code{recursive-count-words}
14335 will return one plus zero, which is one, which is the correct amount.
14337 Clearly, if there are two words in the region, the first call to
14338 @code{recursive-count-words} returns one added to the value returned
14339 by calling @code{recursive-count-words} on a region containing the
14340 remaining word---that is, it adds one to one, producing two, which is
14341 the correct amount.
14343 Similarly, if there are three words in the region, the first call to
14344 @code{recursive-count-words} returns one added to the value returned
14345 by calling @code{recursive-count-words} on a region containing the
14346 remaining two words---and so on and so on.
14348 @need 1250
14349 @noindent
14350 With full documentation the two functions look like this:
14352 @need 1250
14353 @noindent
14354 The recursive function:
14356 @findex recursive-count-words
14357 @smallexample
14358 @group
14359 (defun recursive-count-words (region-end)
14360   "Number of words between point and REGION-END."
14361 @end group
14363 @group
14364 ;;; @r{1. do-again-test}
14365   (if (and (< (point) region-end)
14366            (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
14367 @end group
14369 @group
14370 ;;; @r{2. then-part: the recursive call}
14371       (1+ (recursive-count-words region-end))
14373 ;;; @r{3. else-part}
14374     0))
14375 @end group
14376 @end smallexample
14378 @need 800
14379 @noindent
14380 The wrapper:
14382 @smallexample
14383 @group
14384 ;;; @r{Recursive version}
14385 (defun @value{COUNT-WORDS} (beginning end)
14386   "Print number of words in the region.
14387 @end group
14389 @group
14390 Words are defined as at least one word-constituent
14391 character followed by at least one character that is
14392 not a word-constituent.  The buffer's syntax table
14393 determines which characters these are."
14394 @end group
14395 @group
14396   (interactive "r")
14397   (message "Counting words in region ... ")
14398   (save-excursion
14399     (goto-char beginning)
14400     (let ((count (recursive-count-words end)))
14401 @end group
14402 @group
14403       (cond ((zerop count)
14404              (message
14405               "The region does NOT have any words."))
14406 @end group
14407 @group
14408             ((= 1 count)
14409              (message "The region has 1 word."))
14410             (t
14411              (message
14412               "The region has %d words." count))))))
14413 @end group
14414 @end smallexample
14416 @node Counting Exercise
14417 @section Exercise: Counting Punctuation
14419 Using a @code{while} loop, write a function to count the number of
14420 punctuation marks in a region---period, comma, semicolon, colon,
14421 exclamation mark, and question mark.  Do the same using recursion.
14423 @node Words in a defun
14424 @chapter Counting Words in a @code{defun}
14425 @cindex Counting words in a @code{defun}
14426 @cindex Word counting in a @code{defun}
14428 Our next project is to count the number of words in a function
14429 definition.  Clearly, this can be done using some variant of
14430 @code{@value{COUNT-WORDS}}.  @xref{Counting Words, , Counting Words:
14431 Repetition and Regexps}.  If we are just going to count the words in
14432 one definition, it is easy enough to mark the definition with the
14433 @kbd{C-M-h} (@code{mark-defun}) command, and then call
14434 @code{@value{COUNT-WORDS}}.
14436 However, I am more ambitious: I want to count the words and symbols in
14437 every definition in the Emacs sources and then print a graph that
14438 shows how many functions there are of each length: how many contain 40
14439 to 49 words or symbols, how many contain 50 to 59 words or symbols,
14440 and so on.  I have often been curious how long a typical function is,
14441 and this will tell.
14443 @menu
14444 * Divide and Conquer::
14445 * Words and Symbols::           What to count?
14446 * Syntax::                      What constitutes a word or symbol?
14447 * count-words-in-defun::        Very like @code{@value{COUNT-WORDS}}.
14448 * Several defuns::              Counting several defuns in a file.
14449 * Find a File::                 Do you want to look at a file?
14450 * lengths-list-file::           A list of the lengths of many definitions.
14451 * Several files::               Counting in definitions in different files.
14452 * Several files recursively::   Recursively counting in different files.
14453 * Prepare the data::            Prepare the data for display in a graph.
14454 @end menu
14456 @ifnottex
14457 @node Divide and Conquer
14458 @unnumberedsec Divide and Conquer
14459 @end ifnottex
14461 Described in one phrase, the histogram project is daunting; but
14462 divided into numerous small steps, each of which we can take one at a
14463 time, the project becomes less fearsome.  Let us consider what the
14464 steps must be:
14466 @itemize @bullet
14467 @item
14468 First, write a function to count the words in one definition.  This
14469 includes the problem of handling symbols as well as words.
14471 @item
14472 Second, write a function to list the numbers of words in each function
14473 in a file.  This function can use the @code{count-words-in-defun}
14474 function.
14476 @item
14477 Third, write a function to list the numbers of words in each function
14478 in each of several files.  This entails automatically finding the
14479 various files, switching to them, and counting the words in the
14480 definitions within them.
14482 @item
14483 Fourth, write a function to convert the list of numbers that we
14484 created in step three to a form that will be suitable for printing as
14485 a graph.
14487 @item
14488 Fifth, write a function to print the results as a graph.
14489 @end itemize
14491 This is quite a project!  But if we take each step slowly, it will not
14492 be difficult.
14494 @node Words and Symbols
14495 @section What to Count?
14496 @cindex Words and symbols in defun
14498 When we first start thinking about how to count the words in a
14499 function definition, the first question is (or ought to be) what are
14500 we going to count?  When we speak of `words' with respect to a Lisp
14501 function definition, we are actually speaking, in large part, of
14502 `symbols'.  For example, the following @code{multiply-by-seven}
14503 function contains the five symbols @code{defun},
14504 @code{multiply-by-seven}, @code{number}, @code{*}, and @code{7}.  In
14505 addition, in the documentation string, it contains the four words
14506 @samp{Multiply}, @samp{NUMBER}, @samp{by}, and @samp{seven}.  The
14507 symbol @samp{number} is repeated, so the definition contains a total
14508 of ten words and symbols.
14510 @smallexample
14511 @group
14512 (defun multiply-by-seven (number)
14513   "Multiply NUMBER by seven."
14514   (* 7 number))
14515 @end group
14516 @end smallexample
14518 @noindent
14519 However, if we mark the @code{multiply-by-seven} definition with
14520 @kbd{C-M-h} (@code{mark-defun}), and then call
14521 @code{@value{COUNT-WORDS}} on it, we will find that
14522 @code{@value{COUNT-WORDS}} claims the definition has eleven words, not
14523 ten!  Something is wrong!
14525 The problem is twofold: @code{@value{COUNT-WORDS}} does not count the
14526 @samp{*} as a word, and it counts the single symbol,
14527 @code{multiply-by-seven}, as containing three words.  The hyphens are
14528 treated as if they were interword spaces rather than intraword
14529 connectors: @samp{multiply-by-seven} is counted as if it were written
14530 @samp{multiply by seven}.
14532 The cause of this confusion is the regular expression search within
14533 the @code{@value{COUNT-WORDS}} definition that moves point forward word
14534 by word.  In the canonical version of @code{@value{COUNT-WORDS}}, the
14535 regexp is:
14537 @smallexample
14538 "\\w+\\W*"
14539 @end smallexample
14541 @noindent
14542 This regular expression is a pattern defining one or more word
14543 constituent characters possibly followed by one or more characters
14544 that are not word constituents.  What is meant by `word constituent
14545 characters' brings us to the issue of syntax, which is worth a section
14546 of its own.
14548 @node Syntax
14549 @section What Constitutes a Word or Symbol?
14550 @cindex Syntax categories and tables
14552 Emacs treats different characters as belonging to different
14553 @dfn{syntax categories}.  For example, the regular expression,
14554 @samp{\\w+}, is a pattern specifying one or more @emph{word
14555 constituent} characters.  Word constituent characters are members of
14556 one syntax category.  Other syntax categories include the class of
14557 punctuation characters, such as the period and the comma, and the
14558 class of whitespace characters, such as the blank space and the tab
14559 character.  (For more information, @pxref{Syntax Tables, , Syntax
14560 Tables, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
14562 Syntax tables specify which characters belong to which categories.
14563 Usually, a hyphen is not specified as a `word constituent character'.
14564 Instead, it is specified as being in the `class of characters that are
14565 part of symbol names but not words.'  This means that the
14566 @code{@value{COUNT-WORDS}} function treats it in the same way it treats
14567 an interword white space, which is why @code{@value{COUNT-WORDS}}
14568 counts @samp{multiply-by-seven} as three words.
14570 There are two ways to cause Emacs to count @samp{multiply-by-seven} as
14571 one symbol: modify the syntax table or modify the regular expression.
14573 We could redefine a hyphen as a word constituent character by
14574 modifying the syntax table that Emacs keeps for each mode.  This
14575 action would serve our purpose, except that a hyphen is merely the
14576 most common character within symbols that is not typically a word
14577 constituent character; there are others, too.
14579 Alternatively, we can redefine the regexp used in the
14580 @code{@value{COUNT-WORDS}} definition so as to include symbols.  This
14581 procedure has the merit of clarity, but the task is a little tricky.
14583 @need 1200
14584 The first part is simple enough: the pattern must match ``at least one
14585 character that is a word or symbol constituent''.  Thus:
14587 @smallexample
14588 "\\(\\w\\|\\s_\\)+"
14589 @end smallexample
14591 @noindent
14592 The @samp{\\(} is the first part of the grouping construct that
14593 includes the @samp{\\w} and the @samp{\\s_} as alternatives, separated
14594 by the @samp{\\|}.  The @samp{\\w} matches any word-constituent
14595 character and the @samp{\\s_} matches any character that is part of a
14596 symbol name but not a word-constituent character.  The @samp{+}
14597 following the group indicates that the word or symbol constituent
14598 characters must be matched at least once.
14600 However, the second part of the regexp is more difficult to design.
14601 What we want is to follow the first part with ``optionally one or more
14602 characters that are not constituents of a word or symbol''.  At first,
14603 I thought I could define this with the following:
14605 @smallexample
14606 "\\(\\W\\|\\S_\\)*"
14607 @end smallexample
14609 @noindent
14610 The upper case @samp{W} and @samp{S} match characters that are
14611 @emph{not} word or symbol constituents.  Unfortunately, this
14612 expression matches any character that is either not a word constituent
14613 or not a symbol constituent.  This matches any character!
14615 I then noticed that every word or symbol in my test region was
14616 followed by white space (blank space, tab, or newline).  So I tried
14617 placing a pattern to match one or more blank spaces after the pattern
14618 for one or more word or symbol constituents.  This failed, too.  Words
14619 and symbols are often separated by whitespace, but in actual code
14620 parentheses may follow symbols and punctuation may follow words.  So
14621 finally, I designed a pattern in which the word or symbol constituents
14622 are followed optionally by characters that are not white space and
14623 then followed optionally by white space.
14625 @need 800
14626 Here is the full regular expression:
14628 @smallexample
14629 "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
14630 @end smallexample
14632 @node count-words-in-defun
14633 @section The @code{count-words-in-defun} Function
14634 @cindex Counting words in a @code{defun}
14636 We have seen that there are several ways to write a
14637 @code{count-words-region} function.  To write a
14638 @code{count-words-in-defun}, we need merely adapt one of these
14639 versions.
14641 The version that uses a @code{while} loop is easy to understand, so I
14642 am going to adapt that.  Because @code{count-words-in-defun} will be
14643 part of a more complex program, it need not be interactive and it need
14644 not display a message but just return the count.  These considerations
14645 simplify the definition a little.
14647 On the other hand, @code{count-words-in-defun} will be used within a
14648 buffer that contains function definitions.  Consequently, it is
14649 reasonable to ask that the function determine whether it is called
14650 when point is within a function definition, and if it is, to return
14651 the count for that definition.  This adds complexity to the
14652 definition, but saves us from needing to pass arguments to the
14653 function.
14655 @need 1250
14656 These considerations lead us to prepare the following template:
14658 @smallexample
14659 @group
14660 (defun count-words-in-defun ()
14661   "@var{documentation}@dots{}"
14662   (@var{set up}@dots{}
14663      (@var{while loop}@dots{})
14664    @var{return count})
14665 @end group
14666 @end smallexample
14668 @noindent
14669 As usual, our job is to fill in the slots.
14671 First, the set up.
14673 We are presuming that this function will be called within a buffer
14674 containing function definitions.  Point will either be within a
14675 function definition or not.  For @code{count-words-in-defun} to work,
14676 point must move to the beginning of the definition, a counter must
14677 start at zero, and the counting loop must stop when point reaches the
14678 end of the definition.
14680 The @code{beginning-of-defun} function searches backwards for an
14681 opening delimiter such as a @samp{(} at the beginning of a line, and
14682 moves point to that position, or else to the limit of the search.  In
14683 practice, this means that @code{beginning-of-defun} moves point to the
14684 beginning of an enclosing or preceding function definition, or else to
14685 the beginning of the buffer.  We can use @code{beginning-of-defun} to
14686 place point where we wish to start.
14688 The @code{while} loop requires a counter to keep track of the words or
14689 symbols being counted.  A @code{let} expression can be used to create
14690 a local variable for this purpose, and bind it to an initial value of zero.
14692 The @code{end-of-defun} function works like @code{beginning-of-defun}
14693 except that it moves point to the end of the definition.
14694 @code{end-of-defun} can be used as part of an expression that
14695 determines the position of the end of the definition.
14697 The set up for @code{count-words-in-defun} takes shape rapidly: first
14698 we move point to the beginning of the definition, then we create a
14699 local variable to hold the count, and finally, we record the position
14700 of the end of the definition so the @code{while} loop will know when to stop
14701 looping.
14703 @need 1250
14704 The code looks like this:
14706 @smallexample
14707 @group
14708 (beginning-of-defun)
14709 (let ((count 0)
14710       (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
14711 @end group
14712 @end smallexample
14714 @noindent
14715 The code is simple.  The only slight complication is likely to concern
14716 @code{end}: it is bound to the position of the end of the definition
14717 by a @code{save-excursion} expression that returns the value of point
14718 after @code{end-of-defun} temporarily moves it to the end of the
14719 definition.
14721 The second part of the @code{count-words-in-defun}, after the set up,
14722 is the @code{while} loop.
14724 The loop must contain an expression that jumps point forward word by
14725 word and symbol by symbol, and another expression that counts the
14726 jumps.  The true-or-false-test for the @code{while} loop should test
14727 true so long as point should jump forward, and false when point is at
14728 the end of the definition.  We have already redefined the regular
14729 expression for this, so the loop is straightforward:
14731 @smallexample
14732 @group
14733 (while (and (< (point) end)
14734             (re-search-forward
14735              "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*" end t))
14736   (setq count (1+ count)))
14737 @end group
14738 @end smallexample
14740 The third part of the function definition returns the count of words
14741 and symbols.  This part is the last expression within the body of the
14742 @code{let} expression, and can be, very simply, the local variable
14743 @code{count}, which when evaluated returns the count.
14745 @need 1250
14746 Put together, the @code{count-words-in-defun} definition looks like this:
14748 @findex count-words-in-defun
14749 @smallexample
14750 @group
14751 (defun count-words-in-defun ()
14752   "Return the number of words and symbols in a defun."
14753   (beginning-of-defun)
14754   (let ((count 0)
14755         (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
14756 @end group
14757 @group
14758     (while
14759         (and (< (point) end)
14760              (re-search-forward
14761               "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
14762               end t))
14763       (setq count (1+ count)))
14764     count))
14765 @end group
14766 @end smallexample
14768 How to test this?  The function is not interactive, but it is easy to
14769 put a wrapper around the function to make it interactive; we can use
14770 almost the same code as for the recursive version of
14771 @code{@value{COUNT-WORDS}}:
14773 @smallexample
14774 @group
14775 ;;; @r{Interactive version.}
14776 (defun count-words-defun ()
14777   "Number of words and symbols in a function definition."
14778   (interactive)
14779   (message
14780    "Counting words and symbols in function definition ... ")
14781 @end group
14782 @group
14783   (let ((count (count-words-in-defun)))
14784     (cond
14785      ((zerop count)
14786       (message
14787        "The definition does NOT have any words or symbols."))
14788 @end group
14789 @group
14790      ((= 1 count)
14791       (message
14792        "The definition has 1 word or symbol."))
14793      (t
14794       (message
14795        "The definition has %d words or symbols." count)))))
14796 @end group
14797 @end smallexample
14799 @need 800
14800 @noindent
14801 Let's re-use @kbd{C-c =} as a convenient keybinding:
14803 @smallexample
14804 (global-set-key "\C-c=" 'count-words-defun)
14805 @end smallexample
14807 Now we can try out @code{count-words-defun}: install both
14808 @code{count-words-in-defun} and @code{count-words-defun}, and set the
14809 keybinding, and then place the cursor within the following definition:
14811 @smallexample
14812 @group
14813 (defun multiply-by-seven (number)
14814   "Multiply NUMBER by seven."
14815   (* 7 number))
14816      @result{} 10
14817 @end group
14818 @end smallexample
14820 @noindent
14821 Success!  The definition has 10 words and symbols.
14823 The next problem is to count the numbers of words and symbols in
14824 several definitions within a single file.
14826 @node Several defuns
14827 @section Count Several @code{defuns} Within a File
14829 A file such as @file{simple.el} may have a hundred or more function
14830 definitions within it.  Our long term goal is to collect statistics on
14831 many files, but as a first step, our immediate goal is to collect
14832 statistics on one file.
14834 The information will be a series of numbers, each number being the
14835 length of a function definition.  We can store the numbers in a list.
14837 We know that we will want to incorporate the information regarding one
14838 file with information about many other files; this means that the
14839 function for counting definition lengths within one file need only
14840 return the list of lengths.  It need not and should not display any
14841 messages.
14843 The word count commands contain one expression to jump point forward
14844 word by word and another expression to count the jumps.  The function
14845 to return the lengths of definitions can be designed to work the same
14846 way, with one expression to jump point forward definition by
14847 definition and another expression to construct the lengths' list.
14849 This statement of the problem makes it elementary to write the
14850 function definition.  Clearly, we will start the count at the
14851 beginning of the file, so the first command will be @code{(goto-char
14852 (point-min))}.  Next, we start the @code{while} loop; and the
14853 true-or-false test of the loop can be a regular expression search for
14854 the next function definition---so long as the search succeeds, point
14855 is moved forward and then the body of the loop is evaluated.  The body
14856 needs an expression that constructs the lengths' list.  @code{cons},
14857 the list construction command, can be used to create the list.  That
14858 is almost all there is to it.
14860 @need 800
14861 Here is what this fragment of code looks like:
14863 @smallexample
14864 @group
14865 (goto-char (point-min))
14866 (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
14867   (setq lengths-list
14868         (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
14869 @end group
14870 @end smallexample
14872 What we have left out is the mechanism for finding the file that
14873 contains the function definitions.
14875 In previous examples, we either used this, the Info file, or we
14876 switched back and forth to some other buffer, such as the
14877 @file{*scratch*} buffer.
14879 Finding a file is a new process that we have not yet discussed.
14881 @node Find a File
14882 @section Find a File
14883 @cindex Find a File
14885 To find a file in Emacs, you use the @kbd{C-x C-f} (@code{find-file})
14886 command.  This command is almost, but not quite right for the lengths
14887 problem.
14889 @need 1200
14890 Let's look at the source for @code{find-file}:
14892 @smallexample
14893 @group
14894 (defun find-file (filename)
14895   "Edit file FILENAME.
14896 Switch to a buffer visiting file FILENAME,
14897 creating one if none already exists."
14898   (interactive "FFind file: ")
14899   (switch-to-buffer (find-file-noselect filename)))
14900 @end group
14901 @end smallexample
14903 @noindent
14904 (The most recent version of the @code{find-file} function definition
14905 permits you to specify optional wildcards to visit multiple files; that
14906 makes the definition more complex and we will not discuss it here,
14907 since it is not relevant.  You can see its source using either
14908 @kbd{M-.} (@code{find-tag}) or @kbd{C-h f} (@code{describe-function}).)
14910 @ignore
14911 In Emacs 22
14912 (defun find-file (filename &optional wildcards)
14913   "Edit file FILENAME.
14914 Switch to a buffer visiting file FILENAME,
14915 creating one if none already exists.
14916 Interactively, the default if you just type RET is the current directory,
14917 but the visited file name is available through the minibuffer history:
14918 type M-n to pull it into the minibuffer.
14920 Interactively, or if WILDCARDS is non-nil in a call from Lisp,
14921 expand wildcards (if any) and visit multiple files.  You can
14922 suppress wildcard expansion by setting `find-file-wildcards' to nil.
14924 To visit a file without any kind of conversion and without
14925 automatically choosing a major mode, use \\[find-file-literally]."
14926   (interactive (find-file-read-args "Find file: " nil))
14927   (let ((value (find-file-noselect filename nil nil wildcards)))
14928     (if (listp value)
14929         (mapcar 'switch-to-buffer (nreverse value))
14930       (switch-to-buffer value))))
14931 @end ignore
14933 The definition I am showing possesses short but complete documentation
14934 and an interactive specification that prompts you for a file name when
14935 you use the command interactively.  The body of the definition
14936 contains two functions, @code{find-file-noselect} and
14937 @code{switch-to-buffer}.
14939 According to its documentation as shown by @kbd{C-h f} (the
14940 @code{describe-function} command), the @code{find-file-noselect}
14941 function reads the named file into a buffer and returns the buffer.
14942 (Its most recent version includes an optional wildcards argument,
14943 too, as well as another to read a file literally and an other you
14944 suppress warning messages.  These optional arguments are irrelevant.)
14946 However, the @code{find-file-noselect} function does not select the
14947 buffer in which it puts the file.  Emacs does not switch its attention
14948 (or yours if you are using @code{find-file-noselect}) to the selected
14949 buffer.  That is what @code{switch-to-buffer} does: it switches the
14950 buffer to which Emacs attention is directed; and it switches the
14951 buffer displayed in the window to the new buffer.  We have discussed
14952 buffer switching elsewhere.  (@xref{Switching Buffers}.)
14954 In this histogram project, we do not need to display each file on the
14955 screen as the program determines the length of each definition within
14956 it.  Instead of employing @code{switch-to-buffer}, we can work with
14957 @code{set-buffer}, which redirects the attention of the computer
14958 program to a different buffer but does not redisplay it on the screen.
14959 So instead of calling on @code{find-file} to do the job, we must write
14960 our own expression.
14962 The task is easy: use @code{find-file-noselect} and @code{set-buffer}.
14964 @node lengths-list-file
14965 @section @code{lengths-list-file} in Detail
14967 The core of the @code{lengths-list-file} function is a @code{while}
14968 loop containing a function to move point forward `defun by defun' and
14969 a function to count the number of words and symbols in each defun.
14970 This core must be surrounded by functions that do various other tasks,
14971 including finding the file, and ensuring that point starts out at the
14972 beginning of the file.  The function definition looks like this:
14973 @findex lengths-list-file
14975 @smallexample
14976 @group
14977 (defun lengths-list-file (filename)
14978   "Return list of definitions' lengths within FILE.
14979 The returned list is a list of numbers.
14980 Each number is the number of words or
14981 symbols in one function definition."
14982 @end group
14983 @group
14984   (message "Working on `%s' ... " filename)
14985   (save-excursion
14986     (let ((buffer (find-file-noselect filename))
14987           (lengths-list))
14988       (set-buffer buffer)
14989       (setq buffer-read-only t)
14990       (widen)
14991       (goto-char (point-min))
14992       (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
14993         (setq lengths-list
14994               (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
14995       (kill-buffer buffer)
14996       lengths-list)))
14997 @end group
14998 @end smallexample
15000 @noindent
15001 The function is passed one argument, the name of the file on which it
15002 will work.  It has four lines of documentation, but no interactive
15003 specification.  Since people worry that a computer is broken if they
15004 don't see anything going on, the first line of the body is a
15005 message.
15007 The next line contains a @code{save-excursion} that returns Emacs's
15008 attention to the current buffer when the function completes.  This is
15009 useful in case you embed this function in another function that
15010 presumes point is restored to the original buffer.
15012 In the varlist of the @code{let} expression, Emacs finds the file and
15013 binds the local variable @code{buffer} to the buffer containing the
15014 file.  At the same time, Emacs creates @code{lengths-list} as a local
15015 variable.
15017 Next, Emacs switches its attention to the buffer.
15019 In the following line, Emacs makes the buffer read-only.  Ideally,
15020 this line is not necessary.  None of the functions for counting words
15021 and symbols in a function definition should change the buffer.
15022 Besides, the buffer is not going to be saved, even if it were changed.
15023 This line is entirely the consequence of great, perhaps excessive,
15024 caution.  The reason for the caution is that this function and those
15025 it calls work on the sources for Emacs and it is inconvenient if they
15026 are inadvertently modified.  It goes without saying that I did not
15027 realize a need for this line until an experiment went awry and started
15028 to modify my Emacs source files @dots{}
15030 Next comes a call to widen the buffer if it is narrowed.  This
15031 function is usually not needed---Emacs creates a fresh buffer if none
15032 already exists; but if a buffer visiting the file already exists Emacs
15033 returns that one.  In this case, the buffer may be narrowed and must
15034 be widened.  If we wanted to be fully `user-friendly', we would
15035 arrange to save the restriction and the location of point, but we
15036 won't.
15038 The @code{(goto-char (point-min))} expression moves point to the
15039 beginning of the buffer.
15041 Then comes a @code{while} loop in which the `work' of the function is
15042 carried out.  In the loop, Emacs determines the length of each
15043 definition and constructs a lengths' list containing the information.
15045 Emacs kills the buffer after working through it.  This is to save
15046 space inside of Emacs.  My version of GNU Emacs 19 contained over 300
15047 source files of interest; GNU Emacs 22 contains over a thousand source
15048 files.  Another function will apply @code{lengths-list-file} to each
15049 of the files.
15051 Finally, the last expression within the @code{let} expression is the
15052 @code{lengths-list} variable; its value is returned as the value of
15053 the whole function.
15055 You can try this function by installing it in the usual fashion.  Then
15056 place your cursor after the following expression and type @kbd{C-x
15057 C-e} (@code{eval-last-sexp}).
15059 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15060 @smallexample
15061 (lengths-list-file
15062  "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/emacs-lisp/debug.el")
15063 @end smallexample
15065 @noindent
15066 (You may need to change the pathname of the file; the one here is for
15067 GNU Emacs version 22.1.1.  To change the expression, copy it to
15068 the @file{*scratch*} buffer and edit it.
15070 @need 1200
15071 @noindent
15072 (Also, to see the full length of the list, rather than a truncated
15073 version, you may have to evaluate the following:
15075 @smallexample
15076 (custom-set-variables '(eval-expression-print-length nil))
15077 @end smallexample
15079 @noindent
15080 (@xref{defcustom, , Specifying Variables using @code{defcustom}}.
15081 Then evaluate the @code{lengths-list-file} expression.)
15083 @need 1200
15084 The lengths' list for @file{debug.el} takes less than a second to
15085 produce and looks like this in GNU Emacs 22:
15087 @smallexample
15088 (83 113 105 144 289 22 30 97 48 89 25 52 52 88 28 29 77 49 43 290 232 587)
15089 @end smallexample
15091 @need 1500
15092 (Using my old machine, the version 19 lengths' list for @file{debug.el}
15093 took seven seconds to produce and looked like this:
15095 @smallexample
15096 (75 41 80 62 20 45 44 68 45 12 34 235)
15097 @end smallexample
15099 (The newer version of @file{debug.el} contains more defuns than the
15100 earlier one; and my new machine is much faster than the old one.)
15102 Note that the length of the last definition in the file is first in
15103 the list.
15105 @node Several files
15106 @section Count Words in @code{defuns} in Different Files
15108 In the previous section, we created a function that returns a list of
15109 the lengths of each definition in a file.  Now, we want to define a
15110 function to return a master list of the lengths of the definitions in
15111 a list of files.
15113 Working on each of a list of files is a repetitious act, so we can use
15114 either a @code{while} loop or recursion.
15116 @menu
15117 * lengths-list-many-files::     Return a list of the lengths of defuns.
15118 * append::                      Attach one list to another.
15119 @end menu
15121 @ifnottex
15122 @node lengths-list-many-files
15123 @unnumberedsubsec Determine the lengths of @code{defuns}
15124 @end ifnottex
15126 The design using a @code{while} loop is routine.  The argument passed
15127 the function is a list of files.  As we saw earlier (@pxref{Loop
15128 Example}), you can write a @code{while} loop so that the body of the
15129 loop is evaluated if such a list contains elements, but to exit the
15130 loop if the list is empty.  For this design to work, the body of the
15131 loop must contain an expression that shortens the list each time the
15132 body is evaluated, so that eventually the list is empty.  The usual
15133 technique is to set the value of the list to the value of the @sc{cdr}
15134 of the list each time the body is evaluated.
15136 @need 800
15137 The template looks like this:
15139 @smallexample
15140 @group
15141 (while @var{test-whether-list-is-empty}
15142   @var{body}@dots{}
15143   @var{set-list-to-cdr-of-list})
15144 @end group
15145 @end smallexample
15147 Also, we remember that a @code{while} loop returns @code{nil} (the
15148 result of evaluating the true-or-false-test), not the result of any
15149 evaluation within its body.  (The evaluations within the body of the
15150 loop are done for their side effects.)  However, the expression that
15151 sets the lengths' list is part of the body---and that is the value
15152 that we want returned by the function as a whole.  To do this, we
15153 enclose the @code{while} loop within a @code{let} expression, and
15154 arrange that the last element of the @code{let} expression contains
15155 the value of the lengths' list.  (@xref{Incrementing Example, , Loop
15156 Example with an Incrementing Counter}.)
15158 @findex lengths-list-many-files
15159 @need 1250
15160 These considerations lead us directly to the function itself:
15162 @smallexample
15163 @group
15164 ;;; @r{Use @code{while} loop.}
15165 (defun lengths-list-many-files (list-of-files)
15166   "Return list of lengths of defuns in LIST-OF-FILES."
15167 @end group
15168 @group
15169   (let (lengths-list)
15171 ;;; @r{true-or-false-test}
15172     (while list-of-files
15173       (setq lengths-list
15174             (append
15175              lengths-list
15177 ;;; @r{Generate a lengths' list.}
15178              (lengths-list-file
15179               (expand-file-name (car list-of-files)))))
15180 @end group
15182 @group
15183 ;;; @r{Make files' list shorter.}
15184       (setq list-of-files (cdr list-of-files)))
15186 ;;; @r{Return final value of lengths' list.}
15187     lengths-list))
15188 @end group
15189 @end smallexample
15191 @code{expand-file-name} is a built-in function that converts a file
15192 name to the absolute, long, path name form.  The function employs the
15193 name of the directory in which the function is called.
15195 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15196 @need 1500
15197 Thus, if @code{expand-file-name} is called on @code{debug.el} when
15198 Emacs is visiting the
15199 @file{/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/emacs-lisp/} directory,
15201 @smallexample
15202 debug.el
15203 @end smallexample
15205 @need 800
15206 @noindent
15207 becomes
15209 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15210 @smallexample
15211 /usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/emacs-lisp/debug.el
15212 @end smallexample
15214 The only other new element of this function definition is the as yet
15215 unstudied function @code{append}, which merits a short section for
15216 itself.
15218 @node append
15219 @subsection The @code{append} Function
15221 @need 800
15222 The @code{append} function attaches one list to another.  Thus,
15224 @smallexample
15225 (append '(1 2 3 4) '(5 6 7 8))
15226 @end smallexample
15228 @need 800
15229 @noindent
15230 produces the list
15232 @smallexample
15233 (1 2 3 4 5 6 7 8)
15234 @end smallexample
15236 This is exactly how we want to attach two lengths' lists produced by
15237 @code{lengths-list-file} to each other.  The results contrast with
15238 @code{cons},
15240 @smallexample
15241 (cons '(1 2 3 4) '(5 6 7 8))
15242 @end smallexample
15244 @need 1250
15245 @noindent
15246 which constructs a new list in which the first argument to @code{cons}
15247 becomes the first element of the new list:
15249 @smallexample
15250 ((1 2 3 4) 5 6 7 8)
15251 @end smallexample
15253 @node Several files recursively
15254 @section Recursively Count Words in Different Files
15256 Besides a @code{while} loop, you can work on each of a list of files
15257 with recursion.  A recursive version of @code{lengths-list-many-files}
15258 is short and simple.
