(customize-create-theme): Call `customize-create-theme' in
[emacs.git] / lispintro / emacs-lisp-intro.texi
blob8497c7cef8a3b20e7429ae7faf4c459e18b3e440
1 \input texinfo   @c -*-texinfo-*-
2 @comment %**start of header
3 @setfilename ../info/eintr
4 @c sethtmlfilename emacs-lisp-intro.html
5 @settitle Programming in Emacs Lisp
6 @syncodeindex vr cp
7 @syncodeindex fn cp
8 @setchapternewpage odd
9 @finalout
11 @c ---------
12 @c <<<< For hard copy printing, this file is now
13 @c      set for smallbook, which works for all sizes
14 @c      of paper, and with Postscript figures >>>>
15 @smallbook
16 @clear largebook
17 @set print-postscript-figures
18 @c set largebook
19 @c clear print-postscript-figures
20 @c ---------
22 @comment %**end of header
24 @set edition-number 2.07
25 @set update-date 2003 Apr 17
27 @ignore
28  ## Summary of shell commands to create various output formats:
30     ## Info output
31     makeinfo --no-split --paragraph-indent=0 --verbose emacs-lisp-intro.texi
33     ## DVI output
34     texi2dvi emacs-lisp-intro.texi
36     ## HTML output
37     makeinfo --html --no-split --verbose emacs-lisp-intro.texi
39     ## Plain text output
40     makeinfo --fill-column=70 --no-split --paragraph-indent=0 \
41     --verbose --no-headers --output=emacs-lisp-intro.txt emacs-lisp-intro.texi
43     ## DocBook output
44     makeinfo --docbook --no-split --paragraph-indent=0 \
45     --verbose emacs-lisp-intro.texi
47     ## XML output
48     makeinfo --xml --no-split --paragraph-indent=0 \
49     --verbose emacs-lisp-intro.texi
51 @end ignore
53 @c ================ Included Figures ================
55 @c Set  print-postscript-figures  if you print PostScript figures.
56 @c If you clear this, the ten figures will be printed as ASCII diagrams.
57 @c (This is not relevant to Info, since Info only handles ASCII.)
58 @c Your site may require editing changes to print PostScript; in this
59 @c case, search for `print-postscript-figures' and make appropriate changes.
62 @c ================ How to Create an Info file ================
64 @c If you have `makeinfo' installed, run the following command
66 @c     makeinfo emacs-lisp-intro.texi
68 @c or, if you want a single, large Info file, and no paragraph indents:
69 @c     makeinfo --no-split --paragraph-indent=0 --verbose emacs-lisp-intro.texi
71 @c After creating the Info file, edit your Info `dir' file, if the
72 @c `dircategory' section below does not enable your system to
73 @c install the manual automatically.
74 @c (The `dir' file is often in the `/usr/local/info/' directory.)
76 @c ================ How to Create an HTML file ================
78 @c To convert to HTML format
79 @c     makeinfo --html --no-split --verbose emacs-lisp-intro.texi
81 @c ================ How to Print a Book in Various Sizes ================
83 @c This book can be printed in any of three different sizes.
84 @c In the above header, set @-commands appropriately.
86 @c     7 by 9.25 inches:
87 @c              @smallbook
88 @c              @clear largebook
90 @c     8.5 by 11 inches:
91 @c              @c smallbook
92 @c              @set largebook
94 @c     European A4 size paper:
95 @c              @c smallbook
96 @c              @afourpaper
97 @c              @set largebook
99 @c ================ How to Typeset and Print ================
101 @c If you do not include PostScript figures, run either of the
102 @c following command sequences, or similar commands suited to your
103 @c system:
105 @c     texi2dvi emacs-lisp-intro.texi
106 @c     lpr -d emacs-lisp-intro.dvi
108 @c or else:
110 @c     tex emacs-lisp-intro.texi
111 @c     texindex emacs-lisp-intro.??
112 @c     tex emacs-lisp-intro.texi
113 @c     lpr -d emacs-lisp-intro.dvi
115 @c If you include the PostScript figures, and you have old software,
116 @c you may need to convert the .dvi file to a .ps file before
117 @c printing.  Run either of the following command sequences, or one
118 @c similar:
120 @c     dvips -f < emacs-lisp-intro.dvi > emacs-lisp-intro.ps
122 @c or else:
124 @c     postscript -p < emacs-lisp-intro.dvi > emacs-lisp-intro.ps
127 @c (Note: if you edit the book so as to change the length of the
128 @c table of contents, you may have to change the value of `pageno' below.)
130 @c ================ End of Formatting Sections ================
132 @c For next or subsequent edition:
133 @c   create function using with-output-to-temp-buffer
134 @c   create a major mode, with keymaps
135 @c   run an asynchronous process, like grep or diff
137 @c For 8.5 by 11 inch format: do not use such a small amount of
138 @c whitespace between paragraphs as smallbook format
139 @ifset largebook
140 @tex
141 \global\parskip 6pt plus 1pt
142 @end tex
143 @end ifset
145 @c For all sized formats:  print within-book cross
146 @c reference with ``...''  rather than [...]
147 @tex
148 % Need following so comma appears after section numbers.
149 \global\def\Ysectionnumberandtype{%
150 \ifnum\secno=0 \putwordChapter\xreftie\the\chapno, \space %
151 \else \ifnum \subsecno=0 \putwordSection\xreftie\the\chapno.\the\secno, \space %
152 \else \ifnum \subsubsecno=0 %
153 \putwordSection\xreftie\the\chapno.\the\secno.\the\subsecno, \space %
154 \else %
155 \putwordSection\xreftie\the\chapno.\the\secno.\the\subsecno.\the\subsubsecno, \space%
156 \fi \fi \fi }
158 \global\def\Yappendixletterandtype{%
159 \ifnum\secno=0 \putwordAppendix\xreftie'char\the\appendixno{}, \space%
160 \else \ifnum \subsecno=0 \putwordSection\xreftie'char\the\appendixno.\the\secno, \space %
161 \else \ifnum \subsubsecno=0 %
162 \putwordSection\xreftie'char\the\appendixno.\the\secno.\the\subsecno, \space %
163 \else %
164 \putwordSection\xreftie'char\the\appendixno.\the\secno.\the\subsecno.\the\subsubsecno, \space %
165 \fi \fi \fi }
167 \global\def\xrefX[#1,#2,#3,#4,#5,#6]{\begingroup
168   \def\printedmanual{\ignorespaces #5}%
169   \def\printednodename{\ignorespaces #3}%
170   \setbox1=\hbox{\printedmanual}%
171   \setbox0=\hbox{\printednodename}%
172   \ifdim \wd0 = 0pt
173     % No printed node name was explicitly given.
174     \ifx\SETxref-automatic-section-title\relax %
175       % Use the actual chapter/section title appear inside
176       % the square brackets.  Use the real section title if we have it.
177       \ifdim \wd1>0pt%
178         % It is in another manual, so we don't have it.
179         \def\printednodename{\ignorespaces #1}%
180       \else
181         \ifhavexrefs
182           % We know the real title if we have the xref values.
183           \def\printednodename{\refx{#1-title}}%
184         \else
185           % Otherwise just copy the Info node name.
186           \def\printednodename{\ignorespaces #1}%
187         \fi%
188       \fi
189       \def\printednodename{#1-title}%
190     \else
191       % Use the node name inside the square brackets.
192       \def\printednodename{\ignorespaces #1}%
193     \fi
194   \fi
195   %
196   % If we use \unhbox0 and \unhbox1 to print the node names, TeX does not
197   % insert empty discretionaries after hyphens, which means that it will
198   % not find a line break at a hyphen in a node names.  Since some manuals
199   % are best written with fairly long node names, containing hyphens, this
200   % is a loss.  Therefore, we give the text of the node name again, so it
201   % is as if TeX is seeing it for the first time.
202   \ifdim \wd1 > 0pt
203     \putwordsection{} ``\printednodename'' in \cite{\printedmanual}%
204   \else
205     % _ (for example) has to be the character _ for the purposes of the
206     % control sequence corresponding to the node, but it has to expand
207     % into the usual \leavevmode...\vrule stuff for purposes of
208     % printing.  So we \turnoffactive for the \refx-snt, back on for the
209     % printing, back off for the \refx-pg.
210     {\turnoffactive \refx{#1-snt}{}}%
211 %    \space [\printednodename],\space                % <= original
212 %    \putwordsection{} ``\printednodename'',\space
213     ``\printednodename'',\space
214     \turnoffactive \putwordpage\tie\refx{#1-pg}{}%
215   \fi
216 \endgroup}
217 @end tex
219 @c ----------------------------------------------------
221 @dircategory Emacs
222 @direntry
223 * Emacs Lisp Intro: (eintr).
224                         A simple introduction to Emacs Lisp programming.
225 @end direntry
227 @copying
228 This is an introduction to @cite{Programming in Emacs Lisp}, for
229 people who are not programmers.
231 Edition @value{edition-number}, @value{update-date}
233 Copyright @copyright{} 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1997, 2001,
234 2002, 2003 Free Software Foundation, Inc.
235 @sp 2
237 Published by the Free Software Foundation, Inc.@*
238 59 Temple Place, Suite 330@*
239 Boston, MA 02111-1307 USA@*
241 @c Printed copies are available for $30 each.@*
242 ISBN 1-882114-43-4
244 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
245 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or
246 any later version published by the Free Software Foundation; there
247 being no Invariant Section, with the Front-Cover Texts being ``A GNU
248 Manual'', and with the Back-Cover Texts as in (a) below.  A copy of
249 the license is included in the section entitled ``GNU Free
250 Documentation License''.
252 (a) The FSF's Back-Cover Text is: ``You have freedom to copy and
253 modify this GNU Manual, like GNU software.  Copies published by the
254 Free Software Foundation raise funds for GNU development.''
255 @end copying
257 @c half title; two lines here, so do not use `shorttitlepage'
258 @tex
259 {\begingroup%
260     \hbox{}\vskip 1.5in \chaprm \centerline{An Introduction to}%
261         \endgroup}%
262 {\begingroup\hbox{}\vskip 0.25in \chaprm%
263         \centerline{Programming in Emacs Lisp}%
264         \endgroup\page\hbox{}\page}
265 @end tex
267 @titlepage
268 @sp 6
269 @center @titlefont{An Introduction to}
270 @sp 2
271 @center @titlefont{Programming in Emacs Lisp}
272 @sp 2
273 @center Second Edition
274 @sp 4
275 @center by Robert J. Chassell
277 @page
278 @vskip 0pt plus 1filll
279 @insertcopying
280 @end titlepage
282 @iftex
283 @headings off
284 @evenheading @thispage @| @| @thischapter
285 @oddheading @thissection @| @| @thispage
286 @end iftex
288 @ifnothtml
290 @c Keep T.O.C. short by tightening up.
291 @ifset largebook
292 @tex
293 \global\parskip 2pt plus 1pt
294 \global\advance\baselineskip by -1pt
295 @end tex
296 @end ifset
298 @shortcontents
299 @contents
301 @ifset largebook
302 @tex
303 \global\parskip 6pt plus 1pt
304 \global\advance\baselineskip by 1pt
305 @end tex
306 @end ifset
308 @end ifnothtml
310 @c >>>> Set pageno appropriately <<<<
312 @c The first page of the Preface is a roman numeral; it is the first
313 @c right handed page after the Table of Contents; hence the following
314 @c setting must be for an odd negative number.
316 @c if largebook, there are 8 pages in Table of Contents
317 @ifset largebook
318 @iftex
319 @pageno = -9
320 @end iftex
321 @end ifset
323 @c if smallbook, there are 10 pages in Table of Contents
324 @ifclear largebook
325 @iftex
326 @pageno = -11
327 @end iftex
328 @end ifclear
330 @ifnottex
331 @node Top, Preface, (dir), (dir)
332 @top An Introduction to Programming in Emacs Lisp
334 @insertcopying
336 This master menu first lists each chapter and index; then it lists
337 every node in every chapter.
338 @end ifnottex
340 @menu
341 * Preface::                     What to look for.
342 * List Processing::             What is Lisp?
343 * Practicing Evaluation::       Running several programs.
344 * Writing Defuns::              How to write function definitions.
345 * Buffer Walk Through::         Exploring a few buffer-related functions.
346 * More Complex::                A few, even more complex functions.
347 * Narrowing & Widening::        Restricting your and Emacs attention to
348                                     a region.
349 * car cdr & cons::              Fundamental functions in Lisp.
350 * Cutting & Storing Text::      Removing text and saving it.
351 * List Implementation::         How lists are implemented in the computer.
352 * Yanking::                     Pasting stored text.
353 * Loops & Recursion::           How to repeat a process.
354 * Regexp Search::               Regular expression searches.
355 * Counting Words::              A review of repetition and regexps.
356 * Words in a defun::            Counting words in a @code{defun}.
357 * Readying a Graph::            A prototype graph printing function.
358 * Emacs Initialization::        How to write a @file{.emacs} file.
359 * Debugging::                   How to run the Emacs Lisp debuggers.
360 * Conclusion::                  Now you have the basics.
361 * the-the::                     An appendix: how to find reduplicated words.
362 * Kill Ring::                   An appendix: how the kill ring works.
363 * Full Graph::                  How to create a graph with labelled axes.
364 * GNU Free Documentation License::
365 * Index::
366 * About the Author::
368 @detailmenu
369  --- The Detailed Node Listing ---
371 Preface
373 * Why::                         Why learn Emacs Lisp?
374 * On Reading this Text::        Read, gain familiarity, pick up habits....
375 * Who You Are::                 For whom this is written.
376 * Lisp History::
377 * Note for Novices::            You can read this as a novice.
378 * Thank You::
380 List Processing
382 * Lisp Lists::                  What are lists?
383 * Run a Program::               Any list in Lisp is a program ready to run.
384 * Making Errors::               Generating an error message.
385 * Names & Definitions::         Names of symbols and function definitions.
386 * Lisp Interpreter::            What the Lisp interpreter does.
387 * Evaluation::                  Running a program.
388 * Variables::                   Returning a value from a variable.
389 * Arguments::                   Passing information to a function.
390 * set & setq::                  Setting the value of a variable.
391 * Summary::                     The major points.
392 * Error Message Exercises::
394 Lisp Lists
396 * Numbers Lists::               List have numbers, other lists, in them.
397 * Lisp Atoms::                  Elemental entities.
398 * Whitespace in Lists::         Formating lists to be readable.
399 * Typing Lists::                How GNU Emacs helps you type lists.
401 The Lisp Interpreter
403 * Complications::               Variables, Special forms, Lists within.
404 * Byte Compiling::              Specially processing code for speed.
406 Evaluation
408 * Evaluating Inner Lists::      Lists within lists...
410 Variables
412 * fill-column Example::
413 * Void Function::               The error message for a symbol
414                                   without a function.
415 * Void Variable::               The error message for a symbol without a value.
417 Arguments
419 * Data types::                  Types of data passed to a function.
420 * Args as Variable or List::    An argument can be the value
421                                   of a variable or list.
422 * Variable Number of Arguments::  Some functions may take a
423                                   variable number of arguments.
424 * Wrong Type of Argument::      Passing an argument of the wrong type
425                                   to a function.
426 * message::                     A useful function for sending messages.
428 Setting the Value of a Variable
430 * Using set::                   Setting values.
431 * Using setq::                  Setting a quoted value.
432 * Counting::                    Using @code{setq} to count.
434 Practicing Evaluation
436 * How to Evaluate::             Typing editing commands or @kbd{C-x C-e}
437                                   causes evaluation.
438 * Buffer Names::                Buffers and files are different.
439 * Getting Buffers::             Getting a buffer itself, not merely its name.
440 * Switching Buffers::           How to change to another buffer.
441 * Buffer Size & Locations::     Where point is located and the size of
442                                 the buffer.
443 * Evaluation Exercise::
445 How To Write Function Definitions
447 * Primitive Functions::
448 * defun::                       The @code{defun} special form.
449 * Install::                     Install a function definition.
450 * Interactive::                 Making a function interactive.
451 * Interactive Options::         Different options for @code{interactive}.
452 * Permanent Installation::      Installing code permanently.
453 * let::                         Creating and initializing local variables.
454 * if::                          What if?
455 * else::                        If--then--else expressions.
456 * Truth & Falsehood::           What Lisp considers false and true.
457 * save-excursion::              Keeping track of point, mark, and buffer.
458 * Review::
459 * defun Exercises::
461 Install a Function Definition
463 * Effect of installation::
464 * Change a defun::              How to change a function definition.
466 Make a Function Interactive
468 * Interactive multiply-by-seven::  An overview.
469 * multiply-by-seven in detail::  The interactive version.
471 @code{let}
473 * Prevent confusion::
474 * Parts of let Expression::
475 * Sample let Expression::
476 * Uninitialized let Variables::
478 The @code{if} Special Form
480 * if in more detail::
481 * type-of-animal in detail::    An example of an @code{if} expression.
483 Truth and Falsehood in Emacs Lisp
485 * nil explained::               @code{nil} has two meanings.
487 @code{save-excursion}
489 * Point and mark::              A review of various locations.
490 * Template for save-excursion::
492 A Few Buffer--Related Functions
494 * Finding More::                How to find more information.
495 * simplified-beginning-of-buffer::  Shows @code{goto-char},
496                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
497 * mark-whole-buffer::           Almost the same as @code{beginning-of-buffer}.
498 * append-to-buffer::            Uses @code{save-excursion} and
499                                 @code{insert-buffer-substring}.
500 * Buffer Related Review::       Review.
501 * Buffer Exercises::
503 The Definition of @code{mark-whole-buffer}
505 * mark-whole-buffer overview::
506 * Body of mark-whole-buffer::   Only three lines of code.
508 The Definition of @code{append-to-buffer}
510 * append-to-buffer overview::
511 * append interactive::          A two part interactive expression.
512 * append-to-buffer body::       Incorporates a @code{let} expression.
513 * append save-excursion::       How the @code{save-excursion} works.
515 A Few More Complex Functions
517 * copy-to-buffer::              With @code{set-buffer}, @code{get-buffer-create}.
518 * insert-buffer::               Read-only, and with @code{or}.
519 * beginning-of-buffer::         Shows @code{goto-char},
520                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
521 * Second Buffer Related Review::
522 * optional Exercise::
524 The Definition of @code{insert-buffer}
526 * insert-buffer code::
527 * insert-buffer interactive::   When you can read, but not write.
528 * insert-buffer body::          The body has an @code{or} and a @code{let}.
529 * if & or::                     Using an @code{if} instead of an @code{or}.
530 * Insert or::                   How the @code{or} expression works.
531 * Insert let::                  Two @code{save-excursion} expressions.
533 The Interactive Expression in @code{insert-buffer}
535 * Read-only buffer::            When a buffer cannot be modified.
536 * b for interactive::           An existing buffer or else its name.
538 Complete Definition of @code{beginning-of-buffer}
540 * Optional Arguments::
541 * beginning-of-buffer opt arg::  Example with optional argument.
542 * beginning-of-buffer complete::
544 @code{beginning-of-buffer} with an Argument
546 * Disentangle beginning-of-buffer::
547 * Large buffer case::
548 * Small buffer case::
550 Narrowing and Widening
552 * Narrowing advantages::        The advantages of narrowing
553 * save-restriction::            The @code{save-restriction} special form.
554 * what-line::                   The number of the line that point is on.
555 * narrow Exercise::
557 @code{car}, @code{cdr}, @code{cons}: Fundamental Functions
559 * Strange Names::               An historical aside: why the strange names?
560 * car & cdr::                   Functions for extracting part of a list.
561 * cons::                        Constructing a list.
562 * nthcdr::                      Calling @code{cdr} repeatedly.
563 * nth::
564 * setcar::                      Changing the first element of a list.
565 * setcdr::                      Changing the rest of a list.
566 * cons Exercise::
568 @code{cons}
570 * Build a list::
571 * length::                      How to find the length of a list.
573 Cutting and Storing Text
575 * Storing Text::                Text is stored in a list.
576 * zap-to-char::                 Cutting out text up to a character.
577 * kill-region::                 Cutting text out of a region.
578 * Digression into C::           Minor note on C programming language macros.
579 * defvar::                      How to give a variable an initial value.
580 * copy-region-as-kill::         A definition for copying text.
581 * cons & search-fwd Review::
582 * search Exercises::
584 @code{zap-to-char}
586 * Complete zap-to-char::        The complete implementation.
587 * zap-to-char interactive::     A three part interactive expression.
588 * zap-to-char body::            A short overview.
589 * search-forward::              How to search for a string.
590 * progn::                       The @code{progn} special form.
591 * Summing up zap-to-char::      Using @code{point} and @code{search-forward}.
593 @code{kill-region}
595 * Complete kill-region::        The function definition.
596 * condition-case::              Dealing with a problem.
597 * delete-and-extract-region::   Doing the work.
599 Initializing a Variable with @code{defvar}
601 * See variable current value::
602 * defvar and asterisk::         An old-time convention.
604 @code{copy-region-as-kill}
606 * Complete copy-region-as-kill::  The complete function definition.
607 * copy-region-as-kill body::    The body of @code{copy-region-as-kill}.
609 The Body of @code{copy-region-as-kill}
611 * last-command & this-command::
612 * kill-append function::
613 * kill-new function::
615 How Lists are Implemented
617 * Lists diagrammed::
618 * Symbols as Chest::            Exploring a powerful metaphor.
619 * List Exercise::
621 Yanking Text Back
623 * Kill Ring Overview::          The kill ring is a list.
624 * kill-ring-yank-pointer::      The @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
625 * yank nthcdr Exercises::
627 Loops and Recursion
629 * while::                       Causing a stretch of code to repeat.
630 * dolist dotimes::
631 * Recursion::                   Causing a function to call itself.
632 * Looping exercise::
634 @code{while}
636 * Looping with while::          Repeat so long as test returns true.
637 * Loop Example::                A @code{while} loop that uses a list.
638 * print-elements-of-list::      Uses @code{while}, @code{car}, @code{cdr}.
639 * Incrementing Loop::           A loop with an incrementing counter.
640 * Decrementing Loop::           A loop with a decrementing counter.
642 A Loop with an Incrementing Counter
644 * Incrementing Example::        Counting pebbles in a triangle.
645 * Inc Example parts::           The parts of the function definition.
646 * Inc Example altogether::      Putting the function definition together.
648 Loop with a Decrementing Counter
650 * Decrementing Example::        More pebbles on the beach.
651 * Dec Example parts::           The parts of the function definition.
652 * Dec Example altogether::      Putting the function definition together.
654 Save your time: @code{dolist} and @code{dotimes}
656 * dolist::
657 * dotimes::
659 Recursion
661 * Building Robots::             Same model, different serial number ...
662 * Recursive Definition Parts::  Walk until you stop ...
663 * Recursion with list::         Using a list as the test whether to recurse.
664 * Recursive triangle function::
665 * Recursion with cond::
666 * Recursive Patterns::          Often used templates.
667 * No Deferment::                Don't store up work ...
668 * No deferment solution::
670 Recursion in Place of a Counter
672 * Recursive Example arg of 1 or 2::
673 * Recursive Example arg of 3 or 4::
675 Recursive Patterns
677 * Every::
678 * Accumulate::
679 * Keep::
681 Regular Expression Searches
683 * sentence-end::                The regular expression for @code{sentence-end}.
684 * re-search-forward::           Very similar to @code{search-forward}.
685 * forward-sentence::            A straightforward example of regexp search.
686 * forward-paragraph::           A somewhat complex example.
687 * etags::                       How to create your own @file{TAGS} table.
688 * Regexp Review::
689 * re-search Exercises::
691 @code{forward-sentence}
693 * Complete forward-sentence::
694 * fwd-sentence while loops::    Two @code{while} loops.
695 * fwd-sentence re-search::      A regular expression search.
697 @code{forward-paragraph}: a Goldmine of Functions
699 * forward-paragraph in brief::  Key parts of the function definition.
700 * fwd-para let::                The @code{let*} expression.
701 * fwd-para while::              The forward motion @code{while} loop.
702 * fwd-para between paragraphs::  Movement between paragraphs.
703 * fwd-para within paragraph::   Movement within paragraphs.
704 * fwd-para no fill prefix::     When there is no fill prefix.
705 * fwd-para with fill prefix::   When there is a fill prefix.
706 * fwd-para summary::            Summary of @code{forward-paragraph} code.
708 Counting: Repetition and Regexps
710 * Why Count Words::
711 * count-words-region::          Use a regexp, but find a problem.
712 * recursive-count-words::       Start with case of no words in region.
713 * Counting Exercise::
715 The @code{count-words-region} Function
717 * Design count-words-region::   The definition using a @code{while} loop.
718 * Whitespace Bug::              The Whitespace Bug in @code{count-words-region}.
720 Counting Words in a @code{defun}
722 * Divide and Conquer::
723 * Words and Symbols::           What to count?
724 * Syntax::                      What constitutes a word or symbol?
725 * count-words-in-defun::        Very like @code{count-words}.
726 * Several defuns::              Counting several defuns in a file.
727 * Find a File::                 Do you want to look at a file?
728 * lengths-list-file::           A list of the lengths of many definitions.
729 * Several files::               Counting in definitions in different files.
730 * Several files recursively::   Recursively counting in different files.
731 * Prepare the data::            Prepare the data for display in a graph.
733 Count Words in @code{defuns} in Different Files
735 * lengths-list-many-files::     Return a list of the lengths of defuns.
736 * append::                      Attach one list to another.
738 Prepare the Data for Display in a Graph
740 * Sorting::                     Sorting lists.
741 * Files List::                  Making a list of files.
742 * Counting function definitions::
744 Readying a Graph
746 * Columns of a graph::
747 * graph-body-print::            How to print the body of a graph.
748 * recursive-graph-body-print::
749 * Printed Axes::
750 * Line Graph Exercise::
752 Your @file{.emacs} File
754 * Default Configuration::
755 * Site-wide Init::              You can write site-wide init files.
756 * defcustom::                   Emacs will write code for you.
757 * Beginning a .emacs File::     How to write a @code{.emacs file}.
758 * Text and Auto-fill::          Automatically wrap lines.
759 * Mail Aliases::                Use abbreviations for email addresses.
760 * Indent Tabs Mode::            Don't use tabs with @TeX{}
761 * Keybindings::                 Create some personal keybindings.
762 * Keymaps::                     More about key binding.
763 * Loading Files::               Load (i.e., evaluate) files automatically.
764 * Autoload::                    Make functions available.
765 * Simple Extension::            Define a function; bind it to a key.
766 * X11 Colors::                  Colors in version 19 in X.
767 * Miscellaneous::
768 * Mode Line::                   How to customize your mode line.
770 Debugging
772 * debug::                       How to use the built-in debugger.
773 * debug-on-entry::              Start debugging when you call a function.
774 * debug-on-quit::               Start debugging when you quit with @kbd{C-g}.
775 * edebug::                      How to use Edebug, a source level debugger.
776 * Debugging Exercises::
778 Handling the Kill Ring
780 * rotate-yank-pointer::         Move a pointer along a list and around.
781 * yank::                        Paste a copy of a clipped element.
782 * yank-pop::                    Insert first element pointed to.
784 The @code{rotate-yank-pointer} Function
786 * Understanding rotate-yk-ptr::
787 * rotate-yk-ptr body::          The body of @code{rotate-yank-pointer}.
789 The Body of @code{rotate-yank-pointer}
791 * Digression concerning error::  How to mislead humans, but not computers.
792 * rotate-yk-ptr else-part::     The else-part of the @code{if} expression.
793 * Remainder Function::          The remainder, @code{%}, function.
794 * rotate-yk-ptr remainder::     Using @code{%} in @code{rotate-yank-pointer}.
795 * kill-rng-yk-ptr last elt::    Pointing to the last element.
797 @code{yank}
799 * rotate-yk-ptr arg::           Pass the argument to @code{rotate-yank-pointer}.
800 * rotate-yk-ptr negative arg::  Pass a negative argument.
802 A Graph with Labelled Axes
804 * Labelled Example::
805 * print-graph Varlist::         @code{let} expression in @code{print-graph}.
806 * print-Y-axis::                Print a label for the vertical axis.
807 * print-X-axis::                Print a horizontal label.
808 * Print Whole Graph::           The function to print a complete graph.
810 The @code{print-Y-axis} Function
812 * Height of label::             What height for the Y axis?
813 * Compute a Remainder::         How to compute the remainder of a division.
814 * Y Axis Element::              Construct a line for the Y axis.
815 * Y-axis-column::               Generate a list of Y axis labels.
816 * print-Y-axis Penultimate::    A not quite final version.
818 The @code{print-X-axis} Function
820 * Similarities differences::    Much like @code{print-Y-axis}, but not exactly.
821 * X Axis Tic Marks::            Create tic marks for the horizontal axis.
823 Printing the Whole Graph
825 * The final version::           A few changes.
826 * Test print-graph::            Run a short test.
827 * Graphing words in defuns::    Executing the final code.
828 * lambda::                      How to write an anonymous function.
829 * mapcar::                      Apply a function to elements of a list.
830 * Another Bug::                 Yet another bug @dots{} most insidious.
831 * Final printed graph::         The graph itself!
833 @end detailmenu
834 @end menu
836 @node Preface, List Processing, Top, Top
837 @comment  node-name,  next,  previous,  up
838 @unnumbered Preface
840 Most of the GNU Emacs integrated environment is written in the programming
841 language called Emacs Lisp.  The code written in this programming
842 language is the software---the sets of instructions---that tell the
843 computer what to do when you give it commands.  Emacs is designed so
844 that you can write new code in Emacs Lisp and easily install it as an
845 extension to the editor.
847 (GNU Emacs is sometimes called an ``extensible editor'', but it does
848 much more than provide editing capabilities.  It is better to refer to
849 Emacs as an ``extensible computing environment''.  However, that
850 phrase is quite a mouthful.  It is easier to refer to Emacs simply as
851 an editor.  Moreover, everything you do in Emacs---find the Mayan date
852 and phases of the moon, simplify polynomials, debug code, manage
853 files, read letters, write books---all these activities are kinds of
854 editing in the most general sense of the word.)
856 @menu
857 * Why::                         Why learn Emacs Lisp?
858 * On Reading this Text::        Read, gain familiarity, pick up habits....
859 * Who You Are::                 For whom this is written.
860 * Lisp History::
861 * Note for Novices::            You can read this as a novice.
862 * Thank You::
863 @end menu
865 @node Why, On Reading this Text, Preface, Preface
866 @ifnottex
867 @unnumberedsec Why Study Emacs Lisp?
868 @end ifnottex
870 Although Emacs Lisp is usually thought of in association only with Emacs,
871 it is a full computer programming language.  You can use Emacs Lisp as
872 you would any other programming language.
874 Perhaps you want to understand programming; perhaps you want to extend
875 Emacs; or perhaps you want to become a programmer.  This introduction to
876 Emacs Lisp is designed to get you started: to guide you in learning the
877 fundamentals of programming, and more importantly, to show you how you
878 can teach yourself to go further.
880 @node On Reading this Text, Who You Are, Why, Preface
881 @comment  node-name,  next,  previous,  up
882 @unnumberedsec On Reading this Text
884 All through this document, you will see little sample programs you can
885 run inside of Emacs.  If you read this document in Info inside of GNU
886 Emacs, you can run the programs as they appear.  (This is easy to do and
887 is explained when the examples are presented.)  Alternatively, you can
888 read this introduction as a printed book while sitting beside a computer
889 running Emacs.  (This is what I like to do; I like printed books.)  If
890 you don't have a running Emacs beside you, you can still read this book,
891 but in this case, it is best to treat it as a novel or as a travel guide
892 to a country not yet visited: interesting, but not the same as being
893 there.
895 Much of this introduction is dedicated to walk-throughs or guided tours
896 of code used in GNU Emacs.  These tours are designed for two purposes:
897 first, to give you familiarity with real, working code (code you use
898 every day); and, second, to give you familiarity with the way Emacs
899 works.  It is interesting to see how a working environment is
900 implemented.
901 Also, I
902 hope that you will pick up the habit of browsing through source code.
903 You can learn from it and mine it for ideas.  Having GNU Emacs is like
904 having a dragon's cave of treasures.
906 In addition to learning about Emacs as an editor and Emacs Lisp as a
907 programming language, the examples and guided tours will give you an
908 opportunity to get acquainted with Emacs as a Lisp programming
909 environment.  GNU Emacs supports programming and provides tools that
910 you will want to become comfortable using, such as @kbd{M-.} (the key
911 which invokes the @code{find-tag} command).  You will also learn about
912 buffers and other objects that are part of the environment.
913 Learning about these features of Emacs is like learning new routes
914 around your home town.
916 @ignore
917 In addition, I have written several programs as extended examples.
918 Although these are examples, the programs are real.  I use them.
919 Other people use them.  You may use them.  Beyond the fragments of
920 programs used for illustrations, there is very little in here that is
921 `just for teaching purposes'; what you see is used.  This is a great
922 advantage of Emacs Lisp: it is easy to learn to use it for work.
923 @end ignore
925 Finally, I hope to convey some of the skills for using Emacs to
926 learn aspects of programming that you don't know.  You can often use
927 Emacs to help you understand what puzzles you or to find out how to do
928 something new.  This self-reliance is not only a pleasure, but an
929 advantage.
931 @node Who You Are, Lisp History, On Reading this Text, Preface
932 @comment  node-name,  next,  previous,  up
933 @unnumberedsec For Whom This is Written
935 This text is written as an elementary introduction for people who are
936 not programmers.  If you are a programmer, you may not be satisfied with
937 this primer.  The reason is that you may have become expert at reading
938 reference manuals and be put off by the way this text is organized.
940 An expert programmer who reviewed this text said to me:
942 @quotation
943 @i{I prefer to learn from reference manuals.  I ``dive into'' each
944 paragraph, and ``come up for air'' between paragraphs.}
946 @i{When I get to the end of a paragraph, I assume that that subject is
947 done, finished, that I know everything I need (with the
948 possible exception of the case when the next paragraph starts talking
949 about it in more detail).  I expect that a well written reference manual
950 will not have a lot of redundancy, and that it will have excellent
951 pointers to the (one) place where the information I want is.}
952 @end quotation
954 This introduction is not written for this person!
956 Firstly, I try to say everything at least three times: first, to
957 introduce it; second, to show it in context; and third, to show it in a
958 different context, or to review it.
960 Secondly, I hardly ever put all the information about a subject in one
961 place, much less in one paragraph.  To my way of thinking, that imposes
962 too heavy a burden on the reader.  Instead I try to explain only what
963 you need to know at the time.  (Sometimes I include a little extra
964 information so you won't be surprised later when the additional
965 information is formally introduced.)
967 When you read this text, you are not expected to learn everything the
968 first time.  Frequently, you need only make, as it were, a `nodding
969 acquaintance' with some of the items mentioned.  My hope is that I have
970 structured the text and given you enough hints that you will be alert to
971 what is important, and concentrate on it.
973 You will need to ``dive into'' some paragraphs; there is no other way
974 to read them.  But I have tried to keep down the number of such
975 paragraphs.  This book is intended as an approachable hill, rather than
976 as a daunting mountain.
978 This introduction to @cite{Programming in Emacs Lisp} has a companion
979 document,
980 @iftex
981 @cite{The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
982 @end iftex
983 @ifnottex
984 @ref{Top, , The GNU Emacs Lisp Reference Manual, elisp, The GNU
985 Emacs Lisp Reference Manual}.
986 @end ifnottex
987 The reference manual has more detail than this introduction.  In the
988 reference manual, all the information about one topic is concentrated
989 in one place.  You should turn to it if you are like the programmer
990 quoted above.  And, of course, after you have read this
991 @cite{Introduction}, you will find the @cite{Reference Manual} useful
992 when you are writing your own programs.
994 @node Lisp History, Note for Novices, Who You Are, Preface
995 @unnumberedsec Lisp History
996 @cindex Lisp history
998 Lisp was first developed in the late 1950s at the Massachusetts
999 Institute of Technology for research in artificial intelligence.  The
1000 great power of the Lisp language makes it superior for other purposes as
1001 well, such as writing editor commands and integrated environments.
1003 @cindex Maclisp
1004 @cindex Common Lisp
1005 GNU Emacs Lisp is largely inspired by Maclisp, which was written at MIT
1006 in the 1960s.  It is somewhat inspired by Common Lisp, which became a
1007 standard in the 1980s.  However, Emacs Lisp is much simpler than Common
1008 Lisp.  (The standard Emacs distribution contains an optional extensions
1009 file, @file{cl.el}, that adds many Common Lisp features to Emacs Lisp.)
1011 @node Note for Novices, Thank You, Lisp History, Preface
1012 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1013 @unnumberedsec A Note for Novices
1015 If you don't know GNU Emacs, you can still read this document
1016 profitably.  However, I recommend you learn Emacs, if only to learn to
1017 move around your computer screen.  You can teach yourself how to use
1018 Emacs with the on-line tutorial.  To use it, type @kbd{C-h t}.  (This
1019 means you press and release the @key{CTRL} key and the @kbd{h} at the
1020 same time, and then press and release @kbd{t}.)
1022 Also, I often refer to one of Emacs' standard commands by listing the
1023 keys which you press to invoke the command and then giving the name of
1024 the command in parentheses, like this: @kbd{M-C-\}
1025 (@code{indent-region}).  What this means is that the
1026 @code{indent-region} command is customarily invoked by typing
1027 @kbd{M-C-\}.  (You can, if you wish, change the keys that are typed to
1028 invoke the command; this is called @dfn{rebinding}.  @xref{Keymaps, ,
1029 Keymaps}.)  The abbreviation @kbd{M-C-\} means that you type your
1030 @key{META} key, @key{CTRL} key and @key{\} key all at the same time.
1031 (On many modern keyboards the @key{META} key is labelled
1032 @key{ALT}.)
1033 Sometimes a combination like this is called a keychord, since it is
1034 similar to the way you play a chord on a piano.  If your keyboard does
1035 not have a @key{META} key, the @key{ESC} key prefix is used in place
1036 of it.  In this case, @kbd{M-C-\} means that you press and release your
1037 @key{ESC} key and then type the @key{CTRL} key and the @key{\} key at
1038 the same time.  But usually @kbd{M-C-\} means press the @key{CTRL} key
1039 along with the key that is labelled @key{ALT} and, at the same time,
1040 press the @key{\} key.
1042 In addition to typing a lone keychord, you can prefix what you type
1043 with @kbd{C-u}, which is called the `universal argument'.  The
1044 @kbd{C-u} keychord passes an argument to the subsequent command.
1045 Thus, to indent a region of plain text by 6 spaces, mark the region,
1046 and then type @w{@kbd{C-u 6 M-C-\}}.  (If you do not specify a number,
1047 Emacs either passes the number 4 to the command or otherwise runs the
1048 command differently than it would otherwise.)  @xref{Arguments, ,
1049 Numeric Arguments, emacs, The GNU Emacs Manual}.
1051 If you are reading this in Info using GNU Emacs, you can read through
1052 this whole document just by pressing the space bar, @key{SPC}.
1053 (To learn about Info, type @kbd{C-h i} and then select Info.)
1055 A note on terminology:  when I use the word Lisp alone, I often am
1056 referring to the various dialects of Lisp in general, but when I speak
1057 of Emacs Lisp, I am referring to GNU Emacs Lisp in particular.
1059 @node Thank You,  , Note for Novices, Preface
1060 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1061 @unnumberedsec Thank You
1063 My thanks to all who helped me with this book.  My especial thanks to
1064 @r{Jim Blandy}, @r{Noah Friedman}, @w{Jim Kingdon}, @r{Roland
1065 McGrath}, @w{Frank Ritter}, @w{Randy Smith}, @w{Richard M.@:
1066 Stallman}, and @w{Melissa Weisshaus}.  My thanks also go to both
1067 @w{Philip Johnson} and @w{David Stampe} for their patient
1068 encouragement.  My mistakes are my own.
1070 @flushright
1071 Robert J. Chassell
1072 @end flushright
1074 @c ================ Beginning of main text ================
1076 @c Start main text on right-hand (verso) page
1078 @tex
1079 \par\vfill\supereject
1080 \headings off
1081 \ifodd\pageno
1082     \par\vfill\supereject
1083 \else
1084     \par\vfill\supereject
1085     \page\hbox{}\page
1086     \par\vfill\supereject
1088 @end tex
1090 @iftex
1091 @headings off
1092 @evenheading @thispage @| @| @thischapter
1093 @oddheading @thissection @| @| @thispage
1094 @pageno = 1
1095 @end iftex
1097 @node List Processing, Practicing Evaluation, Preface, Top
1098 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1099 @chapter List Processing
1101 To the untutored eye, Lisp is a strange programming language.  In Lisp
1102 code there are parentheses everywhere.  Some people even claim that the
1103 name stands for `Lots of Isolated Silly Parentheses'.  But the claim is
1104 unwarranted.  Lisp stands for LISt Processing, and the programming
1105 language handles @emph{lists} (and lists of lists) by putting them
1106 between parentheses.  The parentheses mark the boundaries of the list.
1107 Sometimes a list is preceded by a single apostrophe or quotation mark,
1108 @samp{'}.  Lists are the basis of Lisp.
1110 @menu
1111 * Lisp Lists::                  What are lists?
1112 * Run a Program::               Any list in Lisp is a program ready to run.
1113 * Making Errors::               Generating an error message.
1114 * Names & Definitions::         Names of symbols and function definitions.
1115 * Lisp Interpreter::            What the Lisp interpreter does.
1116 * Evaluation::                  Running a program.
1117 * Variables::                   Returning a value from a variable.
1118 * Arguments::                   Passing information to a function.
1119 * set & setq::                  Setting the value of a variable.
1120 * Summary::                     The major points.
1121 * Error Message Exercises::
1122 @end menu
1124 @node Lisp Lists, Run a Program, List Processing, List Processing
1125 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1126 @section Lisp Lists
1127 @cindex Lisp Lists
1129 In Lisp, a list looks like this: @code{'(rose violet daisy buttercup)}.
1130 This list is preceded by a single apostrophe.  It could just as well be
1131 written as follows, which looks more like the kind of list you are likely
1132 to be familiar with:
1134 @smallexample
1135 @group
1136 '(rose
1137   violet
1138   daisy
1139   buttercup)
1140 @end group
1141 @end smallexample
1143 @noindent
1144 The elements of this list are the names of the four different flowers,
1145 separated from each other by whitespace and surrounded by parentheses,
1146 like flowers in a field with a stone wall around them.
1147 @cindex Flowers in a field
1149 @menu
1150 * Numbers Lists::               List have numbers, other lists, in them.
1151 * Lisp Atoms::                  Elemental entities.
1152 * Whitespace in Lists::         Formating lists to be readable.
1153 * Typing Lists::                How GNU Emacs helps you type lists.
1154 @end menu
1156 @node Numbers Lists, Lisp Atoms, Lisp Lists, Lisp Lists
1157 @ifnottex
1158 @unnumberedsubsec Numbers, Lists inside of Lists
1159 @end ifnottex
1161 Lists can also have numbers in them, as in this list: @code{(+ 2 2)}.
1162 This list has a plus-sign, @samp{+}, followed by two @samp{2}s, each
1163 separated by whitespace.
1165 In Lisp, both data and programs are represented the same way; that is,
1166 they are both lists of words, numbers, or other lists, separated by
1167 whitespace and surrounded by parentheses.  (Since a program looks like
1168 data, one program may easily serve as data for another; this is a very
1169 powerful feature of Lisp.)  (Incidentally, these two parenthetical
1170 remarks are @emph{not} Lisp lists, because they contain @samp{;} and
1171 @samp{.} as punctuation marks.)
1173 @need 1200
1174 Here is another list, this time with a list inside of it:
1176 @smallexample
1177 '(this list has (a list inside of it))
1178 @end smallexample
1180 The components of this list are the words @samp{this}, @samp{list},
1181 @samp{has}, and the list @samp{(a list inside of it)}.  The interior
1182 list is made up of the words @samp{a}, @samp{list}, @samp{inside},
1183 @samp{of}, @samp{it}.
1185 @node Lisp Atoms, Whitespace in Lists, Numbers Lists, Lisp Lists
1186 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1187 @subsection Lisp Atoms
1188 @cindex Lisp Atoms
1190 In Lisp, what we have been calling words are called @dfn{atoms}.  This
1191 term comes from the historical meaning of the word atom, which means
1192 `indivisible'.  As far as Lisp is concerned, the words we have been
1193 using in the lists cannot be divided into any smaller parts and still
1194 mean the same thing as part of a program; likewise with numbers and
1195 single character symbols like @samp{+}.  On the other hand, unlike an
1196 atom, a list can be split into parts.  (@xref{car cdr & cons, ,
1197 @code{car} @code{cdr} & @code{cons} Fundamental Functions}.)
1199 In a list, atoms are separated from each other by whitespace.  They can be
1200 right next to a parenthesis.
1202 @cindex @samp{empty list} defined
1203 Technically speaking, a list in Lisp consists of parentheses surrounding
1204 atoms separated by whitespace or surrounding other lists or surrounding
1205 both atoms and other lists.  A list can have just one atom in it or
1206 have nothing in it at all.  A list with nothing in it looks like this:
1207 @code{()}, and is called the @dfn{empty list}.  Unlike anything else, an
1208 empty list is considered both an atom and a list at the same time.
1210 @cindex Symbolic expressions, introduced
1211 @cindex @samp{expression} defined
1212 @cindex @samp{form} defined
1213 The printed representation of both atoms and lists are called
1214 @dfn{symbolic expressions} or, more concisely, @dfn{s-expressions}.
1215 The word @dfn{expression} by itself can refer to either the printed
1216 representation, or to the atom or list as it is held internally in the
1217 computer.  Often, people use the term @dfn{expression}
1218 indiscriminately.  (Also, in many texts, the word @dfn{form} is used
1219 as a synonym for expression.)
1221 Incidentally, the atoms that make up our universe were named such when
1222 they were thought to be indivisible; but it has been found that physical
1223 atoms are not indivisible.  Parts can split off an atom or it can
1224 fission into two parts of roughly equal size.  Physical atoms were named
1225 prematurely, before their truer nature was found.  In Lisp, certain
1226 kinds of atom, such as an array, can be separated into parts; but the
1227 mechanism for doing this is different from the mechanism for splitting a
1228 list.  As far as list operations are concerned, the atoms of a list are
1229 unsplittable.
1231 As in English, the meanings of the component letters of a Lisp atom
1232 are different from the meaning the letters make as a word.  For
1233 example, the word for the South American sloth, the @samp{ai}, is
1234 completely different from the two words, @samp{a}, and @samp{i}.
1236 There are many kinds of atom in nature but only a few in Lisp: for
1237 example, @dfn{numbers}, such as 37, 511, or 1729, and @dfn{symbols}, such
1238 as @samp{+}, @samp{foo}, or @samp{forward-line}.  The words we have
1239 listed in the examples above are all symbols.  In everyday Lisp
1240 conversation, the word ``atom'' is not often used, because programmers
1241 usually try to be more specific about what kind of atom they are dealing
1242 with.  Lisp programming is mostly about symbols (and sometimes numbers)
1243 within lists.  (Incidentally, the preceding three word parenthetical
1244 remark is a proper list in Lisp, since it consists of atoms, which in
1245 this case are symbols, separated by whitespace and enclosed by
1246 parentheses, without any non-Lisp punctuation.)
1248 @need 1250
1249 In addition, text between double quotation marks---even sentences or
1250 paragraphs---is an atom.  Here is an example:
1251 @cindex Text between double quotation marks
1253 @smallexample
1254 '(this list includes "text between quotation marks.")
1255 @end smallexample
1257 @cindex @samp{string} defined
1258 @noindent
1259 In Lisp, all of the quoted text including the punctuation mark and the
1260 blank spaces is a single atom.  This kind of atom is called a
1261 @dfn{string} (for `string of characters') and is the sort of thing that
1262 is used for messages that a computer can print for a human to read.
1263 Strings are a different kind of atom than numbers or symbols and are
1264 used differently.
1266 @node Whitespace in Lists, Typing Lists, Lisp Atoms, Lisp Lists
1267 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1268 @subsection Whitespace in Lists
1269 @cindex Whitespace in lists
1271 @need 1200
1272 The amount of whitespace in a list does not matter.  From the point of view
1273 of the Lisp language,
1275 @smallexample
1276 @group
1277 '(this list
1278    looks like this)
1279 @end group
1280 @end smallexample
1282 @need 800
1283 @noindent
1284 is exactly the same as this:
1286 @smallexample
1287 '(this list looks like this)
1288 @end smallexample
1290 Both examples show what to Lisp is the same list, the list made up of
1291 the symbols @samp{this}, @samp{list}, @samp{looks}, @samp{like}, and
1292 @samp{this} in that order.
1294 Extra whitespace and newlines are designed to make a list more readable
1295 by humans.  When Lisp reads the expression, it gets rid of all the extra
1296 whitespace (but it needs to have at least one space between atoms in
1297 order to tell them apart.)
1299 Odd as it seems, the examples we have seen cover almost all of what Lisp
1300 lists look like!  Every other list in Lisp looks more or less like one
1301 of these examples, except that the list may be longer and more complex.
1302 In brief, a list is between parentheses, a string is between quotation
1303 marks, a symbol looks like a word, and a number looks like a number.
1304 (For certain situations, square brackets, dots and a few other special
1305 characters may be used; however, we will go quite far without them.)
1307 @node Typing Lists,  , Whitespace in Lists, Lisp Lists
1308 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1309 @subsection GNU Emacs Helps You Type Lists
1310 @cindex Help typing lists
1311 @cindex Formatting help
1313 When you type a Lisp expression in GNU Emacs using either Lisp
1314 Interaction mode or Emacs Lisp mode, you have available to you several
1315 commands to format the Lisp expression so it is easy to read.  For
1316 example, pressing the @key{TAB} key automatically indents the line the
1317 cursor is on by the right amount.  A command to properly indent the
1318 code in a region is customarily bound to @kbd{M-C-\}.  Indentation is
1319 designed so that you can see which elements of a list belong to which
1320 list---elements of a sub-list are indented more than the elements of
1321 the enclosing list.
1323 In addition, when you type a closing parenthesis, Emacs momentarily
1324 jumps the cursor back to the matching opening parenthesis, so you can
1325 see which one it is.  This is very useful, since every list you type
1326 in Lisp must have its closing parenthesis match its opening
1327 parenthesis.  (@xref{Major Modes, , Major Modes, emacs, The GNU Emacs
1328 Manual}, for more information about Emacs' modes.)
1330 @node Run a Program, Making Errors, Lisp Lists, List Processing
1331 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1332 @section Run a Program
1333 @cindex Run a program
1334 @cindex Program, running one
1336 @cindex @samp{evaluate} defined
1337 A list in Lisp---any list---is a program ready to run.  If you run it
1338 (for which the Lisp jargon is @dfn{evaluate}), the computer will do one
1339 of three things: do nothing except return to you the list itself; send
1340 you an error message; or, treat the first symbol in the list as a
1341 command to do something.  (Usually, of course, it is the last of these
1342 three things that you really want!)
1344 @c use code for the single apostrophe, not samp.
1345 The single apostrophe, @code{'}, that I put in front of some of the
1346 example lists in preceding sections is called a @dfn{quote}; when it
1347 precedes a list, it tells Lisp to do nothing with the list, other than
1348 take it as it is written.  But if there is no quote preceding a list,
1349 the first item of the list is special: it is a command for the computer
1350 to obey.  (In Lisp, these commands are called @emph{functions}.)  The list
1351 @code{(+ 2 2)} shown above did not have a quote in front of it, so Lisp
1352 understands that the @code{+} is an instruction to do something with the
1353 rest of the list: add the numbers that follow.
1355 @need 1250
1356 If you are reading this inside of GNU Emacs in Info, here is how you can
1357 evaluate such a list:  place your cursor immediately after the right
1358 hand parenthesis of the following list and then type @kbd{C-x C-e}:
1360 @smallexample
1361 (+ 2 2)
1362 @end smallexample
1364 @c use code for the number four, not samp.
1365 @noindent
1366 You will see the number @code{4} appear in the echo area.  (In the
1367 jargon, what you have just done is ``evaluate the list.''  The echo area
1368 is the line at the bottom of the screen that displays or ``echoes''
1369 text.)  Now try the same thing with a quoted list:  place the cursor
1370 right after the following list and type @kbd{C-x C-e}:
1372 @smallexample
1373 '(this is a quoted list)
1374 @end smallexample
1376 @noindent
1377 You will see @code{(this is a quoted list)} appear in the echo area.
1379 @cindex Lisp interpreter, explained
1380 @cindex Interpreter, Lisp, explained
1381 In both cases, what you are doing is giving a command to the program
1382 inside of GNU Emacs called the @dfn{Lisp interpreter}---giving the
1383 interpreter a command to evaluate the expression.  The name of the Lisp
1384 interpreter comes from the word for the task done by a human who comes
1385 up with the meaning of an expression---who ``interprets'' it.
1387 You can also evaluate an atom that is not part of a list---one that is
1388 not surrounded by parentheses; again, the Lisp interpreter translates
1389 from the humanly readable expression to the language of the computer.
1390 But before discussing this (@pxref{Variables}), we will discuss what the
1391 Lisp interpreter does when you make an error.
1393 @node Making Errors, Names & Definitions, Run a Program, List Processing
1394 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1395 @section Generate an Error Message
1396 @cindex Generate an error message
1397 @cindex Error message generation
1399 Partly so you won't worry if you do it accidentally, we will now give
1400 a command to the Lisp interpreter that generates an error message.
1401 This is a harmless activity; and indeed, we will often try to generate
1402 error messages intentionally.  Once you understand the jargon, error
1403 messages can be informative.  Instead of being called ``error''
1404 messages, they should be called ``help'' messages.  They are like
1405 signposts to a traveller in a strange country; deciphering them can be
1406 hard, but once understood, they can point the way.
1408 The error message is generated by a built-in GNU Emacs debugger.  We
1409 will `enter the debugger'.  You get out of the debugger by typing @code{q}.
1411 What we will do is evaluate a list that is not quoted and does not
1412 have a meaningful command as its first element.  Here is a list almost
1413 exactly the same as the one we just used, but without the single-quote
1414 in front of it.  Position the cursor right after it and type @kbd{C-x
1415 C-e}:
1417 @smallexample
1418 (this is an unquoted list)
1419 @end smallexample
1421 @noindent
1422 What you see depends on which version of Emacs you are running.  GNU
1423 Emacs version 21 provides more information than version 20 and before.
1424 First, the more recent result of generating an error; then the
1425 earlier, version 20 result.
1427 @need 1250
1428 @noindent
1429 In GNU Emacs version 21, a @file{*Backtrace*} window will open up and
1430 you will see the following in it:
1432 @smallexample
1433 @group
1434 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1435 Debugger entered--Lisp error: (void-function this)
1436   (this is an unquoted list)
1437   eval((this is an unquoted list))
1438   eval-last-sexp-1(nil)
1439   eval-last-sexp(nil)
1440   call-interactively(eval-last-sexp)
1441 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1442 @end group
1443 @end smallexample
1445 @need 1200
1446 @noindent
1447 Your cursor will be in this window (you may have to wait a few seconds
1448 before it becomes visible).  To quit the debugger and make the
1449 debugger window go away, type:
1451 @smallexample
1453 @end smallexample
1455 @noindent
1456 Please type @kbd{q} right now, so you become confident that you can
1457 get out of the debugger.  Then, type @kbd{C-x C-e} again to re-enter
1460 @cindex @samp{function} defined
1461 Based on what we already know, we can almost read this error message.
1463 You read the @file{*Backtrace*} buffer from the bottom up; it tells
1464 you what Emacs did.  When you typed @kbd{C-x C-e}, you made an
1465 interactive call to the command @code{eval-last-sexp}.  @code{eval} is
1466 an abbreviation for `evaluate' and @code{sexp} is an abbreviation for
1467 `symbolic expression'.  The command means `evaluate last symbolic
1468 expression', which is the expression just before your cursor.
1470 Each line above tells you what the Lisp interpreter evaluated next.
1471 The most recent action is at the top.  The buffer is called the
1472 @file{*Backtrace*} buffer because it enables you to track Emacs
1473 backwards.
1475 @need 800
1476 At the top of the @file{*Backtrace*} buffer, you see the line:
1478 @smallexample
1479 Debugger entered--Lisp error: (void-function this)
1480 @end smallexample
1482 @noindent
1483 The Lisp interpreter tried to evaluate the first atom of the list, the
1484 word @samp{this}.  It is this action that generated the error message
1485 @samp{void-function this}.
1487 The message contains the words @samp{void-function} and @samp{this}.
1489 @cindex @samp{function} defined
1490 The word @samp{function} was mentioned once before.  It is a very
1491 important word.  For our purposes, we can define it by saying that a
1492 @dfn{function} is a set of instructions to the computer that tell the
1493 computer to do something.
1495 Now we can begin to understand the error message: @samp{void-function
1496 this}.  The function (that is, the word @samp{this}) does not have a
1497 definition of any set of instructions for the computer to carry out.
1499 The slightly odd word, @samp{void-function}, is designed to cover the
1500 way Emacs Lisp is implemented, which is that when a symbol does not
1501 have a function definition attached to it, the place that should
1502 contain the instructions is `void'.
1504 On the other hand, since we were able to add 2 plus 2 successfully, by
1505 evaluating @code{(+ 2 2)}, we can infer that the symbol @code{+} must
1506 have a set of instructions for the computer to obey and those
1507 instructions must be to add the numbers that follow the @code{+}.
1509 @need 1250
1510 In GNU Emacs version 20, and in earlier versions, you will see only
1511 one line of error message; it will appear in the echo area and look
1512 like this:
1514 @smallexample
1515 Symbol's function definition is void:@: this
1516 @end smallexample
1518 @noindent
1519 (Also, your terminal may beep at you---some do, some don't; and others
1520 blink.  This is just a device to get your attention.)  The message goes
1521 away as soon as you type another key, even just to move the cursor.
1523 We know the meaning of the word @samp{Symbol}.  It refers to the first
1524 atom of the list, the word @samp{this}.  The word @samp{function}
1525 refers to the instructions that tell the computer what to do.
1526 (Technically, the symbol tells the computer where to find the
1527 instructions, but this is a complication we can ignore for the
1528 moment.)
1530 The error message can be understood: @samp{Symbol's function
1531 definition is void:@: this}.  The symbol (that is, the word
1532 @samp{this}) lacks instructions for the computer to carry out.
1534 @node Names & Definitions, Lisp Interpreter, Making Errors, List Processing
1535 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1536 @section Symbol Names and Function Definitions
1537 @cindex Symbol names
1539 We can articulate another characteristic of Lisp based on what we have
1540 discussed so far---an important characteristic: a symbol, like
1541 @code{+}, is not itself the set of instructions for the computer to
1542 carry out.  Instead, the symbol is used, perhaps temporarily, as a way
1543 of locating the definition or set of instructions.  What we see is the
1544 name through which the instructions can be found.  Names of people
1545 work the same way.  I can be referred to as @samp{Bob}; however, I am
1546 not the letters @samp{B}, @samp{o}, @samp{b} but am the consciousness
1547 consistently associated with a particular life-form.  The name is not
1548 me, but it can be used to refer to me.
1550 In Lisp, one set of instructions can be attached to several names.
1551 For example, the computer instructions for adding numbers can be
1552 linked to the symbol @code{plus} as well as to the symbol @code{+}
1553 (and are in some dialects of Lisp).  Among humans, I can be referred
1554 to as @samp{Robert} as well as @samp{Bob} and by other words as well.
1556 On the other hand, a symbol can have only one function definition
1557 attached to it at a time.  Otherwise, the computer would be confused as
1558 to which definition to use.  If this were the case among people, only
1559 one person in the world could be named @samp{Bob}.  However, the function
1560 definition to which the name refers can be changed readily.
1561 (@xref{Install, , Install a Function Definition}.)
1563 Since Emacs Lisp is large, it is customary to name symbols in a way
1564 that identifies the part of Emacs to which the function belongs.
1565 Thus, all the names for functions that deal with Texinfo start with
1566 @samp{texinfo-} and those for functions that deal with reading mail
1567 start with @samp{rmail-}.
1569 @node Lisp Interpreter, Evaluation, Names & Definitions, List Processing
1570 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1571 @section The Lisp Interpreter
1572 @cindex Lisp interpreter, what it does
1573 @cindex Interpreter, what it does
1575 Based on what we have seen, we can now start to figure out what the
1576 Lisp interpreter does when we command it to evaluate a list.
1577 First, it looks to see whether there is a quote before the list; if
1578 there is, the interpreter just gives us the list.  On the other
1579 hand, if there is no quote, the interpreter looks at the first element
1580 in the list and sees whether it has a function definition.  If it does,
1581 the interpreter carries out the instructions in the function definition.
1582 Otherwise, the interpreter prints an error message.
1584 This is how Lisp works.  Simple.  There are added complications which we
1585 will get to in a minute, but these are the fundamentals.  Of course, to
1586 write Lisp programs, you need to know how to write function definitions
1587 and attach them to names, and how to do this without confusing either
1588 yourself or the computer.
1590 @menu
1591 * Complications::               Variables, Special forms, Lists within.
1592 * Byte Compiling::              Specially processing code for speed.
1593 @end menu
1595 @node Complications, Byte Compiling, Lisp Interpreter, Lisp Interpreter
1596 @ifnottex
1597 @unnumberedsubsec Complications
1598 @end ifnottex
1600 Now, for the first complication.  In addition to lists, the Lisp
1601 interpreter can evaluate a symbol that is not quoted and does not have
1602 parentheses around it.  The Lisp interpreter will attempt to determine
1603 the symbol's value as a @dfn{variable}.  This situation is described
1604 in the section on variables.  (@xref{Variables}.)
1606 @cindex Special form
1607 The second complication occurs because some functions are unusual and do
1608 not work in the usual manner.  Those that don't are called @dfn{special
1609 forms}.  They are used for special jobs, like defining a function, and
1610 there are not many of them.  In the next few chapters, you will be
1611 introduced to several of the more important special forms.
1613 The third and final complication is this: if the function that the
1614 Lisp interpreter is looking at is not a special form, and if it is part
1615 of a list, the Lisp interpreter looks to see whether the list has a list
1616 inside of it.  If there is an inner list, the Lisp interpreter first
1617 figures out what it should do with the inside list, and then it works on
1618 the outside list.  If there is yet another list embedded inside the
1619 inner list, it works on that one first, and so on.  It always works on
1620 the innermost list first.  The interpreter works on the innermost list
1621 first, to evaluate the result of that list.  The result may be
1622 used by the enclosing expression.
1624 Otherwise, the interpreter works left to right, from one expression to
1625 the next.
1627 @node Byte Compiling,  , Complications, Lisp Interpreter
1628 @subsection Byte Compiling
1629 @cindex Byte compiling
1631 One other aspect of interpreting: the Lisp interpreter is able to
1632 interpret two kinds of entity: humanly readable code, on which we will
1633 focus exclusively, and specially processed code, called @dfn{byte
1634 compiled} code, which is not humanly readable.  Byte compiled code
1635 runs faster than humanly readable code.
1637 You can transform humanly readable code into byte compiled code by
1638 running one of the compile commands such as @code{byte-compile-file}.
1639 Byte compiled code is usually stored in a file that ends with a
1640 @file{.elc} extension rather than a @file{.el} extension.  You will
1641 see both kinds of file in the @file{emacs/lisp} directory; the files
1642 to read are those with @file{.el} extensions.
1644 As a practical matter, for most things you might do to customize or
1645 extend Emacs, you do not need to byte compile; and I will not discuss
1646 the topic here.  @xref{Byte Compilation, , Byte Compilation, elisp,
1647 The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a full description of byte
1648 compilation.
1650 @node Evaluation, Variables, Lisp Interpreter, List Processing
1651 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1652 @section Evaluation
1653 @cindex Evaluation
1655 When the Lisp interpreter works on an expression, the term for the
1656 activity is called @dfn{evaluation}.  We say that the interpreter
1657 `evaluates the expression'.  I've used this term several times before.
1658 The word comes from its use in everyday language, `to ascertain the
1659 value or amount of; to appraise', according to @cite{Webster's New
1660 Collegiate Dictionary}.
1662 After evaluating an expression, the Lisp interpreter will most likely
1663 @dfn{return} the value that the computer produces by carrying out the
1664 instructions it found in the function definition, or perhaps it will
1665 give up on that function and produce an error message.  (The interpreter
1666 may also find itself tossed, so to speak, to a different function or it
1667 may attempt to repeat continually what it is doing for ever and ever in
1668 what is called an `infinite loop'.  These actions are less common; and
1669 we can ignore them.)  Most frequently, the interpreter returns a value.
1671 @cindex @samp{side effect} defined
1672 At the same time the interpreter returns a value, it may do something
1673 else as well, such as move a cursor or copy a file; this other kind of
1674 action is called a @dfn{side effect}.  Actions that we humans think are
1675 important, such as printing results, are often ``side effects'' to the
1676 Lisp interpreter.  The jargon can sound peculiar, but it turns out that
1677 it is fairly easy to learn to use side effects.
1679 In summary, evaluating a symbolic expression most commonly causes the
1680 Lisp interpreter to return a value and perhaps carry out a side effect;
1681 or else produce an error.
1683 @menu
1684 * Evaluating Inner Lists::      Lists within lists...
1685 @end menu
1687 @node Evaluating Inner Lists,  , Evaluation, Evaluation
1688 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1689 @subsection Evaluating Inner Lists
1690 @cindex Inner list evaluation
1691 @cindex Evaluating inner lists
1693 If evaluation applies to a list that is inside another list, the outer
1694 list may use the value returned by the first evaluation as information
1695 when the outer list is evaluated.  This explains why inner expressions
1696 are evaluated first: the values they return are used by the outer
1697 expressions.
1699 @need 1250
1700 We can investigate this process by evaluating another addition example.
1701 Place your cursor after the following expression and type @kbd{C-x C-e}:
1703 @smallexample
1704 (+ 2 (+ 3 3))
1705 @end smallexample
1707 @noindent
1708 The number 8 will appear in the echo area.
1710 What happens is that the Lisp interpreter first evaluates the inner
1711 expression, @code{(+ 3 3)}, for which the value 6 is returned; then it
1712 evaluates the outer expression as if it were written @code{(+ 2 6)}, which
1713 returns the value 8.  Since there are no more enclosing expressions to
1714 evaluate, the interpreter prints that value in the echo area.
1716 Now it is easy to understand the name of the command invoked by the
1717 keystrokes @kbd{C-x C-e}: the name is @code{eval-last-sexp}.  The
1718 letters @code{sexp} are an abbreviation for `symbolic expression', and
1719 @code{eval} is an abbreviation for `evaluate'.  The command means
1720 `evaluate last symbolic expression'.
1722 As an experiment, you can try evaluating the expression by putting the
1723 cursor at the beginning of the next line immediately following the
1724 expression, or inside the expression.
1726 @need 800
1727 Here is another copy of the expression:
1729 @smallexample
1730 (+ 2 (+ 3 3))
1731 @end smallexample
1733 @noindent
1734 If you place the cursor at the beginning of the blank line that
1735 immediately follows the expression and type @kbd{C-x C-e}, you will
1736 still get the value 8 printed in the echo area.  Now try putting the
1737 cursor inside the expression.  If you put it right after the next to
1738 last parenthesis (so it appears to sit on top of the last parenthesis),
1739 you will get a 6 printed in the echo area!  This is because the command
1740 evaluates the expression @code{(+ 3 3)}.
1742 Now put the cursor immediately after a number.  Type @kbd{C-x C-e} and
1743 you will get the number itself.  In Lisp, if you evaluate a number, you
1744 get the number itself---this is how numbers differ from symbols.  If you
1745 evaluate a list starting with a symbol like @code{+}, you will get a
1746 value returned that is the result of the computer carrying out the
1747 instructions in the function definition attached to that name.  If a
1748 symbol by itself is evaluated, something different happens, as we will
1749 see in the next section.
1751 @node Variables, Arguments, Evaluation, List Processing
1752 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1753 @section Variables
1754 @cindex Variables
1756 In Emacs Lisp, a symbol can have a value attached to it just as it can
1757 have a function definition attached to it.  The two are different.
1758 The function definition is a set of instructions that a computer will
1759 obey.  A value, on the other hand, is something, such as number or a
1760 name, that can vary (which is why such a symbol is called a variable).
1761 The value of a symbol can be any expression in Lisp, such as a symbol,
1762 number, list, or string.  A symbol that has a value is often called a
1763 @dfn{variable}.
1765 A symbol can have both a function definition and a value attached to
1766 it at the same time.  Or it can have just one or the other.
1767 The two are separate.  This is somewhat similar
1768 to the way the name Cambridge can refer to the city in Massachusetts
1769 and have some information attached to the name as well, such as
1770 ``great programming center''.
1772 @ignore
1773 (Incidentally, in Emacs Lisp, a symbol can have two
1774 other things attached to it, too: a property list and a documentation
1775 string; these are discussed later.)
1776 @end ignore
1778 Another way to think about this is to imagine a symbol as being a chest
1779 of drawers.  The function definition is put in one drawer, the value in
1780 another, and so on.  What is put in the drawer holding the value can be
1781 changed without affecting the contents of the drawer holding the
1782 function definition, and vice-versa.
1784 @menu
1785 * fill-column Example::
1786 * Void Function::               The error message for a symbol
1787                                   without a function.
1788 * Void Variable::               The error message for a symbol without a value.
1789 @end menu
1791 @node fill-column Example, Void Function, Variables, Variables
1792 @ifnottex
1793 @unnumberedsubsec @code{fill-column}, an Example Variable
1794 @end ifnottex
1796 @findex fill-column, @r{an example variable}
1797 @cindex Example variable, @code{fill-column}
1798 @cindex Variable, example of, @code{fill-column}
1799 The variable @code{fill-column} illustrates a symbol with a value
1800 attached to it: in every GNU Emacs buffer, this symbol is set to some
1801 value, usually 72 or 70, but sometimes to some other value.  To find the
1802 value of this symbol, evaluate it by itself.  If you are reading this in
1803 Info inside of GNU Emacs, you can do this by putting the cursor after
1804 the symbol and typing @kbd{C-x C-e}:
1806 @smallexample
1807 fill-column
1808 @end smallexample
1810 @noindent
1811 After I typed @kbd{C-x C-e}, Emacs printed the number 72 in my echo
1812 area.  This is the value for which @code{fill-column} is set for me as I
1813 write this.  It may be different for you in your Info buffer.  Notice
1814 that the value returned as a variable is printed in exactly the same way
1815 as the value returned by a function carrying out its instructions.  From
1816 the point of view of the Lisp interpreter, a value returned is a value
1817 returned.  What kind of expression it came from ceases to matter once
1818 the value is known.
1820 A symbol can have any value attached to it or, to use the jargon, we can
1821 @dfn{bind} the variable to a value: to a number, such as 72; to a
1822 string, @code{"such as this"}; to a list, such as @code{(spruce pine
1823 oak)}; we can even bind a variable to a function definition.
1825 A symbol can be bound to a value in several ways.  @xref{set & setq, ,
1826 Setting the Value of a Variable}, for information about one way to do
1827 this.
1829 @node Void Function, Void Variable, fill-column Example, Variables
1830 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1831 @subsection Error Message for a Symbol Without a Function
1832 @cindex Symbol without function error
1833 @cindex Error for symbol without function
1835 When we evaluated @code{fill-column} to find its value as a variable,
1836 we did not place parentheses around the word.  This is because we did
1837 not intend to use it as a function name.
1839 If @code{fill-column} were the first or only element of a list, the
1840 Lisp interpreter would attempt to find the function definition
1841 attached to it.  But @code{fill-column} has no function definition.
1842 Try evaluating this:
1844 @smallexample
1845 (fill-column)
1846 @end smallexample
1848 @need 1250
1849 @noindent
1850 In GNU Emacs version 21, you will create a @file{*Backtrace*} buffer
1851 that says:
1853 @smallexample
1854 @group
1855 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1856 Debugger entered--Lisp error: (void-function fill-column)
1857   (fill-column)
1858   eval((fill-column))
1859   eval-last-sexp-1(nil)
1860   eval-last-sexp(nil)
1861   call-interactively(eval-last-sexp)
1862 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1863 @end group
1864 @end smallexample
1866 @noindent
1867 (Remember, to quit the debugger and make the debugger window go away,
1868 type @kbd{q} in the @file{*Backtrace*} buffer.)
1870 @need 800
1871 In GNU Emacs 20 and before, you will produce an error message that says:
1873 @smallexample
1874 Symbol's function definition is void:@: fill-column
1875 @end smallexample
1877 @noindent
1878 (The message will go away away as soon as you move the cursor or type
1879 another key.)
1881 @node Void Variable,  , Void Function, Variables
1882 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1883 @subsection Error Message for a Symbol Without a Value
1884 @cindex Symbol without value error
1885 @cindex Error for symbol without value
1887 If you attempt to evaluate a symbol that does not have a value bound to
1888 it, you will receive an error message.  You can see this by
1889 experimenting with our 2 plus 2 addition.  In the following expression,
1890 put your cursor right after the @code{+}, before the first number 2,
1891 type @kbd{C-x C-e}:
1893 @smallexample
1894 (+ 2 2)
1895 @end smallexample
1897 @need 1500
1898 @noindent
1899 In GNU Emacs 21, you will create a @file{*Backtrace*} buffer that
1900 says:
1902 @smallexample
1903 @group
1904 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1905 Debugger entered--Lisp error: (void-variable +)
1906   eval(+)
1907   eval-last-sexp-1(nil)
1908   eval-last-sexp(nil)
1909   call-interactively(eval-last-sexp)
1910 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
1911 @end group
1912 @end smallexample
1914 @noindent
1915 (As with the other times we entered the debugger, you can quit by
1916 typing @kbd{q} in the @file{*Backtrace*} buffer.)
1918 This backtrace is different from the very first error message we saw,
1919 which said, @samp{Debugger entered--Lisp error: (void-function this)}.
1920 In this case, the function does not have a value as a variable; while
1921 in the other error message, the function (the word `this') did not
1922 have a definition.
1924 In this experiment with the @code{+}, what we did was cause the Lisp
1925 interpreter to evaluate the @code{+} and look for the value of the
1926 variable instead of the function definition.  We did this by placing the
1927 cursor right after the symbol rather than after the parenthesis of the
1928 enclosing list as we did before.  As a consequence, the Lisp interpreter
1929 evaluated the preceding s-expression, which in this case was the
1930 @code{+} by itself.
1932 Since @code{+} does not have a value bound to it, just the function
1933 definition, the error message reported that the symbol's value as a
1934 variable was void.
1936 @need 800
1937 In GNU Emacs version 20 and before, your error message will say:
1939 @example
1940 Symbol's value as variable is void:@: +
1941 @end example
1943 @noindent
1944 The meaning is the same as in GNU Emacs 21.
1946 @node Arguments, set & setq, Variables, List Processing
1947 @comment  node-name,  next,  previous,  up
1948 @section Arguments
1949 @cindex Arguments
1950 @cindex Passing information to functions
1952 To see how information is passed to functions, let's look again at
1953 our old standby, the addition of two plus two.  In Lisp, this is written
1954 as follows:
1956 @smallexample
1957 (+ 2 2)
1958 @end smallexample
1960 If you evaluate this expression, the number 4 will appear in your echo
1961 area.  What the Lisp interpreter does is add the numbers that follow
1962 the @code{+}.
1964 @cindex @samp{argument} defined
1965 The numbers added by @code{+} are called the @dfn{arguments} of the
1966 function @code{+}.  These numbers are the information that is given to
1967 or @dfn{passed} to the function.
1969 The word `argument' comes from the way it is used in mathematics and
1970 does not refer to a disputation between two people; instead it refers to
1971 the information presented to the function, in this case, to the
1972 @code{+}.  In Lisp, the arguments to a function are the atoms or lists
1973 that follow the function.  The values returned by the evaluation of
1974 these atoms or lists are passed to the function.  Different functions
1975 require different numbers of arguments; some functions require none at
1976 all.@footnote{It is curious to track the path by which the word `argument'
1977 came to have two different meanings, one in mathematics and the other in
1978 everyday English.  According to the @cite{Oxford English Dictionary},
1979 the word derives from the Latin for @samp{to make clear, prove}; thus it
1980 came to mean, by one thread of derivation, `the evidence offered as
1981 proof', which is to say, `the information offered', which led to its
1982 meaning in Lisp.  But in the other thread of derivation, it came to mean
1983 `to assert in a manner against which others may make counter
1984 assertions', which led to the meaning of the word as a disputation.
1985 (Note here that the English word has two different definitions attached
1986 to it at the same time.  By contrast, in Emacs Lisp, a symbol cannot
1987 have two different function definitions at the same time.)}
1989 @menu
1990 * Data types::                  Types of data passed to a function.
1991 * Args as Variable or List::    An argument can be the value
1992                                   of a variable or list.
1993 * Variable Number of Arguments::  Some functions may take a
1994                                   variable number of arguments.
1995 * Wrong Type of Argument::      Passing an argument of the wrong type
1996                                   to a function.
1997 * message::                     A useful function for sending messages.
1998 @end menu
2000 @node Data types, Args as Variable or List, Arguments, Arguments
2001 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2002 @subsection Arguments' Data Types
2003 @cindex Data types
2004 @cindex Types of data
2005 @cindex Arguments' data types
2007 The type of data that should be passed to a function depends on what
2008 kind of information it uses.  The arguments to a function such as
2009 @code{+} must have values that are numbers, since @code{+} adds numbers.
2010 Other functions use different kinds of data for their arguments.
2012 @findex concat
2013 For example, the @code{concat} function links together or unites two or
2014 more strings of text to produce a string.  The arguments are strings.
2015 Concatenating the two character strings @code{abc}, @code{def} produces
2016 the single string @code{abcdef}.  This can be seen by evaluating the
2017 following:
2019 @smallexample
2020 (concat "abc" "def")
2021 @end smallexample
2023 @noindent
2024 The value produced by evaluating this expression is @code{"abcdef"}.
2026 A function such as @code{substring} uses both a string and numbers as
2027 arguments.  The function returns a part of the string, a substring of
2028 the first argument.  This function takes three arguments.  Its first
2029 argument is the string of characters, the second and third arguments are
2030 numbers that indicate the beginning and end of the substring.  The
2031 numbers are a count of the number of characters (including spaces and
2032 punctuations) from the beginning of the string.
2034 @need 800
2035 For example, if you evaluate the following:
2037 @smallexample
2038 (substring "The quick brown fox jumped." 16 19)
2039 @end smallexample
2041 @noindent
2042 you will see @code{"fox"} appear in the echo area.  The arguments are the
2043 string and the two numbers.
2045 Note that the string passed to @code{substring} is a single atom even
2046 though it is made up of several words separated by spaces.  Lisp counts
2047 everything between the two quotation marks as part of the string,
2048 including the spaces.  You can think of the @code{substring} function as
2049 a kind of `atom smasher' since it takes an otherwise indivisible atom
2050 and extracts a part.  However, @code{substring} is only able to extract
2051 a substring from an argument that is a string, not from another type of
2052 atom such as a number or symbol.
2054 @node Args as Variable or List, Variable Number of Arguments, Data types, Arguments
2055 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2056 @subsection An Argument as the Value of a Variable or List
2058 An argument can be a symbol that returns a value when it is evaluated.
2059 For example, when the symbol @code{fill-column} by itself is evaluated,
2060 it returns a number.  This number can be used in an addition.
2062 @need 1250
2063 Position the cursor after the following expression and type @kbd{C-x
2064 C-e}:
2066 @smallexample
2067 (+ 2 fill-column)
2068 @end smallexample
2070 @noindent
2071 The value will be a number two more than what you get by evaluating
2072 @code{fill-column} alone.  For me, this is 74, because the value of
2073 @code{fill-column} is 72.
2075 As we have just seen, an argument can be a symbol that returns a value
2076 when evaluated.  In addition, an argument can be a list that returns a
2077 value when it is evaluated.  For example, in the following expression,
2078 the arguments to the function @code{concat} are the strings
2079 @w{@code{"The "}} and @w{@code{" red foxes."}} and the list
2080 @code{(number-to-string (+ 2 fill-column))}.
2082 @c For Emacs 21, need number-to-string
2083 @smallexample
2084 (concat "The " (number-to-string (+ 2 fill-column)) " red foxes.")
2085 @end smallexample
2087 @noindent
2088 If you evaluate this expression---and if, as with my Emacs,
2089 @code{fill-column} evaluates to 72---@code{"The 74 red foxes."} will
2090 appear in the echo area.  (Note that you must put spaces after the
2091 word @samp{The} and before the word @samp{red} so they will appear in
2092 the final string.  The function @code{number-to-string} converts the
2093 integer that the addition function returns to a string.
2094 @code{number-to-string} is also known as @code{int-to-string}.)
2096 @node Variable Number of Arguments, Wrong Type of Argument, Args as Variable or List, Arguments
2097 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2098 @subsection Variable Number of Arguments
2099 @cindex Variable number of arguments
2100 @cindex Arguments, variable number of
2102 Some functions, such as @code{concat}, @code{+} or @code{*}, take any
2103 number of arguments.  (The @code{*} is the symbol for multiplication.)
2104 This can be seen by evaluating each of the following expressions in
2105 the usual way.  What you will see in the echo area is printed in this
2106 text after @samp{@result{}}, which you may read as `evaluates to'.
2108 @need 1250
2109 In the first set, the functions have no arguments:
2111 @smallexample
2112 @group
2113 (+)       @result{} 0
2115 (*)       @result{} 1
2116 @end group
2117 @end smallexample
2119 @need 1250
2120 In this set, the functions have one argument each:
2122 @smallexample
2123 @group
2124 (+ 3)     @result{} 3
2126 (* 3)     @result{} 3
2127 @end group
2128 @end smallexample
2130 @need 1250
2131 In this set, the functions have three arguments each:
2133 @smallexample
2134 @group
2135 (+ 3 4 5) @result{} 12
2137 (* 3 4 5) @result{} 60
2138 @end group
2139 @end smallexample
2141 @node Wrong Type of Argument, message, Variable Number of Arguments, Arguments
2142 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2143 @subsection Using the Wrong Type Object as an Argument
2144 @cindex Wrong type of argument
2145 @cindex Argument, wrong type of
2147 When a function is passed an argument of the wrong type, the Lisp
2148 interpreter produces an error message.  For example, the @code{+}
2149 function expects the values of its arguments to be numbers.  As an
2150 experiment we can pass it the quoted symbol @code{hello} instead of a
2151 number.  Position the cursor after the following expression and type
2152 @kbd{C-x C-e}:
2154 @smallexample
2155 (+ 2 'hello)
2156 @end smallexample
2158 @noindent
2159 When you do this you will generate an error message.  What has happened
2160 is that @code{+} has tried to add the 2 to the value returned by
2161 @code{'hello}, but the value returned by @code{'hello} is the symbol
2162 @code{hello}, not a number.  Only numbers can be added.  So @code{+}
2163 could not carry out its addition.
2165 @need 1250
2166 In GNU Emacs version 21, you will create and enter a
2167 @file{*Backtrace*} buffer that says:
2169 @noindent
2170 @smallexample
2171 @group
2172 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
2173 Debugger entered--Lisp error:
2174          (wrong-type-argument number-or-marker-p hello)
2175   +(2 hello)
2176   eval((+ 2 (quote hello)))
2177   eval-last-sexp-1(nil)
2178   eval-last-sexp(nil)
2179   call-interactively(eval-last-sexp)
2180 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
2181 @end group
2182 @end smallexample
2184 @need 1250
2185 As usual, the error message tries to be helpful and makes sense after you
2186 learn how to read it.
2188 The first part of the error message is straightforward; it says
2189 @samp{wrong type argument}.  Next comes the mysterious jargon word
2190 @w{@samp{number-or-marker-p}}.  This word is trying to tell you what
2191 kind of argument the @code{+} expected.
2193 The symbol @code{number-or-marker-p} says that the Lisp interpreter is
2194 trying to determine whether the information presented it (the value of
2195 the argument) is a number or a marker (a special object representing a
2196 buffer position).  What it does is test to see whether the @code{+} is
2197 being given numbers to add.  It also tests to see whether the
2198 argument is something called a marker, which is a specific feature of
2199 Emacs Lisp.  (In Emacs, locations in a buffer are recorded as markers.
2200 When the mark is set with the @kbd{C-@@} or @kbd{C-@key{SPC}} command,
2201 its position is kept as a marker.  The mark can be considered a
2202 number---the number of characters the location is from the beginning
2203 of the buffer.)  In Emacs Lisp, @code{+} can be used to add the
2204 numeric value of marker positions as numbers.
2206 The @samp{p} of @code{number-or-marker-p} is the embodiment of a
2207 practice started in the early days of Lisp programming.  The @samp{p}
2208 stands for `predicate'.  In the jargon used by the early Lisp
2209 researchers, a predicate refers to a function to determine whether some
2210 property is true or false.  So the @samp{p} tells us that
2211 @code{number-or-marker-p} is the name of a function that determines
2212 whether it is true or false that the argument supplied is a number or
2213 a marker.  Other Lisp symbols that end in @samp{p} include @code{zerop},
2214 a function that tests whether its argument has the value of zero, and
2215 @code{listp}, a function that tests whether its argument is a list.
2217 Finally, the last part of the error message is the symbol @code{hello}.
2218 This is the value of the argument that was passed to @code{+}.  If the
2219 addition had been passed the correct type of object, the value passed
2220 would have been a number, such as 37, rather than a symbol like
2221 @code{hello}.  But then you would not have got the error message.
2223 @need 1250
2224 In GNU Emacs version 20 and before, the echo area displays an error
2225 message that says:
2227 @smallexample
2228 Wrong type argument:@: number-or-marker-p, hello
2229 @end smallexample
2231 This says, in different words, the same as the top line of the
2232 @file{*Backtrace*} buffer.
2234 @node message,  , Wrong Type of Argument, Arguments
2235 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2236 @subsection The @code{message} Function
2237 @findex message
2239 Like @code{+}, the @code{message} function takes a variable number of
2240 arguments.  It is used to send messages to the user and is so useful
2241 that we will describe it here.
2243 @need 1250
2244 A message is printed in the echo area.  For example, you can print a
2245 message in your echo area by evaluating the following list:
2247 @smallexample
2248 (message "This message appears in the echo area!")
2249 @end smallexample
2251 The whole string between double quotation marks is a single argument
2252 and is printed @i{in toto}.  (Note that in this example, the message
2253 itself will appear in the echo area within double quotes; that is
2254 because you see the value returned by the @code{message} function.  In
2255 most uses of @code{message} in programs that you write, the text will
2256 be printed in the echo area as a side-effect, without the quotes.
2257 @xref{multiply-by-seven in detail, , @code{multiply-by-seven} in
2258 detail}, for an example of this.)
2260 However, if there is a @samp{%s} in the quoted string of characters, the
2261 @code{message} function does not print the @samp{%s} as such, but looks
2262 to the argument that follows the string.  It evaluates the second
2263 argument and prints the value at the location in the string where the
2264 @samp{%s} is.
2266 @need 1250
2267 You can see this by positioning the cursor after the following
2268 expression and typing @kbd{C-x C-e}:
2270 @smallexample
2271 (message "The name of this buffer is: %s." (buffer-name))
2272 @end smallexample
2274 @noindent
2275 In Info, @code{"The name of this buffer is: *info*."} will appear in the
2276 echo area.  The function @code{buffer-name} returns the name of the
2277 buffer as a string, which the @code{message} function inserts in place
2278 of @code{%s}.
2280 To print a value as an integer, use @samp{%d} in the same way as
2281 @samp{%s}.  For example, to print a message in the echo area that
2282 states the value of the @code{fill-column}, evaluate the following:
2284 @smallexample
2285 (message "The value of fill-column is %d." fill-column)
2286 @end smallexample
2288 @noindent
2289 On my system, when I evaluate this list, @code{"The value of
2290 fill-column is 72."} appears in my echo area@footnote{Actually, you
2291 can use @code{%s} to print a number.  It is non-specific.  @code{%d}
2292 prints only the part of a number left of a decimal point, and not
2293 anything that is not a number.}.
2295 If there is more than one @samp{%s} in the quoted string, the value of
2296 the first argument following the quoted string is printed at the
2297 location of the first @samp{%s} and the value of the second argument is
2298 printed at the location of the second @samp{%s}, and so on.
2300 @need 1250
2301 For example, if you evaluate the following,
2303 @smallexample
2304 @group
2305 (message "There are %d %s in the office!"
2306          (- fill-column 14) "pink elephants")
2307 @end group
2308 @end smallexample
2310 @noindent
2311 a rather whimsical message will appear in your echo area.  On my system
2312 it says, @code{"There are 58 pink elephants in the office!"}.
2314 The expression @code{(- fill-column 14)} is evaluated and the resulting
2315 number is inserted in place of the @samp{%d}; and the string in double
2316 quotes, @code{"pink elephants"}, is treated as a single argument and
2317 inserted in place of the @samp{%s}.  (That is to say, a string between
2318 double quotes evaluates to itself, like a number.)
2320 Finally, here is a somewhat complex example that not only illustrates
2321 the computation of a number, but also shows how you can use an
2322 expression within an expression to generate the text that is substituted
2323 for @samp{%s}:
2325 @smallexample
2326 @group
2327 (message "He saw %d %s"
2328          (- fill-column 34)
2329          (concat "red "
2330                  (substring
2331                   "The quick brown foxes jumped." 16 21)
2332                  " leaping."))
2333 @end group
2334 @end smallexample
2336 In this example, @code{message} has three arguments: the string,
2337 @code{"He saw %d %s"}, the expression, @code{(- fill-column 32)}, and
2338 the expression beginning with the function @code{concat}.  The value
2339 resulting from the evaluation of @code{(- fill-column 32)} is inserted
2340 in place of the @samp{%d}; and the value returned by the expression
2341 beginning with @code{concat} is inserted in place of the @samp{%s}.
2343 When I evaluate the expression, the message @code{"He saw 38 red
2344 foxes leaping."} appears in my echo area.
2346 @node set & setq, Summary, Arguments, List Processing
2347 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2348 @section Setting the Value of a Variable
2349 @cindex Variable, setting value
2350 @cindex Setting value of variable
2352 @cindex @samp{bind} defined
2353 There are several ways by which a variable can be given a value.  One of
2354 the ways is to use either the function @code{set} or the function
2355 @code{setq}.  Another way is to use @code{let} (@pxref{let}).  (The
2356 jargon for this process is to @dfn{bind} a variable to a value.)
2358 The following sections not only describe how @code{set} and @code{setq}
2359 work but also illustrate how arguments are passed.
2361 @menu
2362 * Using set::                   Setting values.
2363 * Using setq::                  Setting a quoted value.
2364 * Counting::                    Using @code{setq} to count.
2365 @end menu
2367 @node Using set, Using setq, set & setq, set & setq
2368 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2369 @subsection Using @code{set}
2370 @findex set
2372 To set the value of the symbol @code{flowers} to the list @code{'(rose
2373 violet daisy buttercup)}, evaluate the following expression by
2374 positioning the cursor after the expression and typing @kbd{C-x C-e}.
2376 @smallexample
2377 (set 'flowers '(rose violet daisy buttercup))
2378 @end smallexample
2380 @noindent
2381 The list @code{(rose violet daisy buttercup)} will appear in the echo
2382 area.  This is what is @emph{returned} by the @code{set} function.  As a
2383 side effect, the symbol @code{flowers} is bound to the list ; that is,
2384 the symbol @code{flowers}, which can be viewed as a variable, is given
2385 the list as its value.  (This process, by the way, illustrates how a
2386 side effect to the Lisp interpreter, setting the value, can be the
2387 primary effect that we humans are interested in.  This is because every
2388 Lisp function must return a value if it does not get an error, but it
2389 will only have a side effect if it is designed to have one.)
2391 After evaluating the @code{set} expression, you can evaluate the symbol
2392 @code{flowers} and it will return the value you just set.  Here is the
2393 symbol.  Place your cursor after it and type @kbd{C-x C-e}.
2395 @smallexample
2396 flowers
2397 @end smallexample
2399 @noindent
2400 When you evaluate @code{flowers}, the list
2401 @code{(rose violet daisy buttercup)} appears in the echo area.
2403 Incidentally, if you evaluate @code{'flowers}, the variable with a quote
2404 in front of it, what you will see in the echo area is the symbol itself,
2405 @code{flowers}.  Here is the quoted symbol, so you can try this:
2407 @smallexample
2408 'flowers
2409 @end smallexample
2411 Note also, that when you use @code{set}, you need to quote both
2412 arguments to @code{set}, unless you want them evaluated.  Since we do
2413 not want either argument evaluated, neither the variable
2414 @code{flowers} nor the list @code{(rose violet daisy buttercup)}, both
2415 are quoted.  (When you use @code{set} without quoting its first
2416 argument, the first argument is evaluated before anything else is
2417 done.  If you did this and @code{flowers} did not have a value
2418 already, you would get an error message that the @samp{Symbol's value
2419 as variable is void}; on the other hand, if @code{flowers} did return
2420 a value after it was evaluated, the @code{set} would attempt to set
2421 the value that was returned.  There are situations where this is the
2422 right thing for the function to do; but such situations are rare.)
2424 @node Using setq, Counting, Using set, set & setq
2425 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2426 @subsection Using @code{setq}
2427 @findex setq
2429 As a practical matter, you almost always quote the first argument to
2430 @code{set}.  The combination of @code{set} and a quoted first argument
2431 is so common that it has its own name: the special form @code{setq}.
2432 This special form is just like @code{set} except that the first argument
2433 is quoted automatically, so you don't need to type the quote mark
2434 yourself.  Also, as an added convenience, @code{setq} permits you to set
2435 several different variables to different values, all in one expression.
2437 To set the value of the variable @code{carnivores} to the list
2438 @code{'(lion tiger leopard)} using @code{setq}, the following expression
2439 is used:
2441 @smallexample
2442 (setq carnivores '(lion tiger leopard))
2443 @end smallexample
2445 @noindent
2446 This is exactly the same as using @code{set} except the first argument
2447 is automatically quoted by @code{setq}.  (The @samp{q} in @code{setq}
2448 means @code{quote}.)
2450 @need 1250
2451 With @code{set}, the expression would look like this:
2453 @smallexample
2454 (set 'carnivores '(lion tiger leopard))
2455 @end smallexample
2457 Also, @code{setq} can be used to assign different values to
2458 different variables.  The first argument is bound to the value
2459 of the second argument, the third argument is bound to the value of the
2460 fourth argument, and so on.  For example, you could use the following to
2461 assign a list of trees to the symbol @code{trees} and a list of herbivores
2462 to the symbol @code{herbivores}:
2464 @smallexample
2465 @group
2466 (setq trees '(pine fir oak maple)
2467       herbivores '(gazelle antelope zebra))
2468 @end group
2469 @end smallexample
2471 @noindent
2472 (The expression could just as well have been on one line, but it might
2473 not have fit on a page; and humans find it easier to read nicely
2474 formatted lists.)