15260 The recursive function has the usual parts: the `do-again-test', the
15261 `next-step-expression', and the recursive call.  The `do-again-test'
15262 determines whether the function should call itself again, which it
15263 will do if the @code{list-of-files} contains any remaining elements;
15264 the `next-step-expression' resets the @code{list-of-files} to the
15265 @sc{cdr} of itself, so eventually the list will be empty; and the
15266 recursive call calls itself on the shorter list.  The complete
15267 function is shorter than this description!
15268 @findex recursive-lengths-list-many-files
15270 @smallexample
15271 @group
15272 (defun recursive-lengths-list-many-files (list-of-files)
15273   "Return list of lengths of each defun in LIST-OF-FILES."
15274   (if list-of-files                     ; @r{do-again-test}
15275       (append
15276        (lengths-list-file
15277         (expand-file-name (car list-of-files)))
15278        (recursive-lengths-list-many-files
15279         (cdr list-of-files)))))
15280 @end group
15281 @end smallexample
15283 @noindent
15284 In a sentence, the function returns the lengths' list for the first of
15285 the @code{list-of-files} appended to the result of calling itself on
15286 the rest of the @code{list-of-files}.
15288 Here is a test of @code{recursive-lengths-list-many-files}, along with
15289 the results of running @code{lengths-list-file} on each of the files
15290 individually.
15292 Install @code{recursive-lengths-list-many-files} and
15293 @code{lengths-list-file}, if necessary, and then evaluate the
15294 following expressions.  You may need to change the files' pathnames;
15295 those here work when this Info file and the Emacs sources are located
15296 in their customary places.  To change the expressions, copy them to
15297 the @file{*scratch*} buffer, edit them, and then evaluate them.
15299 The results are shown after the @samp{@result{}}.  (These results are
15300 for files from Emacs version 22.1.1; files from other versions of
15301 Emacs may produce different results.)
15303 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15304 @smallexample
15305 @group
15306 (cd "/usr/local/share/emacs/22.1.1/")
15308 (lengths-list-file "./lisp/macros.el")
15309      @result{} (283 263 480 90)
15310 @end group
15312 @group
15313 (lengths-list-file "./lisp/mail/mailalias.el")
15314      @result{} (38 32 29 95 178 180 321 218 324)
15315 @end group
15317 @group
15318 (lengths-list-file "./lisp/makesum.el")
15319      @result{} (85 181)
15320 @end group
15322 @group
15323   (recursive-lengths-list-many-files
15324    '("./lisp/macros.el"
15325      "./lisp/mail/mailalias.el"
15326      "./lisp/makesum.el"))
15327        @result{} (283 263 480 90 38 32 29 95 178 180 321 218 324 85 181)
15328 @end group
15329 @end smallexample
15331 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function produces the
15332 output we want.
15334 The next step is to prepare the data in the list for display in a graph.
15336 @node Prepare the data
15337 @section Prepare the Data for Display in a Graph
15339 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function returns a list
15340 of numbers.  Each number records the length of a function definition.
15341 What we need to do now is transform this data into a list of numbers
15342 suitable for generating a graph.  The new list will tell how many
15343 functions definitions contain less than 10 words and
15344 symbols, how many contain between 10 and 19 words and symbols, how
15345 many contain between 20 and 29 words and symbols, and so on.
15347 In brief, we need to go through the lengths' list produced by the
15348 @code{recursive-lengths-list-many-files} function and count the number
15349 of defuns within each range of lengths, and produce a list of those
15350 numbers.
15352 @menu
15353 * Data for Display in Detail::
15354 * Sorting::                     Sorting lists.
15355 * Files List::                  Making a list of files.
15356 * Counting function definitions::
15357 @end menu
15359 @ifnottex
15360 @node Data for Display in Detail
15361 @unnumberedsubsec The Data for Display in Detail
15362 @end ifnottex
15364 Based on what we have done before, we can readily foresee that it
15365 should not be too hard to write a function that `@sc{cdr}s' down the
15366 lengths' list, looks at each element, determines which length range it
15367 is in, and increments a counter for that range.
15369 However, before beginning to write such a function, we should consider
15370 the advantages of sorting the lengths' list first, so the numbers are
15371 ordered from smallest to largest.  First, sorting will make it easier
15372 to count the numbers in each range, since two adjacent numbers will
15373 either be in the same length range or in adjacent ranges.  Second, by
15374 inspecting a sorted list, we can discover the highest and lowest
15375 number, and thereby determine the largest and smallest length range
15376 that we will need.
15378 @node Sorting
15379 @subsection Sorting Lists
15380 @findex sort
15382 Emacs contains a function to sort lists, called (as you might guess)
15383 @code{sort}.  The @code{sort} function takes two arguments, the list
15384 to be sorted, and a predicate that determines whether the first of
15385 two list elements is ``less'' than the second.
15387 As we saw earlier (@pxref{Wrong Type of Argument, , Using the Wrong
15388 Type Object as an Argument}), a predicate is a function that
15389 determines whether some property is true or false.  The @code{sort}
15390 function will reorder a list according to whatever property the
15391 predicate uses; this means that @code{sort} can be used to sort
15392 non-numeric lists by non-numeric criteria---it can, for example,
15393 alphabetize a list.
15395 @need 1250
15396 The @code{<} function is used when sorting a numeric list.  For example,
15398 @smallexample
15399 (sort '(4 8 21 17 33 7 21 7) '<)
15400 @end smallexample
15402 @need 800
15403 @noindent
15404 produces this:
15406 @smallexample
15407 (4 7 7 8 17 21 21 33)
15408 @end smallexample
15410 @noindent
15411 (Note that in this example, both the arguments are quoted so that the
15412 symbols are not evaluated before being passed to @code{sort} as
15413 arguments.)
15415 Sorting the list returned by the
15416 @code{recursive-lengths-list-many-files} function is straightforward;
15417 it uses the @code{<} function:
15419 @ignore
15420 2006 Oct 29
15421 In GNU Emacs 22,  eval
15422 (progn
15423   (cd "/usr/local/share/emacs/22.0.50/")
15424   (sort
15425    (recursive-lengths-list-many-files
15426     '("./lisp/macros.el"
15427       "./lisp/mail/mailalias.el"
15428       "./lisp/makesum.el"))
15429    '<))
15431 @end ignore
15433 @smallexample
15434 @group
15435 (sort
15436  (recursive-lengths-list-many-files
15437   '("./lisp/macros.el"
15438     "./lisp/mailalias.el"
15439     "./lisp/makesum.el"))
15440  '<)
15441 @end group
15442 @end smallexample
15444 @need 800
15445 @noindent
15446 which produces:
15448 @smallexample
15449 (29 32 38 85 90 95 178 180 181 218 263 283 321 324 480)
15450 @end smallexample
15452 @noindent
15453 (Note that in this example, the first argument to @code{sort} is not
15454 quoted, since the expression must be evaluated so as to produce the
15455 list that is passed to @code{sort}.)
15457 @node Files List
15458 @subsection Making a List of Files
15460 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function requires a list
15461 of files as its argument.  For our test examples, we constructed such
15462 a list by hand; but the Emacs Lisp source directory is too large for
15463 us to do for that.  Instead, we will write a function to do the job
15464 for us.  In this function, we will use both a @code{while} loop and a
15465 recursive call.
15467 @findex directory-files
15468 We did not have to write a function like this for older versions of
15469 GNU Emacs, since they placed all the @samp{.el} files in one
15470 directory.  Instead, we were able to use the @code{directory-files}
15471 function, which lists the names of files that match a specified
15472 pattern within a single directory.
15474 However, recent versions of Emacs place Emacs Lisp files in
15475 sub-directories of the top level @file{lisp} directory.  This
15476 re-arrangement eases navigation.  For example, all the mail related
15477 files are in a @file{lisp} sub-directory called @file{mail}.  But at
15478 the same time, this arrangement forces us to create a file listing
15479 function that descends into the sub-directories.
15481 @findex files-in-below-directory
15482 We can create this function, called @code{files-in-below-directory},
15483 using familiar functions such as @code{car}, @code{nthcdr}, and
15484 @code{substring} in conjunction with an existing function called
15485 @code{directory-files-and-attributes}.  This latter function not only
15486 lists all the filenames in a directory, including the names
15487 of sub-directories, but also their attributes.
15489 To restate our goal: to create a function that will enable us
15490 to feed filenames to @code{recursive-lengths-list-many-files}
15491 as a list that looks like this (but with more elements):
15493 @smallexample
15494 @group
15495 ("./lisp/macros.el"
15496  "./lisp/mail/rmail.el"
15497  "./lisp/makesum.el")
15498 @end group
15499 @end smallexample
15501 The @code{directory-files-and-attributes} function returns a list of
15502 lists.  Each of the lists within the main list consists of 13
15503 elements.  The first element is a string that contains the name of the
15504 file---which, in GNU/Linux, may be a `directory file', that is to
15505 say, a file with the special attributes of a directory.  The second
15506 element of the list is @code{t} for a directory, a string
15507 for symbolic link (the string is the name linked to), or @code{nil}.
15509 For example, the first @samp{.el} file in the @file{lisp/} directory
15510 is @file{abbrev.el}.  Its name is
15511 @file{/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/abbrev.el} and it is not a
15512 directory or a symbolic link.
15514 @need 1000
15515 This is how @code{directory-files-and-attributes} lists that file and
15516 its attributes:
15518 @smallexample
15519 @group
15520 ("abbrev.el"
15523 1000
15525 @end group
15526 @group
15527 (20615 27034 579989 697000)
15528 (17905 55681 0 0)
15529 (20615 26327 734791 805000)
15530 13188
15531 "-rw-r--r--"
15532 @end group
15533 @group
15535 2971624
15536 773)
15537 @end group
15538 @end smallexample
15540 @need 1200
15541 On the other hand, @file{mail/} is a directory within the @file{lisp/}
15542 directory.  The beginning of its listing looks like this:
15544 @smallexample
15545 @group
15546 ("mail"
15548 @dots{}
15550 @end group
15551 @end smallexample
15553 (To learn about the different attributes, look at the documentation of
15554 @code{file-attributes}.  Bear in mind that the @code{file-attributes}
15555 function does not list the filename, so its first element is
15556 @code{directory-files-and-attributes}'s second element.)
15558 We will want our new function, @code{files-in-below-directory}, to
15559 list the @samp{.el} files in the directory it is told to check, and in
15560 any directories below that directory.
15562 This gives us a hint on how to construct
15563 @code{files-in-below-directory}:  within a directory, the function
15564 should add @samp{.el} filenames to a list; and if, within a directory,
15565 the function comes upon a sub-directory, it should go into that
15566 sub-directory and repeat its actions.
15568 However, we should note that every directory contains a name that
15569 refers to itself, called @file{.}, (``dot'') and a name that refers to
15570 its parent directory, called @file{..} (``double dot'').  (In
15571 @file{/}, the root directory, @file{..} refers to itself, since
15572 @file{/} has no parent.)  Clearly, we do not want our
15573 @code{files-in-below-directory} function to enter those directories,
15574 since they always lead us, directly or indirectly, to the current
15575 directory.
15577 Consequently, our @code{files-in-below-directory} function must do
15578 several tasks:
15580 @itemize @bullet
15581 @item
15582 Check to see whether it is looking at a filename that ends in
15583 @samp{.el}; and if so, add its name to a list.
15585 @item
15586 Check to see whether it is looking at a filename that is the name of a
15587 directory; and if so,
15589 @itemize @minus
15590 @item
15591 Check to see whether it is looking at @file{.}  or @file{..}; and if
15592 so skip it.
15594 @item
15595 Or else, go into that directory and repeat the process.
15596 @end itemize
15597 @end itemize
15599 Let's write a function definition to do these tasks.  We will use a
15600 @code{while} loop to move from one filename to another within a
15601 directory, checking what needs to be done; and we will use a recursive
15602 call to repeat the actions on each sub-directory.  The recursive
15603 pattern is `accumulate'
15604 (@pxref{Accumulate, , Recursive Pattern: @emph{accumulate}}),
15605 using @code{append} as the combiner.
15607 @ignore
15608 (directory-files "/usr/local/src/emacs/lisp/" t "\\.el$")
15609 (shell-command "find /usr/local/src/emacs/lisp/ -name '*.el'")
15611 (directory-files "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/" t "\\.el$")
15612 (shell-command "find /usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/ -name '*.el'")
15613 @end ignore
15615 @c  /usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/
15617 @need 800
15618 Here is the function:
15620 @smallexample
15621 @group
15622 (defun files-in-below-directory (directory)
15623   "List the .el files in DIRECTORY and in its sub-directories."
15624   ;; Although the function will be used non-interactively,
15625   ;; it will be easier to test if we make it interactive.
15626   ;; The directory will have a name such as
15627   ;;  "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/"
15628   (interactive "DDirectory name: ")
15629 @end group
15630 @group
15631   (let (el-files-list
15632         (current-directory-list
15633          (directory-files-and-attributes directory t)))
15634     ;; while we are in the current directory
15635     (while current-directory-list
15636 @end group
15637 @group
15638       (cond
15639        ;; check to see whether filename ends in `.el'
15640        ;; and if so, append its name to a list.
15641        ((equal ".el" (substring (car (car current-directory-list)) -3))
15642         (setq el-files-list
15643               (cons (car (car current-directory-list)) el-files-list)))
15644 @end group
15645 @group
15646        ;; check whether filename is that of a directory
15647        ((eq t (car (cdr (car current-directory-list))))
15648         ;; decide whether to skip or recurse
15649         (if
15650             (equal "."
15651                    (substring (car (car current-directory-list)) -1))
15652             ;; then do nothing since filename is that of
15653             ;;   current directory or parent, "." or ".."
15654             ()
15655 @end group
15656 @group
15657           ;; else descend into the directory and repeat the process
15658           (setq el-files-list
15659                 (append
15660                  (files-in-below-directory
15661                   (car (car current-directory-list)))
15662                  el-files-list)))))
15663       ;; move to the next filename in the list; this also
15664       ;; shortens the list so the while loop eventually comes to an end
15665       (setq current-directory-list (cdr current-directory-list)))
15666     ;; return the filenames
15667     el-files-list))
15668 @end group
15669 @end smallexample
15671 @c (files-in-below-directory "/usr/local/src/emacs/lisp/")
15672 @c (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/")
15674 The @code{files-in-below-directory} @code{directory-files} function
15675 takes one argument, the name of a directory.
15677 @need 1250
15678 Thus, on my system,
15680 @c (length (files-in-below-directory "/usr/local/src/emacs/lisp/"))
15682 @c !!! 22.1.1 lisp sources location here
15683 @smallexample
15684 @group
15685 (length
15686  (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/"))
15687 @end group
15688 @end smallexample
15690 @noindent
15691 tells me that in and below my Lisp sources directory are 1031
15692 @samp{.el} files.
15694 @code{files-in-below-directory} returns a list in reverse alphabetical
15695 order.  An expression to sort the list in alphabetical order looks
15696 like this:
15698 @smallexample
15699 @group
15700 (sort
15701  (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/22.1.1/lisp/")
15702  'string-lessp)
15703 @end group
15704 @end smallexample
15706 @ignore
15707 (defun test ()
15708   "Test how long it takes to find lengths of all sorted elisp defuns."
15709   (insert "\n" (current-time-string) "\n")
15710   (sit-for 0)
15711   (sort
15712    (recursive-lengths-list-many-files
15713     (files-in-below-directory "/usr/local/src/emacs/lisp/"))
15714    '<)
15715   (insert (format "%s" (current-time-string))))
15716 @end ignore
15718 @node Counting function definitions
15719 @subsection Counting function definitions
15721 Our immediate goal is to generate a list that tells us how many
15722 function definitions contain fewer than 10 words and symbols, how many
15723 contain between 10 and 19 words and symbols, how many contain between
15724 20 and 29 words and symbols, and so on.
15726 With a sorted list of numbers, this is easy: count how many elements
15727 of the list are smaller than 10, then, after moving past the numbers
15728 just counted, count how many are smaller than 20, then, after moving
15729 past the numbers just counted, count how many are smaller than 30, and
15730 so on.  Each of the numbers, 10, 20, 30, 40, and the like, is one
15731 larger than the top of that range.  We can call the list of such
15732 numbers the @code{top-of-ranges} list.
15734 @need 1200
15735 If we wished, we could generate this list automatically, but it is
15736 simpler to write a list manually.  Here it is:
15737 @vindex top-of-ranges
15739 @smallexample
15740 @group
15741 (defvar top-of-ranges
15742  '(10  20  30  40  50
15743    60  70  80  90 100
15744   110 120 130 140 150
15745   160 170 180 190 200
15746   210 220 230 240 250
15747   260 270 280 290 300)
15748  "List specifying ranges for `defuns-per-range'.")
15749 @end group
15750 @end smallexample
15752 To change the ranges, we edit this list.
15754 Next, we need to write the function that creates the list of the
15755 number of definitions within each range.  Clearly, this function must
15756 take the @code{sorted-lengths} and the @code{top-of-ranges} lists
15757 as arguments.
15759 The @code{defuns-per-range} function must do two things again and
15760 again: it must count the number of definitions within a range
15761 specified by the current top-of-range value; and it must shift to the
15762 next higher value in the @code{top-of-ranges} list after counting the
15763 number of definitions in the current range.  Since each of these
15764 actions is repetitive, we can use @code{while} loops for the job.
15765 One loop counts the number of definitions in the range defined by the
15766 current top-of-range value, and the other loop selects each of the
15767 top-of-range values in turn.
15769 Several entries of the @code{sorted-lengths} list are counted for each
15770 range; this means that the loop for the @code{sorted-lengths} list
15771 will be inside the loop for the @code{top-of-ranges} list, like a
15772 small gear inside a big gear.
15774 The inner loop counts the number of definitions within the range.  It
15775 is a simple counting loop of the type we have seen before.
15776 (@xref{Incrementing Loop, , A loop with an incrementing counter}.)
15777 The true-or-false test of the loop tests whether the value from the
15778 @code{sorted-lengths} list is smaller than the current value of the
15779 top of the range.  If it is, the function increments the counter and
15780 tests the next value from the @code{sorted-lengths} list.
15782 @need 1250
15783 The inner loop looks like this:
15785 @smallexample
15786 @group
15787 (while @var{length-element-smaller-than-top-of-range}
15788   (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15789   (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15790 @end group
15791 @end smallexample
15793 The outer loop must start with the lowest value of the
15794 @code{top-of-ranges} list, and then be set to each of the succeeding
15795 higher values in turn.  This can be done with a loop like this:
15797 @smallexample
15798 @group
15799 (while top-of-ranges
15800   @var{body-of-loop}@dots{}
15801   (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges)))
15802 @end group
15803 @end smallexample
15805 @need 1200
15806 Put together, the two loops look like this:
15808 @smallexample
15809 @group
15810 (while top-of-ranges
15812   ;; @r{Count the number of elements within the current range.}
15813   (while @var{length-element-smaller-than-top-of-range}
15814     (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15815     (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15817   ;; @r{Move to next range.}
15818   (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges)))
15819 @end group
15820 @end smallexample
15822 In addition, in each circuit of the outer loop, Emacs should record
15823 the number of definitions within that range (the value of
15824 @code{number-within-range}) in a list.  We can use @code{cons} for
15825 this purpose.  (@xref{cons, , @code{cons}}.)
15827 The @code{cons} function works fine, except that the list it
15828 constructs will contain the number of definitions for the highest
15829 range at its beginning and the number of definitions for the lowest
15830 range at its end.  This is because @code{cons} attaches new elements
15831 of the list to the beginning of the list, and since the two loops are
15832 working their way through the lengths' list from the lower end first,
15833 the @code{defuns-per-range-list} will end up largest number first.
15834 But we will want to print our graph with smallest values first and the
15835 larger later.  The solution is to reverse the order of the
15836 @code{defuns-per-range-list}.  We can do this using the
15837 @code{nreverse} function, which reverses the order of a list.
15838 @findex nreverse
15840 @need 800
15841 For example,
15843 @smallexample
15844 (nreverse '(1 2 3 4))
15845 @end smallexample
15847 @need 800
15848 @noindent
15849 produces:
15851 @smallexample
15852 (4 3 2 1)
15853 @end smallexample
15855 Note that the @code{nreverse} function is ``destructive''---that is,
15856 it changes the list to which it is applied; this contrasts with the
15857 @code{car} and @code{cdr} functions, which are non-destructive.  In
15858 this case, we do not want the original @code{defuns-per-range-list},
15859 so it does not matter that it is destroyed.  (The @code{reverse}
15860 function provides a reversed copy of a list, leaving the original list
15861 as is.)
15862 @findex reverse
15864 @need 1250
15865 Put all together, the @code{defuns-per-range} looks like this:
15867 @smallexample
15868 @group
15869 (defun defuns-per-range (sorted-lengths top-of-ranges)
15870   "SORTED-LENGTHS defuns in each TOP-OF-RANGES range."
15871   (let ((top-of-range (car top-of-ranges))
15872         (number-within-range 0)
15873         defuns-per-range-list)
15874 @end group
15876 @group
15877     ;; @r{Outer loop.}
15878     (while top-of-ranges
15879 @end group
15881 @group
15882       ;; @r{Inner loop.}
15883       (while (and
15884               ;; @r{Need number for numeric test.}
15885               (car sorted-lengths)
15886               (< (car sorted-lengths) top-of-range))
15887 @end group
15889 @group
15890         ;; @r{Count number of definitions within current range.}
15891         (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15892         (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15894       ;; @r{Exit inner loop but remain within outer loop.}
15895 @end group
15897 @group
15898       (setq defuns-per-range-list
15899             (cons number-within-range defuns-per-range-list))
15900       (setq number-within-range 0)      ; @r{Reset count to zero.}
15901 @end group
15903 @group
15904       ;; @r{Move to next range.}
15905       (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges))
15906       ;; @r{Specify next top of range value.}
15907       (setq top-of-range (car top-of-ranges)))
15908 @end group
15910 @group
15911     ;; @r{Exit outer loop and count the number of defuns larger than}
15912     ;; @r{  the largest top-of-range value.}
15913     (setq defuns-per-range-list
15914           (cons
15915            (length sorted-lengths)
15916            defuns-per-range-list))
15917 @end group
15919 @group
15920     ;; @r{Return a list of the number of definitions within each range,}
15921     ;; @r{  smallest to largest.}
15922     (nreverse defuns-per-range-list)))
15923 @end group
15924 @end smallexample
15926 @need 1200
15927 @noindent
15928 The function is straightforward except for one subtle feature.  The
15929 true-or-false test of the inner loop looks like this:
15931 @smallexample
15932 @group
15933 (and (car sorted-lengths)
15934      (< (car sorted-lengths) top-of-range))
15935 @end group
15936 @end smallexample
15938 @need 800
15939 @noindent
15940 instead of like this:
15942 @smallexample
15943 (< (car sorted-lengths) top-of-range)
15944 @end smallexample
15946 The purpose of the test is to determine whether the first item in the
15947 @code{sorted-lengths} list is less than the value of the top of the
15948 range.
15950 The simple version of the test works fine unless the
15951 @code{sorted-lengths} list has a @code{nil} value.  In that case, the
15952 @code{(car sorted-lengths)} expression function returns
15953 @code{nil}.  The @code{<} function cannot compare a number to
15954 @code{nil}, which is an empty list, so Emacs signals an error and
15955 stops the function from attempting to continue to execute.
15957 The @code{sorted-lengths} list always becomes @code{nil} when the
15958 counter reaches the end of the list.  This means that any attempt to
15959 use the @code{defuns-per-range} function with the simple version of
15960 the test will fail.
15962 We solve the problem by using the @code{(car sorted-lengths)}
15963 expression in conjunction with the @code{and} expression.  The
15964 @code{(car sorted-lengths)} expression returns a non-@code{nil}
15965 value so long as the list has at least one number within it, but
15966 returns @code{nil} if the list is empty.  The @code{and} expression
15967 first evaluates the @code{(car sorted-lengths)} expression, and
15968 if it is @code{nil}, returns false @emph{without} evaluating the
15969 @code{<} expression.  But if the @code{(car sorted-lengths)}
15970 expression returns a non-@code{nil} value, the @code{and} expression
15971 evaluates the @code{<} expression, and returns that value as the value
15972 of the @code{and} expression.
15974 @c colon in printed section title causes problem in Info cross reference
15975 This way, we avoid an error.
15976 @iftex
15977 @noindent
15978 (For information about @code{and}, see
15979 @ref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}.)
15980 @end iftex
15981 @ifinfo
15982 @noindent
15983 (@xref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}, for
15984 information about @code{and}.)
15985 @end ifinfo
15987 Here is a short test of the @code{defuns-per-range} function.  First,
15988 evaluate the expression that binds (a shortened)
15989 @code{top-of-ranges} list to the list of values, then evaluate the
15990 expression for binding the @code{sorted-lengths} list, and then
15991 evaluate the @code{defuns-per-range} function.
15993 @smallexample
15994 @group
15995 ;; @r{(Shorter list than we will use later.)}
15996 (setq top-of-ranges
15997  '(110 120 130 140 150
15998    160 170 180 190 200))
16000 (setq sorted-lengths
16001       '(85 86 110 116 122 129 154 176 179 200 265 300 300))
16003 (defuns-per-range sorted-lengths top-of-ranges)
16004 @end group
16005 @end smallexample
16007 @need 800
16008 @noindent
16009 The list returned looks like this:
16011 @smallexample
16012 (2 2 2 0 0 1 0 2 0 0 4)
16013 @end smallexample
16015 @noindent
16016 Indeed, there are two elements of the @code{sorted-lengths} list
16017 smaller than 110, two elements between 110 and 119, two elements
16018 between 120 and 129, and so on.  There are four elements with a value
16019 of 200 or larger.
16021 @c The next step is to turn this numbers' list into a graph.
16022 @node Readying a Graph
16023 @chapter Readying a Graph
16024 @cindex Readying a graph
16025 @cindex Graph prototype
16026 @cindex Prototype graph
16027 @cindex Body of graph
16029 Our goal is to construct a graph showing the numbers of function
16030 definitions of various lengths in the Emacs lisp sources.
16032 As a practical matter, if you were creating a graph, you would
16033 probably use a program such as @code{gnuplot} to do the job.
16034 (@code{gnuplot} is nicely integrated into GNU Emacs.)  In this case,
16035 however, we create one from scratch, and in the process we will
16036 re-acquaint ourselves with some of what we learned before and learn
16037 more.
16039 In this chapter, we will first write a simple graph printing function.
16040 This first definition will be a @dfn{prototype}, a rapidly written
16041 function that enables us to reconnoiter this unknown graph-making
16042 territory.  We will discover dragons, or find that they are myth.
16043 After scouting the terrain, we will feel more confident and enhance
16044 the function to label the axes automatically.
16046 @menu
16047 * Columns of a graph::
16048 * graph-body-print::            How to print the body of a graph.
16049 * recursive-graph-body-print::
16050 * Printed Axes::
16051 * Line Graph Exercise::
16052 @end menu
16054 @ifnottex
16055 @node Columns of a graph
16056 @unnumberedsec Printing the Columns of a Graph
16057 @end ifnottex
16059 Since Emacs is designed to be flexible and work with all kinds of
16060 terminals, including character-only terminals, the graph will need to
16061 be made from one of the `typewriter' symbols.  An asterisk will do; as
16062 we enhance the graph-printing function, we can make the choice of
16063 symbol a user option.
16065 We can call this function @code{graph-body-print}; it will take a
16066 @code{numbers-list} as its only argument.  At this stage, we will not
16067 label the graph, but only print its body.
16069 The @code{graph-body-print} function inserts a vertical column of
16070 asterisks for each element in the @code{numbers-list}.  The height of
16071 each line is determined by the value of that element of the
16072 @code{numbers-list}.
16074 Inserting columns is a repetitive act; that means that this function can
16075 be written either with a @code{while} loop or recursively.
16077 Our first challenge is to discover how to print a column of asterisks.
16078 Usually, in Emacs, we print characters onto a screen horizontally,
16079 line by line, by typing.  We have two routes we can follow: write our
16080 own column-insertion function or discover whether one exists in Emacs.
16082 To see whether there is one in Emacs, we can use the @kbd{M-x apropos}
16083 command.  This command is like the @kbd{C-h a} (@code{command-apropos})
16084 command, except that the latter finds only those functions that are
16085 commands.  The @kbd{M-x apropos} command lists all symbols that match
16086 a regular expression, including functions that are not interactive.
16087 @findex apropos
16089 What we want to look for is some command that prints or inserts
16090 columns.  Very likely, the name of the function will contain either
16091 the word `print' or the word `insert' or the word `column'.
16092 Therefore, we can simply type @kbd{M-x apropos RET
16093 print\|insert\|column RET} and look at the result.  On my system, this
16094 command once too takes quite some time, and then produced a list of 79
16095 functions and variables.  Now it does not take much time at all and
16096 produces a list of 211 functions and variables.  Scanning down the
16097 list, the only function that looks as if it might do the job is
16098 @code{insert-rectangle}.
16100 @need 1200
16101 Indeed, this is the function we want; its documentation says:
16103 @smallexample
16104 @group
16105 insert-rectangle:
16106 Insert text of RECTANGLE with upper left corner at point.
16107 RECTANGLE's first line is inserted at point,
16108 its second line is inserted at a point vertically under point, etc.
16109 RECTANGLE should be a list of strings.
16110 After this command, the mark is at the upper left corner
16111 and point is at the lower right corner.
16112 @end group
16113 @end smallexample
16115 We can run a quick test, to make sure it does what we expect of it.
16117 Here is the result of placing the cursor after the
16118 @code{insert-rectangle} expression and typing @kbd{C-u C-x C-e}
16119 (@code{eval-last-sexp}).  The function inserts the strings
16120 @samp{"first"}, @samp{"second"}, and @samp{"third"} at and below
16121 point.  Also the function returns @code{nil}.
16123 @smallexample
16124 @group
16125 (insert-rectangle '("first" "second" "third"))first
16126                                               second
16127                                               thirdnil
16128 @end group
16129 @end smallexample
16131 @noindent
16132 Of course, we won't be inserting the text of the
16133 @code{insert-rectangle} expression itself into the buffer in which we
16134 are making the graph, but will call the function from our program.  We
16135 shall, however, have to make sure that point is in the buffer at the
16136 place where the @code{insert-rectangle} function will insert its
16137 column of strings.
16139 If you are reading this in Info, you can see how this works by
16140 switching to another buffer, such as the @file{*scratch*} buffer,
16141 placing point somewhere in the buffer, typing @kbd{M-:}, typing the
16142 @code{insert-rectangle} expression into the minibuffer at the prompt,
16143 and then typing @key{RET}.  This causes Emacs to evaluate the
16144 expression in the minibuffer, but to use as the value of point the
16145 position of point in the @file{*scratch*} buffer.  (@kbd{M-:}  is the
16146 keybinding for @code{eval-expression}. Also, @code{nil} does not
16147 appear in the @file{*scratch*} buffer since the expression is
16148 evaluated in the minibuffer.)
16150 We find when we do this that point ends up at the end of the last
16151 inserted line---that is to say, this function moves point as a
16152 side-effect.  If we were to repeat the command, with point at this
16153 position, the next insertion would be below and to the right of the
16154 previous insertion.  We don't want this!  If we are going to make a
16155 bar graph, the columns need to be beside each other.