2476 Although I have been using the term `assign', there is another way of
2477 thinking about the workings of @code{set} and @code{setq}; and that is to
2478 say that @code{set} and @code{setq} make the symbol @emph{point} to the
2479 list.  This latter way of thinking is very common and in forthcoming
2480 chapters we shall come upon at least one symbol that has `pointer' as
2481 part of its name.  The name is chosen because the symbol has a value,
2482 specifically a list, attached to it; or, expressed another way,
2483 the symbol is set to ``point'' to the list.
2485 @node Counting,  , Using setq, set & setq
2486 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2487 @subsection Counting
2488 @cindex Counting
2490 Here is an example that shows how to use @code{setq} in a counter.  You
2491 might use this to count how many times a part of your program repeats
2492 itself.  First set a variable to zero; then add one to the number each
2493 time the program repeats itself.  To do this, you need a variable that
2494 serves as a counter, and two expressions: an initial @code{setq}
2495 expression that sets the counter variable to zero; and a second
2496 @code{setq} expression that increments the counter each time it is
2497 evaluated.
2499 @smallexample
2500 @group
2501 (setq counter 0)                ; @r{Let's call this the initializer.}
2503 (setq counter (+ counter 1))    ; @r{This is the incrementer.}
2505 counter                         ; @r{This is the counter.}
2506 @end group
2507 @end smallexample
2509 @noindent
2510 (The text following the @samp{;} are comments.  @xref{Change a
2511 defun, , Change a Function Definition}.)
2513 If you evaluate the first of these expressions, the initializer,
2514 @code{(setq counter 0)}, and then evaluate the third expression,
2515 @code{counter}, the number @code{0} will appear in the echo area.  If
2516 you then evaluate the second expression, the incrementer, @code{(setq
2517 counter (+ counter 1))}, the counter will get the value 1.  So if you
2518 again evaluate @code{counter}, the number @code{1} will appear in the
2519 echo area.  Each time you evaluate the second expression, the value of
2520 the counter will be incremented.
2522 When you evaluate the incrementer, @code{(setq counter (+ counter 1))},
2523 the Lisp interpreter first evaluates the innermost list; this is the
2524 addition.  In order to evaluate this list, it must evaluate the variable
2525 @code{counter} and the number @code{1}.  When it evaluates the variable
2526 @code{counter}, it receives its current value.  It passes this value and
2527 the number @code{1} to the @code{+} which adds them together.  The sum
2528 is then returned as the value of the inner list and passed to the
2529 @code{setq} which sets the variable @code{counter} to this new value.
2530 Thus, the value of the variable, @code{counter}, is changed.
2532 @node Summary, Error Message Exercises, set & setq, List Processing
2533 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2534 @section Summary
2536 Learning Lisp is like climbing a hill in which the first part is the
2537 steepest.  You have now climbed the most difficult part; what remains
2538 becomes easier as you progress onwards.
2540 In summary,
2542 @itemize @bullet
2544 @item
2545 Lisp programs are made up of expressions, which are lists or single atoms.
2547 @item
2548 Lists are made up of zero or more atoms or inner lists, separated by whitespace and
2549 surrounded by parentheses.  A list can be empty.
2551 @item
2552 Atoms are multi-character symbols, like @code{forward-paragraph}, single
2553 character symbols like @code{+}, strings of characters between double
2554 quotation marks, or numbers.
2556 @item
2557 A number evaluates to itself.
2559 @item
2560 A string between double quotes also evaluates to itself.
2562 @item
2563 When you evaluate a symbol by itself, its value is returned.
2565 @item
2566 When you evaluate a list, the Lisp interpreter looks at the first symbol
2567 in the list and then at the function definition bound to that symbol.
2568 Then the instructions in the function definition are carried out.
2570 @item
2571 A single-quote, @code{'}, tells the Lisp interpreter that it should
2572 return the following expression as written, and not evaluate it as it
2573 would if the quote were not there.
2575 @item
2576 Arguments are the information passed to a function.  The arguments to a
2577 function are computed by evaluating the rest of the elements of the list
2578 of which the function is the first element.
2580 @item
2581 A function always returns a value when it is evaluated (unless it gets
2582 an error); in addition, it may also carry out some action called a
2583 ``side effect''.  In many cases, a function's primary purpose is to
2584 create a side effect.
2585 @end itemize
2587 @node Error Message Exercises,  , Summary, List Processing
2588 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2589 @section Exercises
2591 A few simple exercises:
2593 @itemize @bullet
2594 @item
2595 Generate an error message by evaluating an appropriate symbol that is
2596 not within parentheses.
2598 @item
2599 Generate an error message by evaluating an appropriate symbol that is
2600 between parentheses.
2602 @item
2603 Create a counter that increments by two rather than one.
2605 @item
2606 Write an expression that prints a message in the echo area when
2607 evaluated.
2608 @end itemize
2610 @node Practicing Evaluation, Writing Defuns, List Processing, Top
2611 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2612 @chapter Practicing Evaluation
2613 @cindex Practicing evaluation
2614 @cindex Evaluation practice
2616 Before learning how to write a function definition in Emacs Lisp, it is
2617 useful to spend a little time evaluating various expressions that have
2618 already been written.  These expressions will be lists with the
2619 functions as their first (and often only) element.  Since some of the
2620 functions associated with buffers are both simple and interesting, we
2621 will start with those.  In this section, we will evaluate a few of
2622 these.  In another section, we will study the code of several other
2623 buffer-related functions, to see how they were written.
2625 @menu
2626 * How to Evaluate::             Typing editing commands or @kbd{C-x C-e}
2627                                   causes evaluation.
2628 * Buffer Names::                Buffers and files are different.
2629 * Getting Buffers::             Getting a buffer itself, not merely its name.
2630 * Switching Buffers::           How to change to another buffer.
2631 * Buffer Size & Locations::     Where point is located and the size of
2632                                 the buffer.
2633 * Evaluation Exercise::
2634 @end menu
2636 @node How to Evaluate, Buffer Names, Practicing Evaluation, Practicing Evaluation
2637 @ifnottex
2638 @unnumberedsec How to Evaluate
2639 @end ifnottex
2641 @i{Whenever you give an editing command} to Emacs Lisp, such as the
2642 command to move the cursor or to scroll the screen, @i{you are evaluating
2643 an expression,} the first element of which is a function.  @i{This is
2644 how Emacs works.}
2646 @cindex @samp{interactive function} defined
2647 @cindex @samp{command} defined
2648 When you type keys, you cause the Lisp interpreter to evaluate an
2649 expression and that is how you get your results.  Even typing plain text
2650 involves evaluating an Emacs Lisp function, in this case, one that uses
2651 @code{self-insert-command}, which simply inserts the character you
2652 typed.  The functions you evaluate by typing keystrokes are called
2653 @dfn{interactive} functions, or @dfn{commands}; how you make a function
2654 interactive will be illustrated in the chapter on how to write function
2655 definitions.  @xref{Interactive, , Making a Function Interactive}.
2657 In addition to typing keyboard commands, we have seen a second way to
2658 evaluate an expression: by positioning the cursor after a list and
2659 typing @kbd{C-x C-e}.  This is what we will do in the rest of this
2660 section.  There are other ways to evaluate an expression as well; these
2661 will be described as we come to them.
2663 Besides being used for practicing evaluation, the functions shown in the
2664 next few sections are important in their own right.  A study of these
2665 functions makes clear the distinction between buffers and files, how to
2666 switch to a buffer, and how to determine a location within it.
2668 @node Buffer Names, Getting Buffers, How to Evaluate, Practicing Evaluation
2669 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2670 @section Buffer Names
2671 @findex buffer-name
2672 @findex buffer-file-name
2674 The two functions, @code{buffer-name} and @code{buffer-file-name}, show
2675 the difference between a file and a buffer.  When you evaluate the
2676 following expression, @code{(buffer-name)}, the name of the buffer
2677 appears in the echo area.  When you evaluate @code{(buffer-file-name)},
2678 the name of the file to which the buffer refers appears in the echo
2679 area.  Usually, the name returned by @code{(buffer-name)} is the same as
2680 the name of the file to which it refers, and the name returned by
2681 @code{(buffer-file-name)} is the full path-name of the file.
2683 A file and a buffer are two different entities.  A file is information
2684 recorded permanently in the computer (unless you delete it).  A buffer,
2685 on the other hand, is information inside of Emacs that will vanish at
2686 the end of the editing session (or when you kill the buffer).  Usually,
2687 a buffer contains information that you have copied from a file; we say
2688 the buffer is @dfn{visiting} that file.  This copy is what you work on
2689 and modify.  Changes to the buffer do not change the file, until you
2690 save the buffer.  When you save the buffer, the buffer is copied to the file
2691 and is thus saved permanently.
2693 @need 1250
2694 If you are reading this in Info inside of GNU Emacs, you can evaluate
2695 each of the following expressions by positioning the cursor after it and
2696 typing @kbd{C-x C-e}.
2698 @smallexample
2699 @group
2700 (buffer-name)
2702 (buffer-file-name)
2703 @end group
2704 @end smallexample
2706 @noindent
2707 When I do this, @file{"introduction.texinfo"} is the value returned by
2708 evaluating @code{(buffer-name)}, and
2709 @file{"/gnu/work/intro/introduction.texinfo"} is the value returned by
2710 evaluating @code{(buffer-file-name)}.  The former is the name of the
2711 buffer and the latter is the name of the file.  (In the expressions, the
2712 parentheses tell the Lisp interpreter to treat @code{buffer-name} and
2713 @code{buffer-file-name} as functions; without the parentheses, the
2714 interpreter would attempt to evaluate the symbols as variables.
2715 @xref{Variables}.)
2717 In spite of the distinction between files and buffers, you will often
2718 find that people refer to a file when they mean a buffer and vice-versa.
2719 Indeed, most people say, ``I am editing a file,'' rather than saying,
2720 ``I am editing a buffer which I will soon save to a file.''  It is
2721 almost always clear from context what people mean.  When dealing with
2722 computer programs, however, it is important to keep the distinction in mind,
2723 since the computer is not as smart as a person.
2725 @cindex Buffer, history of word
2726 The word `buffer', by the way, comes from the meaning of the word as a
2727 cushion that deadens the force of a collision.  In early computers, a
2728 buffer cushioned the interaction between files and the computer's
2729 central processing unit.  The drums or tapes that held a file and the
2730 central processing unit were pieces of equipment that were very
2731 different from each other, working at their own speeds, in spurts.  The
2732 buffer made it possible for them to work together effectively.
2733 Eventually, the buffer grew from being an intermediary, a temporary
2734 holding place, to being the place where work is done.  This
2735 transformation is rather like that of a small seaport that grew into a
2736 great city: once it was merely the place where cargo was warehoused
2737 temporarily before being loaded onto ships; then it became a business
2738 and cultural center in its own right.
2740 Not all buffers are associated with files.  For example, when you start
2741 an Emacs session by typing the command @code{emacs} alone, without
2742 naming any files, Emacs will start with the @file{*scratch*} buffer on
2743 the screen.  This buffer is not visiting any file.  Similarly, a
2744 @file{*Help*} buffer is not associated with any file.
2746 @cindex @code{nil}, history of word
2747 If you switch to the @file{*scratch*} buffer, type @code{(buffer-name)},
2748 position the cursor after it, and type @kbd{C-x C-e} to evaluate the
2749 expression, the name @code{"*scratch*"} is returned and will appear in
2750 the echo area.  @code{"*scratch*"} is the name of the buffer.  However,
2751 if you type @code{(buffer-file-name)} in the @file{*scratch*} buffer and
2752 evaluate that, @code{nil} will appear in the echo area.  @code{nil} is
2753 from the Latin word for `nothing'; in this case, it means that the
2754 @file{*scratch*} buffer is not associated with any file.  (In Lisp,
2755 @code{nil} is also used to mean `false' and is a synonym for the empty
2756 list, @code{()}.)
2758 Incidentally, if you are in the @file{*scratch*} buffer and want the
2759 value returned by an expression to appear in the @file{*scratch*}
2760 buffer itself rather than in the echo area, type @kbd{C-u C-x C-e}
2761 instead of @kbd{C-x C-e}.  This causes the value returned to appear
2762 after the expression.  The buffer will look like this:
2764 @smallexample
2765 (buffer-name)"*scratch*"
2766 @end smallexample
2768 @noindent
2769 You cannot do this in Info since Info is read-only and it will not allow
2770 you to change the contents of the buffer.  But you can do this in any
2771 buffer you can edit; and when you write code or documentation (such as
2772 this book), this feature is very useful.
2774 @node Getting Buffers, Switching Buffers, Buffer Names, Practicing Evaluation
2775 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2776 @section Getting Buffers
2777 @findex current-buffer
2778 @findex other-buffer
2779 @cindex Getting a buffer
2781 The @code{buffer-name} function returns the @emph{name} of the buffer;
2782 to get the buffer @emph{itself}, a different function is needed: the
2783 @code{current-buffer} function.  If you use this function in code, what
2784 you get is the buffer itself.
2786 A name and the object or entity to which the name refers are different
2787 from each other.  You are not your name.  You are a person to whom
2788 others refer by name.  If you ask to speak to George and someone hands you
2789 a card with the letters @samp{G}, @samp{e}, @samp{o}, @samp{r},
2790 @samp{g}, and @samp{e} written on it, you might be amused, but you would
2791 not be satisfied.  You do not want to speak to the name, but to the
2792 person to whom the name refers.  A buffer is similar: the name of the
2793 scratch buffer is @file{*scratch*}, but the name is not the buffer.  To
2794 get a buffer itself, you need to use a function such as
2795 @code{current-buffer}.
2797 However, there is a slight complication: if you evaluate
2798 @code{current-buffer} in an expression on its own, as we will do here,
2799 what you see is a printed representation of the name of the buffer
2800 without the contents of the buffer.  Emacs works this way for two
2801 reasons: the buffer may be thousands of lines long---too long to be
2802 conveniently displayed; and, another buffer may have the same contents
2803 but a different name, and it is important to distinguish between them.
2805 @need 800
2806 Here is an expression containing the function:
2808 @smallexample
2809 (current-buffer)
2810 @end smallexample
2812 @noindent
2813 If you evaluate the expression in the usual way, @file{#<buffer *info*>}
2814 appears in the echo area.  The special format indicates that the
2815 buffer itself is being returned, rather than just its name.
2817 Incidentally, while you can type a number or symbol into a program, you
2818 cannot do that with the printed representation of a buffer: the only way
2819 to get a buffer itself is with a function such as @code{current-buffer}.
2821 A related function is @code{other-buffer}.  This returns the most
2822 recently selected buffer other than the one you are in currently.  If
2823 you have recently switched back and forth from the @file{*scratch*}
2824 buffer, @code{other-buffer} will return that buffer.
2826 @need 800
2827 You can see this by evaluating the expression:
2829 @smallexample
2830 (other-buffer)
2831 @end smallexample
2833 @noindent
2834 You should see @file{#<buffer *scratch*>} appear in the echo area, or
2835 the name of whatever other buffer you switched back from most
2836 recently@footnote{Actually, by default, if the buffer from which you
2837 just switched is visible to you in another window, @code{other-buffer}
2838 will choose the most recent buffer that you cannot see; this is a
2839 subtlety that I often forget.}.
2841 @node Switching Buffers, Buffer Size & Locations, Getting Buffers, Practicing Evaluation
2842 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2843 @section Switching Buffers
2844 @findex switch-to-buffer
2845 @findex set-buffer
2846 @cindex Switching to a buffer
2848 The @code{other-buffer} function actually provides a buffer when it is
2849 used as an argument to a function that requires one.  We can see this
2850 by using @code{other-buffer} and @code{switch-to-buffer} to switch to a
2851 different buffer.
2853 But first, a brief introduction to the @code{switch-to-buffer}
2854 function.  When you switched back and forth from Info to the
2855 @file{*scratch*} buffer to evaluate @code{(buffer-name)}, you most
2856 likely typed @kbd{C-x b} and then typed @file{*scratch*}@footnote{Or
2857 rather, to save typing, you probably typed just part of the name, such
2858 as @code{*sc}, and then pressed your @kbd{TAB} key to cause it to
2859 expand to the full name; and then typed your @kbd{RET} key.} when
2860 prompted in the minibuffer for the name of the buffer to which you
2861 wanted to switch.  The keystrokes, @kbd{C-x b}, cause the Lisp
2862 interpreter to evaluate the interactive function
2863 @code{switch-to-buffer}.  As we said before, this is how Emacs works:
2864 different keystrokes call or run different functions.  For example,
2865 @kbd{C-f} calls @code{forward-char}, @kbd{M-e} calls
2866 @code{forward-sentence}, and so on.
2868 By writing @code{switch-to-buffer} in an expression, and giving it a
2869 buffer to switch to, we can switch buffers just the way @kbd{C-x b}
2870 does.
2872 @need 1000
2873 Here is the Lisp expression:
2875 @smallexample
2876 (switch-to-buffer (other-buffer))
2877 @end smallexample
2879 @noindent
2880 The symbol @code{switch-to-buffer} is the first element of the list,
2881 so the Lisp interpreter will treat it as a function and carry out the
2882 instructions that are attached to it.  But before doing that, the
2883 interpreter will note that @code{other-buffer} is inside parentheses
2884 and work on that symbol first.  @code{other-buffer} is the first (and
2885 in this case, the only) element of this list, so the Lisp interpreter
2886 calls or runs the function.  It returns another buffer.  Next, the
2887 interpreter runs @code{switch-to-buffer}, passing to it, as an
2888 argument, the other buffer, which is what Emacs will switch to.  If
2889 you are reading this in Info, try this now.  Evaluate the expression.
2890 (To get back, type @kbd{C-x b @key{RET}}.)@footnote{Remember, this
2891 expression will move you to your most recent other buffer that you
2892 cannot see.  If you really want to go to your most recently selected
2893 buffer, even if you can still see it, you need to evaluate the
2894 following more complex expression:
2896 @smallexample
2897 (switch-to-buffer (other-buffer (current-buffer) t))
2898 @end smallexample
2900 @c noindent
2901 In this case, the first argument to @code{other-buffer} tells it which
2902 buffer to skip---the current one---and the second argument tells
2903 @code{other-buffer} it is OK to switch to a visible buffer.
2904 In regular use, @code{switch-to-buffer} takes you to an invisible
2905 window since you would most likely use @kbd{C-x o} (@code{other-window})
2906 to go to another visible buffer.}
2908 In the programming examples in later sections of this document, you will
2909 see the function @code{set-buffer} more often than
2910 @code{switch-to-buffer}.  This is because of a difference between
2911 computer programs and humans: humans have eyes and expect to see the
2912 buffer on which they are working on their computer terminals.  This is
2913 so obvious, it almost goes without saying.  However, programs do not
2914 have eyes.  When a computer program works on a buffer, that buffer does
2915 not need to be visible on the screen.
2917 @code{switch-to-buffer} is designed for humans and does two different
2918 things: it switches the buffer to which Emacs' attention is directed; and
2919 it switches the buffer displayed in the window to the new buffer.
2920 @code{set-buffer}, on the other hand, does only one thing: it switches
2921 the attention of the computer program to a different buffer.  The buffer
2922 on the screen remains unchanged (of course, normally nothing happens
2923 there until the command finishes running).
2925 @cindex @samp{call} defined
2926 Also, we have just introduced another jargon term, the word @dfn{call}.
2927 When you evaluate a list in which the first symbol is a function, you
2928 are calling that function.  The use of the term comes from the notion of
2929 the function as an entity that can do something for you if you `call'
2930 it---just as a plumber is an entity who can fix a leak if you call him
2931 or her.
2933 @node Buffer Size & Locations, Evaluation Exercise, Switching Buffers, Practicing Evaluation
2934 @comment  node-name,  next,  previous,  up
2935 @section Buffer Size and the Location of Point
2936 @cindex Size of buffer
2937 @cindex Buffer size
2938 @cindex Point location
2939 @cindex Location of point
2941 Finally, let's look at several rather simple functions,
2942 @code{buffer-size}, @code{point}, @code{point-min}, and
2943 @code{point-max}.  These give information about the size of a buffer and
2944 the location of point within it.
2946 The function @code{buffer-size} tells you the size of the current
2947 buffer; that is, the function returns a count of the number of
2948 characters in the buffer.
2950 @smallexample
2951 (buffer-size)
2952 @end smallexample
2954 @noindent
2955 You can evaluate this in the usual way, by positioning the
2956 cursor after the expression and typing @kbd{C-x C-e}.
2958 @cindex @samp{point} defined
2959 In Emacs, the current  position of the cursor is called @dfn{point}.
2960 The expression @code{(point)} returns a number that tells you where the
2961 cursor is located as a count of the number of characters from the
2962 beginning of the buffer up to point.
2964 @need 1250
2965 You can see the character count for point in this buffer by evaluating
2966 the following expression in the usual way:
2968 @smallexample
2969 (point)
2970 @end smallexample
2972 @noindent
2973 As I write this, the value of @code{point} is 65724.  The @code{point}
2974 function is frequently used in some of the examples later in this
2975 book.
2977 @need 1250
2978 The value of point depends, of course, on its location within the
2979 buffer.  If you evaluate point in this spot, the number will be larger:
2981 @smallexample
2982 (point)
2983 @end smallexample
2985 @noindent
2986 For me, the value of point in this location is 66043, which means that
2987 there are 319 characters (including spaces) between the two expressions.
2989 @cindex @samp{narrowing} defined
2990 The function @code{point-min} is somewhat similar to @code{point}, but
2991 it returns the value of the minimum permissible value of point in the
2992 current buffer.  This is the number 1 unless @dfn{narrowing} is in
2993 effect.  (Narrowing is a mechanism whereby you can restrict yourself,
2994 or a program, to operations on just a part of a buffer.
2995 @xref{Narrowing & Widening, , Narrowing and Widening}.)  Likewise, the
2996 function @code{point-max} returns the value of the maximum permissible
2997 value of point in the current buffer.
2999 @node Evaluation Exercise,  , Buffer Size & Locations, Practicing Evaluation
3000 @section Exercise
3002 Find a file with which you are working and move towards its middle.
3003 Find its buffer name, file name, length, and your position in the file.
3005 @node Writing Defuns, Buffer Walk Through, Practicing Evaluation, Top
3006 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3007 @chapter How To Write Function Definitions
3008 @cindex Definition writing
3009 @cindex Function definition writing
3010 @cindex Writing a function definition
3012 When the Lisp interpreter evaluates a list, it looks to see whether the
3013 first symbol on the list has a function definition attached to it; or,
3014 put another way, whether the symbol points to a function definition.  If
3015 it does, the computer carries out the instructions in the definition.  A
3016 symbol that has a function definition is called, simply, a function
3017 (although, properly speaking, the definition is the function and the
3018 symbol refers to it.)
3020 @menu
3021 * Primitive Functions::
3022 * defun::                       The @code{defun} special form.
3023 * Install::                     Install a function definition.
3024 * Interactive::                 Making a function interactive.
3025 * Interactive Options::         Different options for @code{interactive}.
3026 * Permanent Installation::      Installing code permanently.
3027 * let::                         Creating and initializing local variables.
3028 * if::                          What if?
3029 * else::                        If--then--else expressions.
3030 * Truth & Falsehood::           What Lisp considers false and true.
3031 * save-excursion::              Keeping track of point, mark, and buffer.
3032 * Review::
3033 * defun Exercises::
3034 @end menu
3036 @node Primitive Functions, defun, Writing Defuns, Writing Defuns
3037 @ifnottex
3038 @unnumberedsec An Aside about Primitive Functions
3039 @end ifnottex
3040 @cindex Primitive functions
3041 @cindex Functions, primitive
3043 @cindex C language primitives
3044 @cindex Primitives written in C
3045 All functions are defined in terms of other functions, except for a few
3046 @dfn{primitive} functions that are written in the C programming
3047 language.  When you write functions' definitions, you will write them in
3048 Emacs Lisp and use other functions as your building blocks.  Some of the
3049 functions you will use will themselves be written in Emacs Lisp (perhaps
3050 by you) and some will be primitives written in C.  The primitive
3051 functions are used exactly like those written in Emacs Lisp and behave
3052 like them.  They are written in C so we can easily run GNU Emacs on any
3053 computer that has sufficient power and can run C.
3055 Let me re-emphasize this: when you write code in Emacs Lisp, you do not
3056 distinguish between the use of functions written in C and the use of
3057 functions written in Emacs Lisp.  The difference is irrelevant.  I
3058 mention the distinction only because it is interesting to know.  Indeed,
3059 unless you investigate, you won't know whether an already-written
3060 function is written in Emacs Lisp or C.
3062 @node defun, Install, Primitive Functions, Writing Defuns
3063 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3064 @section The @code{defun} Special Form
3065 @findex defun
3066 @cindex Special form of @code{defun}
3068 @cindex @samp{function definition} defined
3069 In Lisp, a symbol such as @code{mark-whole-buffer} has code attached to
3070 it that tells the computer what to do when the function is called.
3071 This code is called the @dfn{function definition} and is created by
3072 evaluating a Lisp expression that starts with the symbol @code{defun}
3073 (which is an abbreviation for @emph{define function}).  Because
3074 @code{defun} does not evaluate its arguments in the usual way, it is
3075 called a @dfn{special form}.
3077 In subsequent sections, we will look at function definitions from the
3078 Emacs source code, such as @code{mark-whole-buffer}.  In this section,
3079 we will describe a simple function definition so you can see how it
3080 looks.  This function definition uses arithmetic because it makes for a
3081 simple example.  Some people dislike examples using arithmetic; however,
3082 if you are such a person, do not despair.  Hardly any of the code we
3083 will study in the remainder of this introduction involves arithmetic or
3084 mathematics.  The examples mostly involve text in one way or another.
3086 A function definition has up to five parts following the word
3087 @code{defun}:
3089 @enumerate
3090 @item
3091 The name of the symbol to which the function definition should be
3092 attached.
3094 @item
3095 A list of the arguments that will be passed to the function.  If no
3096 arguments will be passed to the function, this is an empty list,
3097 @code{()}.
3099 @item
3100 Documentation describing the function.  (Technically optional, but
3101 strongly recommended.)
3103 @item
3104 Optionally, an expression to make the function interactive so you can
3105 use it by typing @kbd{M-x} and then the name of the function; or by
3106 typing an appropriate key or keychord.
3108 @cindex @samp{body} defined
3109 @item
3110 The code that instructs the computer what to do: the @dfn{body} of the
3111 function definition.
3112 @end enumerate
3114 It is helpful to think of the five parts of a function definition as
3115 being organized in a template, with slots for each part:
3117 @smallexample
3118 @group
3119 (defun @var{function-name} (@var{arguments}@dots{})
3120   "@var{optional-documentation}@dots{}"
3121   (interactive @var{argument-passing-info})     ; @r{optional}
3122   @var{body}@dots{})
3123 @end group
3124 @end smallexample
3126 As an example, here is the code for a function that multiplies its
3127 argument by 7.  (This example is not interactive.  @xref{Interactive,
3128 , Making a Function Interactive}, for that information.)
3130 @smallexample
3131 @group
3132 (defun multiply-by-seven (number)
3133   "Multiply NUMBER by seven."
3134   (* 7 number))
3135 @end group
3136 @end smallexample
3138 This definition begins with a parenthesis and the symbol @code{defun},
3139 followed by the name of the function.
3141 @cindex @samp{argument list} defined
3142 The name of the function is followed by a list that contains the
3143 arguments that will be passed to the function.  This list is called
3144 the @dfn{argument list}.  In this example, the list has only one
3145 element, the symbol, @code{number}.  When the function is used, the
3146 symbol will be bound to the value that is used as the argument to the
3147 function.
3149 Instead of choosing the word @code{number} for the name of the argument,
3150 I could have picked any other name.  For example, I could have chosen
3151 the word @code{multiplicand}.  I picked the word `number' because it
3152 tells what kind of value is intended for this slot; but I could just as
3153 well have chosen the word `multiplicand' to indicate the role that the
3154 value placed in this slot will play in the workings of the function.  I
3155 could have called it @code{foogle}, but that would have been a bad
3156 choice because it would not tell humans what it means.  The choice of
3157 name is up to the programmer and should be chosen to make the meaning of
3158 the function clear.
3160 Indeed, you can choose any name you wish for a symbol in an argument
3161 list, even the name of a symbol used in some other function: the name
3162 you use in an argument list is private to that particular definition.
3163 In that definition, the name refers to a different entity than any use
3164 of the same name outside the function definition.  Suppose you have a
3165 nick-name `Shorty' in your family; when your family members refer to
3166 `Shorty', they mean you.  But outside your family, in a movie, for
3167 example, the name `Shorty' refers to someone else.  Because a name in an
3168 argument list is private to the function definition, you can change the
3169 value of such a symbol inside the body of a function without changing
3170 its value outside the function.  The effect is similar to that produced
3171 by a @code{let} expression.  (@xref{let, , @code{let}}.)
3173 @ignore
3174 Note also that we discuss the word `number' in two different ways: as a
3175 symbol that appears in the code, and as the name of something that will
3176 be replaced by a something else during the evaluation of the function.
3177 In the first case, @code{number} is a symbol, not a number; it happens
3178 that within the function, it is a variable who value is the number in
3179 question, but our primary interest in it is as a symbol.  On the other
3180 hand, when we are talking about the function, our interest is that we
3181 will substitute a number for the word @var{number}.  To keep this
3182 distinction clear, we use different typography for the two
3183 circumstances.  When we talk about this function, or about how it works,
3184 we refer to this number by writing @var{number}.  In the function
3185 itself, we refer to it by writing @code{number}.
3186 @end ignore
3188 The argument list is followed by the documentation string that
3189 describes the function.  This is what you see when you type
3190 @w{@kbd{C-h f}} and the name of a function.  Incidentally, when you
3191 write a documentation string like this, you should make the first line
3192 a complete sentence since some commands, such as @code{apropos}, print
3193 only the first line of a multi-line documentation string.  Also, you
3194 should not indent the second line of a documentation string, if you
3195 have one, because that looks odd when you use @kbd{C-h f}
3196 (@code{describe-function}).  The documentation string is optional, but
3197 it is so useful, it should be included in almost every function you
3198 write.
3200 @findex * @r{(multiplication)}
3201 The third line of the example consists of the body of the function
3202 definition.  (Most functions' definitions, of course, are longer than
3203 this.)  In this function, the body is the list, @code{(* 7 number)}, which
3204 says to multiply the value of @var{number} by 7.  (In Emacs Lisp,
3205 @code{*} is the function for multiplication, just as @code{+} is the
3206 function for addition.)
3208 When you use the @code{multiply-by-seven} function, the argument
3209 @code{number} evaluates to the actual number you want used.  Here is an
3210 example that shows how @code{multiply-by-seven} is used; but don't try
3211 to evaluate this yet!
3213 @smallexample
3214 (multiply-by-seven 3)
3215 @end smallexample
3217 @noindent
3218 The symbol @code{number}, specified in the function definition in the
3219 next section, is given or ``bound to'' the value 3 in the actual use of
3220 the function.  Note that although @code{number} was inside parentheses
3221 in the function definition, the argument passed to the
3222 @code{multiply-by-seven} function is not in parentheses.  The
3223 parentheses are written in the function definition so the computer can
3224 figure out where the argument list ends and the rest of the function
3225 definition begins.
3227 If you evaluate this example, you are likely to get an error message.
3228 (Go ahead, try it!)  This is because we have written the function
3229 definition, but not yet told the computer about the definition---we have
3230 not yet installed (or `loaded') the function definition in Emacs.
3231 Installing a function is the process that tells the Lisp interpreter the
3232 definition of the function.  Installation is described in the next
3233 section.
3235 @node Install, Interactive, defun, Writing Defuns
3236 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3237 @section Install a Function Definition
3238 @cindex Install a Function Definition
3239 @cindex Definition installation
3240 @cindex Function definition installation
3242 If you are reading this inside of Info in Emacs, you can try out the
3243 @code{multiply-by-seven} function by first evaluating the function
3244 definition and then evaluating @code{(multiply-by-seven 3)}.  A copy of
3245 the function definition follows.  Place the cursor after the last
3246 parenthesis of the function definition and type @kbd{C-x C-e}.  When you
3247 do this, @code{multiply-by-seven} will appear in the echo area.  (What
3248 this means is that when a function definition is evaluated, the value it
3249 returns is the name of the defined function.)  At the same time, this
3250 action installs the function definition.
3252 @smallexample
3253 @group
3254 (defun multiply-by-seven (number)
3255   "Multiply NUMBER by seven."
3256   (* 7 number))
3257 @end group
3258 @end smallexample
3260 @noindent
3261 By evaluating this @code{defun}, you have just installed
3262 @code{multiply-by-seven} in Emacs.  The function is now just as much a
3263 part of Emacs as @code{forward-word} or any other editing function you
3264 use.  (@code{multiply-by-seven} will stay installed until you quit
3265 Emacs.  To reload code automatically whenever you start Emacs, see
3266 @ref{Permanent Installation, , Installing Code Permanently}.)
3269 @menu
3270 * Effect of installation::
3271 * Change a defun::              How to change a function definition.
3272 @end menu
3274 @node Effect of installation, Change a defun, Install, Install
3275 @ifnottex
3276 @unnumberedsubsec The effect of installation
3277 @end ifnottex
3280 You can see the effect of installing @code{multiply-by-seven} by
3281 evaluating the following sample.  Place the cursor after the following
3282 expression and type @kbd{C-x C-e}.  The number 21 will appear in the
3283 echo area.
3285 @smallexample
3286 (multiply-by-seven 3)
3287 @end smallexample
3289 If you wish, you can read the documentation for the function by typing
3290 @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) and then the name of the
3291 function, @code{multiply-by-seven}.  When you do this, a
3292 @file{*Help*} window will appear on your screen that says:
3294 @smallexample
3295 @group
3296 multiply-by-seven:
3297 Multiply NUMBER by seven.
3298 @end group
3299 @end smallexample
3301 @noindent
3302 (To return to a single window on your screen, type @kbd{C-x 1}.)
3304 @node Change a defun,  , Effect of installation, Install
3305 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3306 @subsection Change a Function Definition
3307 @cindex Changing a function definition
3308 @cindex Function definition, how to change
3309 @cindex Definition, how to change
3311 If you want to change the code in @code{multiply-by-seven}, just rewrite
3312 it.  To install the new version in place of the old one, evaluate the
3313 function definition again.  This is how you modify code in Emacs.  It is
3314 very simple.
3316 As an example, you can change the @code{multiply-by-seven} function to
3317 add the number to itself seven times instead of multiplying the number
3318 by seven.  It produces the same answer, but by a different path.  At
3319 the same time, we will add a comment to the code; a comment is text
3320 that the Lisp interpreter ignores, but that a human reader may find
3321 useful or enlightening.  The comment is that this is the ``second
3322 version''.
3324 @smallexample
3325 @group
3326 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Second version.}
3327   "Multiply NUMBER by seven."
3328   (+ number number number number number number number))
3329 @end group
3330 @end smallexample
3332 @cindex Comments in Lisp code
3333 The comment follows a semicolon, @samp{;}.  In Lisp, everything on a
3334 line that follows a semicolon is a comment.  The end of the line is the
3335 end of the comment.  To stretch a comment over two or more lines, begin
3336 each line with a semicolon.
3338 @xref{Beginning a .emacs File, , Beginning a @file{.emacs}
3339 File}, and @ref{Comments, , Comments, elisp, The GNU Emacs Lisp
3340 Reference Manual}, for more about comments.
3342 You can install this version of the @code{multiply-by-seven} function by
3343 evaluating it in the same way you evaluated the first function: place
3344 the cursor after the last parenthesis and type @kbd{C-x C-e}.
3346 In summary, this is how you write code in Emacs Lisp: you write a
3347 function; install it; test it; and then make fixes or enhancements and
3348 install it again.
3350 @node Interactive, Interactive Options, Install, Writing Defuns
3351 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3352 @section Make a Function Interactive
3353 @cindex Interactive functions
3354 @findex interactive
3356 You make a function interactive by placing a list that begins with
3357 the special form @code{interactive} immediately after the
3358 documentation.  A user can invoke an interactive function by typing
3359 @kbd{M-x} and then the name of the function; or by typing the keys to
3360 which it is bound, for example, by typing @kbd{C-n} for
3361 @code{next-line} or @kbd{C-x h} for @code{mark-whole-buffer}.
3363 Interestingly, when you call an interactive function interactively,
3364 the value returned is not automatically displayed in the echo area.
3365 This is because you often call an interactive function for its side
3366 effects, such as moving forward by a word or line, and not for the
3367 value returned.  If the returned value were displayed in the echo area
3368 each time you typed a key, it would be very distracting.
3370 @menu
3371 * Interactive multiply-by-seven::  An overview.
3372 * multiply-by-seven in detail::  The interactive version.
3373 @end menu
3375 @node Interactive multiply-by-seven, multiply-by-seven in detail, Interactive, Interactive
3376 @ifnottex
3377 @unnumberedsubsec An Interactive @code{multiply-by-seven}, An Overview
3378 @end ifnottex
3380 Both the use of the special form @code{interactive} and one way to
3381 display a value in the echo area can be illustrated by creating an
3382 interactive version of @code{multiply-by-seven}.
3384 @need 1250
3385 Here is the code:
3387 @smallexample
3388 @group
3389 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Interactive version.}
3390   "Multiply NUMBER by seven."
3391   (interactive "p")
3392   (message "The result is %d" (* 7 number)))
3393 @end group
3394 @end smallexample
3396 @noindent
3397 You can install this code by placing your cursor after it and typing
3398 @kbd{C-x C-e}.  The name of the function will appear in your echo area.
3399 Then, you can use this code by typing @kbd{C-u} and a number and then
3400 typing @kbd{M-x multiply-by-seven} and pressing @key{RET}.  The phrase
3401 @samp{The result is @dots{}} followed by the product will appear in the
3402 echo area.
3404 Speaking more generally, you invoke a function like this in either of two
3405 ways:
3407 @enumerate
3408 @item
3409 By typing a prefix argument that contains the number to be passed, and
3410 then typing @kbd{M-x} and the name of the function, as with
3411 @kbd{C-u 3 M-x forward-sentence}; or,
3413 @item
3414 By typing whatever key or keychord the function is bound to, as with
3415 @kbd{C-u 3 M-e}.
3416 @end enumerate
3418 @noindent
3419 Both the examples just mentioned work identically to move point forward
3420 three sentences.  (Since @code{multiply-by-seven} is not bound to a key,
3421 it could not be used as an example of key binding.)
3423 (@xref{Keybindings, , Some Keybindings}, to learn how to bind a command
3424 to a key.)
3426 A prefix argument is passed to an interactive function by typing the
3427 @key{META} key followed by a number, for example, @kbd{M-3 M-e}, or by
3428 typing @kbd{C-u} and then a number, for example, @kbd{C-u 3 M-e} (if you
3429 type @kbd{C-u} without a number, it defaults to 4).
3431 @node multiply-by-seven in detail,  , Interactive multiply-by-seven, Interactive
3432 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3433 @subsection An Interactive @code{multiply-by-seven}
3435 Let's look at the use of the special form @code{interactive} and then at
3436 the function @code{message} in the interactive version of
3437 @code{multiply-by-seven}.  You will recall that the function definition
3438 looks like this:
3440 @smallexample
3441 @group
3442 (defun multiply-by-seven (number)       ; @r{Interactive version.}
3443   "Multiply NUMBER by seven."
3444   (interactive "p")
3445   (message "The result is %d" (* 7 number)))
3446 @end group
3447 @end smallexample
3449 In this function, the expression, @code{(interactive "p")}, is a list of
3450 two elements.  The @code{"p"} tells Emacs to pass the prefix argument to
3451 the function and use its value for the argument of the function.
3453 @need 1000
3454 The argument will be a number.  This means that the symbol
3455 @code{number} will be bound to a number in the line:
3457 @smallexample
3458 (message "The result is %d" (* 7 number))
3459 @end smallexample
3461 @need 1250
3462 @noindent
3463 For example, if your prefix argument is 5, the Lisp interpreter will
3464 evaluate the line as if it were:
3466 @smallexample
3467 (message "The result is %d" (* 7 5))
3468 @end smallexample
3470 @noindent
3471 (If you are reading this in GNU Emacs, you can evaluate this expression
3472 yourself.)  First, the interpreter will evaluate the inner list, which
3473 is @code{(* 7 5)}.  This returns a value of 35.  Next, it
3474 will evaluate the outer list, passing the values of the second and
3475 subsequent elements of the list to the function @code{message}.
3477 As we have seen, @code{message} is an Emacs Lisp function especially
3478 designed for sending a one line message to a user.  (@xref{message, , The
3479 @code{message} function}.)
3480 In summary, the @code{message} function prints its first argument in the
3481 echo area as is, except for occurrences of @samp{%d}, @samp{%s}, or
3482 @samp{%c}.  When it sees one of these control sequences, the function
3483 looks to the second and subsequent arguments and prints the value of the
3484 argument in the location in the string where the control sequence is
3485 located.
3487 In the interactive @code{multiply-by-seven} function, the control string
3488 is @samp{%d}, which requires a number, and the value returned by
3489 evaluating @code{(* 7 5)} is the number 35.  Consequently, the number 35
3490 is printed in place of the @samp{%d} and the message is @samp{The result
3491 is 35}.
3493 (Note that when you call the function @code{multiply-by-seven}, the
3494 message is printed without quotes, but when you call @code{message}, the
3495 text is printed in double quotes.  This is because the value returned by
3496 @code{message} is what appears in the echo area when you evaluate an
3497 expression whose first element is @code{message}; but when embedded in a
3498 function, @code{message} prints the text as a side effect without
3499 quotes.)
3501 @node Interactive Options, Permanent Installation, Interactive, Writing Defuns
3502 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3503 @section Different Options for @code{interactive}
3504 @cindex Options for @code{interactive}
3505 @cindex Interactive options
3507 In the example, @code{multiply-by-seven} used @code{"p"} as the
3508 argument to @code{interactive}.  This argument told Emacs to interpret
3509 your typing either @kbd{C-u} followed by a number or @key{META}
3510 followed by a number as a command to pass that number to the function
3511 as its argument.  Emacs has more than twenty characters predefined for
3512 use with @code{interactive}.  In almost every case, one of these
3513 options will enable you to pass the right information interactively to
3514 a function.  (@xref{Interactive Codes, , Code Characters for
3515 @code{interactive}, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
3517 @need 1250
3518 For example, the character @samp{r} causes Emacs to pass the beginning
3519 and end of the region (the current values of point and mark) to the
3520 function as two separate arguments.  It is used as follows:
3522 @smallexample
3523 (interactive "r")
3524 @end smallexample
3526 On the other hand, a @samp{B} tells Emacs to ask for the name of a
3527 buffer that will be passed to the function.  When it sees a @samp{B},
3528 Emacs will ask for the name by prompting the user in the minibuffer,
3529 using a string that follows the @samp{B}, as in @code{"BAppend to
3530 buffer:@: "}.  Not only will Emacs prompt for the name, but Emacs will
3531 complete the name if you type enough of it and press @key{TAB}.
3533 A function with two or more arguments can have information passed to
3534 each argument by adding parts to the string that follows
3535 @code{interactive}.  When you do this, the information is passed to
3536 each argument in the same order it is specified in the
3537 @code{interactive} list.  In the string, each part is separated from
3538 the next part by a @samp{\n}, which is a newline.  For example, you
3539 could follow @code{"BAppend to buffer:@: "} with a @samp{\n}) and an
3540 @samp{r}.  This would cause Emacs to pass the values of point and mark
3541 to the function as well as prompt you for the buffer---three arguments
3542 in all.
3544 In this case, the function definition would look like the following,
3545 where @code{buffer}, @code{start}, and @code{end} are the symbols to
3546 which @code{interactive} binds the buffer and the current values of the
3547 beginning and ending of the region:
3549 @smallexample
3550 @group
3551 (defun @var{name-of-function} (buffer start end)
3552   "@var{documentation}@dots{}"
3553   (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
3554   @var{body-of-function}@dots{})
3555 @end group
3556 @end smallexample
3558 @noindent
3559 (The space after the colon in the prompt makes it look better when you
3560 are prompted.  The @code{append-to-buffer} function looks exactly like
3561 this.  @xref{append-to-buffer, , The Definition of
3562 @code{append-to-buffer}}.)
3564 If a function does not have arguments, then @code{interactive} does not
3565 require any.  Such a function contains the simple expression
3566 @code{(interactive)}.  The @code{mark-whole-buffer} function is like
3567 this.
3569 Alternatively, if the special letter-codes are not right for your
3570 application, you can pass your own arguments to @code{interactive} as
3571 a list.  @xref{interactive, , Using @code{Interactive}, elisp, The
3572 GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more information about this advanced
3573 technique.
3575 @node Permanent Installation, let, Interactive Options, Writing Defuns
3576 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3577 @section Install Code Permanently
3578 @cindex Install code permanently
3579 @cindex Permanent code installation
3580 @cindex Code installation
3582 When you install a function definition by evaluating it, it will stay
3583 installed until you quit Emacs.  The next time you start a new session
3584 of Emacs, the function will not be installed unless you evaluate the
3585 function definition again.
3587 At some point, you may want to have code installed automatically
3588 whenever you start a new session of Emacs.  There are several ways of
3589 doing this:
3591 @itemize @bullet
3592 @item
3593 If you have code that is just for yourself, you can put the code for the
3594 function definition in your @file{.emacs} initialization file.  When you
3595 start Emacs, your @file{.emacs} file is automatically evaluated and all
3596 the function definitions within it are installed.
3597 @xref{Emacs Initialization, , Your @file{.emacs} File}.
3599 @item
3600 Alternatively, you can put the function definitions that you want
3601 installed in one or more files of their own and use the @code{load}
3602 function to cause Emacs to evaluate and thereby install each of the
3603 functions in the files.
3604 @xref{Loading Files, , Loading Files}.
3606 @item
3607 On the other hand, if you have code that your whole site will use, it
3608 is usual to put it in a file called @file{site-init.el} that is loaded
3609 when Emacs is built.  This makes the code available to everyone who
3610 uses your machine.  (See the @file{INSTALL} file that is part of the
3611 Emacs distribution.)
3612 @end itemize
3614 Finally, if you have code that everyone who uses Emacs may want, you
3615 can post it on a computer network or send a copy to the Free Software
3616 Foundation.  (When you do this, please license the code and its
3617 documentation under a license that permits other people to run, copy,
3618 study, modify, and redistribute the code and which protects you from
3619 having your work taken from you.)  If you send a copy of your code to
3620 the Free Software Foundation, and properly protect yourself and
3621 others, it may be included in the next release of Emacs.  In large
3622 part, this is how Emacs has grown over the past years, by donations.
3624 @node let, if, Permanent Installation, Writing Defuns
3625 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3626 @section @code{let}
3627 @findex let
3629 The @code{let} expression is a special form in Lisp that you will need
3630 to use in most function definitions.
3632 @code{let} is used to attach or bind a symbol to a value in such a way
3633 that the Lisp interpreter will not confuse the variable with a
3634 variable of the same name that is not part of the function.
3636 To understand why the @code{let} special form is necessary, consider
3637 the situation in which you own a home that you generally refer to as
3638 `the house', as in the sentence, ``The house needs painting.''  If you
3639 are visiting a friend and your host refers to `the house', he is
3640 likely to be referring to @emph{his} house, not yours, that is, to a
3641 different house.
3643 If your friend is referring to his house and you think he is referring
3644 to your house, you may be in for some confusion.  The same thing could
3645 happen in Lisp if a variable that is used inside of one function has
3646 the same name as a variable that is used inside of another function,
3647 and the two are not intended to refer to the same value.  The
3648 @code{let} special form prevents this kind of confusion.
3650 @menu
3651 * Prevent confusion::
3652 * Parts of let Expression::
3653 * Sample let Expression::
3654 * Uninitialized let Variables::
3655 @end menu
3657 @node Prevent confusion, Parts of let Expression, let, let
3658 @ifnottex
3659 @unnumberedsubsec @code{let} Prevents Confusion
3660 @end ifnottex
3662 @cindex @samp{local variable} defined
3663 The @code{let} special form prevents confusion.  @code{let} creates a
3664 name for a @dfn{local variable} that overshadows any use of the same
3665 name outside the @code{let} expression.  This is like understanding
3666 that whenever your host refers to `the house', he means his house, not
3667 yours.  (Symbols used in argument lists work the same way.
3668 @xref{defun, , The @code{defun} Special Form}.)
3670 Local variables created by a @code{let} expression retain their value
3671 @emph{only} within the @code{let} expression itself (and within
3672 expressions called within the @code{let} expression); the local
3673 variables have no effect outside the @code{let} expression.
3675 Another way to think about @code{let} is that it is like a @code{setq}
3676 that is temporary and local.  The values set by @code{let} are
3677 automatically undone when the @code{let} is finished.  The setting
3678 only affects expressions that are inside the bounds of the @code{let}
3679 expression.  In computer science jargon, we would say ``the binding of
3680 a symbol is visible only in functions called in the @code{let} form;
3681 in Emacs Lisp, scoping is dynamic, not lexical.''
3683 @code{let} can create more than one variable at once.  Also,
3684 @code{let} gives each variable it creates an initial value, either a
3685 value specified by you, or @code{nil}.  (In the jargon, this is called
3686 `binding the variable to the value'.)  After @code{let} has created
3687 and bound the variables, it executes the code in the body of the
3688 @code{let}, and returns the value of the last expression in the body,
3689 as the value of the whole @code{let} expression.  (`Execute' is a jargon
3690 term that means to evaluate a list; it comes from the use of the word
3691 meaning `to give practical effect to' (@cite{Oxford English
3692 Dictionary}).  Since you evaluate an expression to perform an action,
3693 `execute' has evolved as a synonym to `evaluate'.)
3695 @node Parts of let Expression, Sample let Expression, Prevent confusion, let
3696 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3697 @subsection The Parts of a @code{let} Expression
3698 @cindex @code{let} expression, parts of
3699 @cindex Parts of @code{let} expression
3701 @cindex @samp{varlist} defined
3702 A @code{let} expression is a list of three parts.  The first part is
3703 the symbol @code{let}.  The second part is a list, called a
3704 @dfn{varlist}, each element of which is either a symbol by itself or a
3705 two-element list, the first element of which is a symbol.  The third
3706 part of the @code{let} expression is the body of the @code{let}.  The
3707 body usually consists of one or more lists.
3709 @need 800
3710 A template for a @code{let} expression looks like this:
3712 @smallexample
3713 (let @var{varlist} @var{body}@dots{})
3714 @end smallexample
3716 @noindent
3717 The symbols in the varlist are the variables that are given initial
3718 values by the @code{let} special form.  Symbols by themselves are given
3719 the initial value of @code{nil}; and each symbol that is the first
3720 element of a two-element list is bound to the value that is returned
3721 when the Lisp interpreter evaluates the second element.
3723 Thus, a varlist might look like this: @code{(thread (needles 3))}.  In
3724 this case, in a @code{let} expression, Emacs binds the symbol
3725 @code{thread} to an initial value of @code{nil}, and binds the symbol
3726 @code{needles} to an initial value of 3.
3728 When you write a @code{let} expression, what you do is put the
3729 appropriate expressions in the slots of the @code{let} expression
3730 template.
3732 If the varlist is composed of two-element lists, as is often the case,
3733 the template for the @code{let} expression looks like this:
3735 @smallexample
3736 @group
3737 (let ((@var{variable} @var{value})
3738       (@var{variable} @var{value})
3739       @dots{})
3740   @var{body}@dots{})
3741 @end group
3742 @end smallexample
3744 @node Sample let Expression, Uninitialized let Variables, Parts of let Expression, let
3745 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3746 @subsection Sample @code{let} Expression
3747 @cindex Sample @code{let} expression
3748 @cindex @code{let} expression sample
3750 The following expression creates and gives initial values
3751 to the two variables @code{zebra} and @code{tiger}.  The body of the
3752 @code{let} expression is a list which calls the @code{message} function.
3754 @smallexample
3755 @group
3756 (let ((zebra 'stripes)
3757       (tiger 'fierce))
3758   (message "One kind of animal has %s and another is %s."
3759            zebra tiger))
3760 @end group
3761 @end smallexample
3763 Here, the varlist is @code{((zebra 'stripes) (tiger 'fierce))}.
3765 The two variables are @code{zebra} and @code{tiger}.  Each variable is
3766 the first element of a two-element list and each value is the second
3767 element of its two-element list.  In the varlist, Emacs binds the
3768 variable @code{zebra} to the value @code{stripes}, and binds the
3769 variable @code{tiger} to the value @code{fierce}.  In this example,
3770 both values are symbols preceded by a quote.  The values could just as
3771 well have been another list or a string.  The body of the @code{let}
3772 follows after the list holding the variables.  In this example, the body
3773 is a list that uses the @code{message} function to print a string in
3774 the echo area.
3776 @need 1500
3777 You may evaluate the example in the usual fashion, by placing the
3778 cursor after the last parenthesis and typing @kbd{C-x C-e}.  When you do
3779 this, the following will appear in the echo area:
3781 @smallexample
3782 "One kind of animal has stripes and another is fierce."
3783 @end smallexample
3785 As we have seen before, the @code{message} function prints its first
3786 argument, except for @samp{%s}.  In this example, the value of the variable
3787 @code{zebra} is printed at the location of the first @samp{%s} and the
3788 value of the variable @code{tiger} is printed at the location of the
3789 second @samp{%s}.
3791 @node Uninitialized let Variables,  , Sample let Expression, let
3792 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3793 @subsection Uninitialized Variables in a @code{let} Statement
3794 @cindex Uninitialized @code{let} variables
3795 @cindex @code{let} variables uninitialized
3797 If you do not bind the variables in a @code{let} statement to specific
3798 initial values, they will automatically be bound to an initial value of
3799 @code{nil}, as in the following expression:
3801 @smallexample
3802 @group
3803 (let ((birch 3)
3804       pine
3805       fir
3806       (oak 'some))
3807   (message
3808    "Here are %d variables with %s, %s, and %s value."
3809    birch pine fir oak))
3810 @end group
3811 @end smallexample
3813 @noindent
3814 Here, the varlist is @code{((birch 3) pine fir (oak 'some))}.
3816 @need 1250
3817 If you evaluate this expression in the usual way, the following will
3818 appear in your echo area:
3820 @smallexample
3821 "Here are 3 variables with nil, nil, and some value."
3822 @end smallexample
3824 @noindent
3825 In this example, Emacs binds the symbol @code{birch} to the number 3,
3826 binds the symbols @code{pine} and @code{fir} to @code{nil}, and binds
3827 the symbol @code{oak} to the value @code{some}.
3829 Note that in the first part of the @code{let}, the variables @code{pine}
3830 and @code{fir} stand alone as atoms that are not surrounded by
3831 parentheses; this is because they are being bound to @code{nil}, the
3832 empty list.  But @code{oak} is bound to @code{some} and so is a part of
3833 the list @code{(oak 'some)}.  Similarly, @code{birch} is bound to the
3834 number 3 and so is in a list with that number.  (Since a number
3835 evaluates to itself, the number does not need to be quoted.  Also, the
3836 number is printed in the message using a @samp{%d} rather than a
3837 @samp{%s}.)  The four variables as a group are put into a list to
3838 delimit them from the body of the @code{let}.
3840 @node if, else, let, Writing Defuns
3841 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3842 @section The @code{if} Special Form
3843 @findex if
3844 @cindex Conditional with @code{if}
3846 A third special form, in addition to @code{defun} and @code{let}, is the
3847 conditional @code{if}.  This form is used to instruct the computer to
3848 make decisions.  You can write function definitions without using
3849 @code{if}, but it is used often enough, and is important enough, to be
3850 included here.  It is used, for example, in the code for the
3851 function @code{beginning-of-buffer}.
3853 The basic idea behind an @code{if}, is that ``@emph{if} a test is true,
3854 @emph{then} an expression is evaluated.''  If the test is not true, the
3855 expression is not evaluated.  For example, you might make a decision
3856 such as, ``if it is warm and sunny, then go to the beach!''
3858 @menu
3859 * if in more detail::
3860 * type-of-animal in detail::    An example of an @code{if} expression.
3861 @end menu
3863 @node if in more detail, type-of-animal in detail, if, if
3864 @ifnottex
3865 @unnumberedsubsec @code{if} in more detail
3866 @end ifnottex
3868 @cindex @samp{if-part} defined
3869 @cindex @samp{then-part} defined
3870 An @code{if} expression written in Lisp does not use the word `then';
3871 the test and the action are the second and third elements of the list
3872 whose first element is @code{if}.  Nonetheless, the test part of an
3873 @code{if} expression is often called the @dfn{if-part} and the second
3874 argument is often called the @dfn{then-part}.
3876 Also, when an @code{if} expression is written, the true-or-false-test
3877 is usually written on the same line as the symbol @code{if}, but the
3878 action to carry out if the test is true, the ``then-part'', is written
3879 on the second and subsequent lines.  This makes the @code{if}
3880 expression easier to read.
3882 @smallexample
3883 @group
3884 (if @var{true-or-false-test}
3885     @var{action-to-carry-out-if-test-is-true})
3886 @end group
3887 @end smallexample
3889 @noindent
3890 The true-or-false-test will be an expression that
3891 is evaluated by the Lisp interpreter.
3893 Here is an example that you can evaluate in the usual manner.  The test
3894 is whether the number 5 is greater than the number 4.  Since it is, the
3895 message @samp{5 is greater than 4!} will be printed.
3897 @smallexample
3898 @group
3899 (if (> 5 4)                             ; @r{if-part}
3900     (message "5 is greater than 4!"))   ; @r{then-part}
3901 @end group
3902 @end smallexample
3904 @noindent
3905 (The function @code{>} tests whether its first argument is greater than
3906 its second argument and returns true if it is.)
3907 @findex > (greater than)
3909 Of course, in actual use, the test in an @code{if} expression will not
3910 be fixed for all time as it is by the expression @code{(> 5 4)}.
3911 Instead, at least one of the variables used in the test will be bound to
3912 a value that is not known ahead of time.  (If the value were known ahead
3913 of time, we would not need to run the test!)
3915 For example, the value may be bound to an argument of a function
3916 definition.  In the following function definition, the character of the
3917 animal is a value that is passed to the function.  If the value bound to
3918 @code{characteristic} is @code{fierce}, then the message, @samp{It's a
3919 tiger!} will be printed; otherwise, @code{nil} will be returned.
3921 @smallexample
3922 @group
3923 (defun type-of-animal (characteristic)
3924   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
3925 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
3926 then warn of a tiger."
3927   (if (equal characteristic 'fierce)
3928       (message "It's a tiger!")))
3929 @end group
3930 @end smallexample
3932 @need 1500
3933 @noindent
3934 If you are reading this inside of GNU Emacs, you can evaluate the
3935 function definition in the usual way to install it in Emacs, and then you
3936 can evaluate the following two expressions to see the results:
3938 @smallexample
3939 @group
3940 (type-of-animal 'fierce)
3942 (type-of-animal 'zebra)
3944 @end group
3945 @end smallexample
3947 @c Following sentences rewritten to prevent overfull hbox.
3948 @noindent
3949 When you evaluate @code{(type-of-animal 'fierce)}, you will see the
3950 following message printed in the echo area: @code{"It's a tiger!"}; and
3951 when you evaluate @code{(type-of-animal 'zebra)} you will see @code{nil}
3952 printed in the echo area.
3954 @node type-of-animal in detail,  , if in more detail, if
3955 @comment  node-name,  next,  previous,  up
3956 @subsection The @code{type-of-animal} Function in Detail
3958 Let's look at the @code{type-of-animal} function in detail.
3960 The function definition for @code{type-of-animal} was written by filling
3961 the slots of two templates, one for a function definition as a whole, and
3962 a second for an @code{if} expression.
3964 @need 1250
3965 The template for every function that is not interactive is:
3967 @smallexample
3968 @group
3969 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
3970   "@var{documentation}@dots{}"
3971   @var{body}@dots{})
3972 @end group
3973 @end smallexample
3975 @need 800
3976 The parts of the function that match this template look like this:
3978 @smallexample
3979 @group
3980 (defun type-of-animal (characteristic)
3981   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
3982 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
3983 then warn of a tiger."
3984   @var{body: the} @code{if} @var{expression})
3985 @end group
3986 @end smallexample
3988 The name of function is @code{type-of-animal}; it is passed the value
3989 of one argument.  The argument list is followed by a multi-line
3990 documentation string.  The documentation string is included in the
3991 example because it is a good habit to write documentation string for
3992 every function definition.  The body of the function definition
3993 consists of the @code{if} expression.
3995 @need 800
3996 The template for an @code{if} expression looks like this:
3998 @smallexample
3999 @group
4000 (if @var{true-or-false-test}
4001     @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-true})
4002 @end group
4003 @end smallexample
4005 @need 1250
4006 In the @code{type-of-animal} function, the code for the @code{if}
4007 looks like this:
4009 @smallexample
4010 @group
4011 (if (equal characteristic 'fierce)
4012     (message "It's a tiger!")))
4013 @end group
4014 @end smallexample
4016 @need 800
4017 Here, the true-or-false-test is the expression:
4019 @smallexample
4020 (equal characteristic 'fierce)
4021 @end smallexample
4023 @noindent
4024 In Lisp, @code{equal} is a function that determines whether its first
4025 argument is equal to its second argument.  The second argument is the
4026 quoted symbol @code{'fierce} and the first argument is the value of the
4027 symbol @code{characteristic}---in other words, the argument passed to
4028 this function.
4030 In the first exercise of @code{type-of-animal}, the argument
4031 @code{fierce} is passed to @code{type-of-animal}.  Since @code{fierce}
4032 is equal to @code{fierce}, the expression, @code{(equal characteristic
4033 'fierce)}, returns a value of true.  When this happens, the @code{if}
4034 evaluates the second argument or then-part of the @code{if}:
4035 @code{(message "It's tiger!")}.
4037 On the other hand, in the second exercise of @code{type-of-animal}, the
4038 argument @code{zebra} is passed to @code{type-of-animal}.  @code{zebra}
4039 is not equal to @code{fierce}, so the then-part is not evaluated and
4040 @code{nil} is returned by the @code{if} expression.
4042 @node else, Truth & Falsehood, if, Writing Defuns
4043 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4044 @section If--then--else Expressions
4045 @cindex Else
4047 An @code{if} expression may have an optional third argument, called
4048 the @dfn{else-part}, for the case when the true-or-false-test returns
4049 false.  When this happens, the second argument or then-part of the
4050 overall @code{if} expression is @emph{not} evaluated, but the third or
4051 else-part @emph{is} evaluated.  You might think of this as the cloudy
4052 day alternative for the decision `if it is warm and sunny, then go to
4053 the beach, else read a book!''.
4055 The word ``else'' is not written in the Lisp code; the else-part of an
4056 @code{if} expression comes after the then-part.  In the written Lisp, the
4057 else-part is usually written to start on a line of its own and is
4058 indented less than the then-part:
4060 @smallexample
4061 @group
4062 (if @var{true-or-false-test}
4063     @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-true}
4064   @var{action-to-carry-out-if-the-test-returns-false})
4065 @end group
4066 @end smallexample
4068 For example, the following @code{if} expression prints the message @samp{4
4069 is not greater than 5!} when you evaluate it in the usual way:
4071 @smallexample
4072 @group
4073 (if (> 4 5)                             ; @r{if-part}
4074     (message "5 is greater than 4!")    ; @r{then-part}
4075   (message "4 is not greater than 5!")) ; @r{else-part}
4076 @end group
4077 @end smallexample
4079 @noindent
4080 Note that the different levels of indentation make it easy to
4081 distinguish the then-part from the else-part.  (GNU Emacs has several
4082 commands that automatically indent @code{if} expressions correctly.
4083 @xref{Typing Lists, , GNU Emacs Helps You Type Lists}.)
4085 We can extend the @code{type-of-animal} function to include an
4086 else-part by simply incorporating an additional part to the @code{if}
4087 expression.
4089 @need 1500
4090 You can see the consequences of doing this if you evaluate the following
4091 version of the @code{type-of-animal} function definition to install it
4092 and then evaluate the two subsequent expressions to pass different
4093 arguments to the function.
4095 @smallexample
4096 @group
4097 (defun type-of-animal (characteristic)  ; @r{Second version.}
4098   "Print message in echo area depending on CHARACTERISTIC.
4099 If the CHARACTERISTIC is the symbol `fierce',
4100 then warn of a tiger;
4101 else say it's not fierce."
4102   (if (equal characteristic 'fierce)
4103       (message "It's a tiger!")
4104     (message "It's not fierce!")))
4105 @end group
4106 @end smallexample
4107 @sp 1
4109 @smallexample
4110 @group
4111 (type-of-animal 'fierce)
4113 (type-of-animal 'zebra)
4115 @end group
4116 @end smallexample
4118 @c Following sentence rewritten to prevent overfull hbox.
4119 @noindent
4120 When you evaluate @code{(type-of-animal 'fierce)}, you will see the
4121 following message printed in the echo area: @code{"It's a tiger!"}; but
4122 when you evaluate @code{(type-of-animal 'zebra)}, you will see
4123 @code{"It's not fierce!"}.
4125 (Of course, if the @var{characteristic} were @code{ferocious}, the
4126 message @code{"It's not fierce!"} would be printed; and it would be
4127 misleading!  When you write code, you need to take into account the
4128 possibility that some such argument will be tested by the @code{if} and
4129 write your program accordingly.)
4131 @node Truth & Falsehood, save-excursion, else, Writing Defuns
4132 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4133 @section Truth and Falsehood in Emacs Lisp
4134 @cindex Truth and falsehood in Emacs Lisp
4135 @cindex Falsehood and truth in Emacs Lisp
4136 @findex nil
4138 There is an important aspect to the truth test in an @code{if}
4139 expression.  So far, we have spoken of `true' and `false' as values of
4140 predicates as if they were new kinds of Emacs Lisp objects.  In fact,
4141 `false' is just our old friend @code{nil}.  Anything else---anything
4142 at all---is `true'.
4144 The expression that tests for truth is interpreted as @dfn{true}
4145 if the result of evaluating it is a value that is not @code{nil}.  In
4146 other words, the result of the test is considered true if the value
4147 returned is a number such as 47, a string such as @code{"hello"}, or a
4148 symbol (other than @code{nil}) such as @code{flowers}, or a list, or
4149 even a buffer!
4151 @menu
4152 * nil explained::               @code{nil} has two meanings.
4153 @end menu
4155 @node nil explained,  , Truth & Falsehood, Truth & Falsehood
4156 @ifnottex
4157 @unnumberedsubsec An explanation of @code{nil}
4158 @end ifnottex
4160 Before illustrating a test for truth, we need an explanation of @code{nil}.
4162 In Emacs Lisp, the symbol @code{nil} has two meanings.  First, it means the
4163 empty list.  Second, it means false and is the value returned when a
4164 true-or-false-test tests false.  @code{nil} can be written as an empty
4165 list, @code{()}, or as @code{nil}.  As far as the Lisp interpreter is
4166 concerned, @code{()} and @code{nil} are the same.  Humans, however, tend
4167 to use @code{nil} for false and @code{()} for the empty list.
4169 In Emacs Lisp, any value that is not @code{nil}---is not the empty
4170 list---is considered true.  This means that if an evaluation returns
4171 something that is not an empty list, an @code{if} expression will test
4172 true.  For example, if a number is put in the slot for the test, it
4173 will be evaluated and will return itself, since that is what numbers
4174 do when evaluated.  In this conditional, the @code{if} expression will
4175 test true.  The expression tests false only when @code{nil}, an empty
4176 list, is returned by evaluating the expression.
4178 You can see this by evaluating the two expressions in the following examples.
4180 In the first example, the number 4 is evaluated as the test in the
4181 @code{if} expression and returns itself; consequently, the then-part
4182 of the expression is evaluated and returned: @samp{true} appears in
4183 the echo area.  In the second example, the @code{nil} indicates false;
4184 consequently, the else-part of the expression is evaluated and
4185 returned: @samp{false} appears in the echo area.
4187 @smallexample
4188 @group
4189 (if 4
4190     'true
4191   'false)
4192 @end group
4194 @group
4195 (if nil
4196     'true
4197   'false)
4198 @end group
4199 @end smallexample
4201 @need 1250
4202 Incidentally, if some other useful value is not available for a test that
4203 returns true, then the Lisp interpreter will return the symbol @code{t}
4204 for true.  For example, the expression @code{(> 5 4)} returns @code{t}
4205 when evaluated, as you can see by evaluating it in the usual way:
4207 @smallexample
4208 (> 5 4)
4209 @end smallexample
4211 @need 1250
4212 @noindent
4213 On the other hand, this function returns @code{nil} if the test is false.
4215 @smallexample
4216 (> 4 5)
4217 @end smallexample
4219 @node save-excursion, Review, Truth & Falsehood, Writing Defuns
4220 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4221 @section @code{save-excursion}
4222 @findex save-excursion
4223 @cindex Region, what it is
4224 @cindex Preserving point, mark, and buffer
4225 @cindex Point, mark, buffer preservation
4226 @findex point
4227 @findex mark
4229 The @code{save-excursion} function is the fourth and final special form
4230 that we will discuss in this chapter.
4232 In Emacs Lisp programs used for editing, the @code{save-excursion}
4233 function is very common.  It saves the location of point and mark,
4234 executes the body of the function, and then restores point and mark to
4235 their previous positions if their locations were changed.  Its primary
4236 purpose is to keep the user from being surprised and disturbed by
4237 unexpected movement of point or mark.
4239 @menu
4240 * Point and mark::              A review of various locations.
4241 * Template for save-excursion::
4242 @end menu
4244 @node Point and mark, Template for save-excursion, save-excursion, save-excursion
4245 @ifnottex
4246 @unnumberedsubsec Point and Mark
4247 @end ifnottex
4249 Before discussing @code{save-excursion}, however, it may be useful
4250 first to review what point and mark are in GNU Emacs.  @dfn{Point} is
4251 the current location of the cursor.  Wherever the cursor
4252 is, that is point.  More precisely, on terminals where the cursor
4253 appears to be on top of a character, point is immediately before the
4254 character.  In Emacs Lisp, point is an integer.  The first character in
4255 a buffer is number one, the second is number two, and so on.  The
4256 function @code{point} returns the current position of the cursor as a
4257 number.  Each buffer has its own value for point.
4259 The @dfn{mark} is another position in the buffer; its value can be set
4260 with a command such as @kbd{C-@key{SPC}} (@code{set-mark-command}).  If
4261 a mark has been set, you can use the command @kbd{C-x C-x}
4262 (@code{exchange-point-and-mark}) to cause the cursor to jump to the mark
4263 and set the mark to be the previous position of point.  In addition, if
4264 you set another mark, the position of the previous mark is saved in the
4265 mark ring.  Many mark positions can be saved this way.  You can jump the
4266 cursor to a saved mark by typing @kbd{C-u C-@key{SPC}} one or more
4267 times.
4269 The part of the buffer between point and mark is called @dfn{the
4270 region}.  Numerous commands work on the region, including
4271 @code{center-region}, @code{count-lines-region}, @code{kill-region}, and
4272 @code{print-region}.
4274 The @code{save-excursion} special form saves the locations of point and
4275 mark and restores those positions after the code within the body of the
4276 special form is evaluated by the Lisp interpreter.  Thus, if point were
4277 in the beginning of a piece of text and some code moved point to the end
4278 of the buffer, the @code{save-excursion} would put point back to where
4279 it was before, after the expressions in the body of the function were
4280 evaluated.
4282 In Emacs, a function frequently moves point as part of its internal
4283 workings even though a user would not expect this.  For example,
4284 @code{count-lines-region} moves point.  To prevent the user from being
4285 bothered by jumps that are both unexpected and (from the user's point of
4286 view) unnecessary, @code{save-excursion} is often used to keep point and
4287 mark in the location expected by the user.  The use of
4288 @code{save-excursion} is good housekeeping.
4290 To make sure the house stays clean, @code{save-excursion} restores the
4291 values of point and mark even if something goes wrong in the code inside
4292 of it (or, to be more precise and to use the proper jargon, ``in case of
4293 abnormal exit'').  This feature is very helpful.
4295 In addition to recording the values of point and mark,
4296 @code{save-excursion} keeps track of the current buffer, and restores
4297 it, too.  This means you can write code that will change the buffer and
4298 have @code{save-excursion} switch you back to the original buffer.  This
4299 is how @code{save-excursion} is used in @code{append-to-buffer}.
4300 (@xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}}.)
4302 @node Template for save-excursion,  , Point and mark, save-excursion
4303 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4304 @subsection Template for a @code{save-excursion} Expression
4306 @need 800
4307 The template for code using @code{save-excursion} is simple:
4309 @smallexample
4310 @group
4311 (save-excursion
4312   @var{body}@dots{})
4313 @end group
4314 @end smallexample
4316 @noindent
4317 The body of the function is one or more expressions that will be
4318 evaluated in sequence by the Lisp interpreter.  If there is more than
4319 one expression in the body, the value of the last one will be returned
4320 as the value of the @code{save-excursion} function.  The other
4321 expressions in the body are evaluated only for their side effects; and
4322 @code{save-excursion} itself is used only for its side effect (which
4323 is restoring the positions of point and mark).
4325 @need 1250
4326 In more detail, the template for a @code{save-excursion} expression
4327 looks like this:
4329 @smallexample
4330 @group
4331 (save-excursion
4332   @var{first-expression-in-body}
4333   @var{second-expression-in-body}
4334   @var{third-expression-in-body}
4335    @dots{}
4336   @var{last-expression-in-body})
4337 @end group
4338 @end smallexample
4340 @noindent
4341 An expression, of course, may be a symbol on its own or a list.
4343 In Emacs Lisp code, a @code{save-excursion} expression often occurs
4344 within the body of a @code{let} expression.  It looks like this:
4346 @smallexample
4347 @group
4348 (let @var{varlist}
4349   (save-excursion
4350     @var{body}@dots{}))
4351 @end group
4352 @end smallexample
4354 @node Review, defun Exercises, save-excursion, Writing Defuns
4355 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4356 @section Review
4358 In the last few chapters we have introduced a fair number of functions
4359 and special forms.  Here they are described in brief, along with a few
4360 similar functions that have not been mentioned yet.
4362 @table @code
4363 @item eval-last-sexp
4364 Evaluate the last symbolic expression before the current location of
4365 point.  The value is printed in the echo area unless the function is
4366 invoked with an argument; in that case, the output is printed in the
4367 current buffer.  This command is normally bound to @kbd{C-x C-e}.
4369 @item defun
4370 Define function.  This special form has up to five parts: the name,
4371 a template for the arguments that will be passed to the function,
4372 documentation, an optional interactive declaration, and the body of the
4373 definition.
4375 @need 1250
4376 For example:
4378 @smallexample
4379 @group
4380 (defun back-to-indentation ()
4381   "Move point to first visible character on line."
4382   (interactive)
4383   (beginning-of-line 1)
4384   (skip-chars-forward " \t"))
4385 @end group
4386 @end smallexample
4388 @item interactive
4389 Declare to the interpreter that the function can be used
4390 interactively.  This special form may be followed by a string with one
4391 or more parts that pass the information to the arguments of the
4392 function, in sequence.  These parts may also tell the interpreter to
4393 prompt for information.  Parts of the string are separated by
4394 newlines, @samp{\n}.
4396 Common code characters are:
4398 @table @code
4399 @item b
4400 The name of an existing buffer.
4402 @item f
4403 The name of an existing file.
4405 @item p
4406 The numeric prefix argument.  (Note that this `p' is lower case.)
4408 @item r
4409 Point and the mark, as two numeric arguments, smallest first.  This
4410 is the only code letter that specifies two successive arguments
4411 rather than one.
4412 @end table
4414 @xref{Interactive Codes, , Code Characters for @samp{interactive},
4415 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a complete list of
4416 code characters.
4418 @item let
4419 Declare that a list of variables is for use within the body of the
4420 @code{let} and give them an initial value, either @code{nil} or a
4421 specified value; then evaluate the rest of the expressions in the body
4422 of the @code{let} and return the value of the last one.  Inside the
4423 body of the @code{let}, the Lisp interpreter does not see the values of
4424 the variables of the same names that are bound outside of the
4425 @code{let}.
4427 @need 1250
4428 For example,
4430 @smallexample
4431 @group
4432 (let ((foo (buffer-name))
4433       (bar (buffer-size)))
4434   (message
4435    "This buffer is %s and has %d characters."
4436    foo bar))
4437 @end group
4438 @end smallexample
4440 @item save-excursion
4441 Record the values of point and mark and the current buffer before
4442 evaluating the body of this special form.  Restore the values of point
4443 and mark and buffer afterward.
4445 @need 1250
4446 For example,
4448 @smallexample
4449 @group
4450 (message "We are %d characters into this buffer."
4451          (- (point)
4452             (save-excursion
4453               (goto-char (point-min)) (point))))
4454 @end group
4455 @end smallexample
4457 @item if
4458 Evaluate the first argument to the function; if it is true, evaluate
4459 the second argument; else evaluate the third argument, if there is one.
4461 The @code{if} special form is called a @dfn{conditional}.  There are
4462 other conditionals in Emacs Lisp, but @code{if} is perhaps the most
4463 commonly used.
4465 @need 1250
4466 For example,
4468 @smallexample
4469 @group
4470 (if (string-equal
4471      (number-to-string 21)
4472      (substring (emacs-version) 10 12))
4473     (message "This is version 21 Emacs")
4474   (message "This is not version 21 Emacs"))
4475 @end group
4476 @end smallexample
4478 @item equal
4479 @itemx eq
4480 Test whether two objects are the same.  @code{equal} uses one meaning
4481 of the word `same' and @code{eq} uses another:  @code{equal} returns
4482 true if the two objects have a similar structure and contents, such as
4483 two copies of the same book.  On the other hand, @code{eq}, returns
4484 true if both arguments are actually the same object.
4485 @findex equal
4486 @findex eq
4488 @need 1250
4489 @item <
4490 @itemx >
4491 @itemx <=
4492 @itemx >=
4493 The @code{<} function tests whether its first argument is smaller than
4494 its second argument.  A corresponding function, @code{>}, tests whether
4495 the first argument is greater than the second.  Likewise, @code{<=}
4496 tests whether the first argument is less than or equal to the second and
4497 @code{>=} tests whether the first argument is greater than or equal to
4498 the second.  In all cases, both arguments must be numbers or markers
4499 (markers indicate positions in buffers).
4501 @item string<
4502 @itemx string-lessp
4503 @itemx string=
4504 @itemx string-equal
4505 The @code{string-lessp} function tests whether its first argument is
4506 smaller than the second argument.  A shorter, alternative name for the
4507 same function (a @code{defalias}) is @code{string<}.
4509 The arguments to @code{string-lessp} must be strings or symbols; the
4510 ordering is lexicographic, so case is significant.  The print names of
4511 symbols are used instead of the symbols themselves.
4513 @cindex @samp{empty string} defined
4514 An empty string, @samp{""}, a string with no characters in it, is
4515 smaller than any string of characters.
4517 @code{string-equal} provides the corresponding test for equality.  Its
4518 shorter, alternative name is @code{string=}.  There are no string test
4519 functions that correspond to @var{>}, @code{>=}, or @code{<=}.
4521 @item message
4522 Print a message in the echo area. The first argument is a string that
4523 can contain @samp{%s}, @samp{%d}, or @samp{%c} to print the value of
4524 arguments that follow the string.  The argument used by @samp{%s} must
4525 be a string or a symbol; the argument used by @samp{%d} must be a
4526 number.  The argument used by @samp{%c} must be an ascii code number;
4527 it will be printed as the character with that @sc{ascii} code.
4529 @item setq
4530 @itemx set
4531 The @code{setq} function sets the value of its first argument to the
4532 value of the second argument.  The first argument is automatically
4533 quoted by @code{setq}.  It does the same for succeeding pairs of
4534 arguments.  Another function, @code{set}, takes only two arguments and
4535 evaluates both of them before setting the value returned by its first
4536 argument to the value returned by its second argument.
4538 @item buffer-name
4539 Without an argument, return the name of the buffer, as a string.
4541 @itemx buffer-file-name
4542 Without an argument, return the name of the file the buffer is
4543 visiting.
4545 @item current-buffer
4546 Return the buffer in which Emacs is active; it may not be
4547 the buffer that is visible on the screen.
4549 @item other-buffer
4550 Return the most recently selected buffer (other than the buffer passed
4551 to @code{other-buffer} as an argument and other than the current
4552 buffer).
4554 @item switch-to-buffer
4555 Select a buffer for Emacs to be active in and display it in the current
4556 window so users can look at it.  Usually bound to @kbd{C-x b}.
4558 @item set-buffer
4559 Switch Emacs' attention to a buffer on which programs will run.  Don't
4560 alter what the window is showing.
4562 @item buffer-size
4563 Return the number of characters in the current buffer.
4565 @item point
4566 Return the value of the current position of the cursor, as an
4567 integer counting the number of characters from the beginning of the
4568 buffer.
4570 @item point-min
4571 Return the minimum permissible value of point in
4572 the current buffer.  This is 1, unless narrowing is in effect.
4574 @item point-max
4575 Return the value of the maximum permissible value of point in the
4576 current buffer.  This is the end of the buffer, unless narrowing is in
4577 effect.
4578 @end table
4580 @need 1500
4581 @node defun Exercises,  , Review, Writing Defuns
4582 @section Exercises
4584 @itemize @bullet
4585 @item
4586 Write a non-interactive function that doubles the value of its
4587 argument, a number.  Make that function interactive.
4589 @item
4590 Write a function that tests whether the current value of
4591 @code{fill-column} is greater than the argument passed to the function,
4592 and if so, prints an appropriate message.
4593 @end itemize
4595 @node Buffer Walk Through, More Complex, Writing Defuns, Top
4596 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4597 @chapter A Few Buffer--Related Functions
4599 In this chapter we study in detail several of the functions used in GNU
4600 Emacs.  This is called a ``walk-through''.  These functions are used as
4601 examples of Lisp code, but are not imaginary examples; with the
4602 exception of the first, simplified function definition, these functions
4603 show the actual code used in GNU Emacs.  You can learn a great deal from
4604 these definitions.  The functions described here are all related to
4605 buffers.  Later, we will study other functions.
4607 @menu
4608 * Finding More::                How to find more information.
4609 * simplified-beginning-of-buffer::  Shows @code{goto-char},
4610                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
4611 * mark-whole-buffer::           Almost the same as @code{beginning-of-buffer}.
4612 * append-to-buffer::            Uses @code{save-excursion} and
4613                                 @code{insert-buffer-substring}.
4614 * Buffer Related Review::       Review.
4615 * Buffer Exercises::
4616 @end menu
4618 @node Finding More, simplified-beginning-of-buffer, Buffer Walk Through, Buffer Walk Through
4619 @section Finding More Information
4621 @findex describe-function, @r{introduced}
4622 @cindex Find function documentation
4623 In this walk-through, I will describe each new function as we come to
4624 it, sometimes in detail and sometimes briefly.  If you are interested,
4625 you can get the full documentation of any Emacs Lisp function at any
4626 time by typing @kbd{C-h f} and then the name of the function (and then
4627 @key{RET}).  Similarly, you can get the full documentation for a
4628 variable by typing @kbd{C-h v} and then the name of the variable (and
4629 then @key{RET}).
4631 @cindex Find source of function
4632 In versions 20 and higher, when a function is written in Emacs Lisp,
4633 @code{describe-function} will also tell you the location of the
4634 function definition.  If you move point over the file name and press
4635 the @key{RET} key, which is this case means @code{help-follow} rather
4636 than `return' or `enter', Emacs will take you directly to the function
4637 definition.
4639 More generally, if you want to see a function in its original source
4640 file, you can use the @code{find-tags} function to jump to it.
4641 @code{find-tags} works with a wide variety of languages, not just
4642 Lisp, and C, and it works with non-programming text as well.  For
4643 example, @code{find-tags} will jump to the various nodes in the
4644 Texinfo source file of this document.
4646 The @code{find-tags} function depends on `tags tables' that record
4647 the locations of the functions, variables, and other items to which
4648 @code{find-tags} jumps.
4650 To use the @code{find-tags} command, type @kbd{M-.}  (i.e., type the
4651 @key{META} key and the period key at the same time, or else type the
4652 @key{ESC} key and then type the period key), and then, at the prompt,
4653 type in the name of the function whose source code you want to see,
4654 such as @code{mark-whole-buffer}, and then type @key{RET}.  Emacs will
4655 switch buffers and display the source code for the function on your
4656 screen.  To switch back to your current buffer, type @kbd{C-x b
4657 @key{RET}}.  (On some keyboards, the @key{META} key is labelled
4658 @key{ALT}.)
4660 @c !!! 21.0.100 tags table location in this paragraph
4661 @cindex TAGS table, specifying
4662 @findex find-tags
4663 Depending on how the initial default values of your copy of Emacs are
4664 set, you may also need to specify the location of your `tags table',
4665 which is a file called @file{TAGS}.  For example, if you are
4666 interested in Emacs sources, the tags table you will most likely want,
4667 if it has already been created for you, will be in a subdirectory of
4668 the @file{/usr/local/share/emacs/} directory; thus you would use the
4669 @code{M-x visit-tags-table} command and specify a pathname such as
4670 @file{/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/TAGS} or
4671 @file{/usr/local/src/emacs/lisp/TAGS}.  If the tags table has
4672 not already been created, you will have to create it yourself.
4674 @need 1250
4675 To create a @file{TAGS} file in a specific directory, switch to that
4676 directory in Emacs using @kbd{M-x cd} command, or list the directory
4677 with @kbd{C-x d} (@code{dired}).  Then run the compile command, with
4678 @w{@code{etags *.el}} as the command to execute
4680 @smallexample
4681 M-x compile RET etags *.el RET
4682 @end smallexample
4684 For more information, see @ref{etags, , Create Your Own @file{TAGS} File}.
4686 After you become more familiar with Emacs Lisp, you will find that you will
4687 frequently use @code{find-tags} to navigate your way around source code;
4688 and you will create your own @file{TAGS} tables.
4690 @cindex Library, as term for `file'
4691 Incidentally, the files that contain Lisp code are conventionally
4692 called @dfn{libraries}.  The metaphor is derived from that of a
4693 specialized library, such as a law library or an engineering library,
4694 rather than a general library.  Each library, or file, contains
4695 functions that relate to a particular topic or activity, such as
4696 @file{abbrev.el} for handling abbreviations and other typing
4697 shortcuts, and @file{help.el} for on-line help.  (Sometimes several
4698 libraries provide code for a single activity, as the various
4699 @file{rmail@dots{}} files provide code for reading electronic mail.)
4700 In @cite{The GNU Emacs Manual}, you will see sentences such as ``The
4701 @kbd{C-h p} command lets you search the standard Emacs Lisp libraries
4702 by topic keywords.''
4704 @node simplified-beginning-of-buffer, mark-whole-buffer, Finding More, Buffer Walk Through
4705 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4706 @section A Simplified @code{beginning-of-buffer} Definition
4707 @findex simplified-beginning-of-buffer
4709 The @code{beginning-of-buffer} command is a good function to start with
4710 since you are likely to be familiar with it and it is easy to
4711 understand.  Used as an interactive command, @code{beginning-of-buffer}
4712 moves the cursor to the beginning of the buffer, leaving the mark at the
4713 previous position.  It is generally bound to @kbd{M-<}.
4715 In this section, we will discuss a shortened version of the function
4716 that shows how it is most frequently used.  This shortened function
4717 works as written, but it does not contain the code for a complex option.
4718 In another section, we will describe the entire function.
4719 (@xref{beginning-of-buffer, , Complete Definition of
4720 @code{beginning-of-buffer}}.)
4722 Before looking at the code, let's consider what the function
4723 definition has to contain: it must include an expression that makes
4724 the function interactive so it can be called by typing @kbd{M-x
4725 beginning-of-buffer} or by typing a keychord such as @kbd{M-<}; it
4726 must include code to leave a mark at the original position in the
4727 buffer; and it must include code to move the cursor to the beginning
4728 of the buffer.
4730 @need 1250
4731 Here is the complete text of the shortened version of the function:
4733 @smallexample
4734 @group
4735 (defun simplified-beginning-of-buffer ()
4736   "Move point to the beginning of the buffer;
4737 leave mark at previous position."
4738   (interactive)
4739   (push-mark)
4740   (goto-char (point-min)))
4741 @end group
4742 @end smallexample
4744 Like all function definitions, this definition has five parts following
4745 the special form @code{defun}:
4747 @enumerate
4748 @item
4749 The name: in this example, @code{simplified-beginning-of-buffer}.
4751 @item
4752 A list of the arguments: in this example, an empty list, @code{()},
4754 @item
4755 The documentation string.
4757 @item
4758 The interactive expression.
4760 @item
4761 The body.
4762 @end enumerate
4764 @noindent
4765 In this function definition, the argument list is empty; this means that
4766 this function does not require any arguments.  (When we look at the
4767 definition for the complete function, we will see that it may be passed
4768 an optional argument.)
4770 The interactive expression tells Emacs that the function is intended to
4771 be used interactively.  In this example, @code{interactive} does not have
4772 an argument because @code{simplified-beginning-of-buffer} does not
4773 require one.
4775 @need 800
4776 The body of the function consists of the two lines:
4778 @smallexample
4779 @group
4780 (push-mark)
4781 (goto-char (point-min))
4782 @end group
4783 @end smallexample
4785 The first of these lines is the expression, @code{(push-mark)}.  When
4786 this expression is evaluated by the Lisp interpreter, it sets a mark at
4787 the current position of the cursor, wherever that may be.  The position
4788 of this mark is saved in the mark ring.
4790 The next line is @code{(goto-char (point-min))}.  This expression
4791 jumps the cursor to the minimum point in the buffer, that is, to the
4792 beginning of the buffer (or to the beginning of the accessible portion
4793 of the buffer if it is narrowed.  @xref{Narrowing & Widening, ,
4794 Narrowing and Widening}.)
4796 The @code{push-mark} command sets a mark at the place where the cursor
4797 was located before it was moved to the beginning of the buffer by the
4798 @code{(goto-char (point-min))} expression.  Consequently, you can, if
4799 you wish, go back to where you were originally by typing @kbd{C-x C-x}.
4801 That is all there is to the function definition!
4803 @findex describe-function
4804 When you are reading code such as this and come upon an unfamiliar
4805 function, such as @code{goto-char}, you can find out what it does by
4806 using the @code{describe-function} command.  To use this command, type
4807 @kbd{C-h f} and then type in the name of the function and press
4808 @key{RET}.  The @code{describe-function} command will print the
4809 function's documentation string in a @file{*Help*} window.  For
4810 example, the documentation for @code{goto-char} is:
4812 @smallexample
4813 @group
4814 One arg, a number.  Set point to that number.
4815 Beginning of buffer is position (point-min),
4816 end is (point-max).
4817 @end group
4818 @end smallexample
4820 @noindent
4821 (The prompt for @code{describe-function} will offer you the symbol
4822 under or preceding the cursor, so you can save typing by positioning
4823 the cursor right over or after the function and then typing @kbd{C-h f
4824 @key{RET}}.)
4826 The @code{end-of-buffer} function definition is written in the same way as
4827 the @code{beginning-of-buffer} definition except that the body of the
4828 function contains the expression @code{(goto-char (point-max))} in place
4829 of @code{(goto-char (point-min))}.
4831 @node mark-whole-buffer, append-to-buffer, simplified-beginning-of-buffer, Buffer Walk Through
4832 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4833 @section The Definition of @code{mark-whole-buffer}
4834 @findex mark-whole-buffer
4836 The @code{mark-whole-buffer} function is no harder to understand than the
4837 @code{simplified-beginning-of-buffer} function.  In this case, however,
4838 we will look at the complete function, not a shortened version.
4840 The @code{mark-whole-buffer} function is not as commonly used as the
4841 @code{beginning-of-buffer} function, but is useful nonetheless: it
4842 marks a whole buffer as a region by putting point at the beginning and
4843 a mark at the end of the buffer.  It is generally bound to @kbd{C-x
4847 @menu
4848 * mark-whole-buffer overview::
4849 * Body of mark-whole-buffer::   Only three lines of code.
4850 @end menu
4853 @node mark-whole-buffer overview, Body of mark-whole-buffer, mark-whole-buffer, mark-whole-buffer
4854 @ifnottex
4855 @unnumberedsubsec An overview of @code{mark-whole-buffer}
4856 @end ifnottex
4858 @need 1250
4859 In GNU Emacs 20, the code for the complete function looks like this:
4861 @smallexample
4862 @group
4863 (defun mark-whole-buffer ()
4864   "Put point at beginning and mark at end of buffer."
4865   (interactive)
4866   (push-mark (point))
4867   (push-mark (point-max))
4868   (goto-char (point-min)))
4869 @end group
4870 @end smallexample
4872 @need 1250
4873 Like all other functions, the @code{mark-whole-buffer} function fits
4874 into the template for a function definition.  The template looks like
4875 this:
4877 @smallexample
4878 @group
4879 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
4880   "@var{documentation}@dots{}"
4881   (@var{interactive-expression}@dots{})
4882   @var{body}@dots{})
4883 @end group
4884 @end smallexample
4886 Here is how the function works: the name of the function is
4887 @code{mark-whole-buffer}; it is followed by an empty argument list,
4888 @samp{()}, which means that the function does not require arguments.
4889 The documentation comes next.
4891 The next line is an @code{(interactive)} expression that tells Emacs
4892 that the function will be used interactively.  These details are similar
4893 to the @code{simplified-beginning-of-buffer} function described in the
4894 previous section.
4896 @node Body of mark-whole-buffer,  , mark-whole-buffer overview, mark-whole-buffer
4897 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4898 @subsection Body of @code{mark-whole-buffer}
4900 The body of the @code{mark-whole-buffer} function consists of three
4901 lines of code:
4903 @smallexample
4904 @group
4905 (push-mark (point))
4906 (push-mark (point-max))
4907 (goto-char (point-min))
4908 @end group
4909 @end smallexample
4911 The first of these lines is the expression, @code{(push-mark (point))}.
4913 This line does exactly the same job as the first line of the body of
4914 the @code{simplified-beginning-of-buffer} function, which is written
4915 @code{(push-mark)}.  In both cases, the Lisp interpreter sets a mark
4916 at the current position of the cursor.