16157 So we discover that each cycle of the column-inserting @code{while}
16158 loop must reposition point to the place we want it, and that place
16159 will be at the top, not the bottom, of the column.  Moreover, we
16160 remember that when we print a graph, we do not expect all the columns
16161 to be the same height.  This means that the top of each column may be
16162 at a different height from the previous one.  We cannot simply
16163 reposition point to the same line each time, but moved over to the
16164 right---or perhaps we can@dots{}
16166 We are planning to make the columns of the bar graph out of asterisks.
16167 The number of asterisks in the column is the number specified by the
16168 current element of the @code{numbers-list}.  We need to construct a
16169 list of asterisks of the right length for each call to
16170 @code{insert-rectangle}.  If this list consists solely of the requisite
16171 number of asterisks, then we will have position point the right number
16172 of lines above the base for the graph to print correctly.  This could
16173 be difficult.
16175 Alternatively, if we can figure out some way to pass
16176 @code{insert-rectangle} a list of the same length each time, then we
16177 can place point on the same line each time, but move it over one
16178 column to the right for each new column.  If we do this, however, some
16179 of the entries in the list passed to @code{insert-rectangle} must be
16180 blanks rather than asterisks.  For example, if the maximum height of
16181 the graph is 5, but the height of the column is 3, then
16182 @code{insert-rectangle} requires an argument that looks like this:
16184 @smallexample
16185 (" " " " "*" "*" "*")
16186 @end smallexample
16188 This last proposal is not so difficult, so long as we can determine
16189 the column height.  There are two ways for us to specify the column
16190 height: we can arbitrarily state what it will be, which would work
16191 fine for graphs of that height; or we can search through the list of
16192 numbers and use the maximum height of the list as the maximum height
16193 of the graph.  If the latter operation were difficult, then the former
16194 procedure would be easiest, but there is a function built into Emacs
16195 that determines the maximum of its arguments.  We can use that
16196 function.  The function is called @code{max} and it returns the
16197 largest of all its arguments, which must be numbers.  Thus, for
16198 example,
16200 @smallexample
16201 (max  3 4 6 5 7 3)
16202 @end smallexample
16204 @noindent
16205 returns 7.  (A corresponding function called @code{min} returns the
16206 smallest of all its arguments.)
16207 @findex max
16208 @findex min
16210 However, we cannot simply call @code{max} on the @code{numbers-list};
16211 the @code{max} function expects numbers as its argument, not a list of
16212 numbers.  Thus, the following expression,
16214 @smallexample
16215 (max  '(3 4 6 5 7 3))
16216 @end smallexample
16218 @need 800
16219 @noindent
16220 produces the following error message;
16222 @smallexample
16223 Wrong type of argument:  number-or-marker-p, (3 4 6 5 7 3)
16224 @end smallexample
16226 @findex apply
16227 We need a function that passes a list of arguments to a function.
16228 This function is @code{apply}.  This function `applies' its first
16229 argument (a function) to its remaining arguments, the last of which
16230 may be a list.
16232 @need 1250
16233 For example,
16235 @smallexample
16236 (apply 'max 3 4 7 3 '(4 8 5))
16237 @end smallexample
16239 @noindent
16240 returns 8.
16242 (Incidentally, I don't know how you would learn of this function
16243 without a book such as this.  It is possible to discover other
16244 functions, like @code{search-forward} or @code{insert-rectangle}, by
16245 guessing at a part of their names and then using @code{apropos}.  Even
16246 though its base in metaphor is clear---`apply' its first argument to
16247 the rest---I doubt a novice would come up with that particular word
16248 when using @code{apropos} or other aid.  Of course, I could be wrong;
16249 after all, the function was first named by someone who had to invent
16250 it.)
16252 The second and subsequent arguments to @code{apply} are optional, so
16253 we can use @code{apply} to call a function and pass the elements of a
16254 list to it, like this, which also returns 8:
16256 @smallexample
16257 (apply 'max '(4 8 5))
16258 @end smallexample
16260 This latter way is how we will use @code{apply}.  The
16261 @code{recursive-lengths-list-many-files} function returns a numbers'
16262 list to which we can apply @code{max} (we could also apply @code{max} to
16263 the sorted numbers' list; it does not matter whether the list is
16264 sorted or not.)
16266 @need 800
16267 Hence, the operation for finding the maximum height of the graph is this:
16269 @smallexample
16270 (setq max-graph-height (apply 'max numbers-list))
16271 @end smallexample
16273 Now we can return to the question of how to create a list of strings
16274 for a column of the graph.  Told the maximum height of the graph
16275 and the number of asterisks that should appear in the column, the
16276 function should return a list of strings for the
16277 @code{insert-rectangle} command to insert.
16279 Each column is made up of asterisks or blanks.  Since the function is
16280 passed the value of the height of the column and the number of
16281 asterisks in the column, the number of blanks can be found by
16282 subtracting the number of asterisks from the height of the column.
16283 Given the number of blanks and the number of asterisks, two
16284 @code{while} loops can be used to construct the list:
16286 @smallexample
16287 @group
16288 ;;; @r{First version.}
16289 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
16290   "Return list of strings that is one column of a graph."
16291   (let ((insert-list nil)
16292         (number-of-top-blanks
16293          (- max-graph-height actual-height)))
16294 @end group
16296 @group
16297     ;; @r{Fill in asterisks.}
16298     (while (> actual-height 0)
16299       (setq insert-list (cons "*" insert-list))
16300       (setq actual-height (1- actual-height)))
16301 @end group
16303 @group
16304     ;; @r{Fill in blanks.}
16305     (while (> number-of-top-blanks 0)
16306       (setq insert-list (cons " " insert-list))
16307       (setq number-of-top-blanks
16308             (1- number-of-top-blanks)))
16309 @end group
16311 @group
16312     ;; @r{Return whole list.}
16313     insert-list))
16314 @end group
16315 @end smallexample
16317 If you install this function and then evaluate the following
16318 expression you will see that it returns the list as desired:
16320 @smallexample
16321 (column-of-graph 5 3)
16322 @end smallexample
16324 @need 800
16325 @noindent
16326 returns
16328 @smallexample
16329 (" " " " "*" "*" "*")
16330 @end smallexample
16332 As written, @code{column-of-graph} contains a major flaw: the symbols
16333 used for the blank and for the marked entries in the column are
16334 `hard-coded' as a space and asterisk.  This is fine for a prototype,
16335 but you, or another user, may wish to use other symbols.  For example,
16336 in testing the graph function, you many want to use a period in place
16337 of the space, to make sure the point is being repositioned properly
16338 each time the @code{insert-rectangle} function is called; or you might
16339 want to substitute a @samp{+} sign or other symbol for the asterisk.
16340 You might even want to make a graph-column that is more than one
16341 display column wide.  The program should be more flexible.  The way to
16342 do that is to replace the blank and the asterisk with two variables
16343 that we can call @code{graph-blank} and @code{graph-symbol} and define
16344 those variables separately.
16346 Also, the documentation is not well written.  These considerations
16347 lead us to the second version of the function:
16349 @smallexample
16350 @group
16351 (defvar graph-symbol "*"
16352   "String used as symbol in graph, usually an asterisk.")
16353 @end group
16355 @group
16356 (defvar graph-blank " "
16357   "String used as blank in graph, usually a blank space.
16358 graph-blank must be the same number of columns wide
16359 as graph-symbol.")
16360 @end group
16361 @end smallexample
16363 @noindent
16364 (For an explanation of @code{defvar}, see
16365 @ref{defvar, , Initializing a Variable with @code{defvar}}.)
16367 @smallexample
16368 @group
16369 ;;; @r{Second version.}
16370 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
16371   "Return MAX-GRAPH-HEIGHT strings; ACTUAL-HEIGHT are graph-symbols.
16373 @end group
16374 @group
16375 The graph-symbols are contiguous entries at the end
16376 of the list.
16377 The list will be inserted as one column of a graph.
16378 The strings are either graph-blank or graph-symbol."
16379 @end group
16381 @group
16382   (let ((insert-list nil)
16383         (number-of-top-blanks
16384          (- max-graph-height actual-height)))
16385 @end group
16387 @group
16388     ;; @r{Fill in @code{graph-symbols}.}
16389     (while (> actual-height 0)
16390       (setq insert-list (cons graph-symbol insert-list))
16391       (setq actual-height (1- actual-height)))
16392 @end group
16394 @group
16395     ;; @r{Fill in @code{graph-blanks}.}
16396     (while (> number-of-top-blanks 0)
16397       (setq insert-list (cons graph-blank insert-list))
16398       (setq number-of-top-blanks
16399             (1- number-of-top-blanks)))
16401     ;; @r{Return whole list.}
16402     insert-list))
16403 @end group
16404 @end smallexample
16406 If we wished, we could rewrite @code{column-of-graph} a third time to
16407 provide optionally for a line graph as well as for a bar graph.  This
16408 would not be hard to do.  One way to think of a line graph is that it
16409 is no more than a bar graph in which the part of each bar that is
16410 below the top is blank.  To construct a column for a line graph, the
16411 function first constructs a list of blanks that is one shorter than
16412 the value, then it uses @code{cons} to attach a graph symbol to the
16413 list; then it uses @code{cons} again to attach the `top blanks' to
16414 the list.
16416 It is easy to see how to write such a function, but since we don't
16417 need it, we will not do it.  But the job could be done, and if it were
16418 done, it would be done with @code{column-of-graph}.  Even more
16419 important, it is worth noting that few changes would have to be made
16420 anywhere else.  The enhancement, if we ever wish to make it, is
16421 simple.
16423 Now, finally, we come to our first actual graph printing function.
16424 This prints the body of a graph, not the labels for the vertical and
16425 horizontal axes, so we can call this @code{graph-body-print}.
16427 @node graph-body-print
16428 @section The @code{graph-body-print} Function
16429 @findex graph-body-print
16431 After our preparation in the preceding section, the
16432 @code{graph-body-print} function is straightforward.  The function
16433 will print column after column of asterisks and blanks, using the
16434 elements of a numbers' list to specify the number of asterisks in each
16435 column.  This is a repetitive act, which means we can use a
16436 decrementing @code{while} loop or recursive function for the job.  In
16437 this section, we will write the definition using a @code{while} loop.
16439 The @code{column-of-graph} function requires the height of the graph
16440 as an argument, so we should determine and record that as a local variable.
16442 This leads us to the following template for the @code{while} loop
16443 version of this function:
16445 @smallexample
16446 @group
16447 (defun graph-body-print (numbers-list)
16448   "@var{documentation}@dots{}"
16449   (let ((height  @dots{}
16450          @dots{}))
16451 @end group
16453 @group
16454     (while numbers-list
16455       @var{insert-columns-and-reposition-point}
16456       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))))
16457 @end group
16458 @end smallexample
16460 @noindent
16461 We need to fill in the slots of the template.
16463 Clearly, we can use the @code{(apply 'max numbers-list)} expression to
16464 determine the height of the graph.
16466 The @code{while} loop will cycle through the @code{numbers-list} one
16467 element at a time.  As it is shortened by the @code{(setq numbers-list
16468 (cdr numbers-list))} expression, the @sc{car} of each instance of the
16469 list is the value of the argument for @code{column-of-graph}.
16471 At each cycle of the @code{while} loop, the @code{insert-rectangle}
16472 function inserts the list returned by @code{column-of-graph}.  Since
16473 the @code{insert-rectangle} function moves point to the lower right of
16474 the inserted rectangle, we need to save the location of point at the
16475 time the rectangle is inserted, move back to that position after the
16476 rectangle is inserted, and then move horizontally to the next place
16477 from which @code{insert-rectangle} is called.
16479 If the inserted columns are one character wide, as they will be if
16480 single blanks and asterisks are used, the repositioning command is
16481 simply @code{(forward-char 1)}; however, the width of a column may be
16482 greater than one.  This means that the repositioning command should be
16483 written @code{(forward-char symbol-width)}.  The @code{symbol-width}
16484 itself is the length of a @code{graph-blank} and can be found using
16485 the expression @code{(length graph-blank)}.  The best place to bind
16486 the @code{symbol-width} variable to the value of the width of graph
16487 column is in the varlist of the @code{let} expression.
16489 @need 1250
16490 These considerations lead to the following function definition:
16492 @smallexample
16493 @group
16494 (defun graph-body-print (numbers-list)
16495   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
16496 The numbers-list consists of the Y-axis values."
16498   (let ((height (apply 'max numbers-list))
16499         (symbol-width (length graph-blank))
16500         from-position)
16501 @end group
16503 @group
16504     (while numbers-list
16505       (setq from-position (point))
16506       (insert-rectangle
16507        (column-of-graph height (car numbers-list)))
16508       (goto-char from-position)
16509       (forward-char symbol-width)
16510 @end group
16511 @group
16512       ;; @r{Draw graph column by column.}
16513       (sit-for 0)
16514       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
16515 @end group
16516 @group
16517     ;; @r{Place point for X axis labels.}
16518     (forward-line height)
16519     (insert "\n")
16521 @end group
16522 @end smallexample
16524 @noindent
16525 The one unexpected expression in this function is the
16526 @w{@code{(sit-for 0)}} expression in the @code{while} loop.  This
16527 expression makes the graph printing operation more interesting to
16528 watch than it would be otherwise.  The expression causes Emacs to
16529 `sit' or do nothing for a zero length of time and then redraw the
16530 screen.  Placed here, it causes Emacs to redraw the screen column by
16531 column.  Without it, Emacs would not redraw the screen until the
16532 function exits.
16534 We can test @code{graph-body-print} with a short list of numbers.
16536 @enumerate
16537 @item
16538 Install @code{graph-symbol}, @code{graph-blank},
16539 @code{column-of-graph}, which are in
16540 @iftex
16541 @ref{Readying a Graph, , Readying a Graph},
16542 @end iftex
16543 @ifinfo
16544 @ref{Columns of a graph},
16545 @end ifinfo
16546 and @code{graph-body-print}.
16548 @need 800
16549 @item
16550 Copy the following expression:
16552 @smallexample
16553 (graph-body-print '(1 2 3 4 6 4 3 5 7 6 5 2 3))
16554 @end smallexample
16556 @item
16557 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
16558 want the graph to start.
16560 @item
16561 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
16563 @item
16564 Yank the @code{graph-body-print} expression into the minibuffer
16565 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
16567 @item
16568 Press @key{RET} to evaluate the @code{graph-body-print} expression.
16569 @end enumerate
16571 @need 800
16572 Emacs will print a graph like this:
16574 @smallexample
16575 @group
16576                     *
16577                 *   **
16578                 *  ****
16579                *** ****
16580               ********* *
16581              ************
16582             *************
16583 @end group
16584 @end smallexample
16586 @node recursive-graph-body-print
16587 @section The @code{recursive-graph-body-print} Function
16588 @findex recursive-graph-body-print
16590 The @code{graph-body-print} function may also be written recursively.
16591 The recursive solution is divided into two parts: an outside `wrapper'
16592 that uses a @code{let} expression to determine the values of several
16593 variables that need only be found once, such as the maximum height of
16594 the graph, and an inside function that is called recursively to print
16595 the graph.
16597 @need 1250
16598 The `wrapper' is uncomplicated:
16600 @smallexample
16601 @group
16602 (defun recursive-graph-body-print (numbers-list)
16603   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
16604 The numbers-list consists of the Y-axis values."
16605   (let ((height (apply 'max numbers-list))
16606         (symbol-width (length graph-blank))
16607         from-position)
16608     (recursive-graph-body-print-internal
16609      numbers-list
16610      height
16611      symbol-width)))
16612 @end group
16613 @end smallexample
16615 The recursive function is a little more difficult.  It has four parts:
16616 the `do-again-test', the printing code, the recursive call, and the
16617 `next-step-expression'.  The `do-again-test' is a @code{when}
16618 expression that determines whether the @code{numbers-list} contains
16619 any remaining elements; if it does, the function prints one column of
16620 the graph using the printing code and calls itself again.  The
16621 function calls itself again according to the value produced by the
16622 `next-step-expression' which causes the call to act on a shorter
16623 version of the @code{numbers-list}.
16625 @smallexample
16626 @group
16627 (defun recursive-graph-body-print-internal
16628   (numbers-list height symbol-width)
16629   "Print a bar graph.
16630 Used within recursive-graph-body-print function."
16631 @end group
16633 @group
16634   (when numbers-list
16635         (setq from-position (point))
16636         (insert-rectangle
16637          (column-of-graph height (car numbers-list)))
16638 @end group
16639 @group
16640         (goto-char from-position)
16641         (forward-char symbol-width)
16642         (sit-for 0)     ; @r{Draw graph column by column.}
16643         (recursive-graph-body-print-internal
16644          (cdr numbers-list) height symbol-width)))
16645 @end group
16646 @end smallexample
16648 @need 1250
16649 After installation, this expression can be tested; here is a sample:
16651 @smallexample
16652 (recursive-graph-body-print '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1))
16653 @end smallexample
16655 @need 800
16656 Here is what @code{recursive-graph-body-print} produces:
16658 @smallexample
16659 @group
16660                 *
16661                **   *
16662               ****  *
16663               **** ***
16664             * *********
16665             ************
16666             *************
16667 @end group
16668 @end smallexample
16670 Either of these two functions, @code{graph-body-print} or
16671 @code{recursive-graph-body-print}, create the body of a graph.
16673 @node Printed Axes
16674 @section Need for Printed Axes
16676 A graph needs printed axes, so you can orient yourself.  For a do-once
16677 project, it may be reasonable to draw the axes by hand using Emacs's
16678 Picture mode; but a graph drawing function may be used more than once.
16680 For this reason, I have written enhancements to the basic
16681 @code{print-graph-body} function that automatically print labels for
16682 the horizontal and vertical axes.  Since the label printing functions
16683 do not contain much new material, I have placed their description in
16684 an appendix.  @xref{Full Graph, , A Graph with Labeled Axes}.
16686 @node Line Graph Exercise
16687 @section Exercise
16689 Write a line graph version of the graph printing functions.
16691 @node Emacs Initialization
16692 @chapter Your @file{.emacs} File
16693 @cindex @file{.emacs} file
16694 @cindex Customizing your @file{.emacs} file
16695 @cindex Initialization file
16697 ``You don't have to like Emacs to like it''---this seemingly
16698 paradoxical statement is the secret of GNU Emacs.  The plain, `out of
16699 the box' Emacs is a generic tool.  Most people who use it, customize
16700 it to suit themselves.
16702 GNU Emacs is mostly written in Emacs Lisp; this means that by writing
16703 expressions in Emacs Lisp you can change or extend Emacs.
16705 @menu
16706 * Default Configuration::
16707 * Site-wide Init::              You can write site-wide init files.
16708 * defcustom::                   Emacs will write code for you.
16709 * Beginning init File::         How to write a @file{.emacs} init file.
16710 * Text and Auto-fill::          Automatically wrap lines.
16711 * Mail Aliases::                Use abbreviations for email addresses.
16712 * Indent Tabs Mode::            Don't use tabs with @TeX{}
16713 * Keybindings::                 Create some personal keybindings.
16714 * Keymaps::                     More about key binding.
16715 * Loading Files::               Load (i.e., evaluate) files automatically.
16716 * Autoload::                    Make functions available.
16717 * Simple Extension::            Define a function; bind it to a key.
16718 * X11 Colors::                  Colors in X.
16719 * Miscellaneous::
16720 * Mode Line::                   How to customize your mode line.
16721 @end menu
16723 @ifnottex
16724 @node Default Configuration
16725 @unnumberedsec Emacs's Default Configuration
16726 @end ifnottex
16728 There are those who appreciate Emacs's default configuration.  After
16729 all, Emacs starts you in C mode when you edit a C file, starts you in
16730 Fortran mode when you edit a Fortran file, and starts you in
16731 Fundamental mode when you edit an unadorned file.  This all makes
16732 sense, if you do not know who is going to use Emacs.  Who knows what a
16733 person hopes to do with an unadorned file?  Fundamental mode is the
16734 right default for such a file, just as C mode is the right default for
16735 editing C code.  (Enough programming languages have syntaxes
16736 that enable them to share or nearly share features, so C mode is
16737 now provided by CC mode, the `C Collection'.)
16739 But when you do know who is going to use Emacs---you,
16740 yourself---then it makes sense to customize Emacs.
16742 For example, I seldom want Fundamental mode when I edit an
16743 otherwise undistinguished file; I want Text mode.  This is why I
16744 customize Emacs: so it suits me.
16746 You can customize and extend Emacs by writing or adapting a
16747 @file{~/.emacs} file.  This is your personal initialization file; its
16748 contents, written in Emacs Lisp, tell Emacs what to do.@footnote{You
16749 may also add @file{.el} to @file{~/.emacs} and call it a
16750 @file{~/.emacs.el} file.  In the past, you were forbidden to type the
16751 extra keystrokes that the name @file{~/.emacs.el} requires, but now
16752 you may.  The new format is consistent with the Emacs Lisp file
16753 naming conventions; the old format saves typing.}
16755 A @file{~/.emacs} file contains Emacs Lisp code.  You can write this
16756 code yourself; or you can use Emacs's @code{customize} feature to write
16757 the code for you.  You can combine your own expressions and
16758 auto-written Customize expressions in your @file{.emacs} file.
16760 (I myself prefer to write my own expressions, except for those,
16761 particularly fonts, that I find easier to manipulate using the
16762 @code{customize} command.  I combine the two methods.)
16764 Most of this chapter is about writing expressions yourself.  It
16765 describes a simple @file{.emacs} file; for more information, see
16766 @ref{Init File, , The Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}, and
16767 @ref{Init File, , The Init File, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
16768 Manual}.
16770 @node Site-wide Init
16771 @section Site-wide Initialization Files
16773 @cindex @file{default.el} init file
16774 @cindex @file{site-init.el} init file
16775 @cindex @file{site-load.el} init file
16776 In addition to your personal initialization file, Emacs automatically
16777 loads various site-wide initialization files, if they exist.  These
16778 have the same form as your @file{.emacs} file, but are loaded by
16779 everyone.
16781 Two site-wide initialization files, @file{site-load.el} and
16782 @file{site-init.el}, are loaded into Emacs and then `dumped' if a
16783 `dumped' version of Emacs is created, as is most common.  (Dumped
16784 copies of Emacs load more quickly.  However, once a file is loaded and
16785 dumped, a change to it does not lead to a change in Emacs unless you
16786 load it yourself or re-dump Emacs.  @xref{Building Emacs, , Building
16787 Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, and the
16788 @file{INSTALL} file.)
16790 Three other site-wide initialization files are loaded automatically
16791 each time you start Emacs, if they exist.  These are
16792 @file{site-start.el}, which is loaded @emph{before} your @file{.emacs}
16793 file, and @file{default.el}, and the terminal type file, which are both
16794 loaded @emph{after} your @file{.emacs} file.
16796 Settings and definitions in your @file{.emacs} file will overwrite
16797 conflicting settings and definitions in a @file{site-start.el} file,
16798 if it exists; but the settings and definitions in a @file{default.el}
16799 or terminal type file will overwrite those in your @file{.emacs} file.
16800 (You can prevent interference from a terminal type file by setting
16801 @code{term-file-prefix} to @code{nil}.  @xref{Simple Extension, , A
16802 Simple Extension}.)
16804 @c Rewritten to avoid overfull hbox.
16805 The @file{INSTALL} file that comes in the distribution contains
16806 descriptions of the @file{site-init.el} and @file{site-load.el} files.
16808 The @file{loadup.el}, @file{startup.el}, and @file{loaddefs.el} files
16809 control loading.  These files are in the @file{lisp} directory of the
16810 Emacs distribution and are worth perusing.
16812 The @file{loaddefs.el} file contains a good many suggestions as to
16813 what to put into your own @file{.emacs} file, or into a site-wide
16814 initialization file.
16816 @node defcustom
16817 @section Specifying Variables using @code{defcustom}
16818 @findex defcustom
16820 You can specify variables using @code{defcustom} so that you and
16821 others can then use Emacs's @code{customize} feature to set their
16822 values.  (You cannot use @code{customize} to write function
16823 definitions; but you can write @code{defuns} in your @file{.emacs}
16824 file.  Indeed, you can write any Lisp expression in your @file{.emacs}
16825 file.)
16827 The @code{customize} feature depends on the @code{defcustom} macro.
16828 Although you can use @code{defvar} or @code{setq} for variables that
16829 users set, the @code{defcustom} macro is designed for the job.
16831 You can use your knowledge of @code{defvar} for writing the
16832 first three arguments for @code{defcustom}.  The first argument to
16833 @code{defcustom} is the name of the variable.  The second argument is
16834 the variable's initial value, if any; and this value is set only if
16835 the value has not already been set.  The third argument is the
16836 documentation.
16838 The fourth and subsequent arguments to @code{defcustom} specify types
16839 and options; these are not featured in @code{defvar}.  (These
16840 arguments are optional.)
16842 Each of these arguments consists of a keyword followed by a value.
16843 Each keyword starts with the colon character @samp{:}.
16845 @need 1250
16846 For example, the customizable user option variable
16847 @code{text-mode-hook} looks like this:
16849 @smallexample
16850 @group
16851 (defcustom text-mode-hook nil
16852   "Normal hook run when entering Text mode and many related modes."
16853   :type 'hook
16854   :options '(turn-on-auto-fill flyspell-mode)
16855   :group 'wp)
16856 @end group
16857 @end smallexample
16859 @noindent
16860 The name of the variable is @code{text-mode-hook}; it has no default
16861 value; and its documentation string tells you what it does.
16863 The @code{:type} keyword tells Emacs the kind of data to which
16864 @code{text-mode-hook} should be set and how to display the value in a
16865 Customization buffer.
16867 The @code{:options} keyword specifies a suggested list of values for
16868 the variable.  Usually, @code{:options} applies to a hook.
16869 The list is only a suggestion; it is not exclusive; a person who sets
16870 the variable may set it to other values; the list shown following the
16871 @code{:options} keyword is intended to offer convenient choices to a
16872 user.
16874 Finally, the @code{:group} keyword tells the Emacs Customization
16875 command in which group the variable is located.  This tells where to
16876 find it.
16878 The @code{defcustom} macro recognizes more than a dozen keywords.
16879 For more information, see @ref{Customization, , Writing Customization
16880 Definitions, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
16882 Consider @code{text-mode-hook} as an example.
16884 There are two ways to customize this variable.  You can use the
16885 customization command or write the appropriate expressions yourself.
16887 @need 800
16888 Using the customization command,  you can type:
16890 @smallexample
16891 M-x customize
16892 @end smallexample
16894 @noindent
16895 and find that the group for editing files of data is called `data'.
16896 Enter that group.  Text Mode Hook is the first member.  You can click
16897 on its various options, such as @code{turn-on-auto-fill}, to set the
16898 values.  After you click on the button to
16900 @smallexample
16901 Save for Future Sessions
16902 @end smallexample
16904 @noindent
16905 Emacs will write an expression into your @file{.emacs} file.
16906 It will look like this:
16908 @smallexample
16909 @group
16910 (custom-set-variables
16911   ;; custom-set-variables was added by Custom.
16912   ;; If you edit it by hand, you could mess it up, so be careful.
16913   ;; Your init file should contain only one such instance.
16914   ;; If there is more than one, they won't work right.
16915  '(text-mode-hook (quote (turn-on-auto-fill text-mode-hook-identify))))
16916 @end group
16917 @end smallexample
16919 @noindent
16920 (The @code{text-mode-hook-identify} function tells
16921 @code{toggle-text-mode-auto-fill} which buffers are in Text mode.
16922 It comes on automatically.)
16924 The @code{custom-set-variables} function works somewhat differently
16925 than a @code{setq}.  While I have never learned the differences, I
16926 modify the @code{custom-set-variables} expressions in my @file{.emacs}
16927 file by hand:  I make the changes in what appears to me to be a
16928 reasonable manner and have not had any problems.  Others prefer to use
16929 the Customization command and let Emacs do the work for them.
16931 Another @code{custom-set-@dots{}} function is @code{custom-set-faces}.
16932 This function sets the various font faces.  Over time, I have set a
16933 considerable number of faces.  Some of the time, I re-set them using
16934 @code{customize}; other times, I simply edit the
16935 @code{custom-set-faces} expression in my @file{.emacs} file itself.
16937 The second way to customize your @code{text-mode-hook} is to set it
16938 yourself in your @file{.emacs} file using code that has nothing to do
16939 with the @code{custom-set-@dots{}} functions.
16941 @need 800
16942 When you do this, and later use @code{customize}, you will see a
16943 message that says
16945 @smallexample
16946 CHANGED outside Customize; operating on it here may be unreliable.
16947 @end smallexample
16949 @need 800
16950 This message is only a warning.  If you click on the button to
16952 @smallexample
16953 Save for Future Sessions
16954 @end smallexample
16956 @noindent
16957 Emacs will write a @code{custom-set-@dots{}} expression near the end
16958 of your @file{.emacs} file that will be evaluated after your
16959 hand-written expression.  It will, therefore, overrule your
16960 hand-written expression.  No harm will be done.  When you do this,
16961 however, be careful to remember which expression is active; if you
16962 forget, you may confuse yourself.
16964 So long as you remember where the values are set, you will have no
16965 trouble.  In any event, the values are always set in your
16966 initialization file, which is usually called @file{.emacs}.
16968 I myself use @code{customize} for hardly anything.  Mostly, I write
16969 expressions myself.
16971 @findex defsubst
16972 @findex defconst
16973 Incidentally, to be more complete concerning defines:  @code{defsubst}
16974 defines an inline function.  The syntax is just like that of
16975 @code{defun}.  @code{defconst} defines a symbol as a constant.  The
16976 intent is that neither programs nor users should ever change a value
16977 set by @code{defconst}.  (You can change it; the value set is a
16978 variable; but please do not.)
16980 @node Beginning init File
16981 @section Beginning a @file{.emacs} File
16982 @cindex @file{.emacs} file, beginning of
16984 When you start Emacs, it loads your @file{.emacs} file unless you tell
16985 it not to by specifying @samp{-q} on the command line.  (The
16986 @code{emacs -q} command gives you a plain, out-of-the-box Emacs.)
16988 A @file{.emacs} file contains Lisp expressions.  Often, these are no
16989 more than expressions to set values; sometimes they are function
16990 definitions.
16992 @xref{Init File, , The Init File @file{~/.emacs}, emacs, The GNU Emacs
16993 Manual}, for a short description of initialization files.
16995 This chapter goes over some of the same ground, but is a walk among
16996 extracts from a complete, long-used @file{.emacs} file---my own.
16998 The first part of the file consists of comments: reminders to myself.
16999 By now, of course, I remember these things, but when I started, I did
17000 not.
17002 @need 1200
17003 @smallexample
17004 @group
17005 ;;;; Bob's .emacs file
17006 ; Robert J. Chassell
17007 ; 26 September 1985
17008 @end group
17009 @end smallexample
17011 @noindent
17012 Look at that date!  I started this file a long time ago.  I have been
17013 adding to it ever since.
17015 @smallexample
17016 @group
17017 ; Each section in this file is introduced by a
17018 ; line beginning with four semicolons; and each
17019 ; entry is introduced by a line beginning with
17020 ; three semicolons.
17021 @end group
17022 @end smallexample
17024 @noindent
17025 This describes the usual conventions for comments in Emacs Lisp.
17026 Everything on a line that follows a semicolon is a comment.  Two,
17027 three, and four semicolons are used as subsection and section markers.
17028 (@xref{Comments, ,, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for
17029 more about comments.)
17031 @smallexample
17032 @group
17033 ;;;; The Help Key
17034 ; Control-h is the help key;
17035 ; after typing control-h, type a letter to
17036 ; indicate the subject about which you want help.
17037 ; For an explanation of the help facility,
17038 ; type control-h two times in a row.
17039 @end group
17040 @end smallexample
17042 @noindent
17043 Just remember: type @kbd{C-h} two times for help.
17045 @smallexample
17046 @group
17047 ; To find out about any mode, type control-h m
17048 ; while in that mode.  For example, to find out
17049 ; about mail mode, enter mail mode and then type
17050 ; control-h m.
17051 @end group
17052 @end smallexample
17054 @noindent
17055 `Mode help', as I call this, is very helpful.  Usually, it tells you
17056 all you need to know.