4918 I don't know why the expression in @code{mark-whole-buffer} is written
4919 @code{(push-mark (point))} and the expression in
4920 @code{beginning-of-buffer} is written @code{(push-mark)}.  Perhaps
4921 whoever wrote the code did not know that the arguments for
4922 @code{push-mark} are optional and that if @code{push-mark} is not
4923 passed an argument, the function automatically sets mark at the
4924 location of point by default.  Or perhaps the expression was written
4925 so as to parallel the structure of the next line.  In any case, the
4926 line causes Emacs to determine the position of point and set a mark
4927 there.
4929 The next line of @code{mark-whole-buffer} is @code{(push-mark (point-max)}.
4930 This expression sets a mark at the point in the buffer
4931 that has the highest number.  This will be the end of the buffer (or,
4932 if the buffer is narrowed, the end of the accessible portion of the
4933 buffer.  @xref{Narrowing & Widening, , Narrowing and Widening}, for
4934 more about narrowing.)  After this mark has been set, the previous
4935 mark, the one set at point, is no longer set, but Emacs remembers its
4936 position, just as all other recent marks are always remembered.  This
4937 means that you can, if you wish, go back to that position by typing
4938 @kbd{C-u C-@key{SPC}} twice.
4940 (In GNU Emacs 21, the @code{(push-mark (point-max)} is slightly more
4941 complicated than shown here.  The line reads
4943 @smallexample
4944 (push-mark (point-max) nil t)
4945 @end smallexample
4947 @noindent
4948 (The expression works nearly the same as before.  It sets a mark at
4949 the highest numbered place in the buffer that it can.  However, in
4950 this version, @code{push-mark} has two additional arguments.  The
4951 second argument to @code{push-mark} is @code{nil}.  This tells the
4952 function it @emph{should} display a message that says `Mark set' when
4953 it pushes the mark.  The third argument is @code{t}.  This tells
4954 @code{push-mark} to activate the mark when Transient Mark mode is
4955 turned on.  Transient Mark mode highlights the currently active
4956 region.  It is usually turned off.)
4958 Finally, the last line of the function is @code{(goto-char
4959 (point-min)))}.  This is written exactly the same way as it is written
4960 in @code{beginning-of-buffer}.  The expression moves the cursor to
4961 the minimum point in the buffer, that is, to the beginning of the buffer
4962 (or to the beginning of the accessible portion of the buffer).  As a
4963 result of this, point is placed at the beginning of the buffer and mark
4964 is set at the end of the buffer.  The whole buffer is, therefore, the
4965 region.
4967 @node append-to-buffer, Buffer Related Review, mark-whole-buffer, Buffer Walk Through
4968 @comment  node-name,  next,  previous,  up
4969 @section The Definition of @code{append-to-buffer}
4970 @findex append-to-buffer
4972 The @code{append-to-buffer} command is very nearly as simple as the
4973 @code{mark-whole-buffer} command.  What it does is copy the region (that
4974 is, the part of the buffer between point and mark) from the current
4975 buffer to a specified buffer.
4977 @menu
4978 * append-to-buffer overview::
4979 * append interactive::          A two part interactive expression.
4980 * append-to-buffer body::       Incorporates a @code{let} expression.
4981 * append save-excursion::       How the @code{save-excursion} works.
4982 @end menu
4984 @node append-to-buffer overview, append interactive, append-to-buffer, append-to-buffer
4985 @ifnottex
4986 @unnumberedsubsec An Overview of @code{append-to-buffer}
4987 @end ifnottex
4989 @findex insert-buffer-substring
4990 The @code{append-to-buffer} command uses the
4991 @code{insert-buffer-substring} function to copy the region.
4992 @code{insert-buffer-substring} is described by its name: it takes a
4993 string of characters from part of a buffer, a ``substring'', and
4994 inserts them into another buffer.  Most of @code{append-to-buffer} is
4995 concerned with setting up the conditions for
4996 @code{insert-buffer-substring} to work: the code must specify both the
4997 buffer to which the text will go and the region that will be copied.
4998 Here is the complete text of the function:
5000 @smallexample
5001 @group
5002 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5003   "Append to specified buffer the text of the region.
5004 It is inserted into that buffer before its point.
5005 @end group
5007 @group
5008 When calling from a program, give three arguments:
5009 a buffer or the name of one, and two character numbers
5010 specifying the portion of the current buffer to be copied."
5011   (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
5012   (let ((oldbuf (current-buffer)))
5013     (save-excursion
5014       (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5015       (insert-buffer-substring oldbuf start end))))
5016 @end group
5017 @end smallexample
5019 The function can be understood by looking at it as a series of
5020 filled-in templates.
5022 The outermost template is for the function definition.  In this
5023 function, it looks like this (with several slots filled in):
5025 @smallexample
5026 @group
5027 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5028   "@var{documentation}@dots{}"
5029   (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
5030   @var{body}@dots{})
5031 @end group
5032 @end smallexample
5034 The first line of the function includes its name and three arguments.
5035 The arguments are the @code{buffer} to which the text will be copied, and
5036 the @code{start} and @code{end} of the region in the current buffer that
5037 will be copied.
5039 The next part of the function is the documentation, which is clear and
5040 complete.
5042 @node append interactive, append-to-buffer body, append-to-buffer overview, append-to-buffer
5043 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5044 @subsection The @code{append-to-buffer} Interactive Expression
5046 Since the @code{append-to-buffer} function will be used interactively,
5047 the function must have an @code{interactive} expression.  (For a
5048 review of @code{interactive}, see @ref{Interactive, , Making a
5049 Function Interactive}.)  The expression reads as follows:
5051 @smallexample
5052 (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
5053 @end smallexample
5055 @noindent
5056 This expression has an argument inside of quotation marks and that
5057 argument has two parts, separated by @samp{\n}.
5059 The first part is @samp{BAppend to buffer:@: }.  Here, the @samp{B}
5060 tells Emacs to ask for the name of the buffer that will be passed to the
5061 function.  Emacs will ask for the name by prompting the user in the
5062 minibuffer, using the string following the @samp{B}, which is the string
5063 @samp{Append to buffer:@: }.  Emacs then binds the variable @code{buffer}
5064 in the function's argument list to the specified buffer.
5066 The newline, @samp{\n}, separates the first part of the argument from
5067 the second part.  It is followed by an @samp{r} that tells Emacs to bind
5068 the two arguments that follow the symbol @code{buffer} in the function's
5069 argument list (that is, @code{start} and @code{end}) to the values of
5070 point and mark.
5072 @node append-to-buffer body, append save-excursion, append interactive, append-to-buffer
5073 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5074 @subsection The Body of @code{append-to-buffer}
5076 The body of the @code{append-to-buffer} function begins with @code{let}.
5078 As we have seen before (@pxref{let, , @code{let}}), the purpose of a
5079 @code{let} expression is to create and give initial values to one or
5080 more variables that will only be used within the body of the
5081 @code{let}.  This means that such a variable will not be confused with
5082 any variable of the same name outside the @code{let} expression.
5084 We can see how the @code{let} expression fits into the function as a
5085 whole by showing a template for @code{append-to-buffer} with the
5086 @code{let} expression in outline:
5088 @smallexample
5089 @group
5090 (defun append-to-buffer (buffer start end)
5091   "@var{documentation}@dots{}"
5092   (interactive "BAppend to buffer:@: \nr")
5093   (let ((@var{variable} @var{value}))
5094         @var{body}@dots{})
5095 @end group
5096 @end smallexample
5098 The @code{let} expression has three elements:
5100 @enumerate
5101 @item
5102 The symbol @code{let};
5104 @item
5105 A varlist containing, in this case, a single two-element list,
5106 @code{(@var{variable} @var{value})};
5108 @item
5109 The body of the @code{let} expression.
5110 @end enumerate
5112 @need 800
5113 In the @code{append-to-buffer} function, the varlist looks like this:
5115 @smallexample
5116 (oldbuf (current-buffer))
5117 @end smallexample
5119 @noindent
5120 In this part of the @code{let} expression, the one variable,
5121 @code{oldbuf}, is bound to the value returned by the
5122 @code{(current-buffer)} expression.  The variable, @code{oldbuf}, is
5123 used to keep track of the buffer in which you are working and from
5124 which you will copy.
5126 The element or elements of a varlist are surrounded by a set of
5127 parentheses so the Lisp interpreter can distinguish the varlist from
5128 the body of the @code{let}.  As a consequence, the two-element list
5129 within the varlist is surrounded by a circumscribing set of parentheses.
5130 The line looks like this:
5132 @smallexample
5133 @group
5134 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5135   @dots{} )
5136 @end group
5137 @end smallexample
5139 @noindent
5140 The two parentheses before @code{oldbuf} might surprise you if you did
5141 not realize that the first parenthesis before @code{oldbuf} marks the
5142 boundary of the varlist and the second parenthesis marks the beginning
5143 of the two-element list, @code{(oldbuf (current-buffer))}.
5145 @node append save-excursion,  , append-to-buffer body, append-to-buffer
5146 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5147 @subsection @code{save-excursion} in @code{append-to-buffer}
5149 The body of the @code{let} expression in @code{append-to-buffer}
5150 consists of a @code{save-excursion} expression.
5152 The @code{save-excursion} function saves the locations of point and
5153 mark, and restores them to those positions after the expressions in the
5154 body of the @code{save-excursion} complete execution.  In addition,
5155 @code{save-excursion} keeps track of the original buffer, and
5156 restores it.  This is how @code{save-excursion} is used in
5157 @code{append-to-buffer}.
5159 @need 1500
5160 @cindex Indentation for formatting
5161 @cindex Formatting convention
5162 Incidentally, it is worth noting here that a Lisp function is normally
5163 formatted so that everything that is enclosed in a multi-line spread is
5164 indented more to the right than the first symbol.  In this function
5165 definition, the @code{let} is indented more than the @code{defun}, and
5166 the @code{save-excursion} is indented more than the @code{let}, like
5167 this:
5169 @smallexample
5170 @group
5171 (defun @dots{}
5172   @dots{}
5173   @dots{}
5174   (let@dots{}
5175     (save-excursion
5176       @dots{}
5177 @end group
5178 @end smallexample
5180 @need 1500
5181 @noindent
5182 This formatting convention makes it easy to see that the two lines in
5183 the body of the @code{save-excursion} are enclosed by the parentheses
5184 associated with @code{save-excursion}, just as the
5185 @code{save-excursion} itself is enclosed by the parentheses associated
5186 with the @code{let}:
5188 @smallexample
5189 @group
5190 (let ((oldbuf (current-buffer)))
5191   (save-excursion
5192     (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5193     (insert-buffer-substring oldbuf start end))))
5194 @end group
5195 @end smallexample
5197 @need 1200
5198 The use of the @code{save-excursion} function can be viewed as a process
5199 of filling in the slots of a template:
5201 @smallexample
5202 @group
5203 (save-excursion
5204   @var{first-expression-in-body}
5205   @var{second-expression-in-body}
5206    @dots{}
5207   @var{last-expression-in-body})
5208 @end group
5209 @end smallexample
5211 @need 1200
5212 @noindent
5213 In this function, the body of the @code{save-excursion} contains only
5214 two expressions.  The body looks like this:
5216 @smallexample
5217 @group
5218 (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5219 (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5220 @end group
5221 @end smallexample
5223 When the @code{append-to-buffer} function is evaluated, the two
5224 expressions in the body of the @code{save-excursion} are evaluated in
5225 sequence.  The value of the last expression is returned as the value of
5226 the @code{save-excursion} function; the other expression is evaluated
5227 only for its side effects.
5229 The first line in the body of the @code{save-excursion} uses the
5230 @code{set-buffer} function to change the current buffer to the one
5231 specified in the first argument to @code{append-to-buffer}.  (Changing
5232 the buffer is the side effect; as we have said before, in Lisp, a side
5233 effect is often the primary thing we want.)  The second line does the
5234 primary work of the function.
5236 The @code{set-buffer} function changes Emacs' attention to the buffer to
5237 which the text will be copied and from which @code{save-excursion} will
5238 return.
5240 @need 800
5241 The line looks like this:
5243 @smallexample
5244 (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5245 @end smallexample
5247 The innermost expression of this list is @code{(get-buffer-create
5248 buffer)}.  This expression uses the @code{get-buffer-create} function,
5249 which either gets the named buffer, or if it does not exist, creates one
5250 with the given name.  This means you can use @code{append-to-buffer} to
5251 put text into a buffer that did not previously exist.
5253 @code{get-buffer-create} also keeps @code{set-buffer} from getting an
5254 unnecessary error: @code{set-buffer} needs a buffer to go to; if you
5255 were to specify a buffer that does not exist, Emacs would baulk.
5256 Since @code{get-buffer-create} will create a buffer if none exists,
5257 @code{set-buffer} is always provided with a buffer.
5259 @need 1250
5260 The last line of @code{append-to-buffer} does the work of appending
5261 the text:
5263 @smallexample
5264 (insert-buffer-substring oldbuf start end)
5265 @end smallexample
5267 @noindent
5268 The @code{insert-buffer-substring} function copies a string @emph{from}
5269 the buffer specified as its first argument and inserts the string into
5270 the present buffer.  In this case, the argument to
5271 @code{insert-buffer-substring} is the value of the variable created and
5272 bound by the @code{let}, namely the value of @code{oldbuf}, which was
5273 the current buffer when you gave the @code{append-to-buffer} command.
5275 After @code{insert-buffer-substring} has done its work,
5276 @code{save-excursion} will restore the action to the original buffer and
5277 @code{append-to-buffer} will have done its job.
5279 @need 800
5280 Written in skeletal form, the workings of the body look like this:
5282 @smallexample
5283 @group
5284 (let (@var{bind-}@code{oldbuf}@var{-to-value-of-}@code{current-buffer})
5285   (save-excursion                       ; @r{Keep track of buffer.}
5286     @var{change-buffer}
5287     @var{insert-substring-from-}@code{oldbuf}@var{-into-buffer})
5289   @var{change-back-to-original-buffer-when-finished}
5290 @var{let-the-local-meaning-of-}@code{oldbuf}@var{-disappear-when-finished}
5292 @end group
5293 @end smallexample
5295 In summary, @code{append-to-buffer} works as follows: it saves the value
5296 of the current buffer in the variable called @code{oldbuf}.  It gets the
5297 new buffer, creating one if need be, and switches Emacs to it.  Using
5298 the value of @code{oldbuf}, it inserts the region of text from the old
5299 buffer into the new buffer; and then using @code{save-excursion}, it
5300 brings you back to your original buffer.
5302 In looking at @code{append-to-buffer}, you have explored a fairly
5303 complex function.  It shows how to use @code{let} and
5304 @code{save-excursion}, and how to change to and come back from another
5305 buffer.  Many function definitions use @code{let},
5306 @code{save-excursion}, and @code{set-buffer} this way.
5308 @node Buffer Related Review, Buffer Exercises, append-to-buffer, Buffer Walk Through
5309 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5310 @section Review
5312 Here is a brief summary of the various functions discussed in this chapter.
5314 @table @code
5315 @item describe-function
5316 @itemx describe-variable
5317 Print the documentation for a function or variable.
5318 Conventionally bound to @kbd{C-h f} and @kbd{C-h v}.
5320 @item find-tag
5321 Find the file containing the source for a function or variable and
5322 switch buffers to it, positioning point at the beginning of the item.
5323 Conventionally bound to @kbd{M-.} (that's a period following the
5324 @key{META} key).
5326 @item save-excursion
5327 Save the location of point and mark and restore their values after the
5328 arguments to @code{save-excursion} have been evaluated.  Also, remember
5329 the current buffer and return to it.
5331 @item push-mark
5332 Set mark at a location and record the value of the previous mark on the
5333 mark ring.  The mark is a location in the buffer that will keep its
5334 relative position even if text is added to or removed from the buffer.
5336 @item goto-char
5337 Set point to the location specified by the value of the argument, which
5338 can be a number, a marker,  or an expression that returns the number of
5339 a position, such as @code{(point-min)}.
5341 @item insert-buffer-substring
5342 Copy a region of text from a buffer that is passed to the function as
5343 an argument and insert the region into the current buffer.
5345 @item mark-whole-buffer
5346 Mark the whole buffer as a region.  Normally bound to @kbd{C-x h}.
5348 @item set-buffer
5349 Switch the attention of Emacs to another buffer, but do not change the
5350 window being displayed.  Used when the program rather than a human is
5351 to work on a different buffer.
5353 @item get-buffer-create
5354 @itemx get-buffer
5355 Find a named buffer or create one if a buffer of that name does not
5356 exist.  The @code{get-buffer} function returns @code{nil} if the named
5357 buffer does not exist.
5358 @end table
5360 @need 1500
5361 @node Buffer Exercises,  , Buffer Related Review, Buffer Walk Through
5362 @section Exercises
5364 @itemize @bullet
5365 @item
5366 Write your own @code{simplified-end-of-buffer} function definition;
5367 then test it to see whether it works.
5369 @item
5370 Use @code{if} and @code{get-buffer} to write a function that prints a
5371 message telling you whether a buffer exists.
5373 @item
5374 Using @code{find-tag}, find the source for the @code{copy-to-buffer}
5375 function.
5376 @end itemize
5378 @node More Complex, Narrowing & Widening, Buffer Walk Through, Top
5379 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5380 @chapter A Few More Complex Functions
5382 In this chapter, we build on what we have learned in previous chapters
5383 by looking at more complex functions.  The @code{copy-to-buffer}
5384 function illustrates use of two @code{save-excursion} expressions in
5385 one definition, while the @code{insert-buffer} function illustrates
5386 use of an asterisk in an @code{interactive} expression, use of
5387 @code{or}, and the important distinction between a name and the object
5388 to which the name refers.
5390 @menu
5391 * copy-to-buffer::              With @code{set-buffer}, @code{get-buffer-create}.
5392 * insert-buffer::               Read-only, and with @code{or}.
5393 * beginning-of-buffer::         Shows @code{goto-char},
5394                                 @code{point-min}, and @code{push-mark}.
5395 * Second Buffer Related Review::
5396 * optional Exercise::
5397 @end menu
5399 @node copy-to-buffer, insert-buffer, More Complex, More Complex
5400 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5401 @section The Definition of @code{copy-to-buffer}
5402 @findex copy-to-buffer
5404 After understanding how @code{append-to-buffer} works, it is easy to
5405 understand @code{copy-to-buffer}.  This function copies text into a
5406 buffer, but instead of adding to the second buffer, it replaces the
5407 previous text in the second buffer.  The code for the
5408 @code{copy-to-buffer} function is almost the same as the code for
5409 @code{append-to-buffer}, except that @code{erase-buffer} and a second
5410 @code{save-excursion} are used.  (@xref{append-to-buffer, , The
5411 Definition of @code{append-to-buffer}}, for the description of
5412 @code{append-to-buffer}.)
5414 @need 800
5415 The body of @code{copy-to-buffer} looks like this
5417 @smallexample
5418 @group
5419 @dots{}
5420 (interactive "BCopy to buffer:@: \nr")
5421   (let ((oldbuf (current-buffer)))
5422     (save-excursion
5423       (set-buffer (get-buffer-create buffer))
5424       (erase-buffer)
5425       (save-excursion
5426         (insert-buffer-substring oldbuf start end)))))
5427 @end group
5428 @end smallexample
5430 This code is similar to the code in @code{append-to-buffer}: it is
5431 only after changing to the buffer to which the text will be copied
5432 that the definition for this function diverges from the definition for
5433 @code{append-to-buffer}: the @code{copy-to-buffer} function erases the
5434 buffer's former contents.  (This is what is meant by `replacement'; to
5435 replace text, Emacs erases the previous text and then inserts new
5436 text.)  After erasing the previous contents of the buffer,
5437 @code{save-excursion} is used for a second time and the new text is
5438 inserted.
5440 Why is @code{save-excursion} used twice?  Consider again what the
5441 function does.
5443 @need 1250
5444 In outline, the body of @code{copy-to-buffer} looks like this:
5446 @smallexample
5447 @group
5448 (let (@var{bind-}@code{oldbuf}@var{-to-value-of-}@code{current-buffer})
5449   (save-excursion         ; @r{First use of @code{save-excursion}.}
5450     @var{change-buffer}
5451       (erase-buffer)
5452       (save-excursion     ; @r{Second use of @code{save-excursion}.}
5453         @var{insert-substring-from-}@code{oldbuf}@var{-into-buffer})))
5454 @end group
5455 @end smallexample
5457 The first use of @code{save-excursion} returns Emacs to the buffer from
5458 which the text is being copied.  That is clear, and is just like its use
5459 in @code{append-to-buffer}.  Why the second use?  The reason is that
5460 @code{insert-buffer-substring} always leaves point at the @emph{end} of
5461 the region being inserted.  The second @code{save-excursion} causes
5462 Emacs to leave point at the beginning of the text being inserted.  In
5463 most circumstances, users prefer to find point at the beginning of
5464 inserted text.  (Of course, the @code{copy-to-buffer} function returns
5465 the user to the original buffer when done---but if the user @emph{then}
5466 switches to the copied-to buffer, point will go to the beginning of the
5467 text.  Thus, this use of a second @code{save-excursion} is a little
5468 nicety.)
5470 @node insert-buffer, beginning-of-buffer, copy-to-buffer, More Complex
5471 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5472 @section The Definition of @code{insert-buffer}
5473 @findex insert-buffer
5475 @code{insert-buffer} is yet another buffer-related function.  This
5476 command copies another buffer @emph{into} the current buffer.  It is the
5477 reverse of @code{append-to-buffer} or @code{copy-to-buffer}, since they
5478 copy a region of text @emph{from} the current buffer to another buffer.
5480 In addition, this code illustrates the use of @code{interactive} with a
5481 buffer that might be @dfn{read-only} and the important distinction
5482 between the name of an object and the object actually referred to.
5484 @menu
5485 * insert-buffer code::
5486 * insert-buffer interactive::   When you can read, but not write.
5487 * insert-buffer body::          The body has an @code{or} and a @code{let}.
5488 * if & or::                     Using an @code{if} instead of an @code{or}.
5489 * Insert or::                   How the @code{or} expression works.
5490 * Insert let::                  Two @code{save-excursion} expressions.
5491 @end menu
5493 @node insert-buffer code, insert-buffer interactive, insert-buffer, insert-buffer
5494 @ifnottex
5495 @unnumberedsubsec The Code for @code{insert-buffer}
5496 @end ifnottex
5498 @need 800
5499 Here is the code:
5501 @smallexample
5502 @group
5503 (defun insert-buffer (buffer)
5504   "Insert after point the contents of BUFFER.
5505 Puts mark after the inserted text.
5506 BUFFER may be a buffer or a buffer name."
5507   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5508 @end group
5509 @group
5510   (or (bufferp buffer)
5511       (setq buffer (get-buffer buffer)))
5512   (let (start end newmark)
5513     (save-excursion
5514       (save-excursion
5515         (set-buffer buffer)
5516         (setq start (point-min) end (point-max)))
5517 @end group
5518 @group
5519       (insert-buffer-substring buffer start end)
5520       (setq newmark (point)))
5521     (push-mark newmark)))
5522 @end group
5523 @end smallexample
5525 @need 1200
5526 As with other function definitions, you can use a template to see an
5527 outline of the function:
5529 @smallexample
5530 @group
5531 (defun insert-buffer (buffer)
5532   "@var{documentation}@dots{}"
5533   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5534   @var{body}@dots{})
5535 @end group
5536 @end smallexample
5538 @node insert-buffer interactive, insert-buffer body, insert-buffer code, insert-buffer
5539 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5540 @subsection The Interactive Expression in @code{insert-buffer}
5541 @findex interactive, @r{example use of}
5543 In @code{insert-buffer}, the argument to the @code{interactive}
5544 declaration has two parts, an asterisk, @samp{*}, and @samp{bInsert
5545 buffer:@: }.
5547 @menu
5548 * Read-only buffer::            When a buffer cannot be modified.
5549 * b for interactive::           An existing buffer or else its name.
5550 @end menu
5552 @node Read-only buffer, b for interactive, insert-buffer interactive, insert-buffer interactive
5553 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5554 @unnumberedsubsubsec A Read-only Buffer
5555 @cindex Read-only buffer
5556 @cindex Asterisk for read-only buffer
5557 @findex * @r{for read-only buffer}
5559 The asterisk is for the situation when the current buffer is a
5560 read-only buffer---a buffer that cannot be modified.  If
5561 @code{insert-buffer} is called when the current buffer is read-only, a
5562 message to this effect is printed in the echo area and the terminal
5563 may beep or blink at you; you will not be permitted to insert anything
5564 into current buffer.  The asterisk does not need to be followed by a
5565 newline to separate it from the next argument.
5567 @node b for interactive,  , Read-only buffer, insert-buffer interactive
5568 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5569 @unnumberedsubsubsec @samp{b} in an Interactive Expression
5571 The next argument in the interactive expression starts with a lower
5572 case @samp{b}.  (This is different from the code for
5573 @code{append-to-buffer}, which uses an upper-case @samp{B}.
5574 @xref{append-to-buffer, , The Definition of @code{append-to-buffer}}.)
5575 The lower-case @samp{b} tells the Lisp interpreter that the argument
5576 for @code{insert-buffer} should be an existing buffer or else its
5577 name.  (The upper-case @samp{B} option provides for the possibility
5578 that the buffer does not exist.)  Emacs will prompt you for the name
5579 of the buffer, offering you a default buffer, with name completion
5580 enabled.  If the buffer does not exist, you receive a message that
5581 says ``No match''; your terminal may beep at you as well.
5583 @node insert-buffer body, if & or, insert-buffer interactive, insert-buffer
5584 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5585 @subsection The Body of the @code{insert-buffer} Function
5587 The body of the @code{insert-buffer} function has two major parts: an
5588 @code{or} expression and a @code{let} expression.  The purpose of the
5589 @code{or} expression is to ensure that the argument @code{buffer} is
5590 bound to a buffer and not just the name of a buffer.  The body of the
5591 @code{let} expression contains the code which copies the other buffer
5592 into the current buffer.
5594 @need 1250
5595 In outline, the two expressions fit into the @code{insert-buffer}
5596 function like this:
5598 @smallexample
5599 @group
5600 (defun insert-buffer (buffer)
5601   "@var{documentation}@dots{}"
5602   (interactive "*bInsert buffer:@: ")
5603   (or @dots{}
5604       @dots{}
5605 @end group
5606 @group
5607   (let (@var{varlist})
5608       @var{body-of-}@code{let}@dots{} )
5609 @end group
5610 @end smallexample
5612 To understand how the @code{or} expression ensures that the argument
5613 @code{buffer} is bound to a buffer and not to the name of a buffer, it
5614 is first necessary to understand the @code{or} function.
5616 Before doing this, let me rewrite this part of the function using
5617 @code{if} so that you can see what is done in a manner that will be familiar.
5619 @node if & or, Insert or, insert-buffer body, insert-buffer
5620 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5621 @subsection @code{insert-buffer} With an @code{if} Instead of an @code{or}
5623 The job to be done is to make sure the value of @code{buffer} is a
5624 buffer itself and not the name of a buffer.  If the value is the name,
5625 then the buffer itself must be got.
5627 You can imagine yourself at a conference where an usher is wandering
5628 around holding a list with your name on it and looking for you: the
5629 usher is ``bound'' to your name, not to you; but when the usher finds
5630 you and takes your arm, the usher becomes ``bound'' to you.
5632 @need 800
5633 In Lisp, you might describe this situation like this:
5635 @smallexample
5636 @group
5637 (if (not (holding-on-to-guest))
5638     (find-and-take-arm-of-guest))
5639 @end group
5640 @end smallexample
5642 We want to do the same thing with a buffer---if we do not have the
5643 buffer itself, we want to get it.
5645 @need 1200
5646 Using a predicate called @code{bufferp} that tells us whether we have a
5647 buffer (rather than its name), we can write the code like this:
5649 @smallexample
5650 @group
5651 (if (not (bufferp buffer))              ; @r{if-part}
5652     (setq buffer (get-buffer buffer)))  ; @r{then-part}
5653 @end group
5654 @end smallexample
5656 @noindent
5657 Here, the true-or-false-test of the @code{if} expression is
5658 @w{@code{(not (bufferp buffer))}}; and the then-part is the expression
5659 @w{@code{(setq buffer (get-buffer buffer))}}.
5661 In the test, the function @code{bufferp} returns true if its argument is
5662 a buffer---but false if its argument is the name of the buffer.  (The
5663 last character of the function name @code{bufferp} is the character
5664 @samp{p}; as we saw earlier, such use of @samp{p} is a convention that
5665 indicates that the function is a predicate, which is a term that means
5666 that the function will determine whether some property is true or false.
5667 @xref{Wrong Type of Argument, , Using the Wrong Type Object as an
5668 Argument}.)
5670 @need 1200
5671 The function @code{not} precedes the expression @code{(bufferp buffer)},
5672 so the true-or-false-test looks like this:
5674 @smallexample
5675 (not (bufferp buffer))
5676 @end smallexample
5678 @noindent
5679 @code{not} is a function that returns true if its argument is false
5680 and false if its argument is true.  So if @code{(bufferp buffer)}
5681 returns true, the @code{not} expression returns false and vice-versa:
5682 what is ``not true'' is false and what is ``not false'' is true.
5684 Using this test, the @code{if} expression works as follows: when the
5685 value of the variable @code{buffer} is actually a buffer rather than
5686 its name, the true-or-false-test returns false and the @code{if}
5687 expression does not evaluate the then-part.  This is fine, since we do
5688 not need to do anything to the variable @code{buffer} if it really is
5689 a buffer.
5691 On the other hand, when the value of @code{buffer} is not a buffer
5692 itself, but the name of a buffer, the true-or-false-test returns true
5693 and the then-part of the expression is evaluated.  In this case, the
5694 then-part is @code{(setq buffer (get-buffer buffer))}.  This
5695 expression uses the @code{get-buffer} function to return an actual
5696 buffer itself, given its name.  The @code{setq} then sets the variable
5697 @code{buffer} to the value of the buffer itself, replacing its previous
5698 value (which was the name of the buffer).
5700 @node Insert or, Insert let, if & or, insert-buffer
5701 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5702 @subsection The @code{or} in the Body
5704 The purpose of the @code{or} expression in the @code{insert-buffer}
5705 function is to ensure that the argument @code{buffer} is bound to a
5706 buffer and not just to the name of a buffer.  The previous section shows
5707 how the job could have been done using an @code{if} expression.
5708 However, the @code{insert-buffer} function actually uses @code{or}.
5709 To understand this, it is necessary to understand how @code{or} works.
5711 @findex or
5712 An @code{or} function can have any number of arguments.  It evaluates
5713 each argument in turn and returns the value of the first of its
5714 arguments that is not @code{nil}.  Also, and this is a crucial feature
5715 of @code{or}, it does not evaluate any subsequent arguments after
5716 returning the first non-@code{nil} value.
5718 @need 800
5719 The @code{or} expression looks like this:
5721 @smallexample
5722 @group
5723 (or (bufferp buffer)
5724     (setq buffer (get-buffer buffer)))
5725 @end group
5726 @end smallexample
5728 @noindent
5729 The first argument to @code{or} is the expression @code{(bufferp buffer)}.
5730 This expression returns true (a non-@code{nil} value) if the buffer is
5731 actually a buffer, and not just the name of a buffer.  In the @code{or}
5732 expression, if this is the case, the @code{or} expression returns this
5733 true value and does not evaluate the next expression---and this is fine
5734 with us, since we do not want to do anything to the value of
5735 @code{buffer} if it really is a buffer.
5737 On the other hand, if the value of @code{(bufferp buffer)} is @code{nil},
5738 which it will be if the value of @code{buffer} is the name of a buffer,
5739 the Lisp interpreter evaluates the next element of the @code{or}
5740 expression.  This is the expression @code{(setq buffer (get-buffer
5741 buffer))}.  This expression returns a non-@code{nil} value, which
5742 is the value to which it sets the variable @code{buffer}---and this
5743 value is a buffer itself, not the name of a buffer.
5745 The result of all this is that the symbol @code{buffer} is always
5746 bound to a buffer itself rather than to the name of a buffer.  All
5747 this is necessary because the @code{set-buffer} function in a
5748 following line only works with a buffer itself, not with the name to a
5749 buffer.
5751 @need 1250
5752 Incidentally, using @code{or}, the situation with the usher would be
5753 written like this:
5755 @smallexample
5756 (or (holding-on-to-guest) (find-and-take-arm-of-guest))
5757 @end smallexample
5759 @node Insert let,  , Insert or, insert-buffer
5760 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5761 @subsection The @code{let} Expression in @code{insert-buffer}
5763 After ensuring that the variable @code{buffer} refers to a buffer itself
5764 and not just to the name of a buffer, the @code{insert-buffer function}
5765 continues with a @code{let} expression.  This specifies three local
5766 variables, @code{start}, @code{end}, and @code{newmark} and binds them
5767 to the initial value @code{nil}.  These variables are used inside the
5768 remainder of the @code{let} and temporarily hide any other occurrence of
5769 variables of the same name in Emacs until the end of the @code{let}.
5771 @need 1200
5772 The body of the @code{let} contains two @code{save-excursion}
5773 expressions.  First, we will look at the inner @code{save-excursion}
5774 expression in detail.  The expression looks like this:
5776 @smallexample
5777 @group
5778 (save-excursion
5779   (set-buffer buffer)
5780   (setq start (point-min) end (point-max)))
5781 @end group
5782 @end smallexample
5784 @noindent
5785 The expression @code{(set-buffer buffer)} changes Emacs' attention
5786 from the current buffer to the one from which the text will copied.
5787 In that buffer, the variables @code{start} and @code{end} are set to
5788 the beginning and end of the buffer, using the commands
5789 @code{point-min} and @code{point-max}.  Note that we have here an
5790 illustration of how @code{setq} is able to set two variables in the
5791 same expression.  The first argument of @code{setq} is set to the
5792 value of its second, and its third argument is set to the value of its
5793 fourth.
5795 After the body of the inner @code{save-excursion} is evaluated, the
5796 @code{save-excursion} restores the original buffer, but @code{start} and
5797 @code{end} remain set to the values of the beginning and end of the
5798 buffer from which the text will be copied.
5800 @need 1250
5801 The outer @code{save-excursion} expression looks like this:
5803 @smallexample
5804 @group
5805 (save-excursion
5806   (@var{inner-}@code{save-excursion}@var{-expression}
5807      (@var{go-to-new-buffer-and-set-}@code{start}@var{-and-}@code{end})
5808   (insert-buffer-substring buffer start end)
5809   (setq newmark (point)))
5810 @end group
5811 @end smallexample
5813 @noindent
5814 The @code{insert-buffer-substring} function copies the text
5815 @emph{into} the current buffer @emph{from} the region indicated by
5816 @code{start} and @code{end} in @code{buffer}.  Since the whole of the
5817 second buffer lies between @code{start} and @code{end}, the whole of
5818 the second buffer is copied into the buffer you are editing.  Next,
5819 the value of point, which will be at the end of the inserted text, is
5820 recorded in the variable @code{newmark}.
5822 After the body of the outer @code{save-excursion} is evaluated, point
5823 and mark are relocated to their original places.
5825 However, it is convenient to locate a mark at the end of the newly
5826 inserted text and locate point at its beginning.  The @code{newmark}
5827 variable records the end of the inserted text.  In the last line of
5828 the @code{let} expression, the @code{(push-mark newmark)} expression
5829 function sets a mark to this location.  (The previous location of the
5830 mark is still accessible; it is recorded on the mark ring and you can
5831 go back to it with @kbd{C-u C-@key{SPC}}.)  Meanwhile, point is
5832 located at the beginning of the inserted text, which is where it was
5833 before you called the insert function.
5835 @need 1250
5836 The whole @code{let} expression looks like this:
5838 @smallexample
5839 @group
5840 (let (start end newmark)
5841   (save-excursion
5842     (save-excursion
5843       (set-buffer buffer)
5844       (setq start (point-min) end (point-max)))
5845     (insert-buffer-substring buffer start end)
5846     (setq newmark (point)))
5847   (push-mark newmark))
5848 @end group
5849 @end smallexample
5851 Like the @code{append-to-buffer} function, the @code{insert-buffer}
5852 function uses @code{let}, @code{save-excursion}, and
5853 @code{set-buffer}.  In addition, the function illustrates one way to
5854 use @code{or}.  All these functions are building blocks that we will
5855 find and use again and again.
5857 @node beginning-of-buffer, Second Buffer Related Review, insert-buffer, More Complex
5858 @comment  node-name,  next,  previous,  up
5859 @section Complete Definition of @code{beginning-of-buffer}
5860 @findex beginning-of-buffer
5862 The basic structure of the @code{beginning-of-buffer} function has
5863 already been discussed.  (@xref{simplified-beginning-of-buffer, , A
5864 Simplified @code{beginning-of-buffer} Definition}.)
5865 This section describes the complex part of the definition.
5867 As previously described, when invoked without an argument,
5868 @code{beginning-of-buffer} moves the cursor to the beginning of the
5869 buffer, leaving the mark at the previous position.  However, when the
5870 command is invoked with a number between one and ten, the function
5871 considers that number to be a fraction of the length of the buffer,
5872 measured in tenths, and Emacs moves the cursor that fraction of the way
5873 from the beginning of the buffer.  Thus, you can either call this
5874 function with the key command @kbd{M-<}, which will move the cursor to
5875 the beginning of the buffer, or with a key command such as @kbd{C-u 7
5876 M-<} which will move the cursor to a point 70% of the way through the
5877 buffer.  If a number bigger than ten is used for the argument, it moves
5878 to the end of the buffer.
5880 The @code{beginning-of-buffer} function can be called with or without an
5881 argument.  The use of the argument is optional.
5883 @menu
5884 * Optional Arguments::
5885 * beginning-of-buffer opt arg::  Example with optional argument.
5886 * beginning-of-buffer complete::
5887 @end menu
5889 @node Optional Arguments, beginning-of-buffer opt arg, beginning-of-buffer, beginning-of-buffer
5890 @subsection Optional Arguments
5892 Unless told otherwise, Lisp expects that a function with an argument in
5893 its function definition will be called with a value for that argument.
5894 If that does not happen, you get an error and a message that says
5895 @samp{Wrong number of arguments}.
5897 @cindex Optional arguments
5898 @cindex Keyword
5899 @findex optional
5900 However, optional arguments are a feature of Lisp: a @dfn{keyword} may
5901 be used to tell the Lisp interpreter that an argument is optional.
5902 The keyword is @code{&optional}.  (The @samp{&} in front of
5903 @samp{optional} is part of the keyword.)  In a function definition, if
5904 an argument follows the keyword @code{&optional}, a value does not
5905 need to be passed to that argument when the function is called.
5907 @need 1200
5908 The first line of the function definition of @code{beginning-of-buffer}
5909 therefore looks like this:
5911 @smallexample
5912 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
5913 @end smallexample
5915 @need 1250
5916 In outline, the whole function looks like this:
5918 @smallexample
5919 @group
5920 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
5921   "@var{documentation}@dots{}"
5922   (interactive "P")
5923   (push-mark)
5924   (goto-char
5925     (@var{if-there-is-an-argument}
5926         @var{figure-out-where-to-go}
5927       @var{else-go-to}
5928       (point-min))))
5929 @end group
5930 @end smallexample
5932 The function is similar to the @code{simplified-beginning-of-buffer}
5933 function except that the @code{interactive} expression has @code{"P"}
5934 as an argument and the @code{goto-char} function is followed by an
5935 if-then-else expression that figures out where to put the cursor if
5936 there is an argument.
5938 The @code{"P"} in the @code{interactive} expression tells Emacs to pass
5939 a prefix argument, if there is one, to the function.  A prefix argument
5940 is made by typing the @key{META} key followed by a number, or by typing
5941 @kbd{C-u} and then a number (if you don't type a number, @kbd{C-u}
5942 defaults to 4).
5944 The true-or-false-test of the @code{if} expression is simple: it is
5945 simply the argument @code{arg}.  If @code{arg} has a value that is not
5946 @code{nil}, which will be the case if @code{beginning-of-buffer} is
5947 called with an argument, then this true-or-false-test will return true
5948 and the then-part of the @code{if} expression will be evaluated.  On the
5949 other hand, if @code{beginning-of-buffer} is not called with an
5950 argument, the value of @code{arg} will be @code{nil} and the else-part
5951 of the @code{if} expression will be evaluated.  The else-part is simply
5952 @code{point-min}, and when this is the outcome, the whole
5953 @code{goto-char} expression is @code{(goto-char (point-min))}, which is
5954 how we saw the @code{beginning-of-buffer} function in its simplified
5955 form.
5957 @node beginning-of-buffer opt arg, beginning-of-buffer complete, Optional Arguments, beginning-of-buffer
5958 @subsection @code{beginning-of-buffer} with an Argument
5960 When @code{beginning-of-buffer} is called with an argument, an
5961 expression is evaluated which calculates what value to pass to
5962 @code{goto-char}.  This expression is rather complicated at first sight.
5963 It includes an inner @code{if} expression and much arithmetic.  It looks
5964 like this:
5966 @smallexample
5967 @group
5968 (if (> (buffer-size) 10000)
5969     ;; @r{Avoid overflow for large buffer sizes!}
5970     (* (prefix-numeric-value arg) (/ (buffer-size) 10))
5971   (/
5972    (+ 10
5973       (*
5974        (buffer-size) (prefix-numeric-value arg))) 10))
5975 @end group
5976 @end smallexample
5978 @menu
5979 * Disentangle beginning-of-buffer::
5980 * Large buffer case::
5981 * Small buffer case::
5982 @end menu
5984 @node Disentangle beginning-of-buffer, Large buffer case, beginning-of-buffer opt arg, beginning-of-buffer opt arg
5985 @ifnottex
5986 @unnumberedsubsubsec Disentangle @code{beginning-of-buffer}
5987 @end ifnottex
5989 Like other complex-looking expressions, the conditional expression
5990 within @code{beginning-of-buffer} can be disentangled by looking at it
5991 as parts of a template, in this case, the template for an if-then-else
5992 expression.  In skeletal form, the expression looks like this:
5994 @smallexample
5995 @group
5996 (if (@var{buffer-is-large}
5997     @var{divide-buffer-size-by-10-and-multiply-by-arg}
5998   @var{else-use-alternate-calculation}
5999 @end group
6000 @end smallexample
6002 The true-or-false-test of this inner @code{if} expression checks the
6003 size of the buffer.  The reason for this is that the old Version 18
6004 Emacs used numbers that are no bigger than eight million or so
6005 and in the computation that followed, the programmer feared that Emacs
6006 might try to use over-large numbers if the buffer were large.  The
6007 term `overflow', mentioned in the comment, means numbers that are over
6008 large.  Version 21 Emacs uses larger numbers, but this code has not
6009 been touched, if only because people now look at buffers that are far,
6010 far larger than ever before.
6012 There are two cases:  if the buffer is large and if it is not.
6014 @node Large buffer case, Small buffer case, Disentangle beginning-of-buffer, beginning-of-buffer opt arg
6015 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6016 @unnumberedsubsubsec What happens in a large buffer
6018 In @code{beginning-of-buffer}, the inner @code{if} expression tests
6019 whether the size of the buffer is greater than 10,000 characters.  To do
6020 this, it uses the @code{>} function and the @code{buffer-size} function.
6022 @need 800
6023 The line looks like this:
6025 @smallexample
6026 (if (> (buffer-size) 10000)
6027 @end smallexample
6029 @need 1200
6030 @noindent
6031 When the buffer is large, the then-part of the @code{if} expression is
6032 evaluated.  It reads like this (after formatting for easy reading):
6034 @smallexample
6035 @group
6037   (prefix-numeric-value arg)
6038   (/ (buffer-size) 10))
6039 @end group
6040 @end smallexample
6042 @noindent
6043 This expression is a multiplication, with two arguments to the function
6044 @code{*}.
6046 The first argument is @code{(prefix-numeric-value arg)}.  When
6047 @code{"P"} is used as the argument for @code{interactive}, the value
6048 passed to the function as its argument is passed a ``raw prefix
6049 argument'', and not a number.  (It is a number in a list.)  To perform
6050 the arithmetic, a conversion is necessary, and
6051 @code{prefix-numeric-value} does the job.
6053 @findex / @r{(division)}
6054 @cindex Division
6055 The second argument is @code{(/ (buffer-size) 10)}.  This expression
6056 divides the numeric value of the buffer by ten.  This produces a number
6057 that tells how many characters make up one tenth of the buffer size.
6058 (In Lisp, @code{/} is used for division, just as @code{*} is
6059 used for multiplication.)
6061 @need 1200
6062 In the multiplication expression as a whole, this amount is multiplied
6063 by the value of the prefix argument---the multiplication looks like this:
6065 @smallexample
6066 @group
6067 (* @var{numeric-value-of-prefix-arg}
6068    @var{number-of-characters-in-one-tenth-of-the-buffer})
6069 @end group
6070 @end smallexample
6072 @noindent
6073 If, for example, the prefix argument is @samp{7}, the one-tenth value
6074 will be multiplied by 7 to give a position 70% of the way through the
6075 buffer.
6077 @need 1200
6078 The result of all this is that if the buffer is large, the
6079 @code{goto-char} expression reads like this:
6081 @smallexample
6082 @group
6083 (goto-char (* (prefix-numeric-value arg)
6084               (/ (buffer-size) 10)))
6085 @end group
6086 @end smallexample
6088 This puts the cursor where we want it.
6090 @node Small buffer case,  , Large buffer case, beginning-of-buffer opt arg
6091 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6092 @unnumberedsubsubsec What happens in a small buffer
6094 If the buffer contains fewer than 10,000 characters, a slightly
6095 different computation is performed.  You might think this is not
6096 necessary, since the first computation could do the job.  However, in
6097 a small buffer, the first method may not put the cursor on exactly the
6098 desired line; the second method does a better job.
6100 @need 800
6101 The code looks like this:
6103 @c Keep this on one line.
6104 @smallexample
6105 (/ (+ 10 (* (buffer-size) (prefix-numeric-value arg))) 10))
6106 @end smallexample
6108 @need 1200
6109 @noindent
6110 This is code in which you figure out what happens by discovering how the
6111 functions are embedded in parentheses.  It is easier to read if you
6112 reformat it with each expression indented more deeply than its
6113 enclosing expression:
6115 @smallexample
6116 @group
6117   (/
6118    (+ 10
6119       (*
6120        (buffer-size)
6121        (prefix-numeric-value arg)))
6122    10))
6123 @end group
6124 @end smallexample
6126 @need 1200
6127 @noindent
6128 Looking at parentheses, we see that the innermost operation is
6129 @code{(prefix-numeric-value arg)}, which converts the raw argument to a
6130 number.  This number is multiplied by the buffer size in the following
6131 expression:
6133 @smallexample
6134 (* (buffer-size) (prefix-numeric-value arg)
6135 @end smallexample
6137 @noindent
6138 This multiplication creates a number that may be larger than the size of
6139 the buffer---seven times larger if the argument is 7, for example.  Ten
6140 is then added to this number and finally the large number is divided by
6141 ten to provide a value that is one character larger than the percentage
6142 position in the buffer.
6144 The number that results from all this is passed to @code{goto-char} and
6145 the cursor is moved to that point.