17058 Of course, you don't need to include comments like these in your
17059 @file{.emacs} file.  I included them in mine because I kept forgetting
17060 about Mode help or the conventions for comments---but I was able to
17061 remember to look here to remind myself.
17063 @node Text and Auto-fill
17064 @section Text and Auto Fill Mode
17066 Now we come to the part that `turns on' Text mode and
17067 Auto Fill mode.
17069 @smallexample
17070 @group
17071 ;;; Text mode and Auto Fill mode
17072 ;; The next two lines put Emacs into Text mode
17073 ;; and Auto Fill mode, and are for writers who
17074 ;; want to start writing prose rather than code.
17075 (setq-default major-mode 'text-mode)
17076 (add-hook 'text-mode-hook 'turn-on-auto-fill)
17077 @end group
17078 @end smallexample
17080 Here is the first part of this @file{.emacs} file that does something
17081 besides remind a forgetful human!
17083 The first of the two lines in parentheses tells Emacs to turn on Text
17084 mode when you find a file, @emph{unless} that file should go into some
17085 other mode, such as C mode.
17087 @cindex Per-buffer, local variables list
17088 @cindex Local variables list, per-buffer,
17089 @cindex Automatic mode selection
17090 @cindex Mode selection, automatic
17091 When Emacs reads a file, it looks at the extension to the file name,
17092 if any.  (The extension is the part that comes after a @samp{.}.)  If
17093 the file ends with a @samp{.c} or @samp{.h} extension then Emacs turns
17094 on C mode.  Also, Emacs looks at first nonblank line of the file; if
17095 the line says @w{@samp{-*- C -*-}}, Emacs turns on C mode.  Emacs
17096 possesses a list of extensions and specifications that it uses
17097 automatically.  In addition, Emacs looks near the last page for a
17098 per-buffer, ``local variables list'', if any.
17100 @ifinfo
17101 @xref{Choosing Modes, , How Major Modes are Chosen, emacs, The GNU
17102 Emacs Manual}.
17104 @xref{File Variables, , Local Variables in Files, emacs, The GNU Emacs
17105 Manual}.
17106 @end ifinfo
17107 @iftex
17108 See sections ``How Major Modes are Chosen'' and ``Local Variables in
17109 Files'' in @cite{The GNU Emacs Manual}.
17110 @end iftex
17112 Now, back to the @file{.emacs} file.
17114 @need 800
17115 Here is the line again; how does it work?
17117 @cindex Text Mode turned on
17118 @smallexample
17119 (setq major-mode 'text-mode)
17120 @end smallexample
17122 @noindent
17123 This line is a short, but complete Emacs Lisp expression.
17125 We are already familiar with @code{setq}.  It sets the following variable,
17126 @code{major-mode}, to the subsequent value, which is @code{text-mode}.
17127 The single quote mark before @code{text-mode} tells Emacs to deal directly
17128 with the @code{text-mode} symbol, not with whatever it might stand for.
17129 @xref{set & setq, , Setting the Value of a Variable},
17130 for a reminder of how @code{setq} works.
17131 The main point is that there is no difference between the procedure you
17132 use to set a value in your @file{.emacs} file and the procedure you use
17133 anywhere else in Emacs.
17135 @need 800
17136 Here is the next line:
17138 @cindex Auto Fill mode turned on
17139 @findex add-hook
17140 @smallexample
17141 (add-hook 'text-mode-hook 'turn-on-auto-fill)
17142 @end smallexample
17144 @noindent
17145 In this line, the @code{add-hook} command adds
17146 @code{turn-on-auto-fill} to the variable.
17148 @code{turn-on-auto-fill} is the name of a program, that, you guessed
17149 it!, turns on Auto Fill mode.
17151 Every time Emacs turns on Text mode, Emacs runs the commands `hooked'
17152 onto Text mode.  So every time Emacs turns on Text mode, Emacs also
17153 turns on Auto Fill mode.
17155 In brief, the first line causes Emacs to enter Text mode when you edit a
17156 file, unless the file name extension, a first non-blank line, or local
17157 variables to tell Emacs otherwise.
17159 Text mode among other actions, sets the syntax table to work
17160 conveniently for writers.  In Text mode, Emacs considers an apostrophe
17161 as part of a word like a letter; but Emacs does not consider a period
17162 or a space as part of a word.  Thus, @kbd{M-f} moves you over
17163 @samp{it's}.  On the other hand, in C mode, @kbd{M-f} stops just after
17164 the @samp{t} of @samp{it's}.
17166 The second line causes Emacs to turn on Auto Fill mode when it turns
17167 on Text mode.  In Auto Fill mode, Emacs automatically breaks a line
17168 that is too wide and brings the excessively wide part of the line down
17169 to the next line.  Emacs breaks lines between words, not within them.
17171 When Auto Fill mode is turned off, lines continue to the right as you
17172 type them.  Depending on how you set the value of
17173 @code{truncate-lines}, the words you type either disappear off the
17174 right side of the screen, or else are shown, in a rather ugly and
17175 unreadable manner, as a continuation line on the screen.
17177 @need 1250
17178 In addition, in this part of my @file{.emacs} file, I tell the Emacs
17179 fill commands to insert two spaces after a colon:
17181 @smallexample
17182 (setq colon-double-space t)
17183 @end smallexample
17185 @node Mail Aliases
17186 @section Mail Aliases
17188 Here is a @code{setq} that `turns on' mail aliases, along with more
17189 reminders.
17191 @smallexample
17192 @group
17193 ;;; Mail mode
17194 ; To enter mail mode, type `C-x m'
17195 ; To enter RMAIL (for reading mail),
17196 ; type `M-x rmail'
17197 (setq mail-aliases t)
17198 @end group
17199 @end smallexample
17201 @cindex Mail aliases
17202 @noindent
17203 This @code{setq} command sets the value of the variable
17204 @code{mail-aliases} to @code{t}.  Since @code{t} means true, the line
17205 says, in effect, ``Yes, use mail aliases.''
17207 Mail aliases are convenient short names for long email addresses or
17208 for lists of email addresses.  The file where you keep your `aliases'
17209 is @file{~/.mailrc}.  You write an alias like this:
17211 @smallexample
17212 alias geo george@@foobar.wiz.edu
17213 @end smallexample
17215 @noindent
17216 When you write a message to George, address it to @samp{geo}; the
17217 mailer will automatically expand @samp{geo} to the full address.
17219 @node Indent Tabs Mode
17220 @section Indent Tabs Mode
17221 @cindex Tabs, preventing
17222 @findex indent-tabs-mode
17224 By default, Emacs inserts tabs in place of multiple spaces when it
17225 formats a region.  (For example, you might indent many lines of text
17226 all at once with the @code{indent-region} command.)  Tabs look fine on
17227 a terminal or with ordinary printing, but they produce badly indented
17228 output when you use @TeX{} or Texinfo since @TeX{} ignores tabs.
17230 @need 1250
17231 The following turns off Indent Tabs mode:
17233 @smallexample
17234 @group
17235 ;;; Prevent Extraneous Tabs
17236 (setq-default indent-tabs-mode nil)
17237 @end group
17238 @end smallexample
17240 Note that this line uses @code{setq-default} rather than the
17241 @code{setq} command that we have seen before.  The @code{setq-default}
17242 command sets values only in buffers that do not have their own local
17243 values for the variable.
17245 @ifinfo
17246 @xref{Just Spaces, , Tabs vs. Spaces, emacs, The GNU Emacs Manual}.
17248 @xref{File Variables, , Local Variables in Files, emacs, The GNU Emacs
17249 Manual}.
17250 @end ifinfo
17251 @iftex
17252 See sections ``Tabs vs.@: Spaces'' and ``Local Variables in
17253 Files'' in @cite{The GNU Emacs Manual}.
17254 @end iftex
17256 @need 1700
17257 @node Keybindings
17258 @section Some Keybindings
17260 Now for some personal keybindings:
17262 @smallexample
17263 @group
17264 ;;; Compare windows
17265 (global-set-key "\C-cw" 'compare-windows)
17266 @end group
17267 @end smallexample
17269 @findex compare-windows
17270 @code{compare-windows} is a nifty command that compares the text in
17271 your current window with text in the next window.  It makes the
17272 comparison by starting at point in each window, moving over text in
17273 each window as far as they match.  I use this command all the time.
17275 This also shows how to set a key globally, for all modes.
17277 @cindex Setting a key globally
17278 @cindex Global set key
17279 @cindex Key setting globally
17280 @findex global-set-key
17281 The command is @code{global-set-key}.  It is followed by the
17282 keybinding.  In a @file{.emacs} file, the keybinding is written as
17283 shown: @code{\C-c} stands for `control-c', which means `press the
17284 control key and the @key{c} key at the same time'.  The @code{w} means
17285 `press the @key{w} key'.  The keybinding is surrounded by double
17286 quotation marks.  In documentation, you would write this as
17287 @w{@kbd{C-c w}}.  (If you were binding a @key{META} key, such as
17288 @kbd{M-c}, rather than a @key{CTRL} key, you would write
17289 @w{@code{\M-c}} in your @file{.emacs} file.  @xref{Init Rebinding, ,
17290 Rebinding Keys in Your Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}, for
17291 details.)
17293 The command invoked by the keys is @code{compare-windows}.  Note that
17294 @code{compare-windows} is preceded by a single quote; otherwise, Emacs
17295 would first try to evaluate the symbol to determine its value.
17297 These three things, the double quotation marks, the backslash before
17298 the @samp{C}, and the single quote mark are necessary parts of
17299 keybinding that I tend to forget.  Fortunately, I have come to
17300 remember that I should look at my existing @file{.emacs} file, and
17301 adapt what is there.
17303 As for the keybinding itself: @kbd{C-c w}.  This combines the prefix
17304 key, @kbd{C-c}, with a single character, in this case, @kbd{w}.  This
17305 set of keys, @kbd{C-c} followed by a single character, is strictly
17306 reserved for individuals' own use.  (I call these `own' keys, since
17307 these are for my own use.)  You should always be able to create such a
17308 keybinding for your own use without stomping on someone else's
17309 keybinding.  If you ever write an extension to Emacs, please avoid
17310 taking any of these keys for public use.  Create a key like @kbd{C-c
17311 C-w} instead.  Otherwise, we will run out of `own' keys.
17313 @need 1250
17314 Here is another keybinding, with a comment:
17316 @smallexample
17317 @group
17318 ;;; Keybinding for `occur'
17319 ; I use occur a lot, so let's bind it to a key:
17320 (global-set-key "\C-co" 'occur)
17321 @end group
17322 @end smallexample
17324 @findex occur
17325 The @code{occur} command shows all the lines in the current buffer
17326 that contain a match for a regular expression.  Matching lines are
17327 shown in a buffer called @file{*Occur*}.  That buffer serves as a menu
17328 to jump to occurrences.
17330 @findex global-unset-key
17331 @cindex Unbinding key
17332 @cindex Key unbinding
17333 @need 1250
17334 Here is how to unbind a key, so it does not
17335 work:
17337 @smallexample
17338 @group
17339 ;;; Unbind `C-x f'
17340 (global-unset-key "\C-xf")
17341 @end group
17342 @end smallexample
17344 There is a reason for this unbinding: I found I inadvertently typed
17345 @w{@kbd{C-x f}} when I meant to type @kbd{C-x C-f}.  Rather than find a
17346 file, as I intended, I accidentally set the width for filled text,
17347 almost always to a width I did not want.  Since I hardly ever reset my
17348 default width, I simply unbound the key.
17350 @findex list-buffers, @r{rebound}
17351 @findex buffer-menu, @r{bound to key}
17352 @need 1250
17353 The following rebinds an existing key:
17355 @smallexample
17356 @group
17357 ;;; Rebind `C-x C-b' for `buffer-menu'
17358 (global-set-key "\C-x\C-b" 'buffer-menu)
17359 @end group
17360 @end smallexample
17362 By default, @kbd{C-x C-b} runs the
17363 @code{list-buffers} command.  This command lists
17364 your buffers in @emph{another} window.  Since I
17365 almost always want to do something in that
17366 window, I prefer the  @code{buffer-menu}
17367 command, which not only lists the buffers,
17368 but moves point into that window.
17370 @node Keymaps
17371 @section Keymaps
17372 @cindex Keymaps
17373 @cindex Rebinding keys
17375 Emacs uses @dfn{keymaps} to record which keys call which commands.
17376 When you use @code{global-set-key} to set the keybinding for a single
17377 command in all parts of Emacs, you are specifying the keybinding in
17378 @code{current-global-map}.
17380 Specific modes, such as C mode or Text mode, have their own keymaps;
17381 the mode-specific keymaps override the global map that is shared by
17382 all buffers.
17384 The @code{global-set-key} function binds, or rebinds, the global
17385 keymap.  For example, the following binds the key @kbd{C-x C-b} to the
17386 function @code{buffer-menu}:
17388 @smallexample
17389 (global-set-key "\C-x\C-b" 'buffer-menu)
17390 @end smallexample
17392 Mode-specific keymaps are bound using the @code{define-key} function,
17393 which takes a specific keymap as an argument, as well as the key and
17394 the command.  For example, my @file{.emacs} file contains the
17395 following expression to bind the @code{texinfo-insert-@@group} command
17396 to @kbd{C-c C-c g}:
17398 @smallexample
17399 @group
17400 (define-key texinfo-mode-map "\C-c\C-cg" 'texinfo-insert-@@group)
17401 @end group
17402 @end smallexample
17404 @noindent
17405 The @code{texinfo-insert-@@group} function itself is a little extension
17406 to Texinfo mode that inserts @samp{@@group} into a Texinfo file.  I
17407 use this command all the time and prefer to type the three strokes
17408 @kbd{C-c C-c g} rather than the six strokes @kbd{@@ g r o u p}.
17409 (@samp{@@group} and its matching @samp{@@end group} are commands that
17410 keep all enclosed text together on one page; many multi-line examples
17411 in this book are surrounded by @samp{@@group @dots{} @@end group}.)
17413 @need 1250
17414 Here is the @code{texinfo-insert-@@group} function definition:
17416 @smallexample
17417 @group
17418 (defun texinfo-insert-@@group ()
17419   "Insert the string @@group in a Texinfo buffer."
17420   (interactive)
17421   (beginning-of-line)
17422   (insert "@@group\n"))
17423 @end group
17424 @end smallexample
17426 (Of course, I could have used Abbrev mode to save typing, rather than
17427 write a function to insert a word; but I prefer key strokes consistent
17428 with other Texinfo mode key bindings.)
17430 You will see numerous @code{define-key} expressions in
17431 @file{loaddefs.el} as well as in the various mode libraries, such as
17432 @file{cc-mode.el} and @file{lisp-mode.el}.
17434 @xref{Key Bindings, , Customizing Key Bindings, emacs, The GNU Emacs
17435 Manual}, and @ref{Keymaps, , Keymaps, elisp, The GNU Emacs Lisp
17436 Reference Manual}, for more information about keymaps.
17438 @node Loading Files
17439 @section Loading Files
17440 @cindex Loading files
17441 @c findex load
17443 Many people in the GNU Emacs community have written extensions to
17444 Emacs.  As time goes by, these extensions are often included in new
17445 releases.  For example, the Calendar and Diary packages are now part
17446 of the standard GNU Emacs, as is Calc.
17448 You can use a @code{load} command to evaluate a complete file and
17449 thereby install all the functions and variables in the file into Emacs.
17450 For example:
17452 @c (auto-compression-mode t)
17454 @smallexample
17455 (load "~/emacs/slowsplit")
17456 @end smallexample
17458 This evaluates, i.e., loads, the @file{slowsplit.el} file or if it
17459 exists, the faster, byte compiled @file{slowsplit.elc} file from the
17460 @file{emacs} sub-directory of your home directory.  The file contains
17461 the function @code{split-window-quietly}, which John Robinson wrote in
17462 1989.
17464 The @code{split-window-quietly} function splits a window with the
17465 minimum of redisplay.  I installed it in 1989 because it worked well
17466 with the slow 1200 baud terminals I was then using.  Nowadays, I only
17467 occasionally come across such a slow connection, but I continue to use
17468 the function because I like the way it leaves the bottom half of a
17469 buffer in the lower of the new windows and the top half in the upper
17470 window.
17472 @need 1250
17473 To replace the key binding for the default
17474 @code{split-window-vertically}, you must also unset that key and bind
17475 the keys to @code{split-window-quietly}, like this:
17477 @smallexample
17478 @group
17479 (global-unset-key "\C-x2")
17480 (global-set-key "\C-x2" 'split-window-quietly)
17481 @end group
17482 @end smallexample
17484 @vindex load-path
17485 If you load many extensions, as I do, then instead of specifying the
17486 exact location of the extension file, as shown above, you can specify
17487 that directory as part of Emacs's @code{load-path}.  Then, when Emacs
17488 loads a file, it will search that directory as well as its default
17489 list of directories.  (The default list is specified in @file{paths.h}
17490 when Emacs is built.)
17492 @need 1250
17493 The following command adds your @file{~/emacs} directory to the
17494 existing load path:
17496 @smallexample
17497 @group
17498 ;;; Emacs Load Path
17499 (setq load-path (cons "~/emacs" load-path))
17500 @end group
17501 @end smallexample
17503 Incidentally, @code{load-library} is an interactive interface to the
17504 @code{load} function.  The complete function looks like this:
17506 @findex load-library
17507 @smallexample
17508 @group
17509 (defun load-library (library)
17510   "Load the library named LIBRARY.
17511 This is an interface to the function `load'."
17512   (interactive
17513    (list (completing-read "Load library: "
17514                           (apply-partially 'locate-file-completion-table
17515                                            load-path
17516                                            (get-load-suffixes)))))
17517   (load library))
17518 @end group
17519 @end smallexample
17521 The name of the function, @code{load-library}, comes from the use of
17522 `library' as a conventional synonym for `file'.  The source for the
17523 @code{load-library} command is in the @file{files.el} library.
17525 Another interactive command that does a slightly different job is
17526 @code{load-file}.  @xref{Lisp Libraries, , Libraries of Lisp Code for
17527 Emacs, emacs, The GNU Emacs Manual}, for information on the
17528 distinction between @code{load-library} and this command.
17530 @node Autoload
17531 @section Autoloading
17532 @findex autoload
17534 Instead of installing a function by loading the file that contains it,
17535 or by evaluating the function definition, you can make the function
17536 available but not actually install it until it is first called.  This
17537 is called @dfn{autoloading}.
17539 When you execute an autoloaded function, Emacs automatically evaluates
17540 the file that contains the definition, and then calls the function.
17542 Emacs starts quicker with autoloaded functions, since their libraries
17543 are not loaded right away; but you need to wait a moment when you
17544 first use such a function, while its containing file is evaluated.
17546 Rarely used functions are frequently autoloaded.  The
17547 @file{loaddefs.el} library contains hundreds of autoloaded functions,
17548 from @code{bookmark-set} to @code{wordstar-mode}.  Of course, you may
17549 come to use a `rare' function frequently.  When you do, you should
17550 load that function's file with a @code{load} expression in your
17551 @file{.emacs} file.
17553 In my @file{.emacs} file, I load 14 libraries that contain functions
17554 that would otherwise be autoloaded.  (Actually, it would have been
17555 better to include these files in my `dumped' Emacs, but I forgot.
17556 @xref{Building Emacs, , Building Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp
17557 Reference Manual}, and the @file{INSTALL} file for more about
17558 dumping.)
17560 You may also want to include autoloaded expressions in your @file{.emacs}
17561 file.  @code{autoload} is a built-in function that takes up to five
17562 arguments, the final three of which are optional.  The first argument
17563 is the name of the function to be autoloaded; the second is the name
17564 of the file to be loaded.  The third argument is documentation for the
17565 function, and the fourth tells whether the function can be called
17566 interactively.  The fifth argument tells what type of
17567 object---@code{autoload} can handle a keymap or macro as well as a
17568 function (the default is a function).
17570 @need 800
17571 Here is a typical example:
17573 @smallexample
17574 @group
17575 (autoload 'html-helper-mode
17576   "html-helper-mode" "Edit HTML documents" t)
17577 @end group
17578 @end smallexample
17580 @noindent
17581 (@code{html-helper-mode} is an older alternative to @code{html-mode},
17582 which is a standard part of the distribution.)
17584 @noindent
17585 This expression autoloads the @code{html-helper-mode} function.  It
17586 takes it from the @file{html-helper-mode.el} file (or from the byte
17587 compiled version @file{html-helper-mode.elc}, if that exists.)  The
17588 file must be located in a directory specified by @code{load-path}.
17589 The documentation says that this is a mode to help you edit documents
17590 written in the HyperText Markup Language.  You can call this mode
17591 interactively by typing @kbd{M-x html-helper-mode}.  (You need to
17592 duplicate the function's regular documentation in the autoload
17593 expression because the regular function is not yet loaded, so its
17594 documentation is not available.)
17596 @xref{Autoload, , Autoload, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
17597 Manual}, for more information.
17599 @node Simple Extension
17600 @section A Simple Extension: @code{line-to-top-of-window}
17601 @findex line-to-top-of-window
17602 @cindex Simple extension in @file{.emacs} file
17604 Here is a simple extension to Emacs that moves the line point is on to
17605 the top of the window.  I use this all the time, to make text easier
17606 to read.
17608 You can put the following code into a separate file and then load it
17609 from your @file{.emacs} file, or you can include it within your
17610 @file{.emacs} file.
17612 @need 1250
17613 Here is the definition:
17615 @smallexample
17616 @group
17617 ;;; Line to top of window;
17618 ;;; replace three keystroke sequence  C-u 0 C-l
17619 (defun line-to-top-of-window ()
17620   "Move the line point is on to top of window."
17621   (interactive)
17622   (recenter 0))
17623 @end group
17624 @end smallexample
17626 @need 1250
17627 Now for the keybinding.
17629 Nowadays, function keys as well as mouse button events and
17630 non-@sc{ascii} characters are written within square brackets, without
17631 quotation marks.  (In Emacs version 18 and before, you had to write
17632 different function key bindings for each different make of terminal.)
17634 I bind @code{line-to-top-of-window} to my @key{F6} function key like
17635 this:
17637 @smallexample
17638 (global-set-key [f6] 'line-to-top-of-window)
17639 @end smallexample
17641 For more information, see @ref{Init Rebinding, , Rebinding Keys in
17642 Your Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}.
17644 @cindex Conditional 'twixt two versions of Emacs
17645 @cindex Version of Emacs, choosing
17646 @cindex Emacs version, choosing
17647 If you run two versions of GNU Emacs, such as versions 22 and 23, and
17648 use one @file{.emacs} file, you can select which code to evaluate with
17649 the following conditional:
17651 @smallexample
17652 @group
17653 (cond
17654  ((= 22 emacs-major-version)
17655   ;; evaluate version 22 code
17656   ( @dots{} ))
17657  ((= 23 emacs-major-version)
17658   ;; evaluate version 23 code
17659   ( @dots{} )))
17660 @end group
17661 @end smallexample
17663 For example, recent versions blink
17664 their cursors by default.  I hate such blinking, as well as other
17665 features, so I placed the following in my @file{.emacs}
17666 file@footnote{When I start instances of Emacs that do not load my
17667 @file{.emacs} file or any site file, I also turn off blinking:
17669 @smallexample
17670 emacs -q --no-site-file -eval '(blink-cursor-mode nil)'
17672 @exdent Or nowadays, using an even more sophisticated set of options,
17674 emacs -Q -D
17675 @end smallexample
17678 @smallexample
17679 @group
17680 (when (>= emacs-major-version 21)
17681   (blink-cursor-mode 0)
17682   ;; Insert newline when you press `C-n' (next-line)
17683   ;; at the end of the buffer
17684   (setq next-line-add-newlines t)
17685 @end group
17686 @group
17687   ;; Turn on image viewing
17688   (auto-image-file-mode t)
17689 @end group
17690 @group
17691   ;; Turn on menu bar (this bar has text)
17692   ;; (Use numeric argument to turn on)
17693   (menu-bar-mode 1)
17694 @end group
17695 @group
17696   ;; Turn off tool bar (this bar has icons)
17697   ;; (Use numeric argument to turn on)
17698   (tool-bar-mode nil)
17699 @end group
17700 @group
17701   ;; Turn off tooltip mode for tool bar
17702   ;; (This mode causes icon explanations to pop up)
17703   ;; (Use numeric argument to turn on)
17704   (tooltip-mode nil)
17705   ;; If tooltips turned on, make tips appear promptly
17706   (setq tooltip-delay 0.1)  ; default is 0.7 second
17707    )
17708 @end group
17709 @end smallexample
17711 @node X11 Colors
17712 @section X11 Colors
17714 You can specify colors when you use Emacs with the MIT X Windowing
17715 system.
17717 I dislike the default colors and specify my own.
17719 @need 1250
17720 Here are the expressions in my @file{.emacs}
17721 file that set values:
17723 @smallexample
17724 @group
17725 ;; Set cursor color
17726 (set-cursor-color "white")
17728 ;; Set mouse color
17729 (set-mouse-color "white")
17731 ;; Set foreground and background
17732 (set-foreground-color "white")
17733 (set-background-color "darkblue")
17734 @end group
17736 @group
17737 ;;; Set highlighting colors for isearch and drag
17738 (set-face-foreground 'highlight "white")
17739 (set-face-background 'highlight "blue")
17740 @end group
17742 @group
17743 (set-face-foreground 'region "cyan")
17744 (set-face-background 'region "blue")
17745 @end group
17747 @group
17748 (set-face-foreground 'secondary-selection "skyblue")
17749 (set-face-background 'secondary-selection "darkblue")
17750 @end group
17752 @group
17753 ;; Set calendar highlighting colors
17754 (setq calendar-load-hook
17755       (lambda ()
17756         (set-face-foreground 'diary-face   "skyblue")
17757         (set-face-background 'holiday-face "slate blue")
17758         (set-face-foreground 'holiday-face "white")))
17759 @end group
17760 @end smallexample
17762 The various shades of blue soothe my eye and prevent me from seeing
17763 the screen flicker.
17765 Alternatively, I could have set my specifications in various X
17766 initialization files.  For example, I could set the foreground,
17767 background, cursor, and pointer (i.e., mouse) colors in my
17768 @file{~/.Xresources} file like this:
17770 @smallexample
17771 @group
17772 Emacs*foreground:   white
17773 Emacs*background:   darkblue
17774 Emacs*cursorColor:  white
17775 Emacs*pointerColor: white
17776 @end group
17777 @end smallexample
17779 In any event, since it is not part of Emacs, I set the root color of
17780 my X window in my @file{~/.xinitrc} file, like this@footnote{I also
17781 run more modern window managers, such as Enlightenment, Gnome, or KDE;
17782 in those cases, I often specify an image rather than a plain color.}:
17784 @smallexample
17785 xsetroot -solid Navy -fg white &
17786 @end smallexample
17788 @need 1700
17789 @node Miscellaneous
17790 @section Miscellaneous Settings for a @file{.emacs} File
17792 @need 1250
17793 Here are a few miscellaneous settings:
17794 @sp 1
17796 @itemize @minus
17797 @item
17798 Set the shape and color of the mouse cursor:
17800 @smallexample
17801 @group
17802 ; Cursor shapes are defined in
17803 ; `/usr/include/X11/cursorfont.h';
17804 ; for example, the `target' cursor is number 128;
17805 ; the `top_left_arrow' cursor is number 132.
17806 @end group
17808 @group
17809 (let ((mpointer (x-get-resource "*mpointer"
17810                                 "*emacs*mpointer")))
17811   ;; If you have not set your mouse pointer
17812   ;;     then set it, otherwise leave as is:
17813   (if (eq mpointer nil)
17814       (setq mpointer "132")) ; top_left_arrow
17815 @end group
17816 @group
17817   (setq x-pointer-shape (string-to-int mpointer))
17818   (set-mouse-color "white"))
17819 @end group
17820 @end smallexample
17822 @item
17823 Or you can set the values of a variety of features in an alist, like
17824 this:
17826 @smallexample
17827 @group
17828 (setq-default
17829  default-frame-alist
17830  '((cursor-color . "white")
17831    (mouse-color . "white")
17832    (foreground-color . "white")
17833    (background-color . "DodgerBlue4")
17834    ;; (cursor-type . bar)
17835    (cursor-type . box)
17836 @end group
17837 @group
17838    (tool-bar-lines . 0)
17839    (menu-bar-lines . 1)
17840    (width . 80)
17841    (height . 58)
17842    (font .
17843          "-Misc-Fixed-Medium-R-Normal--20-200-75-75-C-100-ISO8859-1")
17844    ))
17845 @end group
17846 @end smallexample
17848 @item
17849 Convert @kbd{@key{CTRL}-h} into @key{DEL} and @key{DEL}
17850 into @kbd{@key{CTRL}-h}.@*
17851 (Some older keyboards needed this, although I have not seen the
17852 problem recently.)
17854 @smallexample
17855 @group
17856 ;; Translate `C-h' to <DEL>.
17857 ; (keyboard-translate ?\C-h ?\C-?)
17859 ;; Translate <DEL> to `C-h'.
17860 (keyboard-translate ?\C-? ?\C-h)
17861 @end group
17862 @end smallexample
17864 @item Turn off a blinking cursor!
17866 @smallexample
17867 @group
17868 (if (fboundp 'blink-cursor-mode)
17869     (blink-cursor-mode -1))
17870 @end group
17871 @end smallexample
17873 @noindent
17874 or start GNU Emacs with the command @code{emacs -nbc}.
17876 @need 1250
17877 @item When using `grep'@*
17878 @samp{-i}@w{  }   Ignore case distinctions@*
17879 @samp{-n}@w{  }   Prefix each line of output with line number@*
17880 @samp{-H}@w{  }   Print the filename for each match.@*
17881 @samp{-e}@w{  }   Protect patterns beginning with a hyphen character, @samp{-}
17883 @smallexample
17884 (setq grep-command "grep -i -nH -e ")
17885 @end smallexample
17887 @ignore
17888 @c Evidently, no longer needed in GNU Emacs 22
17890 item Automatically uncompress compressed files when visiting them
17892 smallexample
17893 (load "uncompress")
17894 end smallexample
17896 @end ignore
17898 @item Find an existing buffer, even if it has a different name@*
17899 This avoids problems with symbolic links.
17901 @smallexample
17902 (setq find-file-existing-other-name t)
17903 @end smallexample
17905 @item Set your language environment and default input method
17907 @smallexample
17908 @group
17909 (set-language-environment "latin-1")
17910 ;; Remember you can enable or disable multilingual text input
17911 ;; with the @code{toggle-input-method'} (@kbd{C-\}) command
17912 (setq default-input-method "latin-1-prefix")
17913 @end group
17914 @end smallexample
17916 If you want to write with Chinese `GB' characters, set this instead:
17918 @smallexample
17919 @group
17920 (set-language-environment "Chinese-GB")
17921 (setq default-input-method "chinese-tonepy")
17922 @end group
17923 @end smallexample
17924 @end itemize
17926 @subsubheading Fixing Unpleasant Key Bindings
17927 @cindex Key bindings, fixing
17928 @cindex Bindings, key, fixing unpleasant
17930 Some systems bind keys unpleasantly.  Sometimes, for example, the
17931 @key{CTRL} key appears in an awkward spot rather than at the far left
17932 of the home row.
17934 Usually, when people fix these sorts of keybindings, they do not
17935 change their @file{~/.emacs} file.  Instead, they bind the proper keys
17936 on their consoles with the @code{loadkeys} or @code{install-keymap}
17937 commands in their boot script and then include @code{xmodmap} commands
17938 in their @file{.xinitrc} or @file{.Xsession} file for X Windows.
17940 @need 1250
17941 @noindent
17942 For a boot script:
17944 @smallexample
17945 @group
17946 loadkeys /usr/share/keymaps/i386/qwerty/emacs2.kmap.gz
17947 @exdent or
17948 install-keymap emacs2
17949 @end group
17950 @end smallexample
17952 @need 1250
17953 @noindent
17954 For a @file{.xinitrc} or @file{.Xsession} file when the @key{Caps
17955 Lock} key is at the far left of the home row:
17957 @smallexample
17958 @group
17959 # Bind the key labeled `Caps Lock' to `Control'
17960 # (Such a broken user interface suggests that keyboard manufacturers
17961 # think that computers are typewriters from 1885.)
17963 xmodmap -e "clear Lock"
17964 xmodmap -e "add Control = Caps_Lock"
17965 @end group
17966 @end smallexample
17968 @need 1250
17969 @noindent
17970 In a @file{.xinitrc} or @file{.Xsession} file, to convert an @key{ALT}
17971 key to a @key{META} key:
17973 @smallexample
17974 @group
17975 # Some ill designed keyboards have a key labeled ALT and no Meta
17976 xmodmap -e "keysym Alt_L = Meta_L Alt_L"
17977 @end group
17978 @end smallexample
17980 @need 1700
17981 @node Mode Line
17982 @section A Modified Mode Line
17983 @vindex mode-line-format
17984 @cindex Mode line format
17986 Finally, a feature I really like: a modified mode line.
17988 When I work over a network, I forget which machine I am using.  Also,
17989 I tend to I lose track of where I am, and which line point is on.
17991 So I reset my mode line to look like this:
17993 @smallexample
17994 -:-- foo.texi   rattlesnake:/home/bob/  Line 1  (Texinfo Fill) Top
17995 @end smallexample
17997 I am visiting a file called @file{foo.texi}, on my machine
17998 @file{rattlesnake} in my @file{/home/bob} buffer.  I am on line 1, in
17999 Texinfo mode, and am at the top of the buffer.
18001 @need 1200
18002 My @file{.emacs} file has a section that looks like this:
18004 @smallexample
18005 @group
18006 ;; Set a Mode Line that tells me which machine, which directory,
18007 ;; and which line I am on, plus the other customary information.
18008 (setq-default mode-line-format
18009  (quote
18010   (#("-" 0 1
18011      (help-echo
18012       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
18013    mode-line-mule-info
18014    mode-line-modified
18015    mode-line-frame-identification
18016    "    "
18017 @end group
18018 @group
18019    mode-line-buffer-identification
18020    "    "
18021    (:eval (substring
18022            (system-name) 0 (string-match "\\..+" (system-name))))
18023    ":"
18024    default-directory
18025    #(" " 0 1
18026      (help-echo
18027       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
18028    (line-number-mode " Line %l ")
18029    global-mode-string
18030 @end group
18031 @group
18032    #("   %[(" 0 6
18033      (help-echo
18034       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
18035    (:eval (mode-line-mode-name))
18036    mode-line-process
18037    minor-mode-alist
18038    #("%n" 0 2 (help-echo "mouse-2: widen" local-map (keymap ...)))
18039    ")%] "
18040    (-3 . "%P")
18041    ;;   "-%-"
18042    )))
18043 @end group
18044 @end smallexample
18046 @noindent
18047 Here, I redefine the default mode line.  Most of the parts are from
18048 the original; but I make a few changes.  I set the @emph{default} mode
18049 line format so as to permit various modes, such as Info, to override
18052 Many elements in the list are self-explanatory:
18053 @code{mode-line-modified} is a variable that tells whether the buffer
18054 has been modified, @code{mode-name} tells the name of the mode, and so
18055 on.  However, the format looks complicated because of two features we
18056 have not discussed.
18058 @cindex Properties, in mode line example
18059 The first string in the mode line is a dash or hyphen, @samp{-}.  In
18060 the old days, it would have been specified simply as @code{"-"}.  But
18061 nowadays, Emacs can add properties to a string, such as highlighting
18062 or, as in this case, a help feature.  If you place your mouse cursor
18063 over the hyphen, some help information appears (By default, you must
18064 wait seven-tenths of a second before the information appears.  You can
18065 change that timing by changing the value of @code{tooltip-delay}.)
18067 @need 1000
18068 The new string format has a special syntax:
18070 @smallexample
18071 #("-" 0 1 (help-echo "mouse-1: select window, ..."))
18072 @end smallexample
18074 @noindent
18075 The @code{#(} begins a list.  The first element of the list is the
18076 string itself, just one @samp{-}.  The second and third
18077 elements specify the range over which the fourth element applies.  A
18078 range starts @emph{after} a character, so a zero means the range
18079 starts just before the first character; a 1 means that the range ends
18080 just after the first character.  The third element is the property for
18081 the range.  It consists of a property list,  a
18082 property name, in this case, @samp{help-echo}, followed by a value, in this
18083 case, a string.  The second, third, and fourth elements of this new
18084 string format can be repeated.
18086 @xref{Text Properties, , Text Properties, elisp, The GNU Emacs Lisp
18087 Reference Manual}, and see @ref{Mode Line Format, , Mode Line Format,
18088 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more information.
18090 @code{mode-line-buffer-identification}
18091 displays the current buffer name.  It is a list
18092 beginning @code{(#("%12b" 0 4 @dots{}}.
18093 The @code{#(} begins the list.
18095 The @samp{"%12b"} displays the current buffer name, using the
18096 @code{buffer-name} function with which we are familiar; the `12'
18097 specifies the maximum number of characters that will be displayed.
18098 When a name has fewer characters, whitespace is added to fill out to
18099 this number.  (Buffer names can and often should be longer than 12
18100 characters; this length works well in a typical 80 column wide
18101 window.)
18103 @code{:eval} says to evaluate the following form and use the result as
18104 a string to display.  In this case, the expression displays the first
18105 component of the full system name.  The end of the first component is
18106 a @samp{.} (`period'), so I use the @code{string-match} function to
18107 tell me the length of the first component.  The substring from the
18108 zeroth character to that length is the name of the machine.
18110 @need 1250
18111 This is the expression:
18113 @smallexample
18114 @group
18115 (:eval (substring
18116         (system-name) 0 (string-match "\\..+" (system-name))))
18117 @end group
18118 @end smallexample
18120 @samp{%[} and @samp{%]} cause a pair of square brackets
18121 to appear for each recursive editing level.  @samp{%n} says `Narrow'
18122 when narrowing is in effect.  @samp{%P} tells you the percentage of
18123 the buffer that is above the bottom of the window, or `Top', `Bottom',
18124 or `All'.  (A lower case @samp{p} tell you the percentage above the
18125 @emph{top} of the window.)  @samp{%-} inserts enough dashes to fill
18126 out the line.
18128 Remember, ``You don't have to like Emacs to like it''---your own
18129 Emacs can have different colors, different commands, and different
18130 keys than a default Emacs.
18132 On the other hand, if you want to bring up a plain `out of the box'
18133 Emacs, with no customization, type:
18135 @smallexample
18136 emacs -q
18137 @end smallexample
18139 @noindent
18140 This will start an Emacs that does @emph{not} load your
18141 @file{~/.emacs} initialization file.  A plain, default Emacs.  Nothing
18142 more.
18144 @node Debugging
18145 @chapter Debugging
18146 @cindex debugging
18148 GNU Emacs has two debuggers, @code{debug} and @code{edebug}.  The
18149 first is built into the internals of Emacs and is always with you;
18150 the second requires that you instrument a function before you can use it.
18152 Both debuggers are described extensively in @ref{Debugging, ,
18153 Debugging Lisp Programs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
18154 In this chapter, I will walk through a short example of each.
18156 @menu
18157 * debug::                       How to use the built-in debugger.
18158 * debug-on-entry::              Start debugging when you call a function.
18159 * debug-on-quit::               Start debugging when you quit with @kbd{C-g}.
18160 * edebug::                      How to use Edebug, a source level debugger.
18161 * Debugging Exercises::
18162 @end menu
18164 @node debug
18165 @section @code{debug}
18166 @findex debug
18168 Suppose you have written a function definition that is intended to
18169 return the sum of the numbers 1 through a given number.  (This is the
18170 @code{triangle} function discussed earlier.  @xref{Decrementing
18171 Example, , Example with Decrementing Counter}, for a discussion.)
18172 @c xref{Decrementing Loop,, Loop with a Decrementing Counter}, for a discussion.)
18174 However, your function definition has a bug.  You have mistyped
18175 @samp{1=} for @samp{1-}.  Here is the broken definition:
18177 @findex triangle-bugged
18178 @smallexample
18179 @group
18180 (defun triangle-bugged (number)
18181   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
18182   (let ((total 0))
18183     (while (> number 0)
18184       (setq total (+ total number))
18185       (setq number (1= number)))      ; @r{Error here.}
18186     total))
18187 @end group
18188 @end smallexample
18190 If you are reading this in Info, you can evaluate this definition in
18191 the normal fashion.  You will see @code{triangle-bugged} appear in the
18192 echo area.
18194 @need 1250
18195 Now evaluate the @code{triangle-bugged} function with an
18196 argument of 4:
18198 @smallexample
18199 (triangle-bugged 4)
18200 @end smallexample
18202 @noindent
18203 In a recent GNU Emacs, you will create and enter a @file{*Backtrace*}
18204 buffer that says:
18206 @noindent
18207 @smallexample
18208 @group
18209 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18210 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
18211   (1= number)
18212   (setq number (1= number))
18213   (while (> number 0) (setq total (+ total number))
18214         (setq number (1= number)))
18215   (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
18216     (setq number ...)) total)
18217   triangle-bugged(4)
18218 @end group
18219 @group
18220   eval((triangle-bugged 4))
18221   eval-last-sexp-1(nil)
18222   eval-last-sexp(nil)
18223   call-interactively(eval-last-sexp)
18224 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18225 @end group
18226 @end smallexample
18228 @noindent
18229 (I have reformatted this example slightly; the debugger does not fold
18230 long lines.  As usual, you can quit the debugger by typing @kbd{q} in
18231 the @file{*Backtrace*} buffer.)
18233 In practice, for a bug as simple as this, the `Lisp error' line will
18234 tell you what you need to know to correct the definition.  The
18235 function @code{1=} is `void'.
18237 @ignore
18238 @need 800
18239 In GNU Emacs 20 and before, you will see:
18241 @smallexample
18242 Symbol's function definition is void:@: 1=
18243 @end smallexample
18245 @noindent
18246 which has the same meaning as the @file{*Backtrace*} buffer line in
18247 version 21.
18248 @end ignore
18250 However, suppose you are not quite certain what is going on?
18251 You can read the complete backtrace.
18253 In this case, you need to run a recent GNU Emacs, which automatically
18254 starts the debugger that puts you in the @file{*Backtrace*} buffer; or
18255 else, you need to start the debugger manually as described below.
18257 Read the @file{*Backtrace*} buffer from the bottom up; it tells you
18258 what Emacs did that led to the error.  Emacs made an interactive call
18259 to @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}), which led to the evaluation
18260 of the @code{triangle-bugged} expression.  Each line above tells you
18261 what the Lisp interpreter evaluated next.
18263 @need 1250
18264 The third line from the top of the buffer is
18266 @smallexample
18267 (setq number (1= number))
18268 @end smallexample
18270 @noindent
18271 Emacs tried to evaluate this expression; in order to do so, it tried
18272 to evaluate the inner expression shown on the second line from the
18273 top:
18275 @smallexample
18276 (1= number)
18277 @end smallexample
18279 @need 1250
18280 @noindent
18281 This is where the error occurred; as the top line says:
18283 @smallexample
18284 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
18285 @end smallexample
18287 @noindent
18288 You can correct the mistake, re-evaluate the function definition, and
18289 then run your test again.
18291 @node debug-on-entry
18292 @section @code{debug-on-entry}
18293 @findex debug-on-entry
18295 A recent GNU Emacs starts the debugger automatically when your
18296 function has an error.
18298 @ignore
18299 GNU Emacs version 20 and before did not; it simply
18300 presented you with an error message.  You had to start the debugger
18301 manually.
18302 @end ignore
18304 Incidentally, you can start the debugger manually for all versions of
18305 Emacs; the advantage is that the debugger runs even if you do not have
18306 a bug in your code.  Sometimes your code will be free of bugs!
18308 You can enter the debugger when you call the function by calling
18309 @code{debug-on-entry}.
18311 @need 1250
18312 @noindent
18313 Type:
18315 @smallexample
18316 M-x debug-on-entry RET triangle-bugged RET
18317 @end smallexample
18319 @need 1250
18320 @noindent
18321 Now, evaluate the following:
18323 @smallexample
18324 (triangle-bugged 5)
18325 @end smallexample
18327 @noindent
18328 All versions of Emacs will create a @file{*Backtrace*} buffer and tell
18329 you that it is beginning to evaluate the @code{triangle-bugged}
18330 function:
18332 @smallexample
18333 @group
18334 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18335 Debugger entered--entering a function:
18336 * triangle-bugged(5)
18337   eval((triangle-bugged 5))
18338 @end group
18339 @group
18340   eval-last-sexp-1(nil)
18341   eval-last-sexp(nil)
18342   call-interactively(eval-last-sexp)
18343 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18344 @end group
18345 @end smallexample
18347 In the @file{*Backtrace*} buffer, type @kbd{d}.  Emacs will evaluate
18348 the first expression in @code{triangle-bugged}; the buffer will look
18349 like this:
18351 @smallexample
18352 @group
18353 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18354 Debugger entered--beginning evaluation of function call form:
18355 * (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
18356         (setq number ...)) total)
18357 * triangle-bugged(5)
18358   eval((triangle-bugged 5))
18359 @end group
18360 @group
18361   eval-last-sexp-1(nil)
18362   eval-last-sexp(nil)
18363   call-interactively(eval-last-sexp)
18364 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18365 @end group
18366 @end smallexample
18368 @noindent
18369 Now, type @kbd{d} again, eight times, slowly.  Each time you type
18370 @kbd{d}, Emacs will evaluate another expression in the function
18371 definition.
18373 @need 1750
18374 Eventually, the buffer will look like this:
18376 @smallexample
18377 @group
18378 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18379 Debugger entered--beginning evaluation of function call form:
18380 * (setq number (1= number))
18381 * (while (> number 0) (setq total (+ total number))
18382         (setq number (1= number)))
18383 @group
18384 @end group
18385 * (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
18386         (setq number ...)) total)
18387 * triangle-bugged(5)
18388   eval((triangle-bugged 5))
18389 @group
18390 @end group
18391   eval-last-sexp-1(nil)
18392   eval-last-sexp(nil)
18393   call-interactively(eval-last-sexp)
18394 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18395 @end group
18396 @end smallexample
18398 @need 1500
18399 @noindent
18400 Finally, after you type @kbd{d} two more times, Emacs will reach the
18401 error, and the top two lines of the @file{*Backtrace*} buffer will look
18402 like this:
18404 @smallexample
18405 @group
18406 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18407 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
18408 * (1= number)
18409 @dots{}
18410 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
18411 @end group
18412 @end smallexample
18414 By typing @kbd{d}, you were able to step through the function.
18416 You can quit a @file{*Backtrace*} buffer by typing @kbd{q} in it; this
18417 quits the trace, but does not cancel @code{debug-on-entry}.
18419 @findex cancel-debug-on-entry
18420 To cancel the effect of @code{debug-on-entry}, call
18421 @code{cancel-debug-on-entry} and the name of the function, like this:
18423 @smallexample
18424 M-x cancel-debug-on-entry RET triangle-bugged RET
18425 @end smallexample
18427 @noindent
18428 (If you are reading this in Info, cancel @code{debug-on-entry} now.)
18430 @node debug-on-quit
18431 @section @code{debug-on-quit} and @code{(debug)}
18433 In addition to setting @code{debug-on-error} or calling @code{debug-on-entry},
18434 there are two other ways to start @code{debug}.
18436 @findex debug-on-quit
18437 You can start @code{debug} whenever you type @kbd{C-g}
18438 (@code{keyboard-quit}) by setting the variable @code{debug-on-quit} to
18439 @code{t}.  This is useful for debugging infinite loops.
18441 @need 1500
18442 @cindex @code{(debug)} in code
18443 Or, you can insert a line that says @code{(debug)} into your code
18444 where you want the debugger to start, like this:
18446 @smallexample
18447 @group
18448 (defun triangle-bugged (number)
18449   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
18450   (let ((total 0))
18451     (while (> number 0)
18452       (setq total (+ total number))
18453       (debug)                         ; @r{Start debugger.}
18454       (setq number (1= number)))      ; @r{Error here.}
18455     total))
18456 @end group
18457 @end smallexample
18459 The @code{debug} function is described in detail in @ref{Debugger, ,
18460 The Lisp Debugger, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
18462 @node edebug
18463 @section The @code{edebug} Source Level Debugger
18464 @cindex Source level debugger
18465 @findex edebug
18467 Edebug is a source level debugger.  Edebug normally displays the
18468 source of the code you are debugging, with an arrow at the left that
18469 shows which line you are currently executing.
18471 You can walk through the execution of a function, line by line, or run
18472 quickly until reaching a @dfn{breakpoint} where execution stops.
18474 Edebug is described in @ref{Edebug, , , elisp, The GNU Emacs
18475 Lisp Reference Manual}.
18477 @need 1250
18478 Here is a bugged function definition for @code{triangle-recursively}.
18479 @xref{Recursive triangle function, , Recursion in place of a counter},
18480 for a review of it.
18482 @smallexample
18483 @group
18484 (defun triangle-recursively-bugged (number)
18485   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive.
18486 Uses recursion."
18487   (if (= number 1)
18488       1
18489     (+ number
18490        (triangle-recursively-bugged
18491         (1= number)))))               ; @r{Error here.}
18492 @end group
18493 @end smallexample
18495 @noindent
18496 Normally, you would install this definition by positioning your cursor
18497 after the function's closing parenthesis and typing @kbd{C-x C-e}
18498 (@code{eval-last-sexp}) or else by positioning your cursor within the
18499 definition and typing @kbd{C-M-x} (@code{eval-defun}).  (By default,
18500 the @code{eval-defun} command works only in Emacs Lisp mode or in Lisp
18501 Interaction mode.)
18503 @need 1500
18504 However, to prepare this function definition for Edebug, you must
18505 first @dfn{instrument} the code using a different command.  You can do
18506 this by positioning your cursor within or just after the definition
18507 and typing
18509 @smallexample
18510 M-x edebug-defun RET
18511 @end smallexample
18513 @noindent
18514 This will cause Emacs to load Edebug automatically if it is not
18515 already loaded, and properly instrument the function.
18517 After instrumenting the function, place your cursor after the
18518 following expression and type @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}):
18520 @smallexample
18521 (triangle-recursively-bugged 3)
18522 @end smallexample
18524 @noindent
18525 You will be jumped back to the source for
18526 @code{triangle-recursively-bugged} and the cursor positioned at the
18527 beginning of the @code{if} line of the function.  Also, you will see
18528 an arrowhead at the left hand side of that line.  The arrowhead marks
18529 the line where the function is executing.  (In the following examples,
18530 we show the arrowhead with @samp{=>}; in a windowing system, you may
18531 see the arrowhead as a solid triangle in the window `fringe'.)
18533 @smallexample
18534 =>@point{}(if (= number 1)
18535 @end smallexample
18537 @noindent
18538 @iftex
18539 In the example, the location of point is displayed with a star,
18540 @samp{@point{}} (in Info, it is displayed as @samp{-!-}).
18541 @end iftex
18542 @ifnottex
18543 In the example, the location of point is displayed as @samp{@point{}}
18544 (in a printed book, it is displayed with a five pointed star).
18545 @end ifnottex
18547 If you now press @key{SPC}, point will move to the next expression to
18548 be executed; the line will look like this:
18550 @smallexample
18551 =>(if @point{}(= number 1)
18552 @end smallexample
18554 @noindent
18555 As you continue to press @key{SPC}, point will move from expression to
18556 expression.  At the same time, whenever an expression returns a value,
18557 that value will be displayed in the echo area.  For example, after you
18558 move point past @code{number}, you will see the following:
18560 @smallexample
18561 Result: 3 (#o3, #x3, ?\C-c)
18562 @end smallexample
18564 @noindent
18565 This means the value of @code{number} is 3, which is octal three,
18566 hexadecimal three, and @sc{ascii} `control-c' (the third letter of the
18567 alphabet, in case you need to know this information).
18569 You can continue moving through the code until you reach the line with
18570 the error.  Before evaluation, that line looks like this:
18572 @smallexample
18573 =>        @point{}(1= number)))))               ; @r{Error here.}
18574 @end smallexample
18576 @need 1250
18577 @noindent
18578 When you press @key{SPC} once again, you will produce an error message
18579 that says:
18581 @smallexample
18582 Symbol's function definition is void:@: 1=
18583 @end smallexample
18585 @noindent
18586 This is the bug.
18588 Press @kbd{q} to quit Edebug.
18590 To remove instrumentation from a function definition, simply
18591 re-evaluate it with a command that does not instrument it.
18592 For example, you could place your cursor after the definition's
18593 closing parenthesis and type @kbd{C-x C-e}.
18595 Edebug does a great deal more than walk with you through a function.
18596 You can set it so it races through on its own, stopping only at an
18597 error or at specified stopping points; you can cause it to display the
18598 changing values of various expressions; you can find out how many
18599 times a function is called, and more.
18601 Edebug is described in @ref{Edebug, , , elisp, The GNU Emacs
18602 Lisp Reference Manual}.
18604 @need 1500
18605 @node Debugging Exercises
18606 @section Debugging Exercises
18608 @itemize @bullet
18609 @item
18610 Install the @code{@value{COUNT-WORDS}} function and then cause it to
18611 enter the built-in debugger when you call it.  Run the command on a
18612 region containing two words.  You will need to press @kbd{d} a
18613 remarkable number of times.  On your system, is a `hook' called after
18614 the command finishes?  (For information on hooks, see @ref{Command
18615 Overview, , Command Loop Overview, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
18616 Manual}.)
18618 @item
18619 Copy @code{@value{COUNT-WORDS}} into the @file{*scratch*} buffer,
18620 instrument the function for Edebug, and walk through its execution.
18621 The function does not need to have a bug, although you can introduce
18622 one if you wish.  If the function lacks a bug, the walk-through
18623 completes without problems.
18625 @item
18626 While running Edebug, type @kbd{?} to see a list of all the Edebug commands.
18627 (The @code{global-edebug-prefix} is usually @kbd{C-x X}, i.e.,
18628 @kbd{@key{CTRL}-x} followed by an upper case @kbd{X}; use this prefix
18629 for commands made outside of the Edebug debugging buffer.)
18631 @item
18632 In the Edebug debugging buffer, use the @kbd{p}
18633 (@code{edebug-bounce-point}) command to see where in the region the
18634 @code{@value{COUNT-WORDS}} is working.
18636 @item
18637 Move point to some spot further down the function and then type the
18638 @kbd{h} (@code{edebug-goto-here}) command to jump to that location.
18640 @item
18641 Use the @kbd{t} (@code{edebug-trace-mode}) command to cause Edebug to
18642 walk through the function on its own; use an upper case @kbd{T} for
18643 @code{edebug-Trace-fast-mode}.
18645 @item
18646 Set a breakpoint, then run Edebug in Trace mode until it reaches the
18647 stopping point.
18648 @end itemize
18650 @node Conclusion
18651 @chapter Conclusion
18653 We have now reached the end of this Introduction.  You have now
18654 learned enough about programming in Emacs Lisp to set values, to write
18655 simple @file{.emacs} files for yourself and your friends, and write
18656 simple customizations and extensions to Emacs.
18658 This is a place to stop.  Or, if you wish, you can now go onward, and
18659 teach yourself.
18661 You have learned some of the basic nuts and bolts of programming.  But
18662 only some.  There are a great many more brackets and hinges that are
18663 easy to use that we have not touched.
18665 A path you can follow right now lies among the sources to GNU Emacs
18666 and in
18667 @ifnotinfo
18668 @cite{The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
18669 @end ifnotinfo
18670 @ifinfo
18671 @ref{Top, , The GNU Emacs Lisp Reference Manual, elisp, The GNU
18672 Emacs Lisp Reference Manual}.
18673 @end ifinfo
18675 The Emacs Lisp sources are an adventure.  When you read the sources and
18676 come across a function or expression that is unfamiliar, you need to
18677 figure out or find out what it does.
18679 Go to the Reference Manual.  It is a thorough, complete, and fairly
18680 easy-to-read description of Emacs Lisp.  It is written not only for
18681 experts, but for people who know what you know.  (The @cite{Reference
18682 Manual} comes with the standard GNU Emacs distribution.  Like this
18683 introduction, it comes as a Texinfo source file, so you can read it
18684 on-line and as a typeset, printed book.)
18686 Go to the other on-line help that is part of GNU Emacs: the on-line
18687 documentation for all functions and variables, and @code{find-tag},
18688 the program that takes you to sources.
18690 Here is an example of how I explore the sources.  Because of its name,
18691 @file{simple.el} is the file I looked at first, a long time ago.  As
18692 it happens some of the functions in @file{simple.el} are complicated,
18693 or at least look complicated at first sight.  The @code{open-line}
18694 function, for example, looks complicated.
18696 You may want to walk through this function slowly, as we did with the
18697 @code{forward-sentence} function.  (@xref{forward-sentence, The
18698 @code{forward-sentence} function}.)  Or you may want to skip that
18699 function and look at another, such as @code{split-line}.  You don't
18700 need to read all the functions.  According to
18701 @code{count-words-in-defun}, the @code{split-line} function contains
18702 102 words and symbols.
18704 Even though it is short, @code{split-line} contains  expressions
18705 we have not studied: @code{skip-chars-forward}, @code{indent-to},
18706 @code{current-column} and @code{insert-and-inherit}.
18708 Consider the @code{skip-chars-forward} function.  (It is part of the
18709 function definition for @code{back-to-indentation}, which is shown in
18710 @ref{Review, , Review}.)
18712 In GNU Emacs, you can find out more about @code{skip-chars-forward} by
18713 typing @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) and the name of the
18714 function.  This gives you the function documentation.
18716 You may be able to guess what is done by a well named function such as
18717 @code{indent-to}; or you can look it up, too.  Incidentally, the
18718 @code{describe-function} function itself is in @file{help.el}; it is
18719 one of those long, but decipherable functions.  You can look up
18720 @code{describe-function} using the @kbd{C-h f} command!
18722 In this instance, since the code is Lisp, the @file{*Help*} buffer
18723 contains the name of the library containing the function's source.
18724 You can put point over the name of the library and press the RET key,
18725 which in this situation is bound to @code{help-follow}, and be taken
18726 directly to the source, in the same way as @kbd{M-.}
18727 (@code{find-tag}).
18729 The definition for @code{describe-function} illustrates how to
18730 customize the @code{interactive} expression without using the standard
18731 character codes; and it shows how to create a temporary buffer.
18733 (The @code{indent-to} function is written in C rather than Emacs Lisp;
18734 it is a `built-in' function.  @code{help-follow} takes you to its
18735 source as does @code{find-tag}, when properly set up.)
18737 You can look at a function's source using @code{find-tag}, which is
18738 bound to @kbd{M-.}  Finally, you can find out what the Reference
18739 Manual has to say by visiting the manual in Info, and typing @kbd{i}
18740 (@code{Info-index}) and the name of the function, or by looking up the
18741 function in the index to a printed copy of the manual.
18743 Similarly, you can find out what is meant by
18744 @code{insert-and-inherit}.
18746 Other interesting source files include @file{paragraphs.el},
18747 @file{loaddefs.el}, and @file{loadup.el}.  The @file{paragraphs.el}
18748 file includes short, easily understood functions as well as longer
18749 ones.  The @file{loaddefs.el} file contains the many standard
18750 autoloads and many keymaps.  I have never looked at it all; only at
18751 parts.  @file{loadup.el} is the file that loads the standard parts of
18752 Emacs; it tells you a great deal about how Emacs is built.
18753 (@xref{Building Emacs, , Building Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp
18754 Reference Manual}, for more about building.)
18756 As I said, you have learned some nuts and bolts; however, and very
18757 importantly, we have hardly touched major aspects of programming; I
18758 have said nothing about how to sort information, except to use the
18759 predefined @code{sort} function; I have said nothing about how to store
18760 information, except to use variables and lists; I have said nothing
18761 about how to write programs that write programs.  These are topics for
18762 another, and different kind of book, a different kind of learning.
18764 What you have done is learn enough for much practical work with GNU
18765 Emacs.  What you have done is get started.  This is the end of a
18766 beginning.
18768 @c ================ Appendix ================
18770 @node the-the
18771 @appendix The @code{the-the} Function
18772 @findex the-the
18773 @cindex Duplicated words function
18774 @cindex Words, duplicated
18776 Sometimes when you you write text, you duplicate words---as with ``you
18777 you'' near the beginning of this sentence.  I find that most
18778 frequently, I duplicate ``the''; hence, I call the function for
18779 detecting duplicated words, @code{the-the}.
18781 @need 1250
18782 As a first step, you could use the following regular expression to
18783 search for duplicates:
18785 @smallexample
18786 \\(\\w+[ \t\n]+\\)\\1
18787 @end smallexample
18789 @noindent
18790 This regexp matches one or more word-constituent characters followed
18791 by one or more spaces, tabs, or newlines.  However, it does not detect
18792 duplicated words on different lines, since the ending of the first
18793 word, the end of the line, is different from the ending of the second
18794 word, a space.  (For more information about regular expressions, see
18795 @ref{Regexp Search, , Regular Expression Searches}, as well as
18796 @ref{Regexps, , Syntax of Regular Expressions, emacs, The GNU Emacs
18797 Manual}, and @ref{Regular Expressions, , Regular Expressions, elisp,
18798 The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
18800 You might try searching just for duplicated word-constituent
18801 characters but that does not work since the pattern detects doubles
18802 such as the two occurrences of `th' in `with the'.
18804 Another possible regexp searches for word-constituent characters
18805 followed by non-word-constituent characters, reduplicated.  Here,
18806 @w{@samp{\\w+}} matches one or more word-constituent characters and
18807 @w{@samp{\\W*}} matches zero or more non-word-constituent characters.
18809 @smallexample
18810 \\(\\(\\w+\\)\\W*\\)\\1
18811 @end smallexample
18813 @noindent
18814 Again, not useful.
18816 Here is the pattern that I use.  It is not perfect, but good enough.
18817 @w{@samp{\\b}} matches the empty string, provided it is at the beginning
18818 or end of a word; @w{@samp{[^@@ \n\t]+}} matches one or more occurrences of
18819 any characters that are @emph{not} an @@-sign, space, newline, or tab.
18821 @smallexample
18822 \\b\\([^@@ \n\t]+\\)[ \n\t]+\\1\\b
18823 @end smallexample
18825 One can write more complicated expressions, but I found that this
18826 expression is good enough, so I use it.
18828 Here is the @code{the-the} function, as I include it in my
18829 @file{.emacs} file, along with a handy global key binding:
18831 @smallexample
18832 @group
18833 (defun the-the ()
18834   "Search forward for for a duplicated word."
18835   (interactive)
18836   (message "Searching for for duplicated words ...")
18837   (push-mark)
18838 @end group
18839 @group
18840   ;; This regexp is not perfect
18841   ;; but is fairly good over all:
18842   (if (re-search-forward
18843        "\\b\\([^@@ \n\t]+\\)[ \n\t]+\\1\\b" nil 'move)
18844       (message "Found duplicated word.")
18845     (message "End of buffer")))
18846 @end group
18848 @group
18849 ;; Bind `the-the' to  C-c \
18850 (global-set-key "\C-c\\" 'the-the)
18851 @end group
18852 @end smallexample
18854 @sp 1
18855 Here is test text:
18857 @smallexample
18858 @group
18859 one two two three four five
18860 five six seven
18861 @end group
18862 @end smallexample
18864 You can substitute the other regular expressions shown above in the
18865 function definition and try each of them on this list.
18867 @node Kill Ring
18868 @appendix Handling the Kill Ring
18869 @cindex Kill ring handling
18870 @cindex Handling the kill ring
18871 @cindex Ring, making a list like a
18873 The kill ring is a list that is transformed into a ring by the
18874 workings of the @code{current-kill} function.  The @code{yank} and
18875 @code{yank-pop} commands use the @code{current-kill} function.
18877 This appendix describes the @code{current-kill} function as well as
18878 both the @code{yank} and the @code{yank-pop} commands, but first,
18879 consider the workings of the kill ring.