6147 @node beginning-of-buffer complete,  , beginning-of-buffer opt arg, beginning-of-buffer
6148 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6149 @subsection The Complete @code{beginning-of-buffer}
6151 @need 800
6152 Here is the complete text of the @code{beginning-of-buffer} function:
6154 @smallexample
6155 @group
6156 (defun beginning-of-buffer (&optional arg)
6157   "Move point to the beginning of the buffer;
6158 leave mark at previous position.
6159 With arg N, put point N/10 of the way
6160 from the true beginning.
6161 Don't use this in Lisp programs!
6162 \(goto-char (point-min)) is faster
6163 and does not set the mark."
6164   (interactive "P")
6165   (push-mark)
6166 @end group
6167 @group
6168   (goto-char
6169    (if arg
6170        (if (> (buffer-size) 10000)
6171            ;; @r{Avoid overflow for large buffer sizes!}
6172            (* (prefix-numeric-value arg)
6173               (/ (buffer-size) 10))
6174 @end group
6175 @group
6176          (/ (+ 10 (* (buffer-size)
6177                      (prefix-numeric-value arg)))
6178             10))
6179      (point-min)))
6180   (if arg (forward-line 1)))
6181 @end group
6182 @end smallexample
6184 @noindent
6185 Except for two small points, the previous discussion shows how this
6186 function works.  The first point deals with a detail in the
6187 documentation string, and the second point concerns the last line of
6188 the function.
6190 @need 800
6191 In the documentation string, there is reference to an expression:
6193 @smallexample
6194 \(goto-char (point-min))
6195 @end smallexample
6197 @noindent
6198 A @samp{\} is used before the first parenthesis of this expression.
6199 This @samp{\} tells the Lisp interpreter that the expression should be
6200 printed as shown in the documentation rather than evaluated as a
6201 symbolic expression, which is what it looks like.
6203 @need 1200
6204 Finally, the last line of the @code{beginning-of-buffer} command says to
6205 move point to the beginning of the next line if the command is
6206 invoked with an argument:
6208 @smallexample
6209 (if arg (forward-line 1)))
6210 @end smallexample
6212 @noindent
6213 This puts the cursor at the beginning of the first line after the
6214 appropriate tenths position in the buffer.  This is a flourish that
6215 means that the cursor is always located @emph{at least} the requested
6216 tenths of the way through the buffer, which is a nicety that is,
6217 perhaps, not necessary, but which, if it did not occur, would be sure to
6218 draw complaints.
6220 @node Second Buffer Related Review, optional Exercise, beginning-of-buffer, More Complex
6221 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6222 @section Review
6224 Here is a brief summary of some of the topics covered in this chapter.
6226 @table @code
6227 @item or
6228 Evaluate each argument in sequence, and return the value of the first
6229 argument that is not @code{nil}; if none return a value that is not
6230 @code{nil}, return @code{nil}.  In brief, return the first true value
6231 of the arguments; return a true value if one @emph{or} any of the
6232 other are true.
6234 @item and
6235 Evaluate each argument in sequence, and if any are @code{nil}, return
6236 @code{nil}; if none are @code{nil}, return the value of the last
6237 argument.  In brief, return a true value only if all the arguments are
6238 true; return a true value if one @emph{and} each of the others is
6239 true.
6241 @item &optional
6242 A keyword used to indicate that an argument to a function definition
6243 is optional; this means that the function can be evaluated without the
6244 argument, if desired.
6246 @item prefix-numeric-value
6247 Convert the `raw prefix argument' produced by @code{(interactive
6248 "P")} to a numeric value.
6250 @item forward-line
6251 Move point forward to the beginning of the next line, or if the argument
6252 is greater than one, forward that many lines.  If it can't move as far
6253 forward as it is supposed to, @code{forward-line} goes forward as far as
6254 it can and then returns a count of the number of additional lines it was
6255 supposed to move but couldn't.
6257 @item erase-buffer
6258 Delete the entire contents of the current buffer.
6260 @item bufferp
6261 Return @code{t} if its argument is a buffer; otherwise return @code{nil}.
6262 @end table
6264 @node optional Exercise,  , Second Buffer Related Review, More Complex
6265 @section @code{optional} Argument Exercise
6267 Write an interactive function with an optional argument that tests
6268 whether its argument, a number, is greater or less than the value of
6269 @code{fill-column}, and tells you which, in a message.  However, if you
6270 do not pass an argument to the function, use 56 as a default value.
6272 @node Narrowing & Widening, car cdr & cons, More Complex, Top
6273 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6274 @chapter Narrowing and Widening
6275 @cindex Focusing attention (narrowing)
6276 @cindex Narrowing
6277 @cindex Widening
6279 Narrowing is a feature of Emacs that makes it possible for you to focus
6280 on a specific part of a buffer, and work without accidentally changing
6281 other parts.  Narrowing is normally disabled since it can confuse
6282 novices.
6284 @menu
6285 * Narrowing advantages::        The advantages of narrowing
6286 * save-restriction::            The @code{save-restriction} special form.
6287 * what-line::                   The number of the line that point is on.
6288 * narrow Exercise::
6289 @end menu
6291 @node Narrowing advantages, save-restriction, Narrowing & Widening, Narrowing & Widening
6292 @ifnottex
6293 @unnumberedsec The Advantages of Narrowing
6294 @end ifnottex
6296 With narrowing, the rest of a buffer is made invisible, as if it weren't
6297 there.  This is an advantage if, for example, you want to replace a word
6298 in one part of a buffer but not in another: you narrow to the part you want
6299 and the replacement is carried out only in that section, not in the rest
6300 of the buffer.  Searches will only work within a narrowed region, not
6301 outside of one, so if you are fixing a part of a document, you can keep
6302 yourself from accidentally finding parts you do not need to fix by
6303 narrowing just to the region you want.
6304 (The key binding for @code{narrow-to-region} is @kbd{C-x n n}.)
6306 However, narrowing does make the rest of the buffer invisible, which
6307 can scare people who inadvertently invoke narrowing and think they
6308 have deleted a part of their file.  Moreover, the @code{undo} command
6309 (which is usually bound to @kbd{C-x u}) does not turn off narrowing
6310 (nor should it), so people can become quite desperate if they do not
6311 know that they can return the rest of a buffer to visibility with the
6312 @code{widen} command.
6313 (The key binding for @code{widen} is @kbd{C-x n w}.)
6315 Narrowing is just as useful to the Lisp interpreter as to a human.
6316 Often, an Emacs Lisp function is designed to work on just part of a
6317 buffer; or conversely, an Emacs Lisp function needs to work on all of a
6318 buffer that has been narrowed.  The @code{what-line} function, for
6319 example, removes the narrowing from a buffer, if it has any narrowing
6320 and when it has finished its job, restores the narrowing to what it was.
6321 On the other hand, the @code{count-lines} function, which is called by
6322 @code{what-line}, uses narrowing to restrict itself to just that portion
6323 of the buffer in which it is interested and then restores the previous
6324 situation.
6326 @node save-restriction, what-line, Narrowing advantages, Narrowing & Widening
6327 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6328 @section The @code{save-restriction} Special Form
6329 @findex save-restriction
6331 In Emacs Lisp, you can use the @code{save-restriction} special form to
6332 keep track of whatever narrowing is in effect, if any.  When the Lisp
6333 interpreter meets with @code{save-restriction}, it executes the code
6334 in the body of the @code{save-restriction} expression, and then undoes
6335 any changes to narrowing that the code caused.  If, for example, the
6336 buffer is narrowed and the code that follows @code{save-restriction}
6337 gets rid of the narrowing, @code{save-restriction} returns the buffer
6338 to its narrowed region afterwards.  In the @code{what-line} command,
6339 any narrowing the buffer may have is undone by the @code{widen}
6340 command that immediately follows the @code{save-restriction} command.
6341 Any original narrowing is restored just before the completion of the
6342 function.
6344 @need 1250
6345 The template for a @code{save-restriction} expression is simple:
6347 @smallexample
6348 @group
6349 (save-restriction
6350   @var{body}@dots{} )
6351 @end group
6352 @end smallexample
6354 @noindent
6355 The body of the @code{save-restriction} is one or more expressions that
6356 will be evaluated in sequence by the Lisp interpreter.
6358 Finally, a point to note: when you use both @code{save-excursion} and
6359 @code{save-restriction}, one right after the other, you should use
6360 @code{save-excursion} outermost.  If you write them in reverse order,
6361 you may fail to record narrowing in the buffer to which Emacs switches
6362 after calling @code{save-excursion}.  Thus, when written together,
6363 @code{save-excursion} and @code{save-restriction} should be written
6364 like this:
6366 @smallexample
6367 @group
6368 (save-excursion
6369   (save-restriction
6370     @var{body}@dots{}))
6371 @end group
6372 @end smallexample
6374 In other circumstances, when not written together, the
6375 @code{save-excursion} and @code{save-restriction} special forms must
6376 be written in the order appropriate to the function.
6378 @need 1250
6379 For example,
6381 @smallexample
6382 @group
6383   (save-restriction
6384     (widen)
6385     (save-excursion
6386     @var{body}@dots{}))
6387 @end group
6388 @end smallexample
6390 @node what-line, narrow Exercise, save-restriction, Narrowing & Widening
6391 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6392 @section @code{what-line}
6393 @findex what-line
6394 @cindex Widening, example of
6396 The @code{what-line} command tells you the number of the line in which
6397 the cursor is located.  The function illustrates the use of the
6398 @code{save-restriction} and @code{save-excursion} commands.  Here is the
6399 text of the function in full:
6401 @smallexample
6402 @group
6403 (defun what-line ()
6404   "Print the current line number (in the buffer) of point."
6405   (interactive)
6406   (save-restriction
6407     (widen)
6408     (save-excursion
6409       (beginning-of-line)
6410       (message "Line %d"
6411                (1+ (count-lines 1 (point)))))))
6412 @end group
6413 @end smallexample
6415 The function has a documentation line and is interactive, as you would
6416 expect.  The next two lines use the functions @code{save-restriction} and
6417 @code{widen}.
6419 The @code{save-restriction} special form notes whatever narrowing is in
6420 effect, if any, in the current buffer and restores that narrowing after
6421 the code in the body of the @code{save-restriction} has been evaluated.
6423 The @code{save-restriction} special form is followed by @code{widen}.
6424 This function undoes any narrowing the current buffer may have had
6425 when @code{what-line} was called.  (The narrowing that was there is
6426 the narrowing that @code{save-restriction} remembers.)  This widening
6427 makes it possible for the line counting commands to count from the
6428 beginning of the buffer.  Otherwise, they would have been limited to
6429 counting within the accessible region.  Any original narrowing is
6430 restored just before the completion of the function by the
6431 @code{save-restriction} special form.
6433 The call to @code{widen} is followed by @code{save-excursion}, which
6434 saves the location of the cursor (i.e., of point) and of the mark, and
6435 restores them after the code in the body of the @code{save-excursion}
6436 uses the @code{beginning-of-line} function to move point.
6438 (Note that the @code{(widen)} expression comes between the
6439 @code{save-restriction} and @code{save-excursion} special forms.  When
6440 you write the two @code{save- @dots{}} expressions in sequence, write
6441 @code{save-excursion} outermost.)
6443 @need 1200
6444 The last two lines of the @code{what-line} function are functions to
6445 count the number of lines in the buffer and then print the number in the
6446 echo area.
6448 @smallexample
6449 @group
6450 (message "Line %d"
6451          (1+ (count-lines 1 (point)))))))
6452 @end group
6453 @end smallexample
6455 The @code{message} function prints a one-line message at the bottom of the
6456 Emacs screen.  The first argument is inside of quotation marks and is
6457 printed as a string of characters.  However, it may contain @samp{%d},
6458 @samp{%s}, or @samp{%c} to print arguments that follow the string.
6459 @samp{%d} prints the argument as a decimal, so the message will say
6460 something such as @samp{Line 243}.
6462 @need 1200
6463 The number that is printed in place of the @samp{%d} is computed by the
6464 last line of the function:
6466 @smallexample
6467 (1+ (count-lines 1 (point)))
6468 @end smallexample
6470 @noindent
6471 What this does is count the lines from the first position of the
6472 buffer, indicated by the @code{1}, up to @code{(point)}, and then add
6473 one to that number.  (The @code{1+} function adds one to its
6474 argument.)  We add one to it because line 2 has only one line before
6475 it, and @code{count-lines} counts only the lines @emph{before} the
6476 current line.
6478 After @code{count-lines} has done its job, and the message has been
6479 printed in the echo area, the @code{save-excursion} restores point and
6480 mark to their original positions; and @code{save-restriction} restores
6481 the original narrowing, if any.
6483 @node narrow Exercise,  , what-line, Narrowing & Widening
6484 @section Exercise with Narrowing
6486 Write a function that will display the first 60 characters of the
6487 current buffer, even if you have narrowed the buffer to its latter
6488 half so that the first line is inaccessible.  Restore point, mark,
6489 and narrowing.  For this exercise, you need to use
6490 @code{save-restriction}, @code{widen}, @code{goto-char},
6491 @code{point-min}, @code{buffer-substring}, @code{message}, and other
6492 functions, a whole potpourri.
6494 @node car cdr & cons, Cutting & Storing Text, Narrowing & Widening, Top
6495 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6496 @chapter @code{car}, @code{cdr}, @code{cons}: Fundamental Functions
6497 @findex car, @r{introduced}
6498 @findex cdr, @r{introduced}
6500 In Lisp, @code{car}, @code{cdr}, and @code{cons} are fundamental
6501 functions.  The @code{cons} function is used to construct lists, and
6502 the @code{car} and @code{cdr} functions are used to take them apart.
6504 In the walk through of the @code{copy-region-as-kill} function, we
6505 will see @code{cons} as well as two variants on @code{cdr},
6506 namely, @code{setcdr} and @code{nthcdr}.  (@xref{copy-region-as-kill}.)
6508 @menu
6509 * Strange Names::               An historical aside: why the strange names?
6510 * car & cdr::                   Functions for extracting part of a list.
6511 * cons::                        Constructing a list.
6512 * nthcdr::                      Calling @code{cdr} repeatedly.
6513 * nth::
6514 * setcar::                      Changing the first element of a list.
6515 * setcdr::                      Changing the rest of a list.
6516 * cons Exercise::
6517 @end menu
6519 @node Strange Names, car & cdr, car cdr & cons, car cdr & cons
6520 @ifnottex
6521 @unnumberedsec Strange Names
6522 @end ifnottex
6524 The name of the @code{cons} function is not unreasonable: it is an
6525 abbreviation of the word `construct'.  The origins of the names for
6526 @code{car} and @code{cdr}, on the other hand, are esoteric: @code{car}
6527 is an acronym from the phrase `Contents of the Address part of the
6528 Register'; and @code{cdr} (pronounced `could-er') is an acronym from
6529 the phrase `Contents of the Decrement part of the Register'.  These
6530 phrases refer to specific pieces of hardware on the very early
6531 computer on which the original Lisp was developed.  Besides being
6532 obsolete, the phrases have been completely irrelevant for more than 25
6533 years to anyone thinking about Lisp.  Nonetheless, although a few
6534 brave scholars have begun to use more reasonable names for these
6535 functions, the old terms are still in use.  In particular, since the
6536 terms are used in the Emacs Lisp source code, we will use them in this
6537 introduction.
6539 @node car & cdr, cons, Strange Names, car cdr & cons
6540 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6541 @section @code{car} and @code{cdr}
6543 The @sc{car} of a list is, quite simply, the first item in the list.
6544 Thus the @sc{car} of the list @code{(rose violet daisy buttercup)} is
6545 @code{rose}.
6547 @need 1200
6548 If you are reading this in Info in GNU Emacs, you can see this by
6549 evaluating the following:
6551 @smallexample
6552 (car '(rose violet daisy buttercup))
6553 @end smallexample
6555 @noindent
6556 After evaluating the expression, @code{rose} will appear in the echo
6557 area.
6559 Clearly, a more reasonable name for the @code{car} function would be
6560 @code{first} and this is often suggested.
6562 @code{car} does not remove the first item from the list; it only reports
6563 what it is.  After @code{car} has been applied to a list, the list is
6564 still the same as it was.  In the jargon, @code{car} is
6565 `non-destructive'.  This feature turns out to be important.
6567 The @sc{cdr} of a list is the rest of the list, that is, the
6568 @code{cdr} function returns the part of the list that follows the
6569 first item.  Thus, while the @sc{car} of the list @code{'(rose violet
6570 daisy buttercup)} is @code{rose}, the rest of the list, the value
6571 returned by the @code{cdr} function, is @code{(violet daisy
6572 buttercup)}.
6574 @need 1250
6575 You can see this by evaluating the following in the usual way:
6577 @smallexample
6578 (cdr '(rose violet daisy buttercup))
6579 @end smallexample
6581 @noindent
6582 When you evaluate this, @code{(violet daisy buttercup)} will appear in
6583 the echo area.
6585 Like @code{car}, @code{cdr} does not remove any elements from the
6586 list---it just returns a report of what the second and subsequent
6587 elements are.
6589 Incidentally, in the example, the list of flowers is quoted.  If it were
6590 not, the Lisp interpreter would try to evaluate the list by calling
6591 @code{rose} as a function.  In this example, we do not want to do that.
6593 Clearly, a more reasonable name for @code{cdr} would be @code{rest}.
6595 (There is a lesson here: when you name new functions, consider very
6596 carefully what you are doing, since you may be stuck with the names
6597 for far longer than you expect.  The reason this document perpetuates
6598 these names is that the Emacs Lisp source code uses them, and if I did
6599 not use them, you would have a hard time reading the code; but do,
6600 please, try to avoid using these terms yourself.  The people who come
6601 after you will be grateful to you.)
6603 When @code{car} and @code{cdr} are applied to a list made up of symbols,
6604 such as the list @code{(pine fir oak maple)}, the element of the list
6605 returned by the function @code{car} is the symbol @code{pine} without
6606 any parentheses around it.  @code{pine} is the first element in the
6607 list.  However, the @sc{cdr} of the list is a list itself, @code{(fir
6608 oak maple)}, as you can see by evaluating the following expressions in
6609 the usual way:
6611 @smallexample
6612 @group
6613 (car '(pine fir oak maple))
6615 (cdr '(pine fir oak maple))
6616 @end group
6617 @end smallexample
6619 On the other hand, in a list of lists, the first element is itself a
6620 list.  @code{car} returns this first element as a list.  For example,
6621 the following list contains three sub-lists, a list of carnivores, a
6622 list of herbivores and a list of sea mammals:
6624 @smallexample
6625 @group
6626 (car '((lion tiger cheetah)
6627        (gazelle antelope zebra)
6628        (whale dolphin seal)))
6629 @end group
6630 @end smallexample
6632 @noindent
6633 In this example, the first element or @sc{car} of the list is the list of
6634 carnivores, @code{(lion tiger cheetah)}, and the rest of the list is
6635 @code{((gazelle antelope zebra) (whale dolphin seal))}.
6637 @smallexample
6638 @group
6639 (cdr '((lion tiger cheetah)
6640        (gazelle antelope zebra)
6641        (whale dolphin seal)))
6642 @end group
6643 @end smallexample
6645 It is worth saying again that @code{car} and @code{cdr} are
6646 non-destructive---that is, they do not modify or change lists to which
6647 they are applied.  This is very important for how they are used.
6649 Also, in the first chapter, in the discussion about atoms, I said that
6650 in Lisp, ``certain kinds of atom, such as an array, can be separated
6651 into parts; but the mechanism for doing this is different from the
6652 mechanism for splitting a list.  As far as Lisp is concerned, the
6653 atoms of a list are unsplittable.''  (@xref{Lisp Atoms}.)  The
6654 @code{car} and @code{cdr} functions are used for splitting lists and
6655 are considered fundamental to Lisp.  Since they cannot split or gain
6656 access to the parts of an array, an array is considered an atom.
6657 Conversely, the other fundamental function, @code{cons}, can put
6658 together or construct a list, but not an array.  (Arrays are handled
6659 by array-specific functions.  @xref{Arrays, , Arrays, elisp, The GNU
6660 Emacs Lisp Reference Manual}.)
6662 @node cons, nthcdr, car & cdr, car cdr & cons
6663 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6664 @section @code{cons}
6665 @findex cons, @r{introduced}
6667 The @code{cons} function constructs lists; it is the inverse of
6668 @code{car} and @code{cdr}.  For example, @code{cons} can be used to make
6669 a four element list from the three element list, @code{(fir oak maple)}:
6671 @smallexample
6672 (cons 'pine '(fir oak maple))
6673 @end smallexample
6675 @need 800
6676 @noindent
6677 After evaluating this list, you will see
6679 @smallexample
6680 (pine fir oak maple)
6681 @end smallexample
6683 @noindent
6684 appear in the echo area.  @code{cons} causes the creation of a new
6685 list in which the element is followed by the elements of the original
6686 list.
6688 We often say that `@code{cons} puts a new element at the beginning of
6689 a list; it attaches or pushes elements onto the list', but this
6690 phrasing can be misleading, since @code{cons} does not change an
6691 existing list, but creates a new one.
6693 Like @code{car} and @code{cdr}, @code{cons} is non-destructive.
6695 @menu
6696 * Build a list::
6697 * length::                      How to find the length of a list.
6698 @end menu
6700 @node Build a list, length, cons, cons
6701 @ifnottex
6702 @unnumberedsubsec Build a list
6703 @end ifnottex
6705 @code{cons} must have a list to attach to.@footnote{Actually, you can
6706 @code{cons} an element to an atom to produce a dotted pair.  Dotted
6707 pairs are not discussed here; see @ref{Dotted Pair Notation, , Dotted
6708 Pair Notation, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.}  You
6709 cannot start from absolutely nothing.  If you are building a list, you
6710 need to provide at least an empty list at the beginning.  Here is a
6711 series of @code{cons} expressions that build up a list of flowers.  If
6712 you are reading this in Info in GNU Emacs, you can evaluate each of
6713 the expressions in the usual way; the value is printed in this text
6714 after @samp{@result{}}, which you may read as `evaluates to'.
6716 @smallexample
6717 @group
6718 (cons 'buttercup ())
6719      @result{} (buttercup)
6720 @end group
6722 @group
6723 (cons 'daisy '(buttercup))
6724      @result{} (daisy buttercup)
6725 @end group
6727 @group
6728 (cons 'violet '(daisy buttercup))
6729      @result{} (violet daisy buttercup)
6730 @end group
6732 @group
6733 (cons 'rose '(violet daisy buttercup))
6734      @result{} (rose violet daisy buttercup)
6735 @end group
6736 @end smallexample
6738 @noindent
6739 In the first example, the empty list is shown as @code{()} and a list
6740 made up of @code{buttercup} followed by the empty list is constructed.
6741 As you can see, the empty list is not shown in the list that was
6742 constructed.  All that you see is @code{(buttercup)}.  The empty list is
6743 not counted as an element of a list because there is nothing in an empty
6744 list.  Generally speaking, an empty list is invisible.
6746 The second example, @code{(cons 'daisy '(buttercup))} constructs a new,
6747 two element list by putting @code{daisy} in front of @code{buttercup};
6748 and the third example constructs a three element list by putting
6749 @code{violet} in front of @code{daisy} and @code{buttercup}.
6751 @node length,  , Build a list, cons
6752 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6753 @subsection Find the Length of a List: @code{length}
6754 @findex length
6756 You can find out how many elements there are in a list by using the Lisp
6757 function @code{length}, as in the following examples:
6759 @smallexample
6760 @group
6761 (length '(buttercup))
6762      @result{} 1
6763 @end group
6765 @group
6766 (length '(daisy buttercup))
6767      @result{} 2
6768 @end group
6770 @group
6771 (length (cons 'violet '(daisy buttercup)))
6772      @result{} 3
6773 @end group
6774 @end smallexample
6776 @noindent
6777 In the third example, the @code{cons} function is used to construct a
6778 three element list which is then passed to the @code{length} function as
6779 its argument.
6781 @need 1200
6782 We can also use @code{length} to count the number of elements in an
6783 empty list:
6785 @smallexample
6786 @group
6787 (length ())
6788      @result{} 0
6789 @end group
6790 @end smallexample
6792 @noindent
6793 As you would expect, the number of elements in an empty list is zero.
6795 An interesting experiment is to find out what happens if you try to find
6796 the length of no list at all; that is, if you try to call @code{length}
6797 without giving it an argument, not even an empty list:
6799 @smallexample
6800 (length )
6801 @end smallexample
6803 @need 800
6804 @noindent
6805 What you see, if you evaluate this, is the error message
6807 @smallexample
6808 Wrong number of arguments: #<subr length>, 0
6809 @end smallexample
6811 @noindent
6812 This means that the function receives the wrong number of
6813 arguments, zero, when it expects some other number of arguments.  In
6814 this case, one argument is expected, the argument being a list whose
6815 length the function is measuring.  (Note that @emph{one} list is
6816 @emph{one} argument, even if the list has many elements inside it.)
6818 The part of the error message that says @samp{#<subr length>} is the
6819 name of the function.  This is written with a special notation,
6820 @samp{#<subr}, that indicates that the function @code{length} is one
6821 of the primitive functions written in C rather than in Emacs Lisp.
6822 (@samp{subr} is an abbreviation for `subroutine'.)  @xref{What Is a
6823 Function, , What Is a Function?, elisp , The GNU Emacs Lisp Reference
6824 Manual}, for more about subroutines.
6826 @node nthcdr, nth, cons, car cdr & cons
6827 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6828 @section @code{nthcdr}
6829 @findex nthcdr
6831 The @code{nthcdr} function is associated with the @code{cdr} function.
6832 What it does is take the @sc{cdr} of a list repeatedly.
6834 If you take the @sc{cdr} of the list @code{(pine fir
6835 oak maple)}, you will be returned the list @code{(fir oak maple)}.  If you
6836 repeat this on what was returned, you will be returned the list
6837 @code{(oak maple)}.  (Of course, repeated @sc{cdr}ing on the original
6838 list will just give you the original @sc{cdr} since the function does
6839 not change the list.  You need to evaluate the @sc{cdr} of the
6840 @sc{cdr} and so on.)  If you continue this, eventually you will be
6841 returned an empty list, which in this case, instead of being shown as
6842 @code{()} is shown as @code{nil}.
6844 @need 1200
6845 For review, here is a series of repeated @sc{cdr}s, the text following
6846 the @samp{@result{}} shows what is returned.
6848 @smallexample
6849 @group
6850 (cdr '(pine fir oak maple))
6851      @result{}(fir oak maple)
6852 @end group
6854 @group
6855 (cdr '(fir oak maple))
6856      @result{} (oak maple)
6857 @end group
6859 @group
6860 (cdr '(oak maple))
6861      @result{}(maple)
6862 @end group
6864 @group
6865 (cdr '(maple))
6866      @result{} nil
6867 @end group
6869 @group
6870 (cdr 'nil)
6871      @result{} nil
6872 @end group
6874 @group
6875 (cdr ())
6876      @result{} nil
6877 @end group
6878 @end smallexample
6880 @need 1200
6881 You can also do several @sc{cdr}s without printing the values in
6882 between, like this:
6884 @smallexample
6885 @group
6886 (cdr (cdr '(pine fir oak maple)))
6887      @result{} (oak maple)
6888 @end group
6889 @end smallexample
6891 @noindent
6892 In this example, the Lisp interpreter evaluates the innermost list first.
6893 The innermost list is quoted, so it just passes the list as it is to the
6894 innermost @code{cdr}.  This @code{cdr} passes a list made up of the
6895 second and subsequent elements of the list to the outermost @code{cdr},
6896 which produces a list composed of the third and subsequent elements of
6897 the original list.  In this example, the @code{cdr} function is repeated
6898 and returns a list that consists of the original list without its
6899 first two elements.
6901 The @code{nthcdr} function does the same as repeating the call to
6902 @code{cdr}.  In the following example, the argument 2 is passed to the
6903 function @code{nthcdr}, along with the list, and the value returned is
6904 the list without its first two items, which is exactly the same
6905 as repeating @code{cdr} twice on the list:
6907 @smallexample
6908 @group
6909 (nthcdr 2 '(pine fir oak maple))
6910      @result{} (oak maple)
6911 @end group
6912 @end smallexample
6914 @need 1200
6915 Using the original four element list, we can see what happens when
6916 various numeric arguments are passed to @code{nthcdr}, including 0, 1,
6917 and 5:
6919 @smallexample
6920 @group
6921 ;; @r{Leave the list as it was.}
6922 (nthcdr 0 '(pine fir oak maple))
6923      @result{} (pine fir oak maple)
6924 @end group
6926 @group
6927 ;; @r{Return a copy without the first element.}
6928 (nthcdr 1 '(pine fir oak maple))
6929      @result{} (fir oak maple)
6930 @end group
6932 @group
6933 ;; @r{Return a copy of the list without three elements.}
6934 (nthcdr 3 '(pine fir oak maple))
6935      @result{} (maple)
6936 @end group
6938 @group
6939 ;; @r{Return a copy lacking all four elements.}
6940 (nthcdr 4 '(pine fir oak maple))
6941      @result{} nil
6942 @end group
6944 @group
6945 ;; @r{Return a copy lacking all elements.}
6946 (nthcdr 5 '(pine fir oak maple))
6947      @result{} nil
6948 @end group
6949 @end smallexample
6951 @node nth, setcar, nthcdr, car cdr & cons
6952 @comment  node-name,  next,  previous,  up
6953 @section @code{nth}
6954 @findex nth
6956 The @code{nthcdr} function takes the @sc{cdr} of a list repeatedly.
6957 The @code{nth} function takes the @sc{car} of the result returned by
6958 @code{nthcdr}.  It returns the Nth element of the list.
6960 @need 1500
6961 Thus, if it were not defined in C for speed, the definition of
6962 @code{nth} would be:
6964 @smallexample
6965 @group
6966 (defun nth (n list)
6967   "Returns the Nth element of LIST.
6968 N counts from zero.  If LIST is not that long, nil is returned."
6969   (car (nthcdr n list)))
6970 @end group
6971 @end smallexample
6973 @noindent
6974 (Originally, @code{nth} was defined in Emacs Lisp in @file{subr.el},
6975 but its definition was redone in C in the 1980s.)
6977 The @code{nth} function returns a single element of a list.
6978 This can be very convenient.
6980 Note that the elements are numbered from zero, not one.  That is to
6981 say, the first element of a list, its @sc{car} is the zeroth element.
6982 This is called `zero-based' counting and often bothers people who
6983 are accustomed to the first element in a list being number one, which
6984 is `one-based'.
6986 @need 1250
6987 For example:
6989 @smallexample
6990 @group
6991 (nth 0 '("one" "two" "three"))
6992     @result{} "one"
6994 (nth 1 '("one" "two" "three"))
6995     @result{} "two"
6996 @end group
6997 @end smallexample
6999 It is worth mentioning that @code{nth}, like @code{nthcdr} and
7000 @code{cdr}, does not change the original list---the function is
7001 non-destructive.  This is in sharp contrast to the @code{setcar} and
7002 @code{setcdr} functions.
7004 @node setcar, setcdr, nth, car cdr & cons
7005 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7006 @section @code{setcar}
7007 @findex setcar
7009 As you might guess from their names, the @code{setcar} and @code{setcdr}
7010 functions set the @sc{car} or the @sc{cdr} of a list to a new value.
7011 They actually change the original list, unlike @code{car} and @code{cdr}
7012 which leave the original list as it was.  One way to find out how this
7013 works is to experiment.  We will start with the @code{setcar} function.
7015 @need 1200
7016 First, we can make a list and then set the value of a variable to the
7017 list, using the @code{setq} function.  Here is a list of animals:
7019 @smallexample
7020 (setq animals '(antelope giraffe lion tiger))
7021 @end smallexample
7023 @noindent
7024 If you are reading this in Info inside of GNU Emacs, you can evaluate
7025 this expression in the usual fashion, by positioning the cursor after
7026 the expression and typing @kbd{C-x C-e}.  (I'm doing this right here as
7027 I write this.  This is one of the advantages of having the interpreter
7028 built into the computing environment.)
7030 @need 1200
7031 When we evaluate the variable @code{animals}, we see that it is bound to
7032 the list @code{(antelope giraffe lion tiger)}:
7034 @smallexample
7035 @group
7036 animals
7037      @result{} (antelope giraffe lion tiger)
7038 @end group
7039 @end smallexample
7041 @noindent
7042 Put another way, the variable @code{animals} points to the list
7043 @code{(antelope giraffe lion tiger)}.
7045 Next, evaluate the function @code{setcar} while passing it two
7046 arguments, the variable @code{animals} and the quoted symbol
7047 @code{hippopotamus}; this is done by writing the three element list
7048 @code{(setcar animals 'hippopotamus)} and then evaluating it in the
7049 usual fashion:
7051 @smallexample
7052 (setcar animals 'hippopotamus)
7053 @end smallexample
7055 @need 1200
7056 @noindent
7057 After evaluating this expression, evaluate the variable @code{animals}
7058 again.  You will see that the list of animals has changed:
7060 @smallexample
7061 @group
7062 animals
7063      @result{} (hippopotamus giraffe lion tiger)
7064 @end group
7065 @end smallexample
7067 @noindent
7068 The first element on the list, @code{antelope} is replaced by
7069 @code{hippopotamus}.
7071 So we can see that @code{setcar} did not add a new element to the list
7072 as @code{cons} would have; it replaced @code{giraffe} with
7073 @code{hippopotamus}; it @emph{changed} the list.
7075 @node setcdr, cons Exercise, setcar, car cdr & cons
7076 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7077 @section @code{setcdr}
7078 @findex setcdr
7080 The @code{setcdr} function is similar to the @code{setcar} function,
7081 except that the function replaces the second and subsequent elements of
7082 a list rather than the first element.
7084 @need 1200
7085 To see how this works, set the value of the variable to a list of
7086 domesticated animals by evaluating the following expression:
7088 @smallexample
7089 (setq domesticated-animals '(horse cow sheep goat))
7090 @end smallexample
7092 @need 1200
7093 @noindent
7094 If you now evaluate the list, you will be returned the list
7095 @code{(horse cow sheep goat)}:
7097 @smallexample
7098 @group
7099 domesticated-animals
7100      @result{} (horse cow sheep goat)
7101 @end group
7102 @end smallexample
7104 @need 1200
7105 Next, evaluate @code{setcdr} with two arguments, the name of the
7106 variable which has a list as its value, and the list to which the
7107 @sc{cdr} of the first list will be set;
7109 @smallexample
7110 (setcdr domesticated-animals '(cat dog))
7111 @end smallexample
7113 @noindent
7114 If you evaluate this expression, the list @code{(cat dog)} will appear
7115 in the echo area.  This is the value returned by the function.  The
7116 result we are interested in is the ``side effect'', which we can see by
7117 evaluating the variable @code{domesticated-animals}:
7119 @smallexample
7120 @group
7121 domesticated-animals
7122      @result{} (horse cat dog)
7123 @end group
7124 @end smallexample
7126 @noindent
7127 Indeed, the list is changed from @code{(horse cow sheep goat)} to
7128 @code{(horse cat dog)}.  The @sc{cdr} of the list is changed from
7129 @code{(cow sheep goat)} to @code{(cat dog)}.
7131 @node cons Exercise,  , setcdr, car cdr & cons
7132 @section Exercise
7134 Construct a list of four birds by evaluating several expressions with
7135 @code{cons}.  Find out what happens when you @code{cons} a list onto
7136 itself.  Replace the first element of the list of four birds with a
7137 fish.  Replace the rest of that list with a list of other fish.
7139 @node Cutting & Storing Text, List Implementation, car cdr & cons, Top
7140 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7141 @chapter Cutting and Storing Text
7142 @cindex Cutting and storing text
7143 @cindex Storing and cutting text
7144 @cindex Killing text
7145 @cindex Clipping text
7146 @cindex Erasing text
7147 @cindex Deleting text
7149 Whenever you cut or clip text out of a buffer with a `kill' command in
7150 GNU Emacs, it is stored in a list and you can bring it back with a
7151 `yank' command.
7153 (The use of the word `kill' in Emacs for processes which specifically
7154 @emph{do not} destroy the values of the entities is an unfortunate
7155 historical accident.  A much more appropriate word would be `clip' since
7156 that is what the kill commands do; they clip text out of a buffer and
7157 put it into storage from which it can be brought back.  I have often
7158 been tempted to replace globally all occurrences of `kill' in the Emacs
7159 sources with `clip' and all occurrences of `killed' with `clipped'.)
7161 @menu
7162 * Storing Text::                Text is stored in a list.
7163 * zap-to-char::                 Cutting out text up to a character.
7164 * kill-region::                 Cutting text out of a region.
7165 * Digression into C::           Minor note on C programming language macros.
7166 * defvar::                      How to give a variable an initial value.
7167 * copy-region-as-kill::         A definition for copying text.
7168 * cons & search-fwd Review::
7169 * search Exercises::
7170 @end menu
7172 @node Storing Text, zap-to-char, Cutting & Storing Text, Cutting & Storing Text
7173 @ifnottex
7174 @unnumberedsec Storing Text in a List
7175 @end ifnottex
7177 When text is cut out of a buffer, it is stored on a list.  Successive
7178 pieces of text are stored on the list successively, so the list might
7179 look like this:
7181 @smallexample
7182 ("a piece of text" "previous piece")
7183 @end smallexample
7185 @need 1200
7186 @noindent
7187 The function @code{cons} can be used to to create a new list from a
7188 piece of text (an `atom', to use the jargon) and an existing list,
7189 like this:
7191 @smallexample
7192 @group
7193 (cons "another piece"
7194       '("a piece of text" "previous piece"))
7195 @end group
7196 @end smallexample
7198 @need 1200
7199 @noindent
7200 If you evaluate this expression, a list of three elements will appear in
7201 the echo area:
7203 @smallexample
7204 ("another piece" "a piece of text" "previous piece")
7205 @end smallexample
7207 With the @code{car} and @code{nthcdr} functions, you can retrieve
7208 whichever piece of text you want.  For example, in the following code,
7209 @code{nthcdr 1 @dots{}} returns the list with the first item removed;
7210 and the @code{car} returns the first element of that remainder---the
7211 second element of the original list:
7213 @smallexample
7214 @group
7215 (car (nthcdr 1 '("another piece"
7216                  "a piece of text"
7217                  "previous piece")))
7218      @result{} "a piece of text"
7219 @end group
7220 @end smallexample
7222 The actual functions in Emacs are more complex than this, of course.
7223 The code for cutting and retrieving text has to be written so that
7224 Emacs can figure out which element in the list you want---the first,
7225 second, third, or whatever.  In addition, when you get to the end of
7226 the list, Emacs should give you the first element of the list, rather
7227 than nothing at all.
7229 The list that holds the pieces of text is called the @dfn{kill ring}.
7230 This chapter leads up to a description of the kill ring and how it is
7231 used by first tracing how the @code{zap-to-char} function works.  This
7232 function uses (or `calls') a function that invokes a function that
7233 manipulates the kill ring.  Thus, before reaching the mountains, we
7234 climb the foothills.
7236 A subsequent chapter describes how text that is cut from the buffer is
7237 retrieved.  @xref{Yanking, , Yanking Text Back}.
7239 @node zap-to-char, kill-region, Storing Text, Cutting & Storing Text
7240 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7241 @section @code{zap-to-char}
7242 @findex zap-to-char
7244 The @code{zap-to-char} function barely changed between GNU Emacs
7245 version 19 and GNU Emacs version 21.  However, @code{zap-to-char}
7246 calls another function, @code{kill-region}, which enjoyed a major rewrite
7247 on the way to version 21.
7249 The @code{kill-region} function in Emacs 19 is complex, but does not
7250 use code that is important at this time.  We will skip it.
7252 The @code{kill-region} function in Emacs 21 is easier to read than the
7253 same function in Emacs 19 and introduces a very important concept,
7254 that of error handling.  We will walk through the function.
7256 But first, let us look at the interactive @code{zap-to-char} function.
7258 @menu
7259 * Complete zap-to-char::        The complete implementation.
7260 * zap-to-char interactive::     A three part interactive expression.
7261 * zap-to-char body::            A short overview.
7262 * search-forward::              How to search for a string.
7263 * progn::                       The @code{progn} special form.
7264 * Summing up zap-to-char::      Using @code{point} and @code{search-forward}.
7265 @end menu
7267 @node Complete zap-to-char, zap-to-char interactive, zap-to-char, zap-to-char
7268 @ifnottex
7269 @unnumberedsubsec The Complete @code{zap-to-char} Implementation
7270 @end ifnottex
7272 The GNU Emacs version 19 and version 21 implementations of the
7273 @code{zap-to-char} function are nearly identical in form, and they
7274 work alike.  The function removes the text in the region between the
7275 location of the cursor (i.e., of point) up to and including the next
7276 occurrence of a specified character.  The text that @code{zap-to-char}
7277 removes is put in the kill ring; and it can be retrieved from the kill
7278 ring by typing @kbd{C-y} (@code{yank}).  If the command is given an
7279 argument, it removes text through that number of occurrences.  Thus,
7280 if the cursor were at the beginning of this sentence and the character
7281 were @samp{s}, @samp{Thus} would be removed.  If the argument were
7282 two, @samp{Thus, if the curs} would be removed, up to and including
7283 the @samp{s} in @samp{cursor}.
7285 If the specified character is not found, @code{zap-to-char} will say
7286 ``Search failed'', tell you the character you typed, and not remove
7287 any text.
7289 In order to determine how much text to remove, @code{zap-to-char} uses
7290 a search function.  Searches are used extensively in code that
7291 manipulates text, and we will focus attention on them as well as on the
7292 deletion command.
7294 @need 800
7295 Here is the complete text of the version 19 implementation of the function:
7297 @c v 19
7298 @smallexample
7299 @group
7300 (defun zap-to-char (arg char)  ; version 19 implementation
7301   "Kill up to and including ARG'th occurrence of CHAR.
7302 Goes backward if ARG is negative; error if CHAR not found."
7303   (interactive "*p\ncZap to char: ")
7304   (kill-region (point)
7305                (progn
7306                  (search-forward
7307                   (char-to-string char) nil nil arg)
7308                  (point))))
7309 @end group
7310 @end smallexample
7312 @node zap-to-char interactive, zap-to-char body, Complete zap-to-char, zap-to-char
7313 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7314 @subsection The @code{interactive} Expression
7316 @need 800
7317 The interactive expression in the @code{zap-to-char} command looks like
7318 this:
7320 @smallexample
7321 (interactive "*p\ncZap to char: ")
7322 @end smallexample
7324 The part within quotation marks, @code{"*p\ncZap to char:@: "}, specifies
7325 three different things.  First, and most simply, the asterisk, @samp{*},
7326 causes an error to be signalled if the buffer is read-only.  This means that
7327 if you try @code{zap-to-char} in a read-only buffer you will not be able to
7328 remove text, and you will receive a message that says ``Buffer is
7329 read-only''; your terminal may beep at you as well.
7331 The version 21 implementation does not have the asterisk, @samp{*}.  The
7332 function works the same as in version 19: in both cases, it cannot
7333 remove text from a read-only buffer but the function does copy the
7334 text that would have been removed to the kill ring.  Also, in both
7335 cases, you see an error message.
7337 However, the version 19 implementation copies text from a read-only
7338 buffer only because of a mistake in the implementation of
7339 @code{interactive}.  According to the documentation for
7340 @code{interactive}, the asterisk, @samp{*}, should prevent the
7341 @code{zap-to-char} function from doing anything at all when the buffer
7342 is read only.  The function should not copy the text to the kill ring.
7343 It is a bug that it does.
7345 In version 21, @code{interactive} is implemented correctly.  So the
7346 asterisk, @samp{*}, had to be removed from the interactive
7347 specification.  If you insert an @samp{*} and evaluate the function
7348 definition, then the next time you run the @code{zap-to-char} function
7349 on a read-only buffer, you will not copy any text.
7351 That change aside, and a change to the documentation, the two versions
7352 of the  @code{zap-to-char} function are identical.
7354 Let us continue with the interactive specification.
7356 The second part of @code{"*p\ncZap to char:@: "} is the @samp{p}.
7357 This part is separated from the next part by a newline, @samp{\n}.
7358 The @samp{p} means that the first argument to the function will be
7359 passed the value of a `processed prefix'.  The prefix argument is
7360 passed by typing @kbd{C-u} and a number, or @kbd{M-} and a number.  If
7361 the function is called interactively without a prefix, 1 is passed to
7362 this argument.
7364 The third part of @code{"*p\ncZap to char:@: "} is @samp{cZap to char:@:
7365 }.  In this part, the lower case @samp{c} indicates that
7366 @code{interactive} expects a prompt and that the argument will be a
7367 character.  The prompt follows the @samp{c} and is the string @samp{Zap
7368 to char:@: } (with a space after the colon to make it look good).
7370 What all this does is prepare the arguments to @code{zap-to-char} so they
7371 are of the right type, and give the user a prompt.
7373 @node zap-to-char body, search-forward, zap-to-char interactive, zap-to-char
7374 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7375 @subsection The Body of @code{zap-to-char}
7377 The body of the @code{zap-to-char} function contains the code that
7378 kills (that is, removes) the text in the region from the current
7379 position of the cursor up to and including the specified character.
7380 The first part of the code looks like this:
7382 @smallexample
7383 (kill-region (point) @dots{}
7384 @end smallexample
7386 @noindent
7387 @code{(point)} is the current position of the cursor.
7389 The next part of the code is an expression using @code{progn}.  The body
7390 of the @code{progn} consists of calls to @code{search-forward} and
7391 @code{point}.
7393 It is easier to understand how @code{progn} works after learning about
7394 @code{search-forward}, so we will look at @code{search-forward} and
7395 then at @code{progn}.
7397 @node search-forward, progn, zap-to-char body, zap-to-char
7398 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7399 @subsection The @code{search-forward} Function
7400 @findex search-forward
7402 The @code{search-forward} function is used to locate the
7403 zapped-for-character in @code{zap-to-char}.  If the search is
7404 successful, @code{search-forward} leaves point immediately after the
7405 last character in the target string.  (In @code{zap-to-char}, the
7406 target string is just one character long.)  If the search is
7407 backwards, @code{search-forward} leaves point just before the first
7408 character in the target.  Also, @code{search-forward} returns @code{t}
7409 for true.  (Moving point is therefore a `side effect'.)
7411 @need 1250
7412 In @code{zap-to-char}, the @code{search-forward} function looks like this:
7414 @smallexample
7415 (search-forward (char-to-string char) nil nil arg)
7416 @end smallexample
7418 The @code{search-forward} function takes four arguments:
7420 @enumerate
7421 @item
7422 The first argument is the target, what is searched for.  This must be a
7423 string, such as @samp{"z"}.
7425 As it happens, the argument passed to @code{zap-to-char} is a single
7426 character.  Because of the way computers are built, the Lisp
7427 interpreter may treat a single character as being different from a
7428 string of characters.  Inside the computer, a single character has a
7429 different electronic format than a string of one character.  (A single
7430 character can often be recorded in the computer using exactly one
7431 byte; but a string may be longer, and the computer needs to be ready
7432 for this.)  Since the @code{search-forward} function searches for a
7433 string, the character that the @code{zap-to-char} function receives as
7434 its argument must be converted inside the computer from one format to
7435 the other; otherwise the @code{search-forward} function will fail.
7436 The @code{char-to-string} function is used to make this conversion.
7438 @item
7439 The second argument bounds the search; it is specified as a position in
7440 the buffer.  In this case, the search can go to the end of the buffer,
7441 so no bound is set and the second argument is @code{nil}.