18881 @menu
18882 * What the Kill Ring Does::
18883 * current-kill::
18884 * yank::                        Paste a copy of a clipped element.
18885 * yank-pop::                    Insert element pointed to.
18886 * ring file::
18887 @end menu
18889 @ifnottex
18890 @node What the Kill Ring Does
18891 @unnumberedsec What the Kill Ring Does
18892 @end ifnottex
18894 @need 1250
18895 The kill ring has a default maximum length of sixty items; this number
18896 is too large for an explanation.  Instead, set it to four.  Please
18897 evaluate the following:
18899 @smallexample
18900 @group
18901 (setq old-kill-ring-max kill-ring-max)
18902 (setq kill-ring-max 4)
18903 @end group
18904 @end smallexample
18906 @noindent
18907 Then, please copy each line of the following indented example into the
18908 kill ring.  You may kill each line with @kbd{C-k} or mark it and copy
18909 it with @kbd{M-w}.
18911 @noindent
18912 (In a read-only buffer, such as the @file{*info*} buffer, the kill
18913 command, @kbd{C-k} (@code{kill-line}), will not remove the text,
18914 merely copy it to the kill ring.  However, your machine may beep at
18915 you.  Alternatively, for silence, you may copy the region of each line
18916 with the @kbd{M-w} (@code{kill-ring-save}) command.  You must mark
18917 each line for this command to succeed, but it does not matter at which
18918 end you put point or mark.)
18920 @need 1250
18921 @noindent
18922 Please invoke the calls in order, so that five elements attempt to
18923 fill the kill ring:
18925 @smallexample
18926 @group
18927 first some text
18928 second piece of text
18929 third line
18930 fourth line of text
18931 fifth bit of text
18932 @end group
18933 @end smallexample
18935 @need 1250
18936 @noindent
18937 Then find the value of @code{kill-ring} by evaluating
18939 @smallexample
18940 kill-ring
18941 @end smallexample
18943 @need 800
18944 @noindent
18945 It is:
18947 @smallexample
18948 @group
18949 ("fifth bit of text" "fourth line of text"
18950 "third line" "second piece of text")
18951 @end group
18952 @end smallexample
18954 @noindent
18955 The first element, @samp{first some text}, was dropped.
18957 @need 1250
18958 To return to the old value for the length of the kill ring, evaluate:
18960 @smallexample
18961 (setq kill-ring-max old-kill-ring-max)
18962 @end smallexample
18964 @node current-kill
18965 @appendixsec The @code{current-kill} Function
18966 @findex current-kill
18968 The @code{current-kill} function changes the element in the kill ring
18969 to which @code{kill-ring-yank-pointer} points.  (Also, the
18970 @code{kill-new} function sets @code{kill-ring-yank-pointer} to point
18971 to the latest element of the kill ring.  The @code{kill-new}
18972 function is used directly or indirectly by @code{kill-append},
18973 @code{copy-region-as-kill}, @code{kill-ring-save}, @code{kill-line},
18974 and @code{kill-region}.)
18976 @menu
18977 * Code for current-kill::
18978 * Understanding current-kill::
18979 @end menu
18981 @ifnottex
18982 @node Code for current-kill
18983 @unnumberedsubsec The code for @code{current-kill}
18984 @end ifnottex
18987 @need 1500
18988 The @code{current-kill} function is used by @code{yank} and by
18989 @code{yank-pop}.  Here is the code for @code{current-kill}:
18991 @smallexample
18992 @group
18993 (defun current-kill (n &optional do-not-move)
18994   "Rotate the yanking point by N places, and then return that kill.
18995 If N is zero, `interprogram-paste-function' is set, and calling it
18996 returns a string, then that string is added to the front of the
18997 kill ring and returned as the latest kill.
18998 @end group
18999 @group
19000 If optional arg DO-NOT-MOVE is non-nil, then don't actually move the
19001 yanking point; just return the Nth kill forward."
19002   (let ((interprogram-paste (and (= n 0)
19003                                  interprogram-paste-function
19004                                  (funcall interprogram-paste-function))))
19005 @end group
19006 @group
19007     (if interprogram-paste
19008         (progn
19009           ;; Disable the interprogram cut function when we add the new
19010           ;; text to the kill ring, so Emacs doesn't try to own the
19011           ;; selection, with identical text.
19012           (let ((interprogram-cut-function nil))
19013             (kill-new interprogram-paste))
19014           interprogram-paste)
19015 @end group
19016 @group
19017       (or kill-ring (error "Kill ring is empty"))
19018       (let ((ARGth-kill-element
19019              (nthcdr (mod (- n (length kill-ring-yank-pointer))
19020                           (length kill-ring))
19021                      kill-ring)))
19022         (or do-not-move
19023             (setq kill-ring-yank-pointer ARGth-kill-element))
19024         (car ARGth-kill-element)))))
19025 @end group
19026 @end smallexample
19028 Remember also that the @code{kill-new} function sets
19029 @code{kill-ring-yank-pointer} to the latest element of the kill
19030 ring, which means that all the functions that call it set the value
19031 indirectly: @code{kill-append}, @code{copy-region-as-kill},
19032 @code{kill-ring-save}, @code{kill-line}, and @code{kill-region}.
19034 @need 1500
19035 Here is the line in @code{kill-new}, which is explained in
19036 @ref{kill-new function, , The @code{kill-new} function}.
19038 @smallexample
19039 (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
19040 @end smallexample
19042 @ifnottex
19043 @node Understanding current-kill
19044 @unnumberedsubsec @code{current-kill} in Outline
19045 @end ifnottex
19047 The @code{current-kill} function looks complex, but as usual, it can
19048 be understood by taking it apart piece by piece.  First look at it in
19049 skeletal form:
19051 @smallexample
19052 @group
19053 (defun current-kill (n &optional do-not-move)
19054   "Rotate the yanking point by N places, and then return that kill."
19055   (let @var{varlist}
19056     @var{body}@dots{})
19057 @end group
19058 @end smallexample
19060 This function takes two arguments, one of which is optional.  It has a
19061 documentation string.  It is @emph{not} interactive.
19063 @menu
19064 * Body of current-kill::
19065 * Digression concerning error::  How to mislead humans, but not computers.
19066 * Determining the Element::
19067 @end menu
19069 @ifnottex
19070 @node Body of current-kill
19071 @unnumberedsubsubsec The Body of @code{current-kill}
19072 @end ifnottex
19074 The body of the function definition is a @code{let} expression, which
19075 itself has a body as well as a @var{varlist}.
19077 The @code{let} expression declares a variable that will be only usable
19078 within the bounds of this function.  This variable is called
19079 @code{interprogram-paste} and is for copying to another program.  It
19080 is not for copying within this instance of GNU Emacs.  Most window
19081 systems provide a facility for interprogram pasting.  Sadly, that
19082 facility usually provides only for the last element.  Most windowing
19083 systems have not adopted a ring of many possibilities, even though
19084 Emacs has provided it for decades.
19086 The @code{if} expression has two parts, one if there exists
19087 @code{interprogram-paste} and one if not.
19089 @need 2000
19090 Let us consider the `if not' or else-part of the @code{current-kill}
19091 function.  (The then-part uses the @code{kill-new} function, which
19092 we have already described.  @xref{kill-new function, , The
19093 @code{kill-new} function}.)
19095 @smallexample
19096 @group
19097 (or kill-ring (error "Kill ring is empty"))
19098 (let ((ARGth-kill-element
19099        (nthcdr (mod (- n (length kill-ring-yank-pointer))
19100                     (length kill-ring))
19101                kill-ring)))
19102   (or do-not-move
19103       (setq kill-ring-yank-pointer ARGth-kill-element))
19104   (car ARGth-kill-element))
19105 @end group
19106 @end smallexample
19108 @noindent
19109 The code first checks whether the kill ring has content; otherwise it
19110 signals an error.
19112 @need 1000
19113 Note that the @code{or} expression is very similar to testing length
19114 with an @code{if}:
19116 @findex zerop
19117 @findex error
19118 @smallexample
19119 @group
19120 (if (zerop (length kill-ring))          ; @r{if-part}
19121     (error "Kill ring is empty"))       ; @r{then-part}
19122   ;; No else-part
19123 @end group
19124 @end smallexample
19126 @noindent
19127 If there is not anything in the kill ring, its length must be zero and
19128 an error message sent to the user: @samp{Kill ring is empty}.  The
19129 @code{current-kill} function uses an @code{or} expression which is
19130 simpler.  But an @code{if} expression reminds us what goes on.
19132 This @code{if} expression uses the function @code{zerop} which returns
19133 true if the value it is testing is zero.  When @code{zerop} tests
19134 true, the then-part of the @code{if} is evaluated.  The then-part is a
19135 list starting with the function @code{error}, which is a function that
19136 is similar to the @code{message} function
19137 (@pxref{message, , The @code{message} Function}) in that
19138 it prints a one-line message in the echo area.  However, in addition
19139 to printing a message, @code{error} also stops evaluation of the
19140 function within which it is embedded.  This means that the rest of the
19141 function will not be evaluated if the length of the kill ring is zero.
19143 Then the @code{current-kill} function selects the element to return.
19144 The selection depends on the number of places that @code{current-kill}
19145 rotates and on where @code{kill-ring-yank-pointer} points.
19147 Next, either the optional @code{do-not-move} argument is true or the
19148 current value of @code{kill-ring-yank-pointer} is set to point to the
19149 list.  Finally, another expression returns the first element of the
19150 list even if the @code{do-not-move} argument is true.
19152 @ifnottex
19153 @node Digression concerning error
19154 @unnumberedsubsubsec Digression about the word `error'
19155 @end ifnottex
19157 In my opinion, it is slightly misleading, at least to humans, to use
19158 the term `error' as the name of the @code{error} function.  A better
19159 term would be `cancel'.  Strictly speaking, of course, you cannot
19160 point to, much less rotate a pointer to a list that has no length, so
19161 from the point of view of the computer, the word `error' is correct.
19162 But a human expects to attempt this sort of thing, if only to find out
19163 whether the kill ring is full or empty.  This is an act of
19164 exploration.
19166 From the human point of view, the act of exploration and discovery is
19167 not necessarily an error, and therefore should not be labeled as one,
19168 even in the bowels of a computer.  As it is, the code in Emacs implies
19169 that a human who is acting virtuously, by exploring his or her
19170 environment, is making an error.  This is bad.  Even though the computer
19171 takes the same steps as it does when there is an `error', a term such as
19172 `cancel' would have a clearer connotation.
19174 @ifnottex
19175 @node Determining the Element
19176 @unnumberedsubsubsec Determining the Element
19177 @end ifnottex
19179 Among other actions, the else-part of the @code{if} expression sets
19180 the value of @code{kill-ring-yank-pointer} to
19181 @code{ARGth-kill-element} when the kill ring has something in it and
19182 the value of @code{do-not-move} is @code{nil}.
19184 @need 800
19185 The code looks like this:
19187 @smallexample
19188 @group
19189 (nthcdr (mod (- n (length kill-ring-yank-pointer))
19190              (length kill-ring))
19191         kill-ring)))
19192 @end group
19193 @end smallexample
19195 This needs some examination.  Unless it is not supposed to move the
19196 pointer, the @code{current-kill} function changes where
19197 @code{kill-ring-yank-pointer} points.
19198 That is what the
19199 @w{@code{(setq kill-ring-yank-pointer ARGth-kill-element))}}
19200 expression does.  Also, clearly, @code{ARGth-kill-element} is being
19201 set to be equal to some @sc{cdr} of the kill ring, using the
19202 @code{nthcdr} function that is described in an earlier section.
19203 (@xref{copy-region-as-kill}.)  How does it do this?
19205 As we have seen before (@pxref{nthcdr}), the @code{nthcdr} function
19206 works by repeatedly taking the @sc{cdr} of a list---it takes the
19207 @sc{cdr} of the @sc{cdr} of the @sc{cdr} @dots{}
19209 @need 800
19210 The two following expressions produce the same result:
19212 @smallexample
19213 @group
19214 (setq kill-ring-yank-pointer (cdr kill-ring))
19216 (setq kill-ring-yank-pointer (nthcdr 1 kill-ring))
19217 @end group
19218 @end smallexample
19220 However, the @code{nthcdr} expression is more complicated.  It uses
19221 the @code{mod} function to determine which @sc{cdr} to select.
19223 (You will remember to look at inner functions first; indeed, we will
19224 have to go inside the @code{mod}.)
19226 The @code{mod} function returns the value of its first argument modulo
19227 the second; that is to say, it returns the remainder after dividing
19228 the first argument by the second.  The value returned has the same
19229 sign as the second argument.
19231 @need 800
19232 Thus,
19234 @smallexample
19235 @group
19236 (mod 12 4)
19237   @result{} 0  ;; @r{because there is no remainder}
19238 (mod 13 4)
19239   @result{} 1
19240 @end group
19241 @end smallexample
19243 @need 1250
19244 In this case, the first argument is often smaller than the second.
19245 That is fine.
19247 @smallexample
19248 @group
19249 (mod 0 4)
19250   @result{} 0
19251 (mod 1 4)
19252   @result{} 1
19253 @end group
19254 @end smallexample
19256 We can guess what the @code{-} function does.  It is like @code{+} but
19257 subtracts instead of adds; the @code{-} function subtracts its second
19258 argument from its first.  Also, we already know what the @code{length}
19259 function does (@pxref{length}).  It returns the length of a list.
19261 And @code{n} is the name of the required argument to the
19262 @code{current-kill} function.
19264 @need 1250
19265 So when the first argument to @code{nthcdr} is zero, the @code{nthcdr}
19266 expression returns the whole list, as you can see by evaluating the
19267 following:
19269 @smallexample
19270 @group
19271 ;; kill-ring-yank-pointer @r{and} kill-ring @r{have a length of four}
19272 ;; @r{and} (mod (- 0 4) 4) @result{} 0
19273 (nthcdr (mod (- 0 4) 4)
19274         '("fourth line of text"
19275           "third line"
19276           "second piece of text"
19277           "first some text"))
19278 @end group
19279 @end smallexample
19281 @need 1250
19282 When the first argument to the @code{current-kill} function is one,
19283 the @code{nthcdr} expression returns the list without its first
19284 element.
19286 @smallexample
19287 @group
19288 (nthcdr (mod (- 1 4) 4)
19289         '("fourth line of text"
19290           "third line"
19291           "second piece of text"
19292           "first some text"))
19293 @end group
19294 @end smallexample
19296 @cindex @samp{global variable} defined
19297 @cindex @samp{variable, global}, defined
19298 Incidentally, both @code{kill-ring} and @code{kill-ring-yank-pointer}
19299 are @dfn{global variables}.  That means that any expression in Emacs
19300 Lisp can access them.  They are not like the local variables set by
19301 @code{let} or like the symbols in an argument list.
19302 Local variables can only be accessed
19303 within the @code{let} that defines them or the function that specifies
19304 them in an argument list (and within expressions called by them).
19306 @ignore
19307 @c texi2dvi fails when the name of the section is within ifnottex ...
19308 (@xref{Prevent confusion, , @code{let} Prevents Confusion}, and
19309 @ref{defun, , The @code{defun} Macro}.)
19310 @end ignore
19312 @node yank
19313 @appendixsec @code{yank}
19314 @findex yank
19316 After learning about @code{current-kill}, the code for the
19317 @code{yank} function is almost easy.
19319 The @code{yank} function does not use the
19320 @code{kill-ring-yank-pointer} variable directly.  It calls
19321 @code{insert-for-yank} which calls @code{current-kill} which sets the
19322 @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
19324 @need 1250
19325 The code looks like this:
19327 @c in GNU Emacs 22
19328 @smallexample
19329 @group
19330 (defun yank (&optional arg)
19331   "Reinsert (\"paste\") the last stretch of killed text.
19332 More precisely, reinsert the stretch of killed text most recently
19333 killed OR yanked.  Put point at end, and set mark at beginning.
19334 With just \\[universal-argument] as argument, same but put point at
19335 beginning (and mark at end).  With argument N, reinsert the Nth most
19336 recently killed stretch of killed text.
19338 When this command inserts killed text into the buffer, it honors
19339 `yank-excluded-properties' and `yank-handler' as described in the
19340 doc string for `insert-for-yank-1', which see.
19342 See also the command \\[yank-pop]."
19343 @end group
19344 @group
19345   (interactive "*P")
19346   (setq yank-window-start (window-start))
19347   ;; If we don't get all the way thru, make last-command indicate that
19348   ;; for the following command.
19349   (setq this-command t)
19350   (push-mark (point))
19351 @end group
19352 @group
19353   (insert-for-yank (current-kill (cond
19354                                   ((listp arg) 0)
19355                                   ((eq arg '-) -2)
19356                                   (t (1- arg)))))
19357   (if (consp arg)
19358       ;; This is like exchange-point-and-mark,
19359       ;;     but doesn't activate the mark.
19360       ;; It is cleaner to avoid activation, even though the command
19361       ;; loop would deactivate the mark because we inserted text.
19362       (goto-char (prog1 (mark t)
19363                    (set-marker (mark-marker) (point) (current-buffer)))))
19364 @end group
19365 @group
19366   ;; If we do get all the way thru, make this-command indicate that.
19367   (if (eq this-command t)
19368       (setq this-command 'yank))
19369   nil)
19370 @end group
19371 @end smallexample
19373 The key expression is @code{insert-for-yank}, which inserts the string
19374 returned by @code{current-kill}, but removes some text properties from
19377 However, before getting to that expression, the function sets the value
19378 of @code{yank-window-start} to the position returned by the
19379 @code{(window-start)} expression, the position at which the display
19380 currently starts.  The @code{yank} function also sets
19381 @code{this-command} and pushes the mark.
19383 After it yanks the appropriate element, if the optional argument is a
19384 @sc{cons} rather than a number or nothing, it puts point at beginning
19385 of the yanked text and mark at its end.
19387 (The @code{prog1} function is like @code{progn} but returns the value
19388 of its first argument rather than the value of its last argument.  Its
19389 first argument is forced to return the buffer's mark as an integer.
19390 You can see the documentation for these functions by placing point
19391 over them in this buffer and then typing @kbd{C-h f}
19392 (@code{describe-function}) followed by a @kbd{RET}; the default is the
19393 function.)
19395 The last part of the function tells what to do when it succeeds.
19397 @node yank-pop
19398 @appendixsec @code{yank-pop}
19399 @findex yank-pop
19401 After understanding @code{yank} and @code{current-kill}, you know how
19402 to approach the @code{yank-pop} function.  Leaving out the
19403 documentation to save space, it looks like this:
19405 @c GNU Emacs 22
19406 @smallexample
19407 @group
19408 (defun yank-pop (&optional arg)
19409   "@dots{}"
19410   (interactive "*p")
19411   (if (not (eq last-command 'yank))
19412       (error "Previous command was not a yank"))
19413 @end group
19414 @group
19415   (setq this-command 'yank)
19416   (unless arg (setq arg 1))
19417   (let ((inhibit-read-only t)
19418         (before (< (point) (mark t))))
19419 @end group
19420 @group
19421     (if before
19422         (funcall (or yank-undo-function 'delete-region) (point) (mark t))
19423       (funcall (or yank-undo-function 'delete-region) (mark t) (point)))
19424     (setq yank-undo-function nil)
19425 @end group
19426 @group
19427     (set-marker (mark-marker) (point) (current-buffer))
19428     (insert-for-yank (current-kill arg))
19429     ;; Set the window start back where it was in the yank command,
19430     ;; if possible.
19431     (set-window-start (selected-window) yank-window-start t)
19432 @end group
19433 @group
19434     (if before
19435         ;; This is like exchange-point-and-mark,
19436         ;;     but doesn't activate the mark.
19437         ;; It is cleaner to avoid activation, even though the command
19438         ;; loop would deactivate the mark because we inserted text.
19439         (goto-char (prog1 (mark t)
19440                      (set-marker (mark-marker)
19441                                  (point)
19442                                  (current-buffer))))))
19443   nil)
19444 @end group
19445 @end smallexample
19447 The function is interactive with a small @samp{p} so the prefix
19448 argument is processed and passed to the function.  The command can
19449 only be used after a previous yank; otherwise an error message is
19450 sent.  This check uses the variable @code{last-command} which is set
19451 by @code{yank} and is discussed elsewhere.
19452 (@xref{copy-region-as-kill}.)
19454 The @code{let} clause sets the variable @code{before} to true or false
19455 depending whether point is before or after mark and then the region
19456 between point and mark is deleted.  This is the region that was just
19457 inserted by the previous yank and it is this text that will be
19458 replaced.
19460 @code{funcall} calls its first argument as a function, passing
19461 remaining arguments to it.  The first argument is whatever the
19462 @code{or} expression returns.  The two remaining arguments are the
19463 positions of point and mark set by the preceding @code{yank} command.
19465 There is more, but that is the hardest part.
19467 @node ring file
19468 @appendixsec The @file{ring.el} File
19469 @cindex @file{ring.el} file
19471 Interestingly, GNU Emacs posses a file called @file{ring.el} that
19472 provides many of the features we just discussed.  But functions such
19473 as @code{kill-ring-yank-pointer} do not use this library, possibly
19474 because they were written earlier.
19476 @node Full Graph
19477 @appendix A Graph with Labeled Axes
19479 Printed axes help you understand a graph.  They convey scale.  In an
19480 earlier chapter (@pxref{Readying a Graph, ,  Readying a Graph}), we
19481 wrote the code to print the body of a graph.  Here we write the code
19482 for printing and labeling vertical and horizontal axes, along with the
19483 body itself.
19485 @menu
19486 * Labeled Example::
19487 * print-graph Varlist::         @code{let} expression in @code{print-graph}.
19488 * print-Y-axis::                Print a label for the vertical axis.
19489 * print-X-axis::                Print a horizontal label.
19490 * Print Whole Graph::           The function to print a complete graph.
19491 @end menu
19493 @ifnottex
19494 @node Labeled Example
19495 @unnumberedsec Labeled Example Graph
19496 @end ifnottex
19498 Since insertions fill a buffer to the right and below point, the new
19499 graph printing function should first print the Y or vertical axis,
19500 then the body of the graph, and finally the X or horizontal axis.
19501 This sequence lays out for us the contents of the function:
19503 @enumerate
19504 @item
19505 Set up code.
19507 @item
19508 Print Y axis.
19510 @item
19511 Print body of graph.
19513 @item
19514 Print X axis.
19515 @end enumerate
19517 @need 800
19518 Here is an example of how a finished graph should look:
19520 @smallexample
19521 @group
19522     10 -
19523                   *
19524                   *  *
19525                   *  **
19526                   *  ***
19527      5 -      *   *******
19528             * *** *******
19529             *************
19530           ***************
19531      1 - ****************
19532          |   |    |    |
19533          1   5   10   15
19534 @end group
19535 @end smallexample
19537 @noindent
19538 In this graph, both the vertical and the horizontal axes are labeled
19539 with numbers.  However, in some graphs, the horizontal axis is time
19540 and would be better labeled with months, like this:
19542 @smallexample
19543 @group
19544      5 -      *
19545             * ** *
19546             *******
19547           ********** **
19548      1 - **************
19549          |    ^      |
19550          Jan  June   Jan
19551 @end group
19552 @end smallexample
19554 Indeed, with a little thought, we can easily come up with a variety of
19555 vertical and horizontal labeling schemes.  Our task could become
19556 complicated.  But complications breed confusion.  Rather than permit
19557 this, it is better choose a simple labeling scheme for our first
19558 effort, and to modify or replace it later.
19560 @need 1200
19561 These considerations suggest the following outline for the
19562 @code{print-graph} function:
19564 @smallexample
19565 @group
19566 (defun print-graph (numbers-list)
19567   "@var{documentation}@dots{}"
19568   (let ((height  @dots{}
19569         @dots{}))
19570 @end group
19571 @group
19572     (print-Y-axis height @dots{} )
19573     (graph-body-print numbers-list)
19574     (print-X-axis @dots{} )))
19575 @end group
19576 @end smallexample
19578 We can work on each part of the @code{print-graph} function definition
19579 in turn.
19581 @node print-graph Varlist
19582 @appendixsec The @code{print-graph} Varlist
19583 @cindex @code{print-graph} varlist
19585 In writing the @code{print-graph} function, the first task is to write
19586 the varlist in the @code{let} expression.  (We will leave aside for the
19587 moment any thoughts about making the function interactive or about the
19588 contents of its documentation string.)
19590 The varlist should set several values.  Clearly, the top of the label
19591 for the vertical axis must be at least the height of the graph, which
19592 means that we must obtain this information here.  Note that the
19593 @code{print-graph-body} function also requires this information.  There
19594 is no reason to calculate the height of the graph in two different
19595 places, so we should change @code{print-graph-body} from the way we
19596 defined it earlier to take advantage of the calculation.
19598 Similarly, both the function for printing the X axis labels and the
19599 @code{print-graph-body} function need to learn the value of the width of
19600 each symbol.  We can perform the calculation here and change the
19601 definition for @code{print-graph-body} from the way we defined it in the
19602 previous chapter.
19604 The length of the label for the horizontal axis must be at least as long
19605 as the graph.  However, this information is used only in the function
19606 that prints the horizontal axis, so it does not need to be calculated here.
19608 These thoughts lead us directly to the following form for the varlist
19609 in the @code{let} for @code{print-graph}:
19611 @smallexample
19612 @group
19613 (let ((height (apply 'max numbers-list)) ; @r{First version.}
19614       (symbol-width (length graph-blank)))
19615 @end group
19616 @end smallexample
19618 @noindent
19619 As we shall see, this expression is not quite right.
19621 @need 2000
19622 @node print-Y-axis
19623 @appendixsec The @code{print-Y-axis} Function
19624 @cindex Axis, print vertical
19625 @cindex Y axis printing
19626 @cindex Vertical axis printing
19627 @cindex Print vertical axis
19629 The job of the @code{print-Y-axis} function is to print a label for
19630 the vertical axis that looks like this:
19632 @smallexample
19633 @group
19634     10 -
19639      5 -
19643      1 -
19644 @end group
19645 @end smallexample
19647 @noindent
19648 The function should be passed the height of the graph, and then should
19649 construct and insert the appropriate numbers and marks.
19651 @menu
19652 * print-Y-axis in Detail::
19653 * Height of label::             What height for the Y axis?
19654 * Compute a Remainder::         How to compute the remainder of a division.
19655 * Y Axis Element::              Construct a line for the Y axis.
19656 * Y-axis-column::               Generate a list of Y axis labels.
19657 * print-Y-axis Penultimate::    A not quite final version.
19658 @end menu
19660 @ifnottex
19661 @node print-Y-axis in Detail
19662 @unnumberedsubsec The @code{print-Y-axis} Function in Detail
19663 @end ifnottex
19665 It is easy enough to see in the figure what the Y axis label should
19666 look like; but to say in words, and then to write a function
19667 definition to do the job is another matter.  It is not quite true to
19668 say that we want a number and a tic every five lines: there are only
19669 three lines between the @samp{1} and the @samp{5} (lines 2, 3, and 4),
19670 but four lines between the @samp{5} and the @samp{10} (lines 6, 7, 8,
19671 and 9).  It is better to say that we want a number and a tic mark on
19672 the base line (number 1) and then that we want a number and a tic on
19673 the fifth line from the bottom and on every line that is a multiple of
19674 five.
19676 @ifnottex
19677 @node Height of label
19678 @unnumberedsubsec What height should the label be?
19679 @end ifnottex
19681 The next issue is what height the label should be?  Suppose the maximum
19682 height of tallest column of the graph is seven.  Should the highest
19683 label on the Y axis be @samp{5 -}, and should the graph stick up above
19684 the label?  Or should the highest label be @samp{7 -}, and mark the peak
19685 of the graph?  Or should the highest label be @code{10 -}, which is a
19686 multiple of five, and be higher than the topmost value of the graph?
19688 The latter form is preferred.  Most graphs are drawn within rectangles
19689 whose sides are an integral number of steps long---5, 10, 15, and so
19690 on for a step distance of five.  But as soon as we decide to use a
19691 step height for the vertical axis, we discover that the simple
19692 expression in the varlist for computing the height is wrong.  The
19693 expression is @code{(apply 'max numbers-list)}.  This returns the
19694 precise height, not the maximum height plus whatever is necessary to
19695 round up to the nearest multiple of five.  A more complex expression
19696 is required.
19698 As usual in cases like this, a complex problem becomes simpler if it is
19699 divided into several smaller problems.
19701 First, consider the case when the highest value of the graph is an
19702 integral multiple of five---when it is 5, 10, 15, or some higher
19703 multiple of five.  We can use this value as the Y axis height.
19705 A fairly simply way to determine whether a number is a multiple of
19706 five is to divide it by five and see if the division results in a
19707 remainder.  If there is no remainder, the number is a multiple of
19708 five.  Thus, seven divided by five has a remainder of two, and seven
19709 is not an integral multiple of five.  Put in slightly different
19710 language, more reminiscent of the classroom, five goes into seven
19711 once, with a remainder of two.  However, five goes into ten twice,
19712 with no remainder: ten is an integral multiple of five.
19714 @node Compute a Remainder
19715 @appendixsubsec Side Trip: Compute a Remainder
19717 @findex % @r{(remainder function)}
19718 @cindex Remainder function, @code{%}
19719 In Lisp, the function for computing a remainder is @code{%}.  The
19720 function returns the remainder of its first argument divided by its
19721 second argument.  As it happens, @code{%} is a function in Emacs Lisp
19722 that you cannot discover using @code{apropos}: you find nothing if you
19723 type @kbd{M-x apropos @key{RET} remainder @key{RET}}.  The only way to
19724 learn of the existence of @code{%} is to read about it in a book such
19725 as this or in the Emacs Lisp sources.
19727 You can try the @code{%} function by evaluating the following two
19728 expressions:
19730 @smallexample
19731 @group
19732 (% 7 5)
19734 (% 10 5)
19735 @end group
19736 @end smallexample
19738 @noindent
19739 The first expression returns 2 and the second expression returns 0.
19741 To test whether the returned value is zero or some other number, we
19742 can use the @code{zerop} function.  This function returns @code{t} if
19743 its argument, which must be a number, is zero.
19745 @smallexample
19746 @group
19747 (zerop (% 7 5))
19748      @result{} nil
19750 (zerop (% 10 5))
19751      @result{} t
19752 @end group
19753 @end smallexample
19755 Thus, the following expression will return @code{t} if the height
19756 of the graph is evenly divisible by five:
19758 @smallexample
19759 (zerop (% height 5))
19760 @end smallexample
19762 @noindent
19763 (The value of @code{height}, of course, can be found from @code{(apply
19764 'max numbers-list)}.)
19766 On the other hand, if the value of @code{height} is not a multiple of
19767 five, we want to reset the value to the next higher multiple of five.
19768 This is straightforward arithmetic using functions with which we are
19769 already familiar.  First, we divide the value of @code{height} by five
19770 to determine how many times five goes into the number.  Thus, five
19771 goes into twelve twice.  If we add one to this quotient and multiply by
19772 five, we will obtain the value of the next multiple of five that is
19773 larger than the height.  Five goes into twelve twice.  Add one to two,
19774 and multiply by five; the result is fifteen, which is the next multiple
19775 of five that is higher than twelve.  The Lisp expression for this is:
19777 @smallexample
19778 (* (1+ (/ height 5)) 5)
19779 @end smallexample
19781 @noindent
19782 For example, if you evaluate the following, the result is 15:
19784 @smallexample
19785 (* (1+ (/ 12 5)) 5)
19786 @end smallexample
19788 All through this discussion, we have been using `five' as the value
19789 for spacing labels on the Y axis; but we may want to use some other
19790 value.  For generality, we should replace `five' with a variable to
19791 which we can assign a value.  The best name I can think of for this
19792 variable is @code{Y-axis-label-spacing}.
19794 @need 1250
19795 Using this term, and an @code{if} expression, we produce the
19796 following:
19798 @smallexample
19799 @group
19800 (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19801     height
19802   ;; @r{else}
19803   (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19804      Y-axis-label-spacing))
19805 @end group
19806 @end smallexample
19808 @noindent
19809 This expression returns the value of @code{height} itself if the height
19810 is an even multiple of the value of the @code{Y-axis-label-spacing} or
19811 else it computes and returns a value of @code{height} that is equal to
19812 the next higher multiple of the value of the @code{Y-axis-label-spacing}.
19814 We can now include this expression in the @code{let} expression of the
19815 @code{print-graph} function (after first setting the value of
19816 @code{Y-axis-label-spacing}):
19817 @vindex Y-axis-label-spacing
19819 @smallexample
19820 @group
19821 (defvar Y-axis-label-spacing 5
19822   "Number of lines from one Y axis label to next.")
19823 @end group
19825 @group
19826 @dots{}
19827 (let* ((height (apply 'max numbers-list))
19828        (height-of-top-line
19829         (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19830             height
19831 @end group
19832 @group
19833           ;; @r{else}
19834           (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19835              Y-axis-label-spacing)))
19836        (symbol-width (length graph-blank))))
19837 @dots{}
19838 @end group
19839 @end smallexample
19841 @noindent
19842 (Note use of the  @code{let*} function: the initial value of height is
19843 computed once by the @code{(apply 'max numbers-list)} expression and
19844 then the resulting value of  @code{height} is used to compute its
19845 final value.  @xref{fwd-para let, , The @code{let*} expression}, for
19846 more about @code{let*}.)
19848 @node Y Axis Element
19849 @appendixsubsec Construct a Y Axis Element
19851 When we print the vertical axis, we want to insert strings such as
19852 @w{@samp{5 -}} and @w{@samp{10 - }} every five lines.
19853 Moreover, we want the numbers and dashes to line up, so shorter
19854 numbers must be padded with leading spaces.  If some of the strings
19855 use two digit numbers, the strings with single digit numbers must
19856 include a leading blank space before the number.
19858 @findex number-to-string
19859 To figure out the length of the number, the @code{length} function is
19860 used.  But the @code{length} function works only with a string, not with
19861 a number.  So the number has to be converted from being a number to
19862 being a string.  This is done with the @code{number-to-string} function.
19863 For example,
19865 @smallexample
19866 @group
19867 (length (number-to-string 35))
19868      @result{} 2
19870 (length (number-to-string 100))
19871      @result{} 3
19872 @end group
19873 @end smallexample
19875 @noindent
19876 (@code{number-to-string} is also called @code{int-to-string}; you will
19877 see this alternative name in various sources.)
19879 In addition, in each label, each number is followed by a string such
19880 as @w{@samp{ - }}, which we will call the @code{Y-axis-tic} marker.
19881 This variable is defined with @code{defvar}:
19883 @vindex Y-axis-tic
19884 @smallexample
19885 @group
19886 (defvar Y-axis-tic " - "
19887    "String that follows number in a Y axis label.")
19888 @end group
19889 @end smallexample
19891 The length of the Y label is the sum of the length of the Y axis tic
19892 mark and the length of the number of the top of the graph.
19894 @smallexample
19895 (length (concat (number-to-string height) Y-axis-tic)))
19896 @end smallexample
19898 This value will be calculated by the @code{print-graph} function in
19899 its varlist as @code{full-Y-label-width} and passed on.  (Note that we
19900 did not think to include this in the varlist when we first proposed it.)
19902 To make a complete vertical axis label, a tic mark is concatenated
19903 with a number; and the two together may be preceded by one or more
19904 spaces depending on how long the number is.  The label consists of
19905 three parts: the (optional) leading spaces, the number, and the tic
19906 mark.  The function is passed the value of the number for the specific
19907 row, and the value of the width of the top line, which is calculated
19908 (just once) by @code{print-graph}.
19910 @smallexample
19911 @group
19912 (defun Y-axis-element (number full-Y-label-width)
19913   "Construct a NUMBERed label element.
19914 A numbered element looks like this `  5 - ',
19915 and is padded as needed so all line up with
19916 the element for the largest number."
19917 @end group
19918 @group
19919   (let* ((leading-spaces
19920          (- full-Y-label-width
19921             (length
19922              (concat (number-to-string number)
19923                      Y-axis-tic)))))
19924 @end group
19925 @group
19926     (concat
19927      (make-string leading-spaces ? )
19928      (number-to-string number)
19929      Y-axis-tic)))
19930 @end group
19931 @end smallexample
19933 The @code{Y-axis-element} function concatenates together the leading
19934 spaces, if any; the number, as a string; and the tic mark.
19936 To figure out how many leading spaces the label will need, the
19937 function subtracts the actual length of the label---the length of the
19938 number plus the length of the tic mark---from the desired label width.
19940 @findex make-string
19941 Blank spaces are inserted using the @code{make-string} function.  This
19942 function takes two arguments: the first tells it how long the string
19943 will be and the second is a symbol for the character to insert, in a
19944 special format.  The format is a question mark followed by a blank
19945 space, like this, @samp{? }.  @xref{Character Type, , Character Type,
19946 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a description of the
19947 syntax for characters.  (Of course, you might want to replace the
19948 blank space by some other character @dots{}  You know what to do.)
19950 The @code{number-to-string} function is used in the concatenation
19951 expression, to convert the number to a string that is concatenated
19952 with the leading spaces and the tic mark.
19954 @node Y-axis-column
19955 @appendixsubsec Create a Y Axis Column
19957 The preceding functions provide all the tools needed to construct a
19958 function that generates a list of numbered and blank strings to insert
19959 as the label for the vertical axis:
19961 @findex Y-axis-column
19962 @smallexample
19963 @group
19964 (defun Y-axis-column (height width-of-label)
19965   "Construct list of Y axis labels and blank strings.
19966 For HEIGHT of line above base and WIDTH-OF-LABEL."
19967   (let (Y-axis)
19968 @group
19969 @end group
19970     (while (> height 1)
19971       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19972           ;; @r{Insert label.}
19973           (setq Y-axis
19974                 (cons
19975                  (Y-axis-element height width-of-label)
19976                  Y-axis))
19977 @group
19978 @end group
19979         ;; @r{Else, insert blanks.}
19980         (setq Y-axis
19981               (cons
19982                (make-string width-of-label ? )
19983                Y-axis)))
19984       (setq height (1- height)))
19985     ;; @r{Insert base line.}
19986     (setq Y-axis
19987           (cons (Y-axis-element 1 width-of-label) Y-axis))
19988     (nreverse Y-axis)))
19989 @end group
19990 @end smallexample
19992 In this function, we start with the value of @code{height} and
19993 repetitively subtract one from its value.  After each subtraction, we
19994 test to see whether the value is an integral multiple of the
19995 @code{Y-axis-label-spacing}.  If it is, we construct a numbered label
19996 using the @code{Y-axis-element} function; if not, we construct a
19997 blank label using the @code{make-string} function.  The base line
19998 consists of the number one followed by a tic mark.
20000 @need 2000
20001 @node print-Y-axis Penultimate
20002 @appendixsubsec The Not Quite Final Version of @code{print-Y-axis}
20004 The list constructed by the @code{Y-axis-column} function is passed to
20005 the @code{print-Y-axis} function, which inserts the list as a column.
20007 @findex print-Y-axis
20008 @smallexample
20009 @group
20010 (defun print-Y-axis (height full-Y-label-width)
20011   "Insert Y axis using HEIGHT and FULL-Y-LABEL-WIDTH.
20012 Height must be the maximum height of the graph.
20013 Full width is the width of the highest label element."
20014 ;; Value of height and full-Y-label-width
20015 ;; are passed by `print-graph'.
20016 @end group
20017 @group
20018   (let ((start (point)))
20019     (insert-rectangle
20020      (Y-axis-column height full-Y-label-width))
20021     ;; @r{Place point ready for inserting graph.}
20022     (goto-char start)
20023     ;; @r{Move point forward by value of} full-Y-label-width
20024     (forward-char full-Y-label-width)))
20025 @end group
20026 @end smallexample
20028 The @code{print-Y-axis} uses the @code{insert-rectangle} function to
20029 insert the Y axis labels created by the @code{Y-axis-column} function.
20030 In addition, it places point at the correct position for printing the body of
20031 the graph.
20033 You can test @code{print-Y-axis}:
20035 @enumerate
20036 @item
20037 Install
20039 @smallexample
20040 @group
20041 Y-axis-label-spacing
20042 Y-axis-tic
20043 Y-axis-element
20044 Y-axis-column
20045 print-Y-axis
20046 @end group
20047 @end smallexample
20049 @item
20050 Copy the following expression:
20052 @smallexample
20053 (print-Y-axis 12 5)
20054 @end smallexample
20056 @item
20057 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
20058 want the axis labels to start.
20060 @item
20061 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
20063 @item
20064 Yank the @code{graph-body-print} expression into the minibuffer
20065 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
20067 @item
20068 Press @key{RET} to evaluate the expression.
20069 @end enumerate
20071 Emacs will print labels vertically, the top one being @w{@samp{10 -@w{
20072 }}}.  (The @code{print-graph} function will pass the value of
20073 @code{height-of-top-line}, which in this case will end up as 15,
20074 thereby getting rid of what might appear as a bug.)
20076 @need 2000
20077 @node print-X-axis
20078 @appendixsec The @code{print-X-axis} Function
20079 @cindex Axis, print horizontal
20080 @cindex X axis printing
20081 @cindex Print horizontal axis
20082 @cindex Horizontal axis printing
20084 X axis labels are much like Y axis labels, except that the ticks are on a
20085 line above the numbers.  Labels should look like this:
20087 @smallexample
20088 @group
20089     |   |    |    |
20090     1   5   10   15
20091 @end group
20092 @end smallexample
20094 The first tic is under the first column of the graph and is preceded by
20095 several blank spaces.  These spaces provide room in rows above for the Y
20096 axis labels.  The second, third, fourth, and subsequent ticks are all
20097 spaced equally, according to the value of @code{X-axis-label-spacing}.
20099 The second row of the X axis consists of numbers, preceded by several
20100 blank spaces and also separated according to the value of the variable
20101 @code{X-axis-label-spacing}.
20103 The value of the variable @code{X-axis-label-spacing} should itself be
20104 measured in units of @code{symbol-width}, since you may want to change
20105 the width of the symbols that you are using to print the body of the
20106 graph without changing the ways the graph is labeled.
20108 @menu
20109 * Similarities differences::    Much like @code{print-Y-axis}, but not exactly.
20110 * X Axis Tic Marks::            Create tic marks for the horizontal axis.
20111 @end menu
20113 @ifnottex
20114 @node Similarities differences
20115 @unnumberedsubsec Similarities and differences
20116 @end ifnottex
20118 The @code{print-X-axis} function is constructed in more or less the
20119 same fashion as the @code{print-Y-axis} function except that it has
20120 two lines: the line of tic marks and the numbers.  We will write a
20121 separate function to print each line and then combine them within the
20122 @code{print-X-axis} function.
20124 This is a three step process:
20126 @enumerate
20127 @item
20128 Write a function to print the X axis tic marks, @code{print-X-axis-tic-line}.
20130 @item
20131 Write a function to print the X numbers, @code{print-X-axis-numbered-line}.
20133 @item
20134 Write a function to print both lines, the @code{print-X-axis} function,
20135 using @code{print-X-axis-tic-line} and
20136 @code{print-X-axis-numbered-line}.
20137 @end enumerate
20139 @node X Axis Tic Marks
20140 @appendixsubsec X Axis Tic Marks
20142 The first function should print the X axis tic marks.  We must specify
20143 the tic marks themselves and their spacing:
20145 @smallexample
20146 @group
20147 (defvar X-axis-label-spacing
20148   (if (boundp 'graph-blank)
20149       (* 5 (length graph-blank)) 5)
20150   "Number of units from one X axis label to next.")
20151 @end group
20152 @end smallexample
20154 @noindent
20155 (Note that the value of @code{graph-blank} is set by another
20156 @code{defvar}.  The @code{boundp} predicate checks whether it has
20157 already been set; @code{boundp} returns @code{nil} if it has not.  If
20158 @code{graph-blank} were unbound and we did not use this conditional
20159 construction, in a recent GNU Emacs, we would enter the debugger and
20160 see an error message saying @samp{@w{Debugger entered--Lisp error:}
20161 @w{(void-variable graph-blank)}}.)
20163 @need 1200
20164 Here is the @code{defvar} for @code{X-axis-tic-symbol}:
20166 @smallexample
20167 @group
20168 (defvar X-axis-tic-symbol "|"
20169   "String to insert to point to a column in X axis.")
20170 @end group
20171 @end smallexample
20173 @need 1250
20174 The goal is to make a line that looks like this:
20176 @smallexample
20177        |   |    |    |
20178 @end smallexample
20180 The first tic is indented so that it is under the first column, which is
20181 indented to provide space for the Y axis labels.
20183 A tic element consists of the blank spaces that stretch from one tic to
20184 the next plus a tic symbol.  The number of blanks is determined by the
20185 width of the tic symbol and the @code{X-axis-label-spacing}.
20187 @need 1250
20188 The code looks like this:
20190 @smallexample
20191 @group
20192 ;;; X-axis-tic-element
20193 @dots{}
20194 (concat
20195  (make-string
20196   ;; @r{Make a string of blanks.}
20197   (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20198       (length X-axis-tic-symbol))
20199   ? )
20200  ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
20201  X-axis-tic-symbol)
20202 @dots{}
20203 @end group
20204 @end smallexample
20206 Next, we determine how many blanks are needed to indent the first tic
20207 mark to the first column of the graph.  This uses the value of
20208 @code{full-Y-label-width} passed it by the @code{print-graph} function.
20210 @need 1250
20211 The code to make @code{X-axis-leading-spaces}
20212 looks like this:
20214 @smallexample
20215 @group
20216 ;; X-axis-leading-spaces
20217 @dots{}
20218 (make-string full-Y-label-width ? )
20219 @dots{}
20220 @end group
20221 @end smallexample
20223 We also need to determine the length of the horizontal axis, which is
20224 the length of the numbers list, and the number of ticks in the horizontal
20225 axis:
20227 @smallexample
20228 @group
20229 ;; X-length
20230 @dots{}
20231 (length numbers-list)
20232 @end group
20234 @group
20235 ;; tic-width
20236 @dots{}
20237 (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20238 @end group
20240 @group
20241 ;; number-of-X-ticks
20242 (if (zerop (% (X-length tic-width)))
20243     (/ (X-length tic-width))
20244   (1+ (/ (X-length tic-width))))
20245 @end group
20246 @end smallexample
20248 @need 1250
20249 All this leads us directly to the function for printing the X axis tic line:
20251 @findex print-X-axis-tic-line
20252 @smallexample
20253 @group
20254 (defun print-X-axis-tic-line
20255   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces X-axis-tic-element)
20256   "Print ticks for X axis."
20257     (insert X-axis-leading-spaces)
20258     (insert X-axis-tic-symbol)  ; @r{Under first column.}
20259 @end group
20260 @group
20261     ;; @r{Insert second tic in the right spot.}
20262     (insert (concat
20263              (make-string
20264               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20265                   ;; @r{Insert white space up to second tic symbol.}
20266                   (* 2 (length X-axis-tic-symbol)))
20267               ? )
20268              X-axis-tic-symbol))
20269 @end group
20270 @group
20271     ;; @r{Insert remaining ticks.}
20272     (while (> number-of-X-tics 1)
20273       (insert X-axis-tic-element)
20274       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics))))
20275 @end group
20276 @end smallexample
20278 The line of numbers is equally straightforward:
20280 @need 1250
20281 First, we create a numbered element with blank spaces before each number:
20283 @findex X-axis-element
20284 @smallexample
20285 @group
20286 (defun X-axis-element (number)
20287   "Construct a numbered X axis element."
20288   (let ((leading-spaces
20289          (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20290              (length (number-to-string number)))))
20291     (concat (make-string leading-spaces ? )
20292             (number-to-string number))))
20293 @end group
20294 @end smallexample
20296 Next, we create the function to print the numbered line, starting with
20297 the number ``1'' under the first column:
20299 @findex print-X-axis-numbered-line
20300 @smallexample
20301 @group
20302 (defun print-X-axis-numbered-line
20303   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces)
20304   "Print line of X-axis numbers"
20305   (let ((number X-axis-label-spacing))
20306     (insert X-axis-leading-spaces)
20307     (insert "1")
20308 @end group
20309 @group
20310     (insert (concat
20311              (make-string
20312               ;; @r{Insert white space up to next number.}
20313               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing) 2)
20314               ? )
20315              (number-to-string number)))
20316 @end group
20317 @group
20318     ;; @r{Insert remaining numbers.}
20319     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20320     (while (> number-of-X-tics 1)
20321       (insert (X-axis-element number))
20322       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20323       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
20324 @end group
20325 @end smallexample
20327 Finally, we need to write the @code{print-X-axis} that uses
20328 @code{print-X-axis-tic-line} and
20329 @code{print-X-axis-numbered-line}.
20331 The function must determine the local values of the variables used by both
20332 @code{print-X-axis-tic-line} and @code{print-X-axis-numbered-line}, and
20333 then it must call them.  Also, it must print the carriage return that
20334 separates the two lines.
20336 The function consists of a varlist that specifies five local variables,
20337 and calls to each of the two line printing functions:
20339 @findex print-X-axis
20340 @smallexample
20341 @group
20342 (defun print-X-axis (numbers-list)
20343   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST."
20344   (let* ((leading-spaces
20345           (make-string full-Y-label-width ? ))
20346 @end group
20347 @group
20348        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
20349        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
20350        (X-length (length numbers-list))
20351 @end group
20352 @group
20353        (X-tic
20354         (concat
20355          (make-string
20356 @end group
20357 @group
20358           ;; @r{Make a string of blanks.}
20359           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20360               (length X-axis-tic-symbol))
20361           ? )
20362 @end group
20363 @group
20364          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
20365          X-axis-tic-symbol))
20366 @end group
20367 @group
20368        (tic-number
20369         (if (zerop (% X-length tic-width))
20370             (/ X-length tic-width)
20371           (1+ (/ X-length tic-width)))))
20372 @end group
20373 @group
20374     (print-X-axis-tic-line tic-number leading-spaces X-tic)
20375     (insert "\n")
20376     (print-X-axis-numbered-line tic-number leading-spaces)))
20377 @end group
20378 @end smallexample
20380 @need 1250
20381 You can test @code{print-X-axis}:
20383 @enumerate
20384 @item
20385 Install @code{X-axis-tic-symbol}, @code{X-axis-label-spacing},
20386 @code{print-X-axis-tic-line}, as well as @code{X-axis-element},
20387 @code{print-X-axis-numbered-line}, and @code{print-X-axis}.
20389 @item
20390 Copy the following expression:
20392 @smallexample
20393 @group
20394 (progn
20395  (let ((full-Y-label-width 5)
20396        (symbol-width 1))
20397    (print-X-axis
20398     '(1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16))))
20399 @end group
20400 @end smallexample
20402 @item
20403 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
20404 want the axis labels to start.
20406 @item
20407 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
20409 @item
20410 Yank the test expression into the minibuffer
20411 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
20413 @item
20414 Press @key{RET} to evaluate the expression.
20415 @end enumerate
20417 @need 1250
20418 Emacs will print the horizontal axis like this:
20419 @sp 1
20421 @smallexample
20422 @group
20423      |   |    |    |    |
20424      1   5   10   15   20
20425 @end group
20426 @end smallexample
20428 @node Print Whole Graph
20429 @appendixsec Printing the Whole Graph
20430 @cindex Printing the whole graph
20431 @cindex Whole graph printing
20432 @cindex Graph, printing all
20434 Now we are nearly ready to print the whole graph.
20436 The function to print the graph with the proper labels follows the
20437 outline we created earlier (@pxref{Full Graph, , A Graph with Labeled
20438 Axes}), but with additions.
20440 @need 1250
20441 Here is the outline:
20443 @smallexample
20444 @group
20445 (defun print-graph (numbers-list)
20446   "@var{documentation}@dots{}"
20447   (let ((height  @dots{}
20448         @dots{}))
20449 @end group
20450 @group
20451     (print-Y-axis height @dots{} )
20452     (graph-body-print numbers-list)
20453     (print-X-axis @dots{} )))
20454 @end group
20455 @end smallexample
20457 @menu
20458 * The final version::           A few changes.
20459 * Test print-graph::            Run a short test.
20460 * Graphing words in defuns::    Executing the final code.
20461 * lambda::                      How to write an anonymous function.
20462 * mapcar::                      Apply a function to elements of a list.
20463 * Another Bug::                 Yet another bug @dots{} most insidious.
20464 * Final printed graph::         The graph itself!
20465 @end menu
20467 @ifnottex
20468 @node The final version
20469 @unnumberedsubsec Changes for the Final Version
20470 @end ifnottex
20472 The final version is different from what we planned in two ways:
20473 first, it contains additional values calculated once in the varlist;
20474 second, it carries an option to specify the labels' increment per row.
20475 This latter feature turns out to be essential; otherwise, a graph may
20476 have more rows than fit on a display or on a sheet of paper.
20478 @need 1500
20479 This new feature requires a change to the @code{Y-axis-column}
20480 function, to add @code{vertical-step} to it.  The function looks like
20481 this:
20483 @findex Y-axis-column @r{Final version.}
20484 @smallexample
20485 @group
20486 ;;; @r{Final version.}
20487 (defun Y-axis-column
20488   (height width-of-label &optional vertical-step)
20489   "Construct list of labels for Y axis.
20490 HEIGHT is maximum height of graph.
20491 WIDTH-OF-LABEL is maximum width of label.
20492 VERTICAL-STEP, an option, is a positive integer
20493 that specifies how much a Y axis label increments
20494 for each line.  For example, a step of 5 means
20495 that each line is five units of the graph."
20496 @end group
20497 @group
20498   (let (Y-axis
20499         (number-per-line (or vertical-step 1)))
20500     (while (> height 1)
20501       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20502 @end group
20503 @group
20504           ;; @r{Insert label.}
20505           (setq Y-axis
20506                 (cons
20507                  (Y-axis-element
20508                   (* height number-per-line)
20509                   width-of-label)
20510                  Y-axis))
20511 @end group
20512 @group
20513         ;; @r{Else, insert blanks.}
20514         (setq Y-axis
20515               (cons
20516                (make-string width-of-label ? )
20517                Y-axis)))
20518       (setq height (1- height)))
20519 @end group
20520 @group
20521     ;; @r{Insert base line.}
20522     (setq Y-axis (cons (Y-axis-element
20523                         (or vertical-step 1)
20524                         width-of-label)
20525                        Y-axis))
20526     (nreverse Y-axis)))
20527 @end group
20528 @end smallexample
20530 The values for the maximum height of graph and the width of a symbol
20531 are computed by @code{print-graph} in its @code{let} expression; so
20532 @code{graph-body-print} must be changed to accept them.
20534 @findex graph-body-print @r{Final version.}
20535 @smallexample
20536 @group
20537 ;;; @r{Final version.}
20538 (defun graph-body-print (numbers-list height symbol-width)
20539   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
20540 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20541 HEIGHT is maximum height of graph.
20542 SYMBOL-WIDTH is number of each column."
20543 @end group
20544 @group
20545   (let (from-position)
20546     (while numbers-list
20547       (setq from-position (point))
20548       (insert-rectangle
20549        (column-of-graph height (car numbers-list)))
20550       (goto-char from-position)
20551       (forward-char symbol-width)
20552 @end group
20553 @group
20554       ;; @r{Draw graph column by column.}
20555       (sit-for 0)
20556       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
20557     ;; @r{Place point for X axis labels.}
20558     (forward-line height)
20559     (insert "\n")))
20560 @end group
20561 @end smallexample
20563 @need 1250
20564 Finally, the code for the @code{print-graph} function:
20566 @findex print-graph @r{Final version.}
20567 @smallexample
20568 @group
20569 ;;; @r{Final version.}
20570 (defun print-graph
20571   (numbers-list &optional vertical-step)
20572   "Print labeled bar graph of the NUMBERS-LIST.
20573 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20574 @end group
20576 @group
20577 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
20578 specifies how much a Y axis label increments for
20579 each line.  For example, a step of 5 means that
20580 each row is five units."
20581 @end group
20582 @group
20583   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
20584          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
20585          ;; @r{and the number with the most digits.}
20586          (height (apply 'max numbers-list))
20587 @end group
20588 @group
20589          (height-of-top-line
20590           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20591               height
20592             ;; @r{else}
20593             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
20594                Y-axis-label-spacing)))
20595 @end group
20596 @group
20597          (vertical-step (or vertical-step 1))
20598          (full-Y-label-width
20599           (length
20600 @end group
20601 @group
20602            (concat
20603             (number-to-string
20604              (* height-of-top-line vertical-step))
20605             Y-axis-tic))))
20606 @end group
20608 @group
20609     (print-Y-axis
20610      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
20611 @end group
20612 @group
20613     (graph-body-print
20614      numbers-list height-of-top-line symbol-width)
20615     (print-X-axis numbers-list)))
20616 @end group
20617 @end smallexample
20619 @node Test print-graph
20620 @appendixsubsec Testing @code{print-graph}
20622 @need 1250
20623 We can test the @code{print-graph} function with a short list of numbers:
20625 @enumerate
20626 @item
20627 Install the final versions of @code{Y-axis-column},
20628 @code{graph-body-print}, and @code{print-graph} (in addition to the
20629 rest of the code.)
20631 @item
20632 Copy the following expression:
20634 @smallexample
20635 (print-graph '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1))
20636 @end smallexample
20638 @item
20639 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
20640 want the axis labels to start.
20642 @item
20643 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
20645 @item
20646 Yank the test expression into the minibuffer
20647 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
20649 @item
20650 Press @key{RET} to evaluate the expression.
20651 @end enumerate
20653 @need 1250
20654 Emacs will print a graph that looks like this:
20656 @smallexample
20657 @group
20658 10 -
20661          *
20662         **   *
20663  5 -   ****  *
20664        **** ***
20665      * *********
20666      ************
20667  1 - *************
20669      |   |    |    |
20670      1   5   10   15
20671 @end group
20672 @end smallexample
20674 @need 1200
20675 On the other hand, if you pass @code{print-graph} a
20676 @code{vertical-step} value of 2, by evaluating this expression:
20678 @smallexample
20679 (print-graph '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1) 2)
20680 @end smallexample
20682 @need 1250
20683 @noindent
20684 The graph looks like this:
20686 @smallexample
20687 @group
20688 20 -
20691          *
20692         **   *
20693 10 -   ****  *
20694        **** ***
20695      * *********
20696      ************
20697  2 - *************
20699      |   |    |    |
20700      1   5   10   15
20701 @end group
20702 @end smallexample
20704 @noindent
20705 (A question: is the `2' on the bottom of the vertical axis a bug or a
20706 feature?  If you think it is a bug, and should be a `1' instead, (or
20707 even a `0'), you can modify the sources.)
20709 @node Graphing words in defuns
20710 @appendixsubsec Graphing Numbers of Words and Symbols
20712 Now for the graph for which all this code was written: a graph that
20713 shows how many function definitions contain fewer than 10 words and
20714 symbols, how many contain between 10 and 19 words and symbols, how
20715 many contain between 20 and 29 words and symbols, and so on.
20717 This is a multi-step process.  First make sure you have loaded all the
20718 requisite code.
20720 @need 1500
20721 It is a good idea to reset the value of @code{top-of-ranges} in case
20722 you have set it to some different value.  You can evaluate the
20723 following:
20725 @smallexample
20726 @group
20727 (setq top-of-ranges
20728  '(10  20  30  40  50
20729    60  70  80  90 100
20730   110 120 130 140 150
20731   160 170 180 190 200
20732   210 220 230 240 250
20733   260 270 280 290 300)
20734 @end group
20735 @end smallexample
20737 @noindent
20738 Next create a list of the number of words and symbols in each range.
20740 @need 1500
20741 @noindent
20742 Evaluate the following:
20744 @smallexample
20745 @group
20746 (setq list-for-graph
20747        (defuns-per-range
20748          (sort
20749           (recursive-lengths-list-many-files
20750            (directory-files "/usr/local/emacs/lisp"
20751                             t ".+el$"))
20752           '<)
20753          top-of-ranges))
20754 @end group
20755 @end smallexample
20757 @noindent
20758 On my old machine, this took about an hour.  It looked though 303 Lisp
20759 files in my copy of Emacs version 19.23.  After all that computing,
20760 the @code{list-for-graph} had this value:
20762 @smallexample
20763 @group
20764 (537 1027 955 785 594 483 349 292 224 199 166 120 116 99
20765 90 80 67 48 52 45 41 33 28 26 25 20 12 28 11 13 220)
20766 @end group
20767 @end smallexample
20769 @noindent
20770 This means that my copy of Emacs had 537 function definitions with
20771 fewer than 10 words or symbols in them, 1,027 function definitions
20772 with 10 to 19 words or symbols in them, 955 function definitions with
20773 20 to 29 words or symbols in them, and so on.
20775 Clearly, just by looking at this list we can see that most function
20776 definitions contain ten to thirty words and symbols.
20778 Now for printing.  We do @emph{not} want to print a graph that is
20779 1,030 lines high @dots{}  Instead, we should print a graph that is
20780 fewer than twenty-five lines high.  A graph that height can be
20781 displayed on almost any monitor, and easily printed on a sheet of paper.
20783 This means that each value in @code{list-for-graph} must be reduced to
20784 one-fiftieth its present value.
20786 Here is a short function to do just that, using two functions we have
20787 not yet seen, @code{mapcar} and @code{lambda}.
20789 @smallexample
20790 @group
20791 (defun one-fiftieth (full-range)
20792   "Return list, each number one-fiftieth of previous."
20793  (mapcar (lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
20794 @end group
20795 @end smallexample
20797 @node lambda
20798 @appendixsubsec A @code{lambda} Expression: Useful Anonymity
20799 @cindex Anonymous function
20800 @findex lambda
20802 @code{lambda} is the symbol for an anonymous function, a function
20803 without a name.  Every time you use an anonymous function, you need to
20804 include its whole body.
20806 @need 1250
20807 @noindent
20808 Thus,
20810 @smallexample
20811 (lambda (arg) (/ arg 50))
20812 @end smallexample
20814 @noindent
20815 is a function definition that says `return the value resulting from
20816 dividing whatever is passed to me as @code{arg} by 50'.
20818 @need 1200
20819 Earlier, for example, we had a function @code{multiply-by-seven}; it
20820 multiplied its argument by 7.  This function is similar, except it
20821 divides its argument by 50; and, it has no name.  The anonymous
20822 equivalent of @code{multiply-by-seven} is:
20824 @smallexample
20825 (lambda (number) (* 7 number))
20826 @end smallexample
20828 @noindent
20829 (@xref{defun, ,  The @code{defun} Macro}.)