7443 @item
7444 The third argument tells the function what it should do if the search
7445 fails---it can signal an error (and print a message) or it can return
7446 @code{nil}.  A @code{nil} as the third argument causes the function to
7447 signal an error when the search fails.
7449 @item
7450 The fourth argument to @code{search-forward} is the repeat count---how
7451 many occurrences of the string to look for.  This argument is optional
7452 and if the function is called without a repeat count, this argument is
7453 passed the value 1.  If this argument is negative, the search goes
7454 backwards.
7455 @end enumerate
7457 @need 800
7458 In template form, a @code{search-forward} expression looks like this:
7460 @smallexample
7461 @group
7462 (search-forward "@var{target-string}"
7463                 @var{limit-of-search}
7464                 @var{what-to-do-if-search-fails}
7465                 @var{repeat-count})
7466 @end group
7467 @end smallexample
7469 We will look at @code{progn} next.
7471 @node progn, Summing up zap-to-char, search-forward, zap-to-char
7472 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7473 @subsection The @code{progn} Special Form
7474 @findex progn
7476 @code{progn} is a special form that causes each of its arguments to be
7477 evaluated in sequence and then returns the value of the last one.  The
7478 preceding expressions are evaluated only for the side effects they
7479 perform.  The values produced by them are discarded.
7481 @need 800
7482 The template for a @code{progn} expression is very simple:
7484 @smallexample
7485 @group
7486 (progn
7487   @var{body}@dots{})
7488 @end group
7489 @end smallexample
7491 In @code{zap-to-char}, the @code{progn} expression has to do two things:
7492 put point in exactly the right position; and return the location of
7493 point so that @code{kill-region} will know how far to kill to.
7495 The first argument to the @code{progn} is @code{search-forward}.  When
7496 @code{search-forward} finds the string, the function leaves point
7497 immediately after the last character in the target string.  (In this
7498 case the target string is just one character long.)  If the search is
7499 backwards, @code{search-forward} leaves point just before the first
7500 character in the target.  The movement of point is a side effect.
7502 The second and last argument to @code{progn} is the expression
7503 @code{(point)}.  This expression returns the value of point, which in
7504 this case will be the location to which it has been moved by
7505 @code{search-forward}.  This value is returned by the @code{progn}
7506 expression and is passed to @code{kill-region} as @code{kill-region}'s
7507 second argument.
7509 @node Summing up zap-to-char,  , progn, zap-to-char
7510 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7511 @subsection Summing up @code{zap-to-char}
7513 Now that we have seen how @code{search-forward} and @code{progn} work,
7514 we can see how the @code{zap-to-char} function works as a whole.
7516 The first argument to @code{kill-region} is the position of the cursor
7517 when the @code{zap-to-char} command is given---the value of point at
7518 that time.  Within the @code{progn}, the search function then moves
7519 point to just after the zapped-to-character and @code{point} returns the
7520 value of this location.  The @code{kill-region} function puts together
7521 these two values of point, the first one as the beginning of the region
7522 and the second one as the end of the region, and removes the region.
7524 The @code{progn} special form is necessary because the @code{kill-region}
7525 command takes two arguments; and it would fail if @code{search-forward}
7526 and @code{point} expressions were  written in sequence as two
7527 additional arguments.  The @code{progn} expression is a single argument
7528 to @code{kill-region} and returns the one value that @code{kill-region}
7529 needs for its second argument.
7531 @node kill-region, Digression into C, zap-to-char, Cutting & Storing Text
7532 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7533 @section @code{kill-region}
7534 @findex kill-region
7536 The @code{zap-to-char} function uses the @code{kill-region} function.
7537 This function clips text from a region and copies that text to
7538 the kill ring, from which it may be retrieved.
7540 The Emacs 21 version of that function uses @code{condition-case} and
7541 @code{copy-region-as-kill}, both of which we will explain.
7542 @code{condition-case} is an important special form.
7544 In essence, the @code{kill-region} function calls
7545 @code{condition-case}, which takes three arguments.  In this function,
7546 the first argument does nothing.  The second argument contains the
7547 code that does the work when all goes well.  The third argument
7548 contains the code that is called in the event of an error.
7550 @menu
7551 * Complete kill-region::        The function definition.
7552 * condition-case::              Dealing with a problem.
7553 * delete-and-extract-region::   Doing the work.
7554 @end menu
7556 @node Complete kill-region, condition-case, kill-region, kill-region
7557 @ifnottex
7558 @unnumberedsubsec The Complete @code{kill-region} Definition
7559 @end ifnottex
7561 @need 1200
7562 We will go through the @code{condition-case} code in a moment.  First,
7563 let us look at the complete definition of @code{kill-region}, with
7564 comments added:
7566 @c v 21
7567 @smallexample
7568 @group
7569 (defun kill-region (beg end)
7570   "Kill between point and mark.
7571 The text is deleted but saved in the kill ring."
7572   (interactive "r")
7573 @end group
7575 @group
7576   ;; 1. `condition-case' takes three arguments.
7577   ;;    If the first argument is nil, as it is here,
7578   ;;    information about the error signal is not
7579   ;;    stored for use by another function.
7580   (condition-case nil
7581 @end group
7583 @group
7584       ;; 2. The second argument to `condition-case'
7585       ;;    tells the Lisp interpreter what to do when all goes well.
7586 @end group
7588 @group
7589       ;;    The `delete-and-extract-region' function usually does the
7590       ;;    work.  If the beginning and ending of the region are both
7591       ;;    the same, then the variable `string' will be empty, or nil
7592       (let ((string (delete-and-extract-region beg end)))
7593 @end group
7595 @group
7596         ;; `when' is an `if' clause that cannot take an `else-part'.
7597         ;; Emacs normally sets the value of `last-command' to the
7598         ;; previous command.
7599 @end group
7600 @group
7601         ;; `kill-append' concatenates the new string and the old.
7602         ;; `kill-new' inserts text into a new item in the kill ring.
7603         (when string
7604           (if (eq last-command 'kill-region)
7605               ;; if true, prepend string
7606               (kill-append string (< end beg))
7607             (kill-new string)))
7608         (setq this-command 'kill-region))
7609 @end group
7611 @group
7612     ;; 3. The third argument to `condition-case' tells the interpreter
7613     ;;    what to do with an error.
7614 @end group
7615 @group
7616     ;;    The third argument has a conditions part and a body part.
7617     ;;    If the conditions are met (in this case,
7618     ;;             if text or buffer is read-only)
7619     ;;    then the body is executed.
7620 @end group
7621 @group
7622     ((buffer-read-only text-read-only) ;; this is the if-part
7623      ;; then...
7624      (copy-region-as-kill beg end)
7625 @end group
7626 @group
7627      (if kill-read-only-ok            ;; usually this variable is nil
7628          (message "Read only text copied to kill ring")
7629        ;; or else, signal an error if the buffer is read-only;
7630        (barf-if-buffer-read-only)
7631        ;; and, in any case, signal that the text is read-only.
7632        (signal 'text-read-only (list (current-buffer)))))))
7633 @end group
7634 @end smallexample
7636 @node condition-case, delete-and-extract-region, Complete kill-region, kill-region
7637 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7638 @subsection @code{condition-case}
7639 @findex condition-case
7641 As we have seen earlier (@pxref{Making Errors, , Generate an Error
7642 Message}), when the Emacs Lisp interpreter has trouble evaluating an
7643 expression, it provides you with help; in the jargon, this is called
7644 ``signaling an error''.  Usually, the computer stops the program and
7645 shows you a message.
7647 However, some programs undertake complicated actions.  They should not
7648 simply stop on an error.  In the @code{kill-region} function, the most
7649 likely error is that you will try to kill text that is read-only and
7650 cannot be removed.  So the @code{kill-region} function contains code
7651 to handle this circumstance.  This code, which makes up the body of
7652 the @code{kill-region} function, is inside of a @code{condition-case}
7653 special form.
7655 @need 800
7656 The template for @code{condition-case} looks like this:
7658 @smallexample
7659 @group
7660 (condition-case
7661   @var{var}
7662   @var{bodyform}
7663   @var{error-handler}@dots{})
7664 @end group
7665 @end smallexample
7667 The second argument, @var{bodyform}, is straightforward.  The
7668 @code{condition-case} special form causes the Lisp interpreter to
7669 evaluate the code in @var{bodyform}.  If no error occurs, the special
7670 form returns the code's value and produces the side-effects, if any.
7672 In short, the @var{bodyform} part of a @code{condition-case}
7673 expression determines what should happen when everything works
7674 correctly.
7676 However, if an error occurs, among its other actions, the function
7677 generating the error signal will define one or more error condition
7678 names.
7680 An error handler is the third argument to @code{condition case}.
7681 An error handler has two parts, a @var{condition-name} and a
7682 @var{body}.  If the @var{condition-name} part of an error handler
7683 matches a condition name generated by an error, then the @var{body}
7684 part of the error handler is run.
7686 As you will expect, the @var{condition-name} part of an error handler
7687 may be either a single condition name or a list of condition names.
7689 Also, a complete @code{condition-case} expression may contain more
7690 than one error handler.  When an error occurs, the first applicable
7691 handler is run.
7693 Lastly, the first argument to the @code{condition-case} expression,
7694 the @var{var} argument, is sometimes bound to a variable that
7695 contains information about the error.  However, if that argument is
7696 nil, as is the case in @code{kill-region}, that information is
7697 discarded.
7699 @need 1200
7700 In brief, in the @code{kill-region} function, the code
7701 @code{condition-case} works like this:
7703 @smallexample
7704 @group
7705 @var{If no errors}, @var{run only this code}
7706     @var{but}, @var{if errors}, @var{run this other code}.
7707 @end group
7708 @end smallexample
7710 @node delete-and-extract-region,  , condition-case, kill-region
7711 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7712 @subsection @code{delete-and-extract-region}
7713 @findex delete-and-extract-region
7715 A @code{condition-case} expression has two parts, a part that is
7716 evaluated in the expectation that all will go well, but which may
7717 generate an error; and a part that is evaluated when there is an
7718 error.
7720 First, let us look at the code in @code{kill-region} that is run in
7721 the expectation that all goes well.  This is the core of the function.
7722 The code looks like this:
7724 @smallexample
7725 @group
7726 (let ((string (delete-and-extract-region beg end)))
7727   (when string
7728     (if (eq last-command 'kill-region)
7729         (kill-append string (< end beg))
7730       (kill-new string)))
7731   (setq this-command 'kill-region))
7732 @end group
7733 @end smallexample
7735 It looks complicated because we have the new functions
7736 @code{delete-and-extract-region}, @code{kill-append}, and
7737 @code{kill-new} as well as the new variables,
7738 @code{last-command} and @code{this-command}.
7740 The @code{delete-and-extract-region} function is straightforward.  It
7741 is a built-in function that deletes the text in a region (a side
7742 effect) and also returns that text.  This is the function that
7743 actually removes the text.  (And if it cannot do that, it signals the
7744 error.)
7746 In this @code{let} expression, the text that
7747 @code{delete-and-extract-region} returns is placed in the local
7748 variable called @samp{string}.  This is the text that is removed from
7749 the buffer.  (To be more precise, the variable is set to point to the
7750 address of the extracted text; to say it is `placed in' the variable
7751 is simply a shorthand.)
7753 If the variable @samp{string} does point to text, that text is added
7754 to the kill ring.  The variable will have a @code{nil} value if no
7755 text was removed.
7757 The code uses @code{when} to determine whether the variable
7758 @samp{string} points to text.  A @code{when} statement is simply a
7759 programmers' convenience.  A @code{when} statement is an @code{if}
7760 statement without the possibility of an else clause.  In your mind, you
7761 can replace @code{when} with @code{if} and understand what goes on.
7762 That is what the Lisp interpreter does.
7764 @cindex Macro, lisp
7765 @cindex Lisp macro
7766 Technically speaking, @code{when} is a Lisp macro.  A Lisp @dfn{macro}
7767 enables you to define new control constructs and other language
7768 features.  It tells the interpreter how to compute another Lisp
7769 expression which will in turn compute the value.  In this case, the
7770 `other expression' is an @code{if} expression.  For more about Lisp
7771 macros, see @ref{Macros, , Macros, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
7772 Manual}.  The C programming language also provides macros.  These are
7773 different, but also useful.  We will briefly look at C macros in
7774 @ref{Digression into C}.
7776 @need 1200
7777 If the string has content, then another conditional expression is
7778 executed.  This is an @code{if} with both a then-part and an else-part.
7780 @smallexample
7781 @group
7782 (if (eq last-command 'kill-region)
7783     (kill-append string (< end beg))
7784   (kill-new string)))
7785 @end group
7786 @end smallexample
7788 The then-part is evaluated if the previous command was another call to
7789 @code{kill-region}; if not, the else-part is evaluated.
7791 @code{last-command} is a variable that comes with Emacs that we have
7792 not seen before.  Normally, whenever a function is executed, Emacs
7793 sets the value of @code{last-command} to the previous command.
7795 @need 1200
7796 In this segment of the definition, the @code{if} expression checks
7797 whether the previous command was @code{kill-region}.  If it was,
7799 @smallexample
7800 (kill-append string (< end beg))
7801 @end smallexample
7803 @noindent
7804 concatenates a copy of the newly clipped text to the just previously
7805 clipped text in the kill ring.  (If the @w{@code{(< end beg))}}
7806 expression is true, @code{kill-append} prepends the string to the just
7807 previously clipped text.  For a detailed discussion, see
7808 @ref{kill-append function, , The @code{kill-append} function}.)
7810 If you then yank back the text, i.e., `paste' it, you get both
7811 pieces of text at once.  That way, if you delete two words in a row,
7812 and then yank them back, you get both words, in their proper order,
7813 with one yank.  (The @w{@code{(< end beg))}} expression makes sure the
7814 order is correct.)
7816 On the other hand, if the previous command is not @code{kill-region},
7817 then the @code{kill-new} function is called, which adds the text to
7818 the kill ring as the latest item, and sets the
7819 @code{kill-ring-yank-pointer} variable to point to it.
7821 @node Digression into C, defvar, kill-region, Cutting & Storing Text
7822 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7823 @section Digression into C
7824 @findex delete-and-extract-region
7825 @cindex C, a digression into
7826 @cindex Digression into C
7828 The @code{zap-to-char} command uses the
7829 @code{delete-and-extract-region} function, which in turn uses two
7830 other functions, @code{copy-region-as-kill} and
7831 @code{del_range_1}.  The @code{copy-region-as-kill} function will be
7832 described in a following section; it puts a copy of the region in the
7833 kill ring so it can be yanked back.  (@xref{copy-region-as-kill, ,
7834 @code{copy-region-as-kill}}.)
7836 The @code{delete-and-extract-region} function removes the contents of
7837 a region and you cannot get them back.
7839 Unlike the other code discussed here, @code{delete-and-extract-region}
7840 is not written in Emacs Lisp; it is written in C and is one of the
7841 primitives of the GNU Emacs system.  Since it is very simple, I will
7842 digress briefly from Lisp and describe it here.
7844 @need 1500
7845 Like many of the other Emacs primitives,
7846 @code{delete-and-extract-region} is written as an instance of a C
7847 macro, a macro being a template for code.  The complete macro looks
7848 like this:
7850 @c /usr/local/src/emacs/src/editfns.c
7851 @smallexample
7852 @group
7853 DEFUN ("delete-and-extract-region", Fdelete_and_extract_region,
7854        Sdelete_and_extract_region, 2, 2, 0,
7855   "Delete the text between START and END and return it.")
7856   (start, end)
7857      Lisp_Object start, end;
7859   validate_region (&start, &end);
7860   return del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
7862 @end group
7863 @end smallexample
7865 Without going into the details of the macro writing process, let me
7866 point out that this macro starts with the word @code{DEFUN}.  The word
7867 @code{DEFUN} was chosen since the code serves the same purpose as
7868 @code{defun} does in Lisp.  The word @code{DEFUN} is followed by seven
7869 parts inside of parentheses:
7871 @itemize @bullet
7872 @item
7873 The first part is the name given to the function in Lisp,
7874 @code{delete-and-extract-region}.
7876 @item
7877 The second part is the name of the function in C,
7878 @code{Fdelete_and_extract_region}.  By convention, it starts with
7879 @samp{F}.  Since C does not use hyphens in names, underscores are used
7880 instead.
7882 @item
7883 The third part is the name for the C constant structure that records
7884 information on this function for internal use.  It is the name of the
7885 function in C but begins with an @samp{S} instead of an @samp{F}.
7887 @item
7888 The fourth and fifth parts specify the minimum and maximum number of
7889 arguments the function can have.  This function demands exactly 2
7890 arguments.
7892 @item
7893 The sixth part is nearly like the argument that follows the
7894 @code{interactive} declaration in a function written in Lisp: a letter
7895 followed, perhaps, by a prompt.  The only difference from the Lisp is
7896 when the macro is called with no arguments.  Then you write a @code{0}
7897 (which is a `null string'), as in this macro.
7899 If you were to specify arguments, you would place them between
7900 quotation marks.  The C macro for @code{goto-char} includes
7901 @code{"NGoto char: "} in this position to indicate that the function
7902 expects a raw prefix, in this case, a numerical location in a buffer,
7903 and provides a prompt.
7905 @item
7906 The seventh part is a documentation string, just like the one for a
7907 function written in Emacs Lisp, except that every newline must be
7908 written explicitly as @samp{\n} followed by a backslash and carriage
7909 return.
7911 @need 1000
7912 Thus, the first two lines of documentation for  @code{goto-char} are
7913 written like this:
7915 @smallexample
7916 @group
7917   "Set point to POSITION, a number or marker.\n\
7918 Beginning of buffer is position (point-min), end is (point-max).
7919 @end group
7920 @end smallexample
7921 @end itemize
7923 @need 1200
7924 In a C macro, the formal parameters come next, with a statement of
7925 what kind of object they are, followed by what might be called the `body'
7926 of the macro.  For @code{delete-and-extract-region} the `body'
7927 consists of the following two lines:
7929 @smallexample
7930 @group
7931 validate_region (&start, &end);
7932 return del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
7933 @end group
7934 @end smallexample
7936 The first function, @code{validate_region} checks whether the values
7937 passed as the beginning and end of the region are the proper type and
7938 are within range.  The second function, @code{del_range_1}, actually
7939 deletes the text.
7941 @code{del_range_1} is a complex function we will not look into.  It
7942 updates the buffer and does other things.
7944 However, it is worth looking at the two arguments passed to
7945 @code{del_range}.  These are @w{@code{XINT (start)}} and @w{@code{XINT
7946 (end)}}.
7948 As far as the C language is concerned, @code{start} and @code{end} are
7949 two integers that mark the beginning and end of the region to be
7950 deleted@footnote{More precisely, and requiring more expert knowledge
7951 to understand, the two integers are of type `Lisp_Object', which can
7952 also be a C union instead of an integer type.}.
7954 In early versions of Emacs, these two numbers were thirty-two bits
7955 long, but the code is slowly being generalized to handle other
7956 lengths.  Three of the available bits are used to specify the type of
7957 information and a fourth bit is used for handling the computer's
7958 memory; the remaining bits are used as `content'.
7960 @samp{XINT} is a C macro that extracts the relevant number from the
7961 longer collection of bits; the four other bits are discarded.
7963 @need 800
7964 The command in @code{delete-and-extract-region} looks like this:
7966 @smallexample
7967 del_range_1 (XINT (start), XINT (end), 1, 1);
7968 @end smallexample
7970 @noindent
7971 It deletes the region between the beginning position, @code{start},
7972 and the ending position, @code{end}.
7974 From the point of view of the person writing Lisp, Emacs is all very
7975 simple; but hidden underneath is a great deal of complexity to make it
7976 all work.
7978 @node defvar, copy-region-as-kill, Digression into C, Cutting & Storing Text
7979 @comment  node-name,  next,  previous,  up
7980 @section Initializing a Variable with @code{defvar}
7981 @findex defvar
7982 @cindex Initializing a variable
7983 @cindex Variable initialization
7985 Unlike the @code{delete-and-extract-region} function, the
7986 @code{copy-region-as-kill} function is written in Emacs Lisp.  Two
7987 functions within it, @code{kill-append} and @code{kill-new}, copy a
7988 region in a buffer and save it in a variable called the
7989 @code{kill-ring}.  This section describes how the @code{kill-ring}
7990 variable is created and initialized using the @code{defvar} special
7991 form.
7993 (Again we note that the term @code{kill-ring} is a misnomer.  The text
7994 that is clipped out of the buffer can be brought back; it is not a ring
7995 of corpses, but a ring of resurrectable text.)
7997 In Emacs Lisp, a variable such as the @code{kill-ring} is created and
7998 given an initial value by using the @code{defvar} special form.  The
7999 name comes from ``define variable''.
8001 The @code{defvar} special form is similar to @code{setq} in that it sets
8002 the value of a variable.  It is unlike @code{setq} in two ways: first,
8003 it only sets the value of the variable if the variable does not already
8004 have a value.  If the variable already has a value, @code{defvar} does
8005 not override the existing value.  Second, @code{defvar} has a
8006 documentation string.
8008 (Another special form, @code{defcustom}, is designed for variables
8009 that people customize.  It has more features than @code{defvar}.
8010 (@xref{defcustom, , Setting Variables with @code{defcustom}}.)
8012 @menu
8013 * See variable current value::
8014 * defvar and asterisk::         An old-time convention.
8015 @end menu
8017 @node See variable current value, defvar and asterisk, defvar, defvar
8018 @ifnottex
8019 @unnumberedsubsec Seeing the Current Value of a Variable
8020 @end ifnottex
8022 You can see the current value of a variable, any variable, by using
8023 the @code{describe-variable} function, which is usually invoked by
8024 typing @kbd{C-h v}.  If you type @kbd{C-h v} and then @code{kill-ring}
8025 (followed by @key{RET}) when prompted, you will see what is in your
8026 current kill ring---this may be quite a lot!  Conversely, if you have
8027 been doing nothing this Emacs session except read this document, you
8028 may have nothing in it.  Also, you will see the documentation for
8029 @code{kill-ring}:
8031 @smallexample
8032 @group
8033 Documentation:
8034 List of killed text sequences.
8035 Since the kill ring is supposed to interact nicely with cut-and-paste
8036 facilities offered by window systems, use of this variable should
8037 @end group
8038 @group
8039 interact nicely with `interprogram-cut-function' and
8040 `interprogram-paste-function'.  The functions `kill-new',
8041 `kill-append', and `current-kill' are supposed to implement this
8042 interaction; you may want to use them instead of manipulating the kill
8043 ring directly.
8044 @end group
8045 @end smallexample
8047 @need 800
8048 The kill ring is defined by a @code{defvar} in the following way:
8050 @smallexample
8051 @group
8052 (defvar kill-ring nil
8053   "List of killed text sequences.
8054 @dots{}")
8055 @end group
8056 @end smallexample
8058 @noindent
8059 In this variable definition, the variable is given an initial value of
8060 @code{nil}, which makes sense, since if you have saved nothing, you want
8061 nothing back if you give a @code{yank} command.  The documentation
8062 string is written just like the documentation string of a @code{defun}.
8063 As with the documentation string of the @code{defun}, the first line of
8064 the documentation should be a complete sentence, since some commands,
8065 like @code{apropos}, print only the first line of documentation.
8066 Succeeding lines should not be indented; otherwise they look odd when
8067 you use @kbd{C-h v} (@code{describe-variable}).
8069 @node defvar and asterisk,  , See variable current value, defvar
8070 @subsection @code{defvar} and an asterisk
8071 @findex defvar @r{for a user customizable variable}
8072 @findex defvar @r{with an asterisk}
8074 In the past, Emacs used the @code{defvar} special form both for
8075 internal variables that you would not expect a user to change and for
8076 variables that you do expect a user to change.  Although you can still
8077 use @code{defvar} for user customizable variables, please use
8078 @code{defcustom} instead, since that special form provides a path into
8079 the Customization commands.  (@xref{defcustom, , Setting Variables
8080 with @code{defcustom}}.)
8082 When you specified a variable using the @code{defvar} special form,
8083 you could distinguish a readily settable variable from others by
8084 typing an asterisk, @samp{*}, in the first column of its documentation
8085 string.  For example:
8087 @smallexample
8088 @group
8089 (defvar shell-command-default-error-buffer nil
8090   "*Buffer name for `shell-command' @dots{} error output.
8091 @dots{} ")
8092 @end group
8093 @end smallexample
8095 @noindent
8096 This means that you could (and still can) use the @code{edit-options}
8097 command to change the value of
8098 @code{shell-command-default-error-buffer} temporarily.
8100 @findex edit-options
8101 However, options set using @code{edit-options} are set only for the
8102 duration of your editing session.  The new values are not saved
8103 between sessions.  Each time Emacs starts, it reads the original
8104 value, unless you change the value within your @file{.emacs} file,
8105 either by setting it manually or by using @code{customize}.
8106 @xref{Emacs Initialization, , Your @file{.emacs} File}.
8108 For me, the major use of the @code{edit-options} command is to suggest
8109 variables that I might want to set in my @file{.emacs} file.  I urge
8110 you to look through the list.  (@xref{Edit Options, , Editing Variable
8111 Values, emacs, The GNU Emacs Manual}.)
8113 @node copy-region-as-kill, cons & search-fwd Review, defvar, Cutting & Storing Text
8114 @comment  node-name,  next,  previous,  up
8115 @section @code{copy-region-as-kill}
8116 @findex copy-region-as-kill
8117 @findex nthcdr
8119 The @code{copy-region-as-kill} function copies a region of text from a
8120 buffer and (via either @code{kill-append} or @code{kill-new}) saves it
8121 in the @code{kill-ring}.
8123 If you call @code{copy-region-as-kill} immediately after a
8124 @code{kill-region} command, Emacs appends the newly copied text to the
8125 previously copied text.  This means that if you yank back the text, you
8126 get it all, from both this and the previous operation.  On the other
8127 hand, if some other command precedes the @code{copy-region-as-kill},
8128 the function copies the text into a separate entry in the kill ring.
8130 @menu
8131 * Complete copy-region-as-kill::  The complete function definition.
8132 * copy-region-as-kill body::    The body of @code{copy-region-as-kill}.
8133 @end menu
8135 @node Complete copy-region-as-kill, copy-region-as-kill body, copy-region-as-kill, copy-region-as-kill
8136 @ifnottex
8137 @unnumberedsubsec The complete @code{copy-region-as-kill} function definition
8138 @end ifnottex
8140 @need 1200
8141 Here is the complete text of the version 21 @code{copy-region-as-kill}
8142 function:
8144 @smallexample
8145 @group
8146 (defun copy-region-as-kill (beg end)
8147   "Save the region as if killed, but don't kill it.
8148 In Transient Mark mode, deactivate the mark.
8149 If `interprogram-cut-function' is non-nil, also save
8150 the text for a window system cut and paste."
8151   (interactive "r")
8152 @end group
8153 @group
8154   (if (eq last-command 'kill-region)
8155       (kill-append (buffer-substring beg end) (< end beg))
8156     (kill-new (buffer-substring beg end)))
8157 @end group
8158 @group
8159   (if transient-mark-mode
8160       (setq deactivate-mark t))
8161   nil)
8162 @end group
8163 @end smallexample
8165 @need 800
8166 As usual, this function can be divided into its component parts:
8168 @smallexample
8169 @group
8170 (defun copy-region-as-kill (@var{argument-list})
8171   "@var{documentation}@dots{}"
8172   (interactive "r")
8173   @var{body}@dots{})
8174 @end group
8175 @end smallexample
8177 The arguments are @code{beg} and @code{end} and the function is
8178 interactive with @code{"r"}, so the two arguments must refer to the
8179 beginning and end of the region.  If you have been reading though this
8180 document from the beginning, understanding these parts of a function is
8181 almost becoming routine.
8183 The documentation is somewhat confusing unless you remember that the
8184 word `kill' has a meaning different from its usual meaning.  The
8185 `Transient Mark' and @code{interprogram-cut-function} comments explain
8186 certain side-effects.
8188 After you once set a mark, a buffer always contains a region.  If you
8189 wish, you can use Transient Mark mode to highlight the region
8190 temporarily.  (No one wants to highlight the region all the time, so
8191 Transient Mark mode highlights it only at appropriate times.  Many
8192 people turn off Transient Mark mode, so the region is never
8193 highlighted.)
8195 Also, a windowing system allows you to copy, cut, and paste among
8196 different programs.  In the X windowing system, for example, the
8197 @code{interprogram-cut-function} function is @code{x-select-text},
8198 which works with the windowing system's equivalent of the Emacs kill
8199 ring.
8201 The body of the @code{copy-region-as-kill} function starts with an
8202 @code{if} clause.  What this clause does is distinguish between two
8203 different situations: whether or not this command is executed
8204 immediately after a previous @code{kill-region} command.  In the first
8205 case, the new region is appended to the previously copied text.
8206 Otherwise, it is inserted into the beginning of the kill ring as a
8207 separate piece of text from the previous piece.
8209 The last two lines of the function prevent the region from lighting up
8210 if Transient Mark mode is turned on.
8212 The body of @code{copy-region-as-kill} merits discussion in detail.
8214 @node copy-region-as-kill body,  , Complete copy-region-as-kill, copy-region-as-kill
8215 @comment  node-name,  next,  previous,  up
8216 @subsection The Body of @code{copy-region-as-kill}
8218 The @code{copy-region-as-kill} function works in much the same way as
8219 the @code{kill-region} function (@pxref{kill-region,
8220 ,@code{kill-region}}).  Both are written so that two or more kills in
8221 a row combine their text into a single entry.  If you yank back the
8222 text from the kill ring, you get it all in one piece.  Moreover, kills
8223 that kill forward from the current position of the cursor are added to
8224 the end of the previously copied text and commands that copy text
8225 backwards add it to the beginning of the previously copied text.  This
8226 way, the words in the text stay in the proper order.
8228 Like @code{kill-region}, the @code{copy-region-as-kill} function makes
8229 use of the @code{last-command} variable that keeps track of the
8230 previous Emacs command.
8232 @menu
8233 * last-command & this-command::
8234 * kill-append function::
8235 * kill-new function::
8236 @end menu
8238 @node last-command & this-command, kill-append function, copy-region-as-kill body, copy-region-as-kill body
8239 @ifnottex
8240 @unnumberedsubsubsec @code{last-command} and @code{this-command}
8241 @end ifnottex
8243 Normally, whenever a function is executed, Emacs sets the value of
8244 @code{this-command} to the function being executed (which in this case
8245 would be @code{copy-region-as-kill}).  At the same time, Emacs sets
8246 the value of @code{last-command} to the previous value of
8247 @code{this-command}.
8249 In the first part of the body of the @code{copy-region-as-kill}
8250 function, an @code{if} expression determines whether the value of
8251 @code{last-command} is @code{kill-region}.  If so, the then-part of
8252 the @code{if} expression is evaluated; it uses the @code{kill-append}
8253 function to concatenate the text copied at this call to the function
8254 with the text already in the first element (the @sc{car}) of the kill
8255 ring.  On the other hand, if the value of @code{last-command} is not
8256 @code{kill-region}, then the @code{copy-region-as-kill} function
8257 attaches a new element to the kill ring using the @code{kill-new}
8258 function.
8260 @need 1250
8261 The @code{if} expression reads as follows; it uses @code{eq}, which is
8262 a function we have not yet seen:
8264 @smallexample
8265 @group
8266   (if (eq last-command 'kill-region)
8267       ;; @r{then-part}
8268       (kill-append (buffer-substring beg end) (< end beg))
8269     ;; @r{else-part}
8270     (kill-new (buffer-substring beg end)))
8271 @end group
8272 @end smallexample
8274 @findex eq @r{(example of use)}
8275 @noindent
8276 The @code{eq} function tests whether its first argument is the same Lisp
8277 object as its second argument.  The @code{eq} function is similar to the
8278 @code{equal} function in that it is used to test for equality, but
8279 differs in that it determines whether two representations are actually
8280 the same object inside the computer, but with different names.
8281 @code{equal} determines whether the structure and contents of two
8282 expressions are the same.
8284 If the previous command was @code{kill-region}, then the Emacs Lisp
8285 interpreter calls the @code{kill-append} function
8287 @node kill-append function, kill-new function, last-command & this-command, copy-region-as-kill body
8288 @unnumberedsubsubsec The @code{kill-append} function
8289 @findex kill-append
8291 @need 800
8292 The @code{kill-append} function looks like this:
8294 @smallexample
8295 @group
8296 (defun kill-append (string before-p)
8297   "Append STRING to the end of the latest kill in the kill ring.
8298 If BEFORE-P is non-nil, prepend STRING to the kill.
8299 If `interprogram-cut-function' is set, pass the resulting kill to
8300 it."
8301   (kill-new (if before-p
8302                 (concat string (car kill-ring))
8303               (concat (car kill-ring) string))
8304             t))
8305 @end group
8306 @end smallexample
8308 @noindent
8309 The @code{kill-append} function is fairly straightforward.  It uses
8310 the @code{kill-new} function, which we will discuss in more detail in
8311 a moment.
8313 First, let us look at the conditional that is one of the two arguments
8314 to @code{kill-new}.  It uses @code{concat} to concatenate the new text
8315 to the @sc{car} of the kill ring.  Whether it prepends or appends the
8316 text depends on the results of an @code{if} expression:
8318 @smallexample
8319 @group
8320 (if before-p                            ; @r{if-part}
8321     (concat string (car kill-ring))     ; @r{then-part}
8322   (concat (car kill-ring) string))      ; @r{else-part}
8323 @end group
8324 @end smallexample
8326 @noindent
8327 If the region being killed is before the region that was killed in the
8328 last command, then it should be prepended before the material that was
8329 saved in the previous kill; and conversely, if the killed text follows
8330 what was just killed, it should be appended after the previous text.
8331 The @code{if} expression depends on the predicate @code{before-p} to
8332 decide whether the newly saved text should be put before or after the
8333 previously saved text.
8335 The symbol @code{before-p} is the name of one of the arguments to
8336 @code{kill-append}.  When the @code{kill-append} function is
8337 evaluated, it is bound to the value returned by evaluating the actual
8338 argument.  In this case, this is the expression @code{(< end beg)}.
8339 This expression does not directly determine whether the killed text in
8340 this command is located before or after the kill text of the last
8341 command; what it does is determine whether the value of the variable
8342 @code{end} is less than the value of the variable @code{beg}.  If it
8343 is, it means that the user is most likely heading towards the
8344 beginning of the buffer.  Also, the result of evaluating the predicate
8345 expression, @code{(< end beg)}, will be true and the text will be
8346 prepended before the previous text.  On the other hand, if the value of
8347 the variable @code{end} is greater than the value of the variable
8348 @code{beg}, the text will be appended after the previous text.
8350 @need 800
8351 When the newly saved text will be prepended, then the string with the new
8352 text will be concatenated before the old text:
8354 @smallexample
8355 (concat string (car kill-ring))
8356 @end smallexample
8358 @need 1200
8359 @noindent
8360 But if the text will be appended, it will be concatenated
8361 after the old text:
8363 @smallexample
8364 (concat (car kill-ring) string))
8365 @end smallexample
8367 To understand how this works, we first need to review the
8368 @code{concat} function.  The @code{concat} function links together or
8369 unites two strings of text.  The result is a string.  For example:
8371 @smallexample
8372 @group
8373 (concat "abc" "def")
8374      @result{} "abcdef"
8375 @end group
8377 @group
8378 (concat "new "
8379         (car '("first element" "second element")))
8380      @result{} "new first element"
8382 (concat (car
8383         '("first element" "second element")) " modified")
8384      @result{} "first element modified"
8385 @end group
8386 @end smallexample
8388 We can now make sense of @code{kill-append}: it modifies the contents
8389 of the kill ring.  The kill ring is a list, each element of which is
8390 saved text.  The @code{kill-append} function uses the @code{kill-new}
8391 function which in turn uses the @code{setcar} function.
8393 @node kill-new function,  , kill-append function, copy-region-as-kill body
8394 @unnumberedsubsubsec The @code{kill-new} function
8395 @findex kill-new
8397 @need 1200
8398 The @code{kill-new} function looks like this:
8400 @smallexample
8401 @group
8402 (defun kill-new (string &optional replace)
8403   "Make STRING the latest kill in the kill ring.
8404 Set the kill-ring-yank pointer to point to it.
8405 If `interprogram-cut-function' is non-nil, apply it to STRING.
8406 Optional second argument REPLACE non-nil means that STRING will replace
8407 the front of the kill ring, rather than being added to the list."
8408 @end group
8409 @group
8410   (and (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8411        (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8412 @end group
8413 @group
8414   (if (and replace kill-ring)
8415       (setcar kill-ring string)
8416     (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8417     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8418         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8419 @end group
8420 @group
8421   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8422   (if interprogram-cut-function
8423       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8424 @end group
8425 @end smallexample
8427 As usual, we can look at this function in parts.
8429 @need 1200
8430 The first line of the documentation makes sense:
8432 @smallexample
8433 Make STRING the latest kill in the kill ring.
8434 @end smallexample
8436 @noindent
8437 Let's skip over the rest of the documentation for the moment.
8439 Also, let's skip over the first two lines of code, those involving
8440 @code{menu-bar-update-yank-menu}.  We will explain them below.
8442 @need 1200
8443 The critical lines are these:
8445 @smallexample
8446 @group
8447   (if (and replace kill-ring)
8448       ;; @r{then}
8449       (setcar kill-ring string)
8450 @end group
8451 @group
8452     ;; @r{else}
8453     (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8454     (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8455         ;; @r{avoid overly long kill ring}
8456         (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil)))
8457 @end group
8458 @group
8459   (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8460   (if interprogram-cut-function
8461       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8462 @end group
8463 @end smallexample
8465 The conditional test is @w{@code{(and replace kill-ring)}}.
8466 This will be true when two conditions are met:  the kill ring has
8467 something in it, and the @code{replace} variable is true.
8469 @need 1250
8470 The @code{kill-append} function sets @code{replace} to be true; then,
8471 when the kill ring has at least one item in it, the @code{setcar}
8472 expression is executed:
8474 @smallexample
8475 (setcar kill-ring string)
8476 @end smallexample
8478 The @code{setcar} function actually changes the first element of the
8479 @code{kill-ring} list to the value of @code{string}.  It replaces the
8480 first element.
8482 On the other hand, if the kill ring is empty, or replace is false, the
8483 else-part of the condition is executed:
8485 @smallexample
8486 @group
8487 (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8488 (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8489     (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil))
8490 @end group
8491 @end smallexample
8493 @noindent
8494 This expression first constructs a new version of the kill ring by
8495 prepending @code{string} to the existing kill ring as a new element.
8496 Then it executes a second @code{if} clause.  This second @code{if}
8497 clause keeps the kill ring from growing too long.
8499 Let's look at these two expressions in order.
8501 The @code{setq} line of the else-part sets the new value of the kill
8502 ring to what results from adding the string being killed to the old kill
8503 ring.
8505 @need 800
8506 We can see how this works with an example:
8508 @smallexample
8509 (setq example-list '("here is a clause" "another clause"))
8510 @end smallexample
8512 @need 1200
8513 @noindent
8514 After evaluating this expression with @kbd{C-x C-e}, you can evaluate
8515 @code{example-list} and see what it returns:
8517 @smallexample
8518 @group
8519 example-list
8520      @result{} ("here is a clause" "another clause")
8521 @end group
8522 @end smallexample
8524 @need 1200
8525 @noindent
8526 Now, we can add a new element on to this list by evaluating the
8527 following expression:
8528 @findex cons, @r{example}
8530 @smallexample
8531 (setq example-list (cons "a third clause" example-list))
8532 @end smallexample
8534 @need 800
8535 @noindent
8536 When we evaluate @code{example-list}, we find its value is:
8538 @smallexample
8539 @group
8540 example-list
8541      @result{} ("a third clause" "here is a clause" "another clause")
8542 @end group
8543 @end smallexample
8545 @noindent
8546 Thus, the third clause was added to the list by @code{cons}.
8548 @need 1200
8549 This is exactly similar to what the @code{setq} and @code{cons} do in
8550 the function.  Here is the line again:
8552 @smallexample
8553 (setq kill-ring (cons string kill-ring))
8554 @end smallexample
8556 @need 1200
8557 Now for the second part of the @code{if} clause.  This expression
8558 keeps the kill ring from growing too long.  It looks like this:
8560 @smallexample
8561 @group
8562 (if (> (length kill-ring) kill-ring-max)
8563     (setcdr (nthcdr (1- kill-ring-max) kill-ring) nil))
8564 @end group
8565 @end smallexample
8567 The code checks whether the length of the kill ring is greater than
8568 the maximum permitted length.  This is the value of
8569 @code{kill-ring-max} (which is 60, by default).  If the length of the
8570 kill ring is too long, then this code sets the last element of the
8571 kill ring to @code{nil}.  It does this by using two functions,
8572 @code{nthcdr} and @code{setcdr}.
8574 We looked at @code{setcdr} earlier (@pxref{setcdr, , @code{setcdr}}).
8575 It sets the @sc{cdr} of a list, just as @code{setcar} sets the
8576 @sc{car} of a list.  In this case, however, @code{setcdr} will not be
8577 setting the @sc{cdr} of the whole kill ring; the @code{nthcdr}
8578 function is used to cause it to set the @sc{cdr} of the next to last
8579 element of the kill ring---this means that since the @sc{cdr} of the
8580 next to last element is the last element of the kill ring, it will set
8581 the last element of the kill ring.
8583 @findex nthcdr, @r{example}
8584 The @code{nthcdr} function works by repeatedly taking the @sc{cdr} of a
8585 list---it takes the @sc{cdr} of the @sc{cdr} of the @sc{cdr}
8586 @dots{}  It does this @var{N} times and returns the results.
8588 @findex setcdr, @r{example}
8589 Thus, if we had a four element list that was supposed to be three
8590 elements long, we could set the @sc{cdr} of the next to last element
8591 to @code{nil}, and thereby shorten the list.
8593 You can see this by evaluating the following three expressions in turn.
8594 First set the value of @code{trees} to @code{(maple oak pine birch)},
8595 then set the @sc{cdr} of its second @sc{cdr} to @code{nil} and then
8596 find the value of @code{trees}:
8598 @smallexample
8599 @group
8600 (setq trees '(maple oak pine birch))
8601      @result{} (maple oak pine birch)
8602 @end group
8604 @group
8605 (setcdr (nthcdr 2 trees) nil)
8606      @result{} nil
8608 trees
8609      @result{} (maple oak pine)
8610 @end group
8611 @end smallexample
8613 @noindent
8614 (The value returned by the @code{setcdr} expression is @code{nil} since
8615 that is what the @sc{cdr} is set to.)
8617 To repeat, in @code{kill-new}, the @code{nthcdr} function takes the
8618 @sc{cdr} a number of times that is one less than the maximum permitted
8619 size of the kill ring and sets the @sc{cdr} of that element (which
8620 will be the rest of the elements in the kill ring) to @code{nil}.
8621 This prevents the kill ring from growing too long.
8623 @need 800
8624 The next to last expression in the @code{kill-new} function is
8626 @smallexample
8627 (setq kill-ring-yank-pointer kill-ring)
8628 @end smallexample
8630 The @code{kill-ring-yank-pointer} is a global variable that is set to be
8631 the @code{kill-ring}.
8633 Even though the @code{kill-ring-yank-pointer} is called a
8634 @samp{pointer}, it is a variable just like the kill ring.  However, the
8635 name has been chosen to help humans understand how the variable is used.
8636 The variable is used in functions such as @code{yank} and
8637 @code{yank-pop} (@pxref{Yanking, , Yanking Text Back}).
8639 @need 1200
8640 Now, to return to the first two lines in the body of the function:
8642 @smallexample
8643 @group
8644   (and (fboundp 'menu-bar-update-yank-menu)
8645        (menu-bar-update-yank-menu string (and replace (car kill-ring))))
8646 @end group
8647 @end smallexample
8649 @noindent
8650 This is an expression whose first element is the function @code{and}.
8652 @findex and, @r{introduced}
8653 The @code{and} special form evaluates each of its arguments until one of
8654 the arguments returns a value of @code{nil}, in which case the
8655 @code{and} expression returns @code{nil}; however, if none of the
8656 arguments returns a value of @code{nil}, the value resulting from
8657 evaluating the last argument is returned.  (Since such a value is not
8658 @code{nil}, it is considered true in Emacs Lisp.)  In other words, an
8659 @code{and} expression returns a true value only if all its arguments
8660 are true.
8661 @findex and
8663 In this case, the expression tests first to see whether
8664 @code{menu-bar-update-yank-menu} exists as a function, and if so,
8665 calls it.  The @code{fboundp} function returns true if the symbol it
8666 is testing has a function definition that `is not void'.  If the
8667 symbol's function definition were void, we would receive an error
8668 message, as we did when we created errors intentionally (@pxref{Making
8669 Errors, , Generate an Error Message}).
8671 @need 1200
8672 Essentially, the @code{and} is an @code{if} expression that reads like
8673 this:
8675 @smallexample
8676 @group
8677 if @var{the-menu-bar-function-exists}
8678   then @var{execute-it}
8679 @end group
8680 @end smallexample
8682 @code{menu-bar-update-yank-menu} is one of the functions that make it
8683 possible to use the `Select and Paste' menu in the Edit item of a menu
8684 bar; using a mouse, you can look at the various pieces of text you
8685 have saved and select one piece to paste.
8687 Finally, the last expression in the @code{kill-new} function adds the
8688 newly copied string to whatever facility exists for copying and
8689 pasting among different programs running in a windowing system.  In
8690 the X Windowing system, for example, the @code{x-select-text} function
8691 takes the string and stores it in memory operated by X.  You can paste
8692 the string in another program, such as an Xterm.
8694 @need 1200
8695 The expression looks like this:
8697 @smallexample
8698 @group
8699   (if interprogram-cut-function
8700       (funcall interprogram-cut-function string (not replace))))
8701 @end group
8702 @end smallexample
8704 If an @code{interprogram-cut-function} exists, then Emacs executes
8705 @code{funcall}, which in turn calls its first argument as a function
8706 and passes the remaining arguments to it.  (Incidentally, as far as I
8707 can see, this @code{if} expression could be replaced by an @code{and}
8708 expression similar to the one in the first part of the function.)
8710 We are not going to discuss windowing systems and other programs
8711 further, but merely note that this is a mechanism that enables GNU
8712 Emacs to work easily and well with other programs.
8714 This code for placing text in the kill ring, either concatenated with
8715 an existing element or as a new element, leads us to the code for
8716 bringing back text that has been cut out of the buffer---the yank
8717 commands.  However, before discussing the yank commands, it is better
8718 to learn how lists are implemented in a computer.  This will make
8719 clear such mysteries as the use of the term `pointer'.
8721 @node cons & search-fwd Review, search Exercises, copy-region-as-kill, Cutting & Storing Text
8722 @comment  node-name,  next,  previous,  up
8723 @section Review
8725 Here is a brief summary of some recently introduced functions.
8727 @table @code
8728 @item car
8729 @itemx cdr
8730 @code{car} returns the first element of a list; @code{cdr} returns the
8731 second and subsequent elements of a list.
8733 @need 1250
8734 For example:
8736 @smallexample
8737 @group
8738 (car '(1 2 3 4 5 6 7))
8739      @result{} 1
8740 (cdr '(1 2 3 4 5 6 7))
8741      @result{} (2 3 4 5 6 7)
8742 @end group
8743 @end smallexample
8745 @item cons
8746 @code{cons} constructs a list by prepending its first argument to its
8747 second argument.