20831 @need 1250
20832 @noindent
20833 If we want to multiply 3 by 7, we can write:
20835 @c clear print-postscript-figures
20836 @c lambda example diagram #1
20837 @ifnottex
20838 @smallexample
20839 @group
20840 (multiply-by-seven 3)
20841  \_______________/ ^
20842          |         |
20843       function  argument
20844 @end group
20845 @end smallexample
20846 @end ifnottex
20847 @ifset print-postscript-figures
20848 @sp 1
20849 @tex
20850 @center @image{lambda-1}
20851 @end tex
20852 @sp 1
20853 @end ifset
20854 @ifclear print-postscript-figures
20855 @iftex
20856 @smallexample
20857 @group
20858 (multiply-by-seven 3)
20859  \_______________/ ^
20860          |         |
20861       function  argument
20862 @end group
20863 @end smallexample
20864 @end iftex
20865 @end ifclear
20867 @noindent
20868 This expression returns 21.
20870 @need 1250
20871 @noindent
20872 Similarly, we can write:
20874 @c lambda example diagram #2
20875 @ifnottex
20876 @smallexample
20877 @group
20878 ((lambda (number) (* 7 number)) 3)
20879  \____________________________/ ^
20880                |                |
20881       anonymous function     argument
20882 @end group
20883 @end smallexample
20884 @end ifnottex
20885 @ifset print-postscript-figures
20886 @sp 1
20887 @tex
20888 @center @image{lambda-2}
20889 @end tex
20890 @sp 1
20891 @end ifset
20892 @ifclear print-postscript-figures
20893 @iftex
20894 @smallexample
20895 @group
20896 ((lambda (number) (* 7 number)) 3)
20897  \____________________________/ ^
20898                |                |
20899       anonymous function     argument
20900 @end group
20901 @end smallexample
20902 @end iftex
20903 @end ifclear
20905 @need 1250
20906 @noindent
20907 If we want to divide 100 by 50, we can write:
20909 @c lambda example diagram #3
20910 @ifnottex
20911 @smallexample
20912 @group
20913 ((lambda (arg) (/ arg 50)) 100)
20914  \______________________/  \_/
20915              |              |
20916     anonymous function   argument
20917 @end group
20918 @end smallexample
20919 @end ifnottex
20920 @ifset print-postscript-figures
20921 @sp 1
20922 @tex
20923 @center @image{lambda-3}
20924 @end tex
20925 @sp 1
20926 @end ifset
20927 @ifclear print-postscript-figures
20928 @iftex
20929 @smallexample
20930 @group
20931 ((lambda (arg) (/ arg 50)) 100)
20932  \______________________/  \_/
20933              |              |
20934     anonymous function   argument
20935 @end group
20936 @end smallexample
20937 @end iftex
20938 @end ifclear
20940 @noindent
20941 This expression returns 2.  The 100 is passed to the function, which
20942 divides that number by 50.
20944 @xref{Lambda Expressions, , Lambda Expressions, elisp, The GNU Emacs
20945 Lisp Reference Manual}, for more about @code{lambda}.  Lisp and lambda
20946 expressions derive from the Lambda Calculus.
20948 @node mapcar
20949 @appendixsubsec The @code{mapcar} Function
20950 @findex mapcar
20952 @code{mapcar} is a function that calls its first argument with each
20953 element of its second argument, in turn.  The second argument must be
20954 a sequence.
20956 The @samp{map} part of the name comes from the mathematical phrase,
20957 `mapping over a domain', meaning to apply a function to each of the
20958 elements in a domain.  The mathematical phrase is based on the
20959 metaphor of a surveyor walking, one step at a time, over an area he is
20960 mapping.  And @samp{car}, of course, comes from the Lisp notion of the
20961 first of a list.
20963 @need 1250
20964 @noindent
20965 For example,
20967 @smallexample
20968 @group
20969 (mapcar '1+ '(2 4 6))
20970      @result{} (3 5 7)
20971 @end group
20972 @end smallexample
20974 @noindent
20975 The function @code{1+} which adds one to its argument, is executed on
20976 @emph{each} element of the list, and a new list is returned.
20978 Contrast this with @code{apply}, which applies its first argument to
20979 all the remaining.
20980 (@xref{Readying a Graph, , Readying a Graph}, for a explanation of
20981 @code{apply}.)
20983 @need 1250
20984 In the definition of @code{one-fiftieth}, the first argument is the
20985 anonymous function:
20987 @smallexample
20988 (lambda (arg) (/ arg 50))
20989 @end smallexample
20991 @noindent
20992 and the second argument is @code{full-range}, which will be bound to
20993 @code{list-for-graph}.
20995 @need 1250
20996 The whole expression looks like this:
20998 @smallexample
20999 (mapcar (lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
21000 @end smallexample
21002 @xref{Mapping Functions, , Mapping Functions, elisp, The GNU Emacs
21003 Lisp Reference Manual}, for more about @code{mapcar}.
21005 Using the @code{one-fiftieth} function, we can generate a list in
21006 which each element is one-fiftieth the size of the corresponding
21007 element in @code{list-for-graph}.
21009 @smallexample
21010 @group
21011 (setq fiftieth-list-for-graph
21012       (one-fiftieth list-for-graph))
21013 @end group
21014 @end smallexample
21016 @need 1250
21017 The resulting list looks like this:
21019 @smallexample
21020 @group
21021 (10 20 19 15 11 9 6 5 4 3 3 2 2
21022 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4)
21023 @end group
21024 @end smallexample
21026 @noindent
21027 This, we are almost ready to print!  (We also notice the loss of
21028 information: many of the higher ranges are 0, meaning that fewer than
21029 50 defuns had that many words or symbols---but not necessarily meaning
21030 that none had that many words or symbols.)
21032 @node Another Bug
21033 @appendixsubsec Another Bug @dots{} Most Insidious
21034 @cindex Bug, most insidious type
21035 @cindex Insidious type of bug
21037 I said `almost ready to print'!  Of course, there is a bug in the
21038 @code{print-graph} function @dots{}  It has a @code{vertical-step}
21039 option, but not a @code{horizontal-step} option.  The
21040 @code{top-of-range} scale goes from 10 to 300 by tens.  But the
21041 @code{print-graph} function will print only by ones.
21043 This is a classic example of what some consider the most insidious
21044 type of bug, the bug of omission.  This is not the kind of bug you can
21045 find by studying the code, for it is not in the code; it is an omitted
21046 feature.  Your best actions are to try your program early and often;
21047 and try to arrange, as much as you can, to write code that is easy to
21048 understand and easy to change.  Try to be aware, whenever you can,
21049 that whatever you have written, @emph{will} be rewritten, if not soon,
21050 eventually.  A hard maxim to follow.
21052 It is the @code{print-X-axis-numbered-line} function that needs the
21053 work; and then the @code{print-X-axis} and the @code{print-graph}
21054 functions need to be adapted.  Not much needs to be done; there is one
21055 nicety: the numbers ought to line up under the tic marks.  This takes
21056 a little thought.
21058 @need 1250
21059 Here is the corrected @code{print-X-axis-numbered-line}:
21061 @smallexample
21062 @group
21063 (defun print-X-axis-numbered-line
21064   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces
21065    &optional horizontal-step)
21066   "Print line of X-axis numbers"
21067   (let ((number X-axis-label-spacing)
21068         (horizontal-step (or horizontal-step 1)))
21069 @end group
21070 @group
21071     (insert X-axis-leading-spaces)
21072     ;; @r{Delete extra leading spaces.}
21073     (delete-char
21074      (- (1-
21075          (length (number-to-string horizontal-step)))))
21076     (insert (concat
21077              (make-string
21078 @end group
21079 @group
21080               ;; @r{Insert white space.}
21081               (-  (* symbol-width
21082                      X-axis-label-spacing)
21083                   (1-
21084                    (length
21085                     (number-to-string horizontal-step)))
21086                   2)
21087               ? )
21088              (number-to-string
21089               (* number horizontal-step))))
21090 @end group
21091 @group
21092     ;; @r{Insert remaining numbers.}
21093     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21094     (while (> number-of-X-tics 1)
21095       (insert (X-axis-element
21096                (* number horizontal-step)))
21097       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21098       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
21099 @end group
21100 @end smallexample
21102 @need 1500
21103 If you are reading this in Info, you can see the new versions of
21104 @code{print-X-axis} @code{print-graph} and evaluate them.  If you are
21105 reading this in a printed book, you can see the changed lines here
21106 (the full text is too much to print).
21108 @iftex
21109 @smallexample
21110 @group
21111 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
21112   @dots{}
21113     (print-X-axis-numbered-line
21114      tic-number leading-spaces horizontal-step))
21115 @end group
21116 @end smallexample
21118 @smallexample
21119 @group
21120 (defun print-graph
21121   (numbers-list
21122    &optional vertical-step horizontal-step)
21123   @dots{}
21124     (print-X-axis numbers-list horizontal-step))
21125 @end group
21126 @end smallexample
21127 @end iftex
21129 @ifnottex
21130 @smallexample
21131 @group
21132 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
21133   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST.
21134 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21135 specifies how much an X  axis label increments for
21136 each column."
21137 @end group
21138 @group
21139 ;; Value of symbol-width and full-Y-label-width
21140 ;; are passed by `print-graph'.
21141   (let* ((leading-spaces
21142           (make-string full-Y-label-width ? ))
21143        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
21144        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
21145        (X-length (length numbers-list))
21146 @end group
21147 @group
21148        (X-tic
21149         (concat
21150          (make-string
21151           ;; @r{Make a string of blanks.}
21152           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21153               (length X-axis-tic-symbol))
21154           ? )
21155 @end group
21156 @group
21157          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
21158          X-axis-tic-symbol))
21159        (tic-number
21160         (if (zerop (% X-length tic-width))
21161             (/ X-length tic-width)
21162           (1+ (/ X-length tic-width)))))
21163 @end group
21165 @group
21166     (print-X-axis-tic-line
21167      tic-number leading-spaces X-tic)
21168     (insert "\n")
21169     (print-X-axis-numbered-line
21170      tic-number leading-spaces horizontal-step)))
21171 @end group
21172 @end smallexample
21174 @smallexample
21175 @group
21176 (defun print-graph
21177   (numbers-list &optional vertical-step horizontal-step)
21178   "Print labeled bar graph of the NUMBERS-LIST.
21179 The numbers-list consists of the Y-axis values.
21180 @end group
21182 @group
21183 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
21184 specifies how much a Y axis label increments for
21185 each line.  For example, a step of 5 means that
21186 each row is five units.
21187 @end group
21189 @group
21190 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21191 specifies how much an X  axis label increments for
21192 each column."
21193   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
21194          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
21195          ;; @r{and the number with the most digits.}
21196          (height (apply 'max numbers-list))
21197 @end group
21198 @group
21199          (height-of-top-line
21200           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
21201               height
21202             ;; @r{else}
21203             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
21204                Y-axis-label-spacing)))
21205 @end group
21206 @group
21207          (vertical-step (or vertical-step 1))
21208          (full-Y-label-width
21209           (length
21210            (concat
21211             (number-to-string
21212              (* height-of-top-line vertical-step))
21213             Y-axis-tic))))
21214 @end group
21215 @group
21216     (print-Y-axis
21217      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
21218     (graph-body-print
21219         numbers-list height-of-top-line symbol-width)
21220     (print-X-axis numbers-list horizontal-step)))
21221 @end group
21222 @end smallexample
21223 @end ifnottex
21225 @c qqq
21226 @ignore
21227 Graphing Definitions Re-listed
21229 @need 1250
21230 Here are all the graphing definitions in their final form:
21232 @smallexample
21233 @group
21234 (defvar top-of-ranges
21235  '(10  20  30  40  50
21236    60  70  80  90 100
21237   110 120 130 140 150
21238   160 170 180 190 200
21239   210 220 230 240 250)
21240  "List specifying ranges for `defuns-per-range'.")
21241 @end group
21243 @group
21244 (defvar graph-symbol "*"
21245   "String used as symbol in graph, usually an asterisk.")
21246 @end group
21248 @group
21249 (defvar graph-blank " "
21250   "String used as blank in graph, usually a blank space.
21251 graph-blank must be the same number of columns wide
21252 as graph-symbol.")
21253 @end group
21255 @group
21256 (defvar Y-axis-tic " - "
21257    "String that follows number in a Y axis label.")
21258 @end group
21260 @group
21261 (defvar Y-axis-label-spacing 5
21262   "Number of lines from one Y axis label to next.")
21263 @end group
21265 @group
21266 (defvar X-axis-tic-symbol "|"
21267   "String to insert to point to a column in X axis.")
21268 @end group
21270 @group
21271 (defvar X-axis-label-spacing
21272   (if (boundp 'graph-blank)
21273       (* 5 (length graph-blank)) 5)
21274   "Number of units from one X axis label to next.")
21275 @end group
21276 @end smallexample
21278 @smallexample
21279 @group
21280 (defun count-words-in-defun ()
21281   "Return the number of words and symbols in a defun."
21282   (beginning-of-defun)
21283   (let ((count 0)
21284         (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
21285 @end group
21287 @group
21288     (while
21289         (and (< (point) end)
21290              (re-search-forward
21291               "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
21292               end t))
21293       (setq count (1+ count)))
21294     count))
21295 @end group
21296 @end smallexample
21298 @smallexample
21299 @group
21300 (defun lengths-list-file (filename)
21301   "Return list of definitions' lengths within FILE.
21302 The returned list is a list of numbers.
21303 Each number is the number of words or
21304 symbols in one function definition."
21305 @end group
21307 @group
21308   (message "Working on `%s' ... " filename)
21309   (save-excursion
21310     (let ((buffer (find-file-noselect filename))
21311           (lengths-list))
21312       (set-buffer buffer)
21313       (setq buffer-read-only t)
21314       (widen)
21315       (goto-char (point-min))
21316 @end group
21318 @group
21319       (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
21320         (setq lengths-list
21321               (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
21322       (kill-buffer buffer)
21323       lengths-list)))
21324 @end group
21325 @end smallexample
21327 @smallexample
21328 @group
21329 (defun lengths-list-many-files (list-of-files)
21330   "Return list of lengths of defuns in LIST-OF-FILES."
21331   (let (lengths-list)
21332 ;;; @r{true-or-false-test}
21333     (while list-of-files
21334       (setq lengths-list
21335             (append
21336              lengths-list
21337 @end group
21338 @group
21339 ;;; @r{Generate a lengths' list.}
21340              (lengths-list-file
21341               (expand-file-name (car list-of-files)))))
21342 ;;; @r{Make files' list shorter.}
21343       (setq list-of-files (cdr list-of-files)))
21344 ;;; @r{Return final value of lengths' list.}
21345     lengths-list))
21346 @end group
21347 @end smallexample
21349 @smallexample
21350 @group
21351 (defun defuns-per-range (sorted-lengths top-of-ranges)
21352   "SORTED-LENGTHS defuns in each TOP-OF-RANGES range."
21353   (let ((top-of-range (car top-of-ranges))
21354         (number-within-range 0)
21355         defuns-per-range-list)
21356 @end group
21358 @group
21359     ;; @r{Outer loop.}
21360     (while top-of-ranges
21362       ;; @r{Inner loop.}
21363       (while (and
21364               ;; @r{Need number for numeric test.}
21365               (car sorted-lengths)
21366               (< (car sorted-lengths) top-of-range))
21368         ;; @r{Count number of definitions within current range.}
21369         (setq number-within-range (1+ number-within-range))
21370         (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
21371 @end group
21373 @group
21374       ;; @r{Exit inner loop but remain within outer loop.}
21376       (setq defuns-per-range-list
21377             (cons number-within-range defuns-per-range-list))
21378       (setq number-within-range 0)      ; @r{Reset count to zero.}
21380       ;; @r{Move to next range.}
21381       (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges))
21382       ;; @r{Specify next top of range value.}
21383       (setq top-of-range (car top-of-ranges)))
21384 @end group
21386 @group
21387     ;; @r{Exit outer loop and count the number of defuns larger than}
21388     ;; @r{  the largest top-of-range value.}
21389     (setq defuns-per-range-list
21390           (cons
21391            (length sorted-lengths)
21392            defuns-per-range-list))
21394     ;; @r{Return a list of the number of definitions within each range,}
21395     ;; @r{  smallest to largest.}
21396     (nreverse defuns-per-range-list)))
21397 @end group
21398 @end smallexample
21400 @smallexample
21401 @group
21402 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
21403   "Return list of MAX-GRAPH-HEIGHT strings;
21404 ACTUAL-HEIGHT are graph-symbols.
21405 The graph-symbols are contiguous entries at the end
21406 of the list.
21407 The list will be inserted as one column of a graph.
21408 The strings are either graph-blank or graph-symbol."
21409 @end group
21411 @group
21412   (let ((insert-list nil)
21413         (number-of-top-blanks
21414          (- max-graph-height actual-height)))
21416     ;; @r{Fill in @code{graph-symbols}.}
21417     (while (> actual-height 0)
21418       (setq insert-list (cons graph-symbol insert-list))
21419       (setq actual-height (1- actual-height)))
21420 @end group
21422 @group
21423     ;; @r{Fill in @code{graph-blanks}.}
21424     (while (> number-of-top-blanks 0)
21425       (setq insert-list (cons graph-blank insert-list))
21426       (setq number-of-top-blanks
21427             (1- number-of-top-blanks)))
21429     ;; @r{Return whole list.}
21430     insert-list))
21431 @end group
21432 @end smallexample
21434 @smallexample
21435 @group
21436 (defun Y-axis-element (number full-Y-label-width)
21437   "Construct a NUMBERed label element.
21438 A numbered element looks like this `  5 - ',
21439 and is padded as needed so all line up with
21440 the element for the largest number."
21441 @end group
21442 @group
21443   (let* ((leading-spaces
21444          (- full-Y-label-width
21445             (length
21446              (concat (number-to-string number)
21447                      Y-axis-tic)))))
21448 @end group
21449 @group
21450     (concat
21451      (make-string leading-spaces ? )
21452      (number-to-string number)
21453      Y-axis-tic)))
21454 @end group
21455 @end smallexample
21457 @smallexample
21458 @group
21459 (defun print-Y-axis
21460   (height full-Y-label-width &optional vertical-step)
21461   "Insert Y axis by HEIGHT and FULL-Y-LABEL-WIDTH.
21462 Height must be the  maximum height of the graph.
21463 Full width is the width of the highest label element.
21464 Optionally, print according to VERTICAL-STEP."
21465 @end group
21466 @group
21467 ;; Value of height and full-Y-label-width
21468 ;; are passed by `print-graph'.
21469   (let ((start (point)))
21470     (insert-rectangle
21471      (Y-axis-column height full-Y-label-width vertical-step))
21472 @end group
21473 @group
21474     ;; @r{Place point ready for inserting graph.}
21475     (goto-char start)
21476     ;; @r{Move point forward by value of} full-Y-label-width
21477     (forward-char full-Y-label-width)))
21478 @end group
21479 @end smallexample
21481 @smallexample
21482 @group
21483 (defun print-X-axis-tic-line
21484   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces X-axis-tic-element)
21485   "Print ticks for X axis."
21486     (insert X-axis-leading-spaces)
21487     (insert X-axis-tic-symbol)  ; @r{Under first column.}
21488 @end group
21489 @group
21490     ;; @r{Insert second tic in the right spot.}
21491     (insert (concat
21492              (make-string
21493               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21494                   ;; @r{Insert white space up to second tic symbol.}
21495                   (* 2 (length X-axis-tic-symbol)))
21496               ? )
21497              X-axis-tic-symbol))
21498 @end group
21499 @group
21500     ;; @r{Insert remaining ticks.}
21501     (while (> number-of-X-tics 1)
21502       (insert X-axis-tic-element)
21503       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics))))
21504 @end group
21505 @end smallexample
21507 @smallexample
21508 @group
21509 (defun X-axis-element (number)
21510   "Construct a numbered X axis element."
21511   (let ((leading-spaces
21512          (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21513              (length (number-to-string number)))))
21514     (concat (make-string leading-spaces ? )
21515             (number-to-string number))))
21516 @end group
21517 @end smallexample
21519 @smallexample
21520 @group
21521 (defun graph-body-print (numbers-list height symbol-width)
21522   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
21523 The numbers-list consists of the Y-axis values.
21524 HEIGHT is maximum height of graph.
21525 SYMBOL-WIDTH is number of each column."
21526 @end group
21527 @group
21528   (let (from-position)
21529     (while numbers-list
21530       (setq from-position (point))
21531       (insert-rectangle
21532        (column-of-graph height (car numbers-list)))
21533       (goto-char from-position)
21534       (forward-char symbol-width)
21535 @end group
21536 @group
21537       ;; @r{Draw graph column by column.}
21538       (sit-for 0)
21539       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
21540     ;; @r{Place point for X axis labels.}
21541     (forward-line height)
21542     (insert "\n")))
21543 @end group
21544 @end smallexample
21546 @smallexample
21547 @group
21548 (defun Y-axis-column
21549   (height width-of-label &optional vertical-step)
21550   "Construct list of labels for Y axis.
21551 HEIGHT is maximum height of graph.
21552 WIDTH-OF-LABEL is maximum width of label.
21553 @end group
21554 @group
21555 VERTICAL-STEP, an option, is a positive integer
21556 that specifies how much a Y axis label increments
21557 for each line.  For example, a step of 5 means
21558 that each line is five units of the graph."
21559   (let (Y-axis
21560         (number-per-line (or vertical-step 1)))
21561 @end group
21562 @group
21563     (while (> height 1)
21564       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
21565           ;; @r{Insert label.}
21566           (setq Y-axis
21567                 (cons
21568                  (Y-axis-element
21569                   (* height number-per-line)
21570                   width-of-label)
21571                  Y-axis))
21572 @end group
21573 @group
21574         ;; @r{Else, insert blanks.}
21575         (setq Y-axis
21576               (cons
21577                (make-string width-of-label ? )
21578                Y-axis)))
21579       (setq height (1- height)))
21580 @end group
21581 @group
21582     ;; @r{Insert base line.}
21583     (setq Y-axis (cons (Y-axis-element
21584                         (or vertical-step 1)
21585                         width-of-label)
21586                        Y-axis))
21587     (nreverse Y-axis)))
21588 @end group
21589 @end smallexample
21591 @smallexample
21592 @group
21593 (defun print-X-axis-numbered-line
21594   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces
21595    &optional horizontal-step)
21596   "Print line of X-axis numbers"
21597   (let ((number X-axis-label-spacing)
21598         (horizontal-step (or horizontal-step 1)))
21599 @end group
21600 @group
21601     (insert X-axis-leading-spaces)
21602     ;; line up number
21603     (delete-char (- (1- (length (number-to-string horizontal-step)))))
21604     (insert (concat
21605              (make-string
21606               ;; @r{Insert white space up to next number.}
21607               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21608                   (1- (length (number-to-string horizontal-step)))
21609                   2)
21610               ? )
21611              (number-to-string (* number horizontal-step))))
21612 @end group
21613 @group
21614     ;; @r{Insert remaining numbers.}
21615     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21616     (while (> number-of-X-tics 1)
21617       (insert (X-axis-element (* number horizontal-step)))
21618       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
21619       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
21620 @end group
21621 @end smallexample
21623 @smallexample
21624 @group
21625 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
21626   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST.
21627 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21628 specifies how much an X  axis label increments for
21629 each column."
21630 @end group
21631 @group
21632 ;; Value of symbol-width and full-Y-label-width
21633 ;; are passed by `print-graph'.
21634   (let* ((leading-spaces
21635           (make-string full-Y-label-width ? ))
21636        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
21637        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
21638        (X-length (length numbers-list))
21639 @end group
21640 @group
21641        (X-tic
21642         (concat
21643          (make-string
21644           ;; @r{Make a string of blanks.}
21645           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
21646               (length X-axis-tic-symbol))
21647           ? )
21648 @end group
21649 @group
21650          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
21651          X-axis-tic-symbol))
21652        (tic-number
21653         (if (zerop (% X-length tic-width))
21654             (/ X-length tic-width)
21655           (1+ (/ X-length tic-width)))))
21656 @end group
21658 @group
21659     (print-X-axis-tic-line
21660      tic-number leading-spaces X-tic)
21661     (insert "\n")
21662     (print-X-axis-numbered-line
21663      tic-number leading-spaces horizontal-step)))
21664 @end group
21665 @end smallexample
21667 @smallexample
21668 @group
21669 (defun one-fiftieth (full-range)
21670   "Return list, each number of which is 1/50th previous."
21671  (mapcar (lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
21672 @end group
21673 @end smallexample
21675 @smallexample
21676 @group
21677 (defun print-graph
21678   (numbers-list &optional vertical-step horizontal-step)
21679   "Print labeled bar graph of the NUMBERS-LIST.
21680 The numbers-list consists of the Y-axis values.
21681 @end group
21683 @group
21684 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
21685 specifies how much a Y axis label increments for
21686 each line.  For example, a step of 5 means that
21687 each row is five units.
21688 @end group
21690 @group
21691 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
21692 specifies how much an X  axis label increments for
21693 each column."
21694   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
21695          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
21696          ;; @r{and the number with the most digits.}
21697          (height (apply 'max numbers-list))
21698 @end group
21699 @group
21700          (height-of-top-line
21701           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
21702               height
21703             ;; @r{else}
21704             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
21705                Y-axis-label-spacing)))
21706 @end group
21707 @group
21708          (vertical-step (or vertical-step 1))
21709          (full-Y-label-width
21710           (length
21711            (concat
21712             (number-to-string
21713              (* height-of-top-line vertical-step))
21714             Y-axis-tic))))
21715 @end group
21716 @group
21718     (print-Y-axis
21719      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
21720     (graph-body-print
21721         numbers-list height-of-top-line symbol-width)
21722     (print-X-axis numbers-list horizontal-step)))
21723 @end group
21724 @end smallexample
21725 @c qqq
21726 @end ignore
21728 @page
21729 @node Final printed graph
21730 @appendixsubsec The Printed Graph
21732 When made and installed, you can call the @code{print-graph} command
21733 like this:
21734 @sp 1
21736 @smallexample
21737 @group
21738 (print-graph fiftieth-list-for-graph 50 10)
21739 @end group
21740 @end smallexample
21741 @sp 1
21743 @noindent
21744 Here is the graph:
21745 @sp 2
21747 @smallexample
21748 @group
21749 1000 -  *
21750         **
21751         **
21752         **
21753         **
21754  750 -  ***
21755         ***
21756         ***
21757         ***
21758         ****
21759  500 - *****
21760        ******
21761        ******
21762        ******
21763        *******
21764  250 - ********
21765        *********                     *
21766        ***********                   *
21767        *************                 *
21768   50 - ***************** *           *
21769        |   |    |    |    |    |    |    |
21770       10  50  100  150  200  250  300  350
21771 @end group
21772 @end smallexample
21774 @sp 2
21776 @noindent
21777 The largest group of functions contain 10--19 words and symbols each.
21779 @node Free Software and Free Manuals
21780 @appendix Free Software and Free Manuals
21782 @strong{by Richard M. Stallman}
21783 @sp 1
21785 The biggest deficiency in free operating systems is not in the
21786 software---it is the lack of good free manuals that we can include in
21787 these systems.  Many of our most important programs do not come with
21788 full manuals.  Documentation is an essential part of any software
21789 package; when an important free software package does not come with a
21790 free manual, that is a major gap.  We have many such gaps today.
21792 Once upon a time, many years ago, I thought I would learn Perl.  I got
21793 a copy of a free manual, but I found it hard to read.  When I asked
21794 Perl users about alternatives, they told me that there were better
21795 introductory manuals---but those were not free.
21797 Why was this?  The authors of the good manuals had written them for
21798 O'Reilly Associates, which published them with restrictive terms---no
21799 copying, no modification, source files not available---which exclude
21800 them from the free software community.
21802 That wasn't the first time this sort of thing has happened, and (to
21803 our community's great loss) it was far from the last.  Proprietary
21804 manual publishers have enticed a great many authors to restrict their
21805 manuals since then.  Many times I have heard a GNU user eagerly tell me
21806 about a manual that he is writing, with which he expects to help the
21807 GNU project---and then had my hopes dashed, as he proceeded to explain
21808 that he had signed a contract with a publisher that would restrict it
21809 so that we cannot use it.
21811 Given that writing good English is a rare skill among programmers, we
21812 can ill afford to lose manuals this way.
21814 Free documentation, like free software, is a matter of freedom, not
21815 price.  The problem with these manuals was not that O'Reilly Associates
21816 charged a price for printed copies---that in itself is fine.  The Free
21817 Software Foundation @uref{http://shop.fsf.org, sells printed copies} of
21818 free @uref{http://www.gnu.org/doc/doc.html, GNU manuals}, too.
21819 But GNU manuals are available in source code form, while these manuals
21820 are available only on paper.  GNU manuals come with permission to copy
21821 and modify; the Perl manuals do not.  These restrictions are the
21822 problems.
21824 The criterion for a free manual is pretty much the same as for free
21825 software: it is a matter of giving all users certain
21826 freedoms.  Redistribution (including commercial redistribution) must be
21827 permitted, so that the manual can accompany every copy of the program,
21828 on-line or on paper.  Permission for modification is crucial too.
21830 As a general rule, I don't believe that it is essential for people to
21831 have permission to modify all sorts of articles and books.  The issues
21832 for writings are not necessarily the same as those for software.  For
21833 example, I don't think you or I are obliged to give permission to
21834 modify articles like this one, which describe our actions and our
21835 views.
21837 But there is a particular reason why the freedom to modify is crucial
21838 for documentation for free software.  When people exercise their right
21839 to modify the software, and add or change its features, if they are
21840 conscientious they will change the manual too---so they can provide
21841 accurate and usable documentation with the modified program.  A manual
21842 which forbids programmers to be conscientious and finish the job, or
21843 more precisely requires them to write a new manual from scratch if
21844 they change the program, does not fill our community's needs.
21846 While a blanket prohibition on modification is unacceptable, some
21847 kinds of limits on the method of modification pose no problem.  For
21848 example, requirements to preserve the original author's copyright
21849 notice, the distribution terms, or the list of authors, are ok.  It is
21850 also no problem to require modified versions to include notice that
21851 they were modified, even to have entire sections that may not be
21852 deleted or changed, as long as these sections deal with nontechnical
21853 topics.  (Some GNU manuals have them.)
21855 These kinds of restrictions are not a problem because, as a practical
21856 matter, they don't stop the conscientious programmer from adapting the
21857 manual to fit the modified program.  In other words, they don't block
21858 the free software community from making full use of the manual.
21860 However, it must be possible to modify all the technical content of
21861 the manual, and then distribute the result in all the usual media,
21862 through all the usual channels; otherwise, the restrictions do block
21863 the community, the manual is not free, and so we need another manual.
21865 Unfortunately, it is often hard to find someone to write another
21866 manual when a proprietary manual exists.  The obstacle is that many
21867 users think that a proprietary manual is good enough---so they don't
21868 see the need to write a free manual.  They do not see that the free
21869 operating system has a gap that needs filling.
21871 Why do users think that proprietary manuals are good enough? Some have
21872 not considered the issue.  I hope this article will do something to
21873 change that.
21875 Other users consider proprietary manuals acceptable for the same
21876 reason so many people consider proprietary software acceptable: they
21877 judge in purely practical terms, not using freedom as a
21878 criterion.  These people are entitled to their opinions, but since
21879 those opinions spring from values which do not include freedom, they
21880 are no guide for those of us who do value freedom.
21882 Please spread the word about this issue.  We continue to lose manuals
21883 to proprietary publishing.  If we spread the word that proprietary
21884 manuals are not sufficient, perhaps the next person who wants to help
21885 GNU by writing documentation will realize, before it is too late, that
21886 he must above all make it free.
21888 We can also encourage commercial publishers to sell free, copylefted
21889 manuals instead of proprietary ones.  One way you can help this is to
21890 check the distribution terms of a manual before you buy it, and prefer
21891 copylefted manuals to non-copylefted ones.
21893 @sp 2
21894 @noindent
21895 Note: The Free Software Foundation maintains a page on its Web site
21896 that lists free books available from other publishers:@*
21897 @uref{http://www.gnu.org/doc/other-free-books.html}
21899 @node GNU Free Documentation License
21900 @appendix GNU Free Documentation License
21902 @cindex FDL, GNU Free Documentation License
21903 @include doclicense.texi
21905 @node Index
21906 @unnumbered Index
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21909 MENU ENTRY: NODE NAME.
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21935 @c ================ Biographical information ================
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21939 @center About the Author
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21944 @node About the Author
21945 @unnumbered About the Author
21946 @end ifnottex
21948 @quotation
21949 Robert J. Chassell has worked with GNU Emacs since 1985.  He writes
21950 and edits, teaches Emacs and Emacs Lisp, and speaks throughout the
21951 world on software freedom.  Chassell was a founding Director and
21952 Treasurer of the Free Software Foundation, Inc.  He is co-author of
21953 the @cite{Texinfo} manual, and has edited more than a dozen other
21954 books.  He graduated from Cambridge University, in England.  He has an
21955 abiding interest in social and economic history and flies his own
21956 airplane.
21957 @end quotation
21959 @c @page
21960 @c @w{ }
21962 @c @c Prevent page number on blank verso, so eject it first.
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