8749 @need 1250
8750 For example:
8752 @smallexample
8753 @group
8754 (cons 1 '(2 3 4))
8755      @result{} (1 2 3 4)
8756 @end group
8757 @end smallexample
8759 @item nthcdr
8760 Return the result of taking @sc{cdr} `n' times on a list.
8761 @iftex
8763 @tex
8764 $n^{th}$
8765 @end tex
8766 @code{cdr}.
8767 @end iftex
8768 The `rest of the rest', as it were.
8770 @need 1250
8771 For example:
8773 @smallexample
8774 @group
8775 (nthcdr 3 '(1 2 3 4 5 6 7))
8776      @result{} (4 5 6 7)
8777 @end group
8778 @end smallexample
8780 @item setcar
8781 @itemx setcdr
8782 @code{setcar} changes the first element of a list; @code{setcdr}
8783 changes the second and subsequent elements of a list.
8785 @need 1250
8786 For example:
8788 @smallexample
8789 @group
8790 (setq triple '(1 2 3))
8792 (setcar triple '37)
8794 triple
8795      @result{} (37 2 3)
8797 (setcdr triple '("foo" "bar"))
8799 triple
8800      @result{} (37 "foo" "bar")
8801 @end group
8802 @end smallexample
8804 @item progn
8805 Evaluate each argument in sequence and then return the value of the
8806 last.
8808 @need 1250
8809 For example:
8811 @smallexample
8812 @group
8813 (progn 1 2 3 4)
8814      @result{} 4
8815 @end group
8816 @end smallexample
8818 @item save-restriction
8819 Record whatever narrowing is in effect in the current buffer, if any,
8820 and restore that narrowing after evaluating the arguments.
8822 @item search-forward
8823 Search for a string, and if the string is found, move point.
8825 @need 1250
8826 @noindent
8827 Takes four arguments:
8829 @enumerate
8830 @item
8831 The string to search for.
8833 @item
8834 Optionally, the limit of the search.
8836 @item
8837 Optionally, what to do if the search fails, return @code{nil} or an
8838 error message.
8840 @item
8841 Optionally, how many times to repeat the search; if negative, the
8842 search goes backwards.
8843 @end enumerate
8845 @item kill-region
8846 @itemx delete-region
8847 @itemx copy-region-as-kill
8849 @code{kill-region} cuts the text between point and mark from the
8850 buffer and stores that text in the kill ring, so you can get it back
8851 by yanking.
8853 @code{delete-and-extract-region} removes the text between point and
8854 mark from the buffer and throws it away.  You cannot get it back.
8856 @code{copy-region-as-kill} copies the text between point and mark into
8857 the kill ring, from which you can get it by yanking.  The function
8858 does not cut or remove the text from the buffer.
8859 @end table
8861 @need 1500
8862 @node search Exercises,  , cons & search-fwd Review, Cutting & Storing Text
8863 @section Searching Exercises
8865 @itemize @bullet
8866 @item
8867 Write an interactive function that searches for a string.  If the
8868 search finds the string, leave point after it and display a message
8869 that says ``Found!''.  (Do not use @code{search-forward} for the name
8870 of this function; if you do, you will overwrite the existing version of
8871 @code{search-forward} that comes with Emacs.  Use a name such as
8872 @code{test-search} instead.)
8874 @item
8875 Write a function that prints the third element of the kill ring in the
8876 echo area, if any; if the kill ring does not contain a third element,
8877 print an appropriate message.
8878 @end itemize
8880 @node List Implementation, Yanking, Cutting & Storing Text, Top
8881 @comment  node-name,  next,  previous,  up
8882 @chapter How Lists are Implemented
8883 @cindex Lists in a computer
8885 In Lisp, atoms are recorded in a straightforward fashion; if the
8886 implementation is not straightforward in practice, it is, nonetheless,
8887 straightforward in theory.  The atom @samp{rose}, for example, is
8888 recorded as the four contiguous letters @samp{r}, @samp{o}, @samp{s},
8889 @samp{e}.  A list, on the other hand, is kept differently.  The mechanism
8890 is equally simple, but it takes a moment to get used to the idea.  A
8891 list is kept using a series of pairs of pointers.  In the series, the
8892 first pointer in each pair points to an atom or to another list, and the
8893 second pointer in each pair points to the next pair, or to the symbol
8894 @code{nil}, which marks the end of the list.
8896 A pointer itself is quite simply the electronic address of what is
8897 pointed to.  Hence, a list is kept as a series of electronic addresses.
8899 @menu
8900 * Lists diagrammed::
8901 * Symbols as Chest::            Exploring a powerful metaphor.
8902 * List Exercise::
8903 @end menu
8905 @node Lists diagrammed, Symbols as Chest, List Implementation, List Implementation
8906 @ifnottex
8907 @unnumberedsec Lists diagrammed
8908 @end ifnottex
8910 For example, the list @code{(rose violet buttercup)} has three elements,
8911 @samp{rose}, @samp{violet}, and @samp{buttercup}.  In the computer, the
8912 electronic address of @samp{rose} is recorded in a segment of computer
8913 memory along with the address that gives the electronic address of where
8914 the atom @samp{violet} is located; and that address (the one that tells
8915 where @samp{violet} is located) is kept along with an address that tells
8916 where the address for the atom @samp{buttercup} is located.
8918 @need 1200
8919 This sounds more complicated than it is and is easier seen in a diagram:
8921 @c clear print-postscript-figures
8922 @c !!! cons-cell-diagram #1
8923 @ifnottex
8924 @smallexample
8925 @group
8926     ___ ___      ___ ___      ___ ___
8927    |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
8928      |            |            |
8929      |            |            |
8930       --> rose     --> violet   --> buttercup
8931 @end group
8932 @end smallexample
8933 @end ifnottex
8934 @ifset print-postscript-figures
8935 @sp 1
8936 @tex
8937 @image{cons-1}
8938 %%%% old method of including an image
8939 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
8940 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-1.eps}}
8941 % \catcode`\@=0 %
8942 @end tex
8943 @sp 1
8944 @end ifset
8945 @ifclear print-postscript-figures
8946 @iftex
8947 @smallexample
8948 @group
8949     ___ ___      ___ ___      ___ ___
8950    |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
8951      |            |            |
8952      |            |            |
8953       --> rose     --> violet   --> buttercup
8954 @end group
8955 @end smallexample
8956 @end iftex
8957 @end ifclear
8959 @noindent
8960 In the diagram, each box represents a word of computer memory that
8961 holds a Lisp object, usually in the form of a memory address.  The boxes,
8962 i.e.@: the addresses, are in pairs.  Each arrow points to what the address
8963 is the address of, either an atom or another pair of addresses.  The
8964 first box is the electronic address of @samp{rose} and the arrow points
8965 to @samp{rose}; the second box is the address of the next pair of boxes,
8966 the first part of which is the address of @samp{violet} and the second
8967 part of which is the address of the next pair.  The very last box
8968 points to the symbol @code{nil}, which marks the end of the list.
8970 @need 1200
8971 When a variable is set to a list with a function such as @code{setq},
8972 it stores the address of the first box in the variable.  Thus,
8973 evaluation of the expression
8975 @smallexample
8976 (setq bouquet '(rose violet buttercup))
8977 @end smallexample
8979 @need 1250
8980 @noindent
8981 creates a situation like this:
8983 @c cons-cell-diagram #2
8984 @ifnottex
8985 @smallexample
8986 @group
8987 bouquet
8988      |
8989      |     ___ ___      ___ ___      ___ ___
8990       --> |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
8991             |            |            |
8992             |            |            |
8993              --> rose     --> violet   --> buttercup
8994 @end group
8995 @end smallexample
8996 @end ifnottex
8997 @ifset print-postscript-figures
8998 @sp 1
8999 @tex
9000 @image{cons-2}
9001 %%%% old method of including an image
9002 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9003 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-2.eps}}
9004 % \catcode`\@=0 %
9005 @end tex
9006 @sp 1
9007 @end ifset
9008 @ifclear print-postscript-figures
9009 @iftex
9010 @smallexample
9011 @group
9012 bouquet
9013      |
9014      |     ___ ___      ___ ___      ___ ___
9015       --> |___|___|--> |___|___|--> |___|___|--> nil
9016             |            |            |
9017             |            |            |
9018              --> rose     --> violet   --> buttercup
9019 @end group
9020 @end smallexample
9021 @end iftex
9022 @end ifclear
9024 @noindent
9025 In this example, the symbol @code{bouquet} holds the address of the first
9026 pair of boxes.
9028 @need 1200
9029 This same list can be illustrated in a different sort of box notation
9030 like this:
9032 @c cons-cell-diagram #2a
9033 @ifnottex
9034 @smallexample
9035 @group
9036 bouquet
9038  |    --------------       ---------------       ----------------
9039  |   | car   | cdr  |     | car    | cdr  |     | car     | cdr  |
9040   -->| rose  |   o------->| violet |   o------->| butter- |  nil |
9041      |       |      |     |        |      |     | cup     |      |
9042       --------------       ---------------       ----------------
9043 @end group
9044 @end smallexample
9045 @end ifnottex
9046 @ifset print-postscript-figures
9047 @sp 1
9048 @tex
9049 @image{cons-2a}
9050 %%%% old method of including an image
9051 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9052 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-2a.eps}}
9053 % \catcode`\@=0 %
9054 @end tex
9055 @sp 1
9056 @end ifset
9057 @ifclear print-postscript-figures
9058 @iftex
9059 @smallexample
9060 @group
9061 bouquet
9063  |    --------------       ---------------       ----------------
9064  |   | car   | cdr  |     | car    | cdr  |     | car     | cdr  |
9065   -->| rose  |   o------->| violet |   o------->| butter- |  nil |
9066      |       |      |     |        |      |     | cup     |      |
9067       --------------       ---------------       ----------------
9068 @end group
9069 @end smallexample
9070 @end iftex
9071 @end ifclear
9073 (Symbols consist of more than pairs of addresses, but the structure of
9074 a symbol is made up of addresses.  Indeed, the symbol @code{bouquet}
9075 consists of a group of address-boxes, one of which is the address of
9076 the printed word @samp{bouquet}, a second of which is the address of a
9077 function definition attached to the symbol, if any, a third of which
9078 is the address of the first pair of address-boxes for the list
9079 @code{(rose violet buttercup)}, and so on.  Here we are showing that
9080 the symbol's third address-box points to the first pair of
9081 address-boxes for the list.)
9083 If a symbol is set to the @sc{cdr} of a list, the list itself is not
9084 changed; the symbol simply has an address further down the list.  (In
9085 the jargon, @sc{car} and @sc{cdr} are `non-destructive'.)  Thus,
9086 evaluation of the following expression
9088 @smallexample
9089 (setq flowers (cdr bouquet))
9090 @end smallexample
9092 @need 800
9093 @noindent
9094 produces this:
9096 @c cons-cell-diagram #3
9097 @ifnottex
9098 @sp 1
9099 @smallexample
9100 @group
9101 bouquet        flowers
9102   |              |
9103   |     ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9104    --> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9105        |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9106          |              |            |
9107          |              |            |
9108           --> rose       --> violet   --> buttercup
9109 @end group
9110 @end smallexample
9111 @sp 1
9112 @end ifnottex
9113 @ifset print-postscript-figures
9114 @sp 1
9115 @tex
9116 @image{cons-3}
9117 %%%% old method of including an image
9118 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9119 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-3.eps}}
9120 % \catcode`\@=0 %
9121 @end tex
9122 @sp 1
9123 @end ifset
9124 @ifclear print-postscript-figures
9125 @iftex
9126 @sp 1
9127 @smallexample
9128 @group
9129 bouquet        flowers
9130   |              |
9131   |     ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9132    --> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9133        |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9134          |              |            |
9135          |              |            |
9136           --> rose       --> violet   --> buttercup
9137 @end group
9138 @end smallexample
9139 @sp 1
9140 @end iftex
9141 @end ifclear
9143 @noindent
9144 The value of @code{flowers} is @code{(violet buttercup)}, which is
9145 to say, the symbol @code{flowers} holds the address of the pair of
9146 address-boxes, the first of which holds the address of @code{violet},
9147 and the second of which holds the address of @code{buttercup}.
9149 A pair of address-boxes is called a @dfn{cons cell} or @dfn{dotted
9150 pair}.  @xref{List Type, , List Type , elisp, The GNU Emacs Lisp
9151 Reference Manual}, and @ref{Dotted Pair Notation, , Dotted Pair
9152 Notation, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
9153 information about cons cells and dotted pairs.
9155 @need 1200
9156 The function @code{cons} adds a new pair of addresses to the front of
9157 a series of addresses like that shown above.  For example, evaluating
9158 the expression
9160 @smallexample
9161 (setq bouquet (cons 'lily bouquet))
9162 @end smallexample
9164 @need 1500
9165 @noindent
9166 produces:
9168 @c cons-cell-diagram #4
9169 @ifnottex
9170 @sp 1
9171 @smallexample
9172 @group
9173 bouquet                       flowers
9174   |                             |
9175   |     ___ ___        ___ ___  |     ___ ___       ___ ___
9176    --> |   |   |      |   |   |  --> |   |   |     |   |   |
9177        |___|___|----> |___|___|----> |___|___|---->|___|___|--> nil
9178          |              |              |             |
9179          |              |              |             |
9180           --> lily      --> rose       --> violet    --> buttercup
9181 @end group
9182 @end smallexample
9183 @sp 1
9184 @end ifnottex
9185 @ifset print-postscript-figures
9186 @sp 1
9187 @tex
9188 @image{cons-4}
9189 %%%% old method of including an image
9190 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9191 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-4.eps}}
9192 % \catcode`\@=0 %
9193 @end tex
9194 @sp 1
9195 @end ifset
9196 @ifclear print-postscript-figures
9197 @iftex
9198 @sp 1
9199 @smallexample
9200 @group
9201 bouquet                       flowers
9202   |                             |
9203   |     ___ ___        ___ ___  |     ___ ___       ___ ___
9204    --> |   |   |      |   |   |  --> |   |   |     |   |   |
9205        |___|___|----> |___|___|----> |___|___|---->|___|___|--> nil
9206          |              |              |             |
9207          |              |              |             |
9208           --> lily      --> rose       --> violet    --> buttercup
9209 @end group
9210 @end smallexample
9211 @sp 1
9212 @end iftex
9213 @end ifclear
9215 @need 1200
9216 @noindent
9217 However, this does not change the value of the symbol
9218 @code{flowers}, as you can see by evaluating the following,
9220 @smallexample
9221 (eq (cdr (cdr bouquet)) flowers)
9222 @end smallexample
9224 @noindent
9225 which returns @code{t} for true.
9227 Until it is reset, @code{flowers} still has the value
9228 @code{(violet buttercup)}; that is, it has the address of the cons
9229 cell whose first address is of @code{violet}.  Also, this does not
9230 alter any of the pre-existing cons cells; they are all still there.
9232 Thus, in Lisp, to get the @sc{cdr} of a list, you just get the address
9233 of the next cons cell in the series; to get the @sc{car} of a list,
9234 you get the address of the first element of the list; to @code{cons} a
9235 new element on a list, you add a new cons cell to the front of the list.
9236 That is all there is to it!  The underlying structure of Lisp is
9237 brilliantly simple!
9239 And what does the last address in a series of cons cells refer to?  It
9240 is the address of the empty list, of @code{nil}.
9242 In summary, when a Lisp variable is set to a value, it is provided with
9243 the address of the list to which the variable refers.
9245 @node Symbols as Chest, List Exercise, Lists diagrammed, List Implementation
9246 @section Symbols as a Chest of Drawers
9247 @cindex Symbols as a Chest of Drawers
9248 @cindex Chest of Drawers, metaphor for a symbol
9249 @cindex Drawers, Chest of, metaphor for a symbol
9251 In an earlier section, I suggested that you might imagine a symbol as
9252 being a chest of drawers.  The function definition is put in one
9253 drawer, the value in another, and so on.  What is put in the drawer
9254 holding the value can be changed without affecting the contents of the
9255 drawer holding the function definition, and vice-versa.
9257 Actually, what is put in each drawer is the address of the value or
9258 function definition.  It is as if you found an old chest in the attic,
9259 and in one of its drawers you found a map giving you directions to
9260 where the buried treasure lies.
9262 (In addition to its name, symbol definition, and variable value, a
9263 symbol has a `drawer' for a @dfn{property list} which can be used to
9264 record other information.  Property lists are not discussed here; see
9265 @ref{Property Lists, , Property Lists, elisp, The GNU Emacs Lisp
9266 Reference Manual}.)
9268 @need 1500
9269 Here is a fanciful representation:
9271 @c chest-of-drawers diagram
9272 @ifnottex
9273 @sp 1
9274 @smallexample
9275 @group
9276             Chest of Drawers            Contents of Drawers
9278             __   o0O0o   __
9279           /                 \
9280          ---------------------
9281         |    directions to    |            [map to]
9282         |     symbol name     |             bouquet
9283         |                     |
9284         +---------------------+
9285         |    directions to    |
9286         |  symbol definition  |             [none]
9287         |                     |
9288         +---------------------+
9289         |    directions to    |            [map to]
9290         |    variable value   |             (rose violet buttercup)
9291         |                     |
9292         +---------------------+
9293         |    directions to    |
9294         |    property list    |             [not described here]
9295         |                     |
9296         +---------------------+
9297         |/                   \|
9298 @end group
9299 @end smallexample
9300 @sp 1
9301 @end ifnottex
9302 @ifset print-postscript-figures
9303 @sp 1
9304 @tex
9305 @image{drawers}
9306 %%%% old method of including an image
9307 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9308 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/drawers.eps}}
9309 % \catcode`\@=0 %
9310 @end tex
9311 @sp 1
9312 @end ifset
9313 @ifclear print-postscript-figures
9314 @iftex
9315 @sp 1
9316 @smallexample
9317 @group
9318             Chest of Drawers            Contents of Drawers
9320             __   o0O0o   __
9321           /                 \
9322          ---------------------
9323         |    directions to    |            [map to]
9324         |     symbol name     |             bouquet
9325         |                     |
9326         +---------------------+
9327         |    directions to    |
9328         |  symbol definition  |             [none]
9329         |                     |
9330         +---------------------+
9331         |    directions to    |            [map to]
9332         |    variable value   |             (rose violet buttercup)
9333         |                     |
9334         +---------------------+
9335         |    directions to    |
9336         |    property list    |             [not described here]
9337         |                     |
9338         +---------------------+
9339         |/                   \|
9340 @end group
9341 @end smallexample
9342 @sp 1
9343 @end iftex
9344 @end ifclear
9346 @node List Exercise,  , Symbols as Chest, List Implementation
9347 @section Exercise
9349 Set @code{flowers} to @code{violet} and @code{buttercup}.  Cons two
9350 more flowers on to this list and set this new list to
9351 @code{more-flowers}.  Set the @sc{car} of @code{flowers} to a fish.
9352 What does the @code{more-flowers} list now contain?
9354 @node Yanking, Loops & Recursion, List Implementation, Top
9355 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9356 @chapter Yanking Text Back
9357 @findex yank
9358 @findex rotate-yank-pointer
9359 @cindex Text retrieval
9360 @cindex Retrieving text
9361 @cindex Pasting text
9363 Whenever you cut text out of a buffer with a `kill' command in GNU Emacs,
9364 you can bring it back with a `yank' command.  The text that is cut out of
9365 the buffer is put in the kill ring and the yank commands insert the
9366 appropriate contents of the kill ring back into a buffer (not necessarily
9367 the original buffer).
9369 A simple @kbd{C-y} (@code{yank}) command inserts the first item from
9370 the kill ring into the current buffer.  If the @kbd{C-y} command is
9371 followed immediately by @kbd{M-y}, the first element is replaced by
9372 the second element.  Successive @kbd{M-y} commands replace the second
9373 element with the third, fourth, or fifth element, and so on.  When the
9374 last element in the kill ring is reached, it is replaced by the first
9375 element and the cycle is repeated.  (Thus the kill ring is called a
9376 `ring' rather than just a `list'.  However, the actual data structure
9377 that holds the text is a list.
9378 @xref{Kill Ring, , Handling the Kill Ring}, for the details of how the
9379 list is handled as a ring.)
9381 @menu
9382 * Kill Ring Overview::          The kill ring is a list.
9383 * kill-ring-yank-pointer::      The @code{kill-ring-yank-pointer} variable.
9384 * yank nthcdr Exercises::
9385 @end menu
9387 @node Kill Ring Overview, kill-ring-yank-pointer, Yanking, Yanking
9388 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9389 @section Kill Ring Overview
9390 @cindex Kill ring overview
9392 The kill ring is a list of textual strings.  This is what it looks like:
9394 @smallexample
9395 ("some text" "a different piece of text" "yet more text")
9396 @end smallexample
9398 If this were the contents of my kill ring and I pressed @kbd{C-y}, the
9399 string of characters saying @samp{some text} would be inserted in this
9400 buffer where my cursor is located.
9402 The @code{yank} command is also used for duplicating text by copying it.
9403 The copied text is not cut from the buffer, but a copy of it is put on the
9404 kill ring and is inserted by yanking it back.
9406 Three functions are used for bringing text back from the kill ring:
9407 @code{yank}, which is usually bound to @kbd{C-y}; @code{yank-pop},
9408 which is usually bound to @kbd{M-y}; and @code{rotate-yank-pointer},
9409 which is used by the two other functions.
9411 These functions refer to the kill ring through a variable called the
9412 @code{kill-ring-yank-pointer}.  Indeed, the insertion code for both the
9413 @code{yank} and @code{yank-pop} functions is:
9415 @smallexample
9416 (insert (car kill-ring-yank-pointer))
9417 @end smallexample
9419 To begin to understand how @code{yank} and @code{yank-pop} work, it is
9420 first necessary to look at the @code{kill-ring-yank-pointer} variable
9421 and the @code{rotate-yank-pointer} function.
9423 @node kill-ring-yank-pointer, yank nthcdr Exercises, Kill Ring Overview, Yanking
9424 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9425 @section The @code{kill-ring-yank-pointer} Variable
9427 @code{kill-ring-yank-pointer} is a variable, just as @code{kill-ring} is
9428 a variable.  It points to something by being bound to the value of what
9429 it points to, like any other Lisp variable.
9431 @need 1000
9432 Thus, if the value of the kill ring is:
9434 @smallexample
9435 ("some text" "a different piece of text" "yet more text")
9436 @end smallexample
9438 @need 1250
9439 @noindent
9440 and the @code{kill-ring-yank-pointer} points to the second clause, the
9441 value of @code{kill-ring-yank-pointer} is:
9443 @smallexample
9444 ("a different piece of text" "yet more text")
9445 @end smallexample
9447 As explained in the previous chapter (@pxref{List Implementation}), the
9448 computer does not keep two different copies of the text being pointed to
9449 by both the @code{kill-ring} and the @code{kill-ring-yank-pointer}.  The
9450 words ``a different piece of text'' and ``yet more text'' are not
9451 duplicated.  Instead, the two Lisp variables point to the same pieces of
9452 text.  Here is a diagram:
9454 @c cons-cell-diagram #5
9455 @ifnottex
9456 @smallexample
9457 @group
9458 kill-ring     kill-ring-yank-pointer
9459     |               |
9460     |      ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9461      ---> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9462           |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9463             |              |            |
9464             |              |            |
9465             |              |             --> "yet more text"
9466             |              |
9467             |               --> "a different piece of text
9468             |
9469              --> "some text"
9470 @end group
9471 @end smallexample
9472 @sp 1
9473 @end ifnottex
9474 @ifset print-postscript-figures
9475 @sp 1
9476 @tex
9477 @image{cons-5}
9478 %%%% old method of including an image
9479 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
9480 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/cons-5.eps}}
9481 % \catcode`\@=0 %
9482 @end tex
9483 @sp 1
9484 @end ifset
9485 @ifclear print-postscript-figures
9486 @iftex
9487 @smallexample
9488 @group
9489 kill-ring     kill-ring-yank-pointer
9490     |               |
9491     |      ___ ___  |     ___ ___      ___ ___
9492      ---> |   |   |  --> |   |   |    |   |   |
9493           |___|___|----> |___|___|--> |___|___|--> nil
9494             |              |            |
9495             |              |            |
9496             |              |             --> "yet more text"
9497             |              |
9498             |               --> "a different piece of text
9499             |
9500              --> "some text"
9501 @end group
9502 @end smallexample
9503 @sp 1
9504 @end iftex
9505 @end ifclear
9507 Both the variable @code{kill-ring} and the variable
9508 @code{kill-ring-yank-pointer} are pointers.  But the kill ring itself is
9509 usually described as if it were actually what it is composed of.  The
9510 @code{kill-ring} is spoken of as if it were the list rather than that it
9511 points to the list.  Conversely, the @code{kill-ring-yank-pointer} is
9512 spoken of as pointing to a list.
9514 These two ways of talking about the same thing sound confusing at first but
9515 make sense on reflection.  The kill ring is generally thought of as the
9516 complete structure of data that holds the information of what has recently
9517 been cut out of the Emacs buffers.  The @code{kill-ring-yank-pointer}
9518 on the other hand, serves to indicate---that is, to `point to'---that part
9519 of the kill ring of which the first element (the @sc{car}) will be
9520 inserted.
9522 The @code{rotate-yank-pointer} function changes the element in the
9523 kill ring to which the @code{kill-ring-yank-pointer} points; when the
9524 pointer is set to point to the next element beyond the end of the kill
9525 ring, it automatically sets it to point to the first element of the
9526 kill ring.  This is how the list is transformed into a ring.  The
9527 @code{rotate-yank-pointer} function itself is not difficult, but
9528 contains many details.  It and the much simpler @code{yank} and
9529 @code{yank-pop} functions are described in an appendix.
9530 @xref{Kill Ring, , Handling the Kill Ring}.
9532 @need 1500
9533 @node yank nthcdr Exercises,  , kill-ring-yank-pointer, Yanking
9534 @section Exercises with @code{yank} and @code{nthcdr}
9536 @itemize @bullet
9537 @item
9538 Using @kbd{C-h v} (@code{describe-variable}), look at the value of
9539 your kill ring.  Add several items to your kill ring; look at its
9540 value again.  Using @kbd{M-y} (@code{yank-pop)}, move all the way
9541 around the kill ring.  How many items were in your kill ring?  Find
9542 the value of @code{kill-ring-max}.  Was your kill ring full, or could
9543 you have kept more blocks of text within it?
9545 @item
9546 Using @code{nthcdr} and @code{car}, construct a series of expressions
9547 to return the first, second, third, and fourth elements of a list.
9548 @end itemize
9550 @node Loops & Recursion, Regexp Search, Yanking, Top
9551 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9552 @chapter Loops and Recursion
9553 @cindex Loops and recursion
9554 @cindex Recursion and loops
9555 @cindex Repetition (loops)
9557 Emacs Lisp has two primary ways to cause an expression, or a series of
9558 expressions, to be evaluated repeatedly: one uses a @code{while}
9559 loop, and the other uses @dfn{recursion}.
9561 Repetition can be very valuable.  For example, to move forward four
9562 sentences, you need only write a program that will move forward one
9563 sentence and then repeat the process four times.  Since a computer does
9564 not get bored or tired, such repetitive action does not have the
9565 deleterious effects that excessive or the wrong kinds of repetition can
9566 have on humans.
9568 People mostly write Emacs Lisp functions using @code{while} loops and
9569 their kin; but you can use recursion, which provides a very powerful
9570 way to think about and then to solve problems@footnote{You can write
9571 recursive functions to be frugal or wasteful of mental or computer
9572 resources; as it happens, methods that people find easy---that are
9573 frugal of `mental resources'---sometimes use considerable computer
9574 resources.  Emacs was designed to run on machines that we now consider
9575 limited and its default settings are conservative.  You may want to
9576 increase the values of @code{max-specpdl-size} and
9577 @code{max-lisp-eval-depth}.  In my @file{.emacs} file, I set them to
9578 15 and 30 times their default value.}.
9580 @menu
9581 * while::                       Causing a stretch of code to repeat.
9582 * dolist dotimes::
9583 * Recursion::                   Causing a function to call itself.
9584 * Looping exercise::
9585 @end menu
9587 @node while, dolist dotimes, Loops & Recursion, Loops & Recursion
9588 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9589 @section @code{while}
9590 @cindex Loops
9591 @findex while
9593 The @code{while} special form tests whether the value returned by
9594 evaluating its first argument is true or false.  This is similar to what
9595 the Lisp interpreter does with an @code{if}; what the interpreter does
9596 next, however, is different.
9598 In a @code{while} expression, if the value returned by evaluating the
9599 first argument is false, the Lisp interpreter skips the rest of the
9600 expression (the @dfn{body} of the expression) and does not evaluate it.
9601 However, if the value is true, the Lisp interpreter evaluates the body
9602 of the expression and then again tests whether the first argument to
9603 @code{while} is true or false.  If the value returned by evaluating the
9604 first argument is again true, the Lisp interpreter again evaluates the
9605 body of the expression.
9607 @need 1200
9608 The template for a @code{while} expression looks like this:
9610 @smallexample
9611 @group
9612 (while @var{true-or-false-test}
9613   @var{body}@dots{})
9614 @end group
9615 @end smallexample
9617 @menu
9618 * Looping with while::          Repeat so long as test returns true.
9619 * Loop Example::                A @code{while} loop that uses a list.
9620 * print-elements-of-list::      Uses @code{while}, @code{car}, @code{cdr}.
9621 * Incrementing Loop::           A loop with an incrementing counter.
9622 * Decrementing Loop::           A loop with a decrementing counter.
9623 @end menu
9625 @node Looping with while, Loop Example, while, while
9626 @ifnottex
9627 @unnumberedsubsec Looping with @code{while}
9628 @end ifnottex
9630 So long as the true-or-false-test of the @code{while} expression
9631 returns a true value when it is evaluated, the body is repeatedly
9632 evaluated.  This process is called a loop since the Lisp interpreter
9633 repeats the same thing again and again, like an airplane doing a loop.
9634 When the result of evaluating the true-or-false-test is false, the
9635 Lisp interpreter does not evaluate the rest of the @code{while}
9636 expression and `exits the loop'.
9638 Clearly, if the value returned by evaluating the first argument to
9639 @code{while} is always true, the body following will be evaluated
9640 again and again @dots{} and again @dots{} forever.  Conversely, if the
9641 value returned is never true, the expressions in the body will never
9642 be evaluated.  The craft of writing a @code{while} loop consists of
9643 choosing a mechanism such that the true-or-false-test returns true
9644 just the number of times that you want the subsequent expressions to
9645 be evaluated, and then have the test return false.
9647 The value returned by evaluating a @code{while} is the value of the
9648 true-or-false-test.  An interesting consequence of this is that a
9649 @code{while} loop that evaluates without error will return @code{nil}
9650 or false regardless of whether it has looped 1 or 100 times or none at
9651 all.  A @code{while} expression that evaluates successfully never
9652 returns a true value!  What this means is that @code{while} is always
9653 evaluated for its side effects, which is to say, the consequences of
9654 evaluating the expressions within the body of the @code{while} loop.
9655 This makes sense.  It is not the mere act of looping that is desired,
9656 but the consequences of what happens when the expressions in the loop
9657 are repeatedly evaluated.
9659 @node Loop Example, print-elements-of-list, Looping with while, while
9660 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9661 @subsection A @code{while} Loop and a List
9663 A common way to control a @code{while} loop is to test whether a list
9664 has any elements.  If it does, the loop is repeated; but if it does not,
9665 the repetition is ended.  Since this is an important technique, we will
9666 create a short example to illustrate it.
9668 A simple way to test whether a list has elements is to evaluate the
9669 list: if it has no elements, it is an empty list and will return the
9670 empty list, @code{()}, which is a synonym for @code{nil} or false.  On
9671 the other hand, a list with elements will return those elements when it
9672 is evaluated.  Since Emacs Lisp considers as true any value that is not
9673 @code{nil}, a list that returns elements will test true in a
9674 @code{while} loop.
9676 @need 1200
9677 For example, you can set the variable @code{empty-list} to @code{nil} by
9678 evaluating the following @code{setq} expression:
9680 @smallexample
9681 (setq empty-list ())
9682 @end smallexample
9684 @noindent
9685 After evaluating the @code{setq} expression, you can evaluate the
9686 variable @code{empty-list} in the usual way, by placing the cursor after
9687 the symbol and typing @kbd{C-x C-e}; @code{nil} will appear in your
9688 echo area:
9690 @smallexample
9691 empty-list
9692 @end smallexample
9694 On the other hand, if you set a variable to be a list with elements, the
9695 list will appear when you evaluate the variable, as you can see by
9696 evaluating the following two expressions:
9698 @smallexample
9699 @group
9700 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
9702 animals
9703 @end group
9704 @end smallexample
9706 Thus, to create a @code{while} loop that tests whether there are any
9707 items in the list @code{animals}, the first part of the loop will be
9708 written like this:
9710 @smallexample
9711 @group
9712 (while animals
9713        @dots{}
9714 @end group
9715 @end smallexample
9717 @noindent
9718 When the @code{while} tests its first argument, the variable
9719 @code{animals} is evaluated.  It returns a list.  So long as the list
9720 has elements, the @code{while} considers the results of the test to be
9721 true; but when the list is empty, it considers the results of the test
9722 to be false.
9724 To prevent the @code{while} loop from running forever, some mechanism
9725 needs to be provided to empty the list eventually.  An oft-used
9726 technique is to have one of the subsequent forms in the @code{while}
9727 expression set the value of the list to be the @sc{cdr} of the list.
9728 Each time the @code{cdr} function is evaluated, the list will be made
9729 shorter, until eventually only the empty list will be left.  At this
9730 point, the test of the @code{while} loop will return false, and the
9731 arguments to the @code{while} will no longer be evaluated.
9733 For example, the list of animals bound to the variable @code{animals}
9734 can be set to be the @sc{cdr} of the original list with the
9735 following expression:
9737 @smallexample
9738 (setq animals (cdr animals))
9739 @end smallexample
9741 @noindent
9742 If you have evaluated the previous expressions and then evaluate this
9743 expression, you will see @code{(giraffe lion tiger)} appear in the echo
9744 area.  If you evaluate the expression again, @code{(lion tiger)} will
9745 appear in the echo area.  If you evaluate it again and yet again,
9746 @code{(tiger)} appears and then the empty list, shown by @code{nil}.
9748 A template for a @code{while} loop that uses the @code{cdr} function
9749 repeatedly to cause the true-or-false-test eventually to test false
9750 looks like this:
9752 @smallexample
9753 @group
9754 (while @var{test-whether-list-is-empty}
9755   @var{body}@dots{}
9756   @var{set-list-to-cdr-of-list})
9757 @end group
9758 @end smallexample
9760 This test and use of @code{cdr} can be put together in a function that
9761 goes through a list and prints each element of the list on a line of its
9762 own.
9764 @node print-elements-of-list, Incrementing Loop, Loop Example, while
9765 @subsection An Example: @code{print-elements-of-list}
9766 @findex print-elements-of-list
9768 The @code{print-elements-of-list} function illustrates a @code{while}
9769 loop with a list.
9771 @cindex @file{*scratch*} buffer
9772 The function requires several lines for its output.  If you are
9773 reading this in Emacs 21 or a later version, you can evaluate the
9774 following expression inside of Info, as usual.
9776 If you are using an earlier version of Emacs, you need to copy the
9777 necessary expressions to your @file{*scratch*} buffer and evaluate
9778 them there.  This is because the echo area had only one line in the
9779 earlier versions.
9781 You can copy the expressions by marking the beginning of the region
9782 with @kbd{C-@key{SPC}} (@code{set-mark-command}), moving the cursor to
9783 the end of the region and then copying the region using @kbd{M-w}
9784 (@code{copy-region-as-kill}).  In the @file{*scratch*} buffer, you can
9785 yank the expressions back by typing @kbd{C-y} (@code{yank}).
9787 After you have copied the expressions to the @file{*scratch*} buffer,
9788 evaluate each expression in turn.  Be sure to evaluate the last
9789 expression, @code{(print-elements-of-list animals)}, by typing
9790 @kbd{C-u C-x C-e}, that is, by giving an argument to
9791 @code{eval-last-sexp}.  This will cause the result of the evaluation
9792 to be printed in the @file{*scratch*} buffer instead of being printed
9793 in the echo area.  (Otherwise you will see something like this in your
9794 echo area: @code{^Jgazelle^J^Jgiraffe^J^Jlion^J^Jtiger^Jnil}, in which
9795 each @samp{^J} stands for a `newline'.)
9797 @need 1500
9798 If you are using Emacs 21 or later, you can evaluate these expressions
9799 directly in the Info buffer, and the echo area will grow to show the
9800 results.
9802 @smallexample
9803 @group
9804 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
9806 (defun print-elements-of-list (list)
9807   "Print each element of LIST on a line of its own."
9808   (while list
9809     (print (car list))
9810     (setq list (cdr list))))
9812 (print-elements-of-list animals)
9813 @end group
9814 @end smallexample
9816 @need 1200
9817 @noindent
9818 When you evaluate the three expressions in sequence, you will see
9819 this:
9821 @smallexample
9822 @group
9823 gazelle
9825 giraffe
9827 lion
9829 tiger
9831 @end group
9832 @end smallexample
9834 Each element of the list is printed on a line of its own (that is what
9835 the function @code{print} does) and then the value returned by the
9836 function is printed.  Since the last expression in the function is the
9837 @code{while} loop, and since @code{while} loops always return
9838 @code{nil}, a @code{nil} is printed after the last element of the list.
9840 @node Incrementing Loop, Decrementing Loop, print-elements-of-list, while
9841 @comment  node-name,  next,  previous,  up
9842 @subsection A Loop with an Incrementing Counter
9844 A loop is not useful unless it stops when it ought.  Besides
9845 controlling a loop with a list, a common way of stopping a loop is to
9846 write the first argument as a test that returns false when the correct
9847 number of repetitions are complete.  This means that the loop must
9848 have a counter---an expression that counts how many times the loop
9849 repeats itself.
9851 The test can be an expression such as @code{(< count desired-number)}
9852 which returns @code{t} for true if the value of @code{count} is less
9853 than the @code{desired-number} of repetitions and @code{nil} for false if
9854 the value of @code{count} is equal to or is greater than the
9855 @code{desired-number}.  The expression that increments the count can be
9856 a simple @code{setq} such as @code{(setq count (1+ count))}, where
9857 @code{1+} is a built-in function in Emacs Lisp that adds 1 to its
9858 argument.  (The expression @w{@code{(1+ count)}} has the same result as
9859 @w{@code{(+ count 1)}}, but is easier for a human to read.)
9861 @need 1250
9862 The template for a @code{while} loop controlled by an incrementing
9863 counter looks like this:
9865 @smallexample
9866 @group
9867 @var{set-count-to-initial-value}
9868 (while (< count desired-number)         ; @r{true-or-false-test}
9869   @var{body}@dots{}
9870   (setq count (1+ count)))              ; @r{incrementer}
9871 @end group
9872 @end smallexample
9874 @noindent
9875 Note that you need to set the initial value of @code{count}; usually it
9876 is set to 1.
9878 @menu
9879 * Incrementing Example::        Counting pebbles in a triangle.
9880 * Inc Example parts::           The parts of the function definition.
9881 * Inc Example altogether::      Putting the function definition together.
9882 @end menu
9884 @node Incrementing Example, Inc Example parts, Incrementing Loop, Incrementing Loop
9885 @unnumberedsubsubsec  Example with incrementing counter
9887 Suppose you are playing on the beach and decide to make a triangle of
9888 pebbles, putting one pebble in the first row, two in the second row,
9889 three in the third row and so on, like this:
9891 @sp 1
9892 @c pebble diagram
9893 @ifnottex
9894 @smallexample
9895 @group
9896                *
9897               * *
9898              * * *
9899             * * * *
9900 @end group
9901 @end smallexample
9902 @end ifnottex
9903 @iftex
9904 @smallexample
9905 @group
9906                @bullet{}
9907               @bullet{} @bullet{}
9908              @bullet{} @bullet{} @bullet{}
9909             @bullet{} @bullet{} @bullet{} @bullet{}
9910 @end group
9911 @end smallexample
9912 @end iftex
9913 @sp 1
9915 @noindent
9916 (About 2500 years ago, Pythagoras and others developed the beginnings of
9917 number theory by considering questions such as this.)
9919 Suppose you want to know how many pebbles you will need to make a
9920 triangle with 7 rows?
9922 Clearly, what you need to do is add up the numbers from 1 to 7.  There
9923 are two ways to do this; start with the smallest number, one, and add up
9924 the list in sequence, 1, 2, 3, 4 and so on; or start with the largest
9925 number and add the list going down: 7, 6, 5, 4 and so on.  Because both
9926 mechanisms illustrate common ways of writing @code{while} loops, we will
9927 create two examples, one counting up and the other counting down.  In
9928 this first example, we will start with 1 and add 2, 3, 4 and so on.
9930 If you are just adding up a short list of numbers, the easiest way to do
9931 it is to add up all the numbers at once.  However, if you do not know
9932 ahead of time how many numbers your list will have, or if you want to be
9933 prepared for a very long list, then you need to design your addition so
9934 that what you do is repeat a simple process many times instead of doing
9935 a more complex process once.
9937 For example, instead of adding up all the pebbles all at once, what you
9938 can do is add the number of pebbles in the first row, 1, to the number
9939 in the second row, 2, and then add the total of those two rows to the
9940 third row, 3.  Then you can add the number in the fourth row, 4, to the
9941 total of the first three rows; and so on.
9943 The critical characteristic of the process is that each repetitive
9944 action is simple.  In this case, at each step we add only two numbers,
9945 the number of pebbles in the row and the total already found.  This
9946 process of adding two numbers is repeated again and again until the last
9947 row has been added to the total of all the preceding rows.  In a more
9948 complex loop the repetitive action might not be so simple, but it will
9949 be simpler than doing everything all at once.
9951 @node Inc Example parts, Inc Example altogether, Incrementing Example, Incrementing Loop
9952 @unnumberedsubsubsec The parts of the function definition
9954 The preceding analysis gives us the bones of our function definition:
9955 first, we will need a variable that we can call @code{total} that will
9956 be the total number of pebbles.  This will be the value returned by
9957 the function.
9959 Second, we know that the function will require an argument: this
9960 argument will be the total number of rows in the triangle.  It can be
9961 called @code{number-of-rows}.
9963 Finally, we need a variable to use as a counter.  We could call this
9964 variable @code{counter}, but a better name is @code{row-number}.
9965 That is because what the counter does is count rows, and a program
9966 should be written to be as understandable as possible.
9968 When the Lisp interpreter first starts evaluating the expressions in the
9969 function, the value of @code{total} should be set to zero, since we have
9970 not added anything to it.  Then the function should add the number of
9971 pebbles in the first row to the total, and then add the number of
9972 pebbles in the second to the total, and then add the number of
9973 pebbles in the third row to the total, and so on, until there are no
9974 more rows left to add.
9976 Both @code{total} and @code{row-number} are used only inside the
9977 function, so they can be declared as local variables with @code{let}
9978 and given initial values.  Clearly, the initial value for @code{total}
9979 should be 0.  The initial value of @code{row-number} should be 1,
9980 since we start with the first row.  This means that the @code{let}
9981 statement will look like this:
9983 @smallexample
9984 @group
9985   (let ((total 0)
9986         (row-number 1))
9987     @var{body}@dots{})
9988 @end group
9989 @end smallexample
9991 After the internal variables are declared and bound to their initial
9992 values, we can begin the @code{while} loop.  The expression that serves
9993 as the test should return a value of @code{t} for true so long as the
9994 @code{row-number} is less than or equal to the @code{number-of-rows}.
9995 (If the expression tests true only so long as the row number is less
9996 than the number of rows in the triangle, the last row will never be
9997 added to the total; hence the row number has to be either less than or
9998 equal to the number of rows.)
10000 @need 1500
10001 @findex <= @r{(less than or equal)}
10002 Lisp provides the @code{<=} function that returns true if the value of
10003 its first argument is less than or equal to the value of its second
10004 argument and false otherwise.  So the expression that the @code{while}
10005 will evaluate as its test should look like this:
10007 @smallexample
10008 (<= row-number number-of-rows)
10009 @end smallexample
10011 The total number of pebbles can be found by repeatedly adding the number
10012 of pebbles in a row to the total already found.  Since the number of
10013 pebbles in the row is equal to the row number, the total can be found by
10014 adding the row number to the total.  (Clearly, in a more complex
10015 situation, the number of pebbles in the row might be related to the row
10016 number in a more complicated way; if this were the case, the row number
10017 would be replaced by the appropriate expression.)
10019 @smallexample
10020 (setq total (+ total row-number))
10021 @end smallexample
10023 @noindent
10024 What this does is set the new value of @code{total} to be equal to the
10025 sum of adding the number of pebbles in the row to the previous total.
10027 After setting the value of @code{total}, the conditions need to be
10028 established for the next repetition of the loop, if there is one.  This
10029 is done by incrementing the value of the @code{row-number} variable,
10030 which serves as a counter.  After the @code{row-number} variable has
10031 been incremented, the true-or-false-test at the beginning of the
10032 @code{while} loop tests whether its value is still less than or equal to
10033 the value of the @code{number-of-rows} and if it is, adds the new value
10034 of the @code{row-number} variable to the @code{total} of the previous
10035 repetition of the loop.
10037 @need 1200
10038 The built-in Emacs Lisp function @code{1+} adds 1 to a number, so the
10039 @code{row-number} variable can be incremented with this expression:
10041 @smallexample
10042 (setq row-number (1+ row-number))
10043 @end smallexample
10045 @node Inc Example altogether,  , Inc Example parts, Incrementing Loop
10046 @unnumberedsubsubsec Putting the function definition together
10048 We have created the parts for the function definition; now we need to
10049 put them together.
10051 @need 800
10052 First, the contents of the @code{while} expression:
10054 @smallexample
10055 @group
10056 (while (<= row-number number-of-rows)   ; @r{true-or-false-test}
10057   (setq total (+ total row-number))
10058   (setq row-number (1+ row-number)))    ; @r{incrementer}
10059 @end group
10060 @end smallexample
10062 Along with the @code{let} expression varlist, this very nearly
10063 completes the body of the function definition.  However, it requires
10064 one final element, the need for which is somewhat subtle.
10066 The final touch is to place the variable @code{total} on a line by
10067 itself after the @code{while} expression.  Otherwise, the value returned
10068 by the whole function is the value of the last expression that is
10069 evaluated in the body of the @code{let}, and this is the value
10070 returned by the @code{while}, which is always @code{nil}.
10072 This may not be evident at first sight.  It almost looks as if the
10073 incrementing expression is the last expression of the whole function.
10074 But that expression is part of the body of the @code{while}; it is the
10075 last element of the list that starts with the symbol @code{while}.
10076 Moreover, the whole of the @code{while} loop is a list within the body
10077 of the @code{let}.
10079 @need 1250
10080 In outline, the function will look like this:
10082 @smallexample
10083 @group
10084 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
10085   "@var{documentation}@dots{}"
10086   (let (@var{varlist})
10087     (while (@var{true-or-false-test})
10088       @var{body-of-while}@dots{} )
10089     @dots{} )                     ; @r{Need final expression here.}
10090 @end group
10091 @end smallexample
10093 The result of evaluating the @code{let} is what is going to be returned
10094 by the @code{defun} since the @code{let} is not embedded within any
10095 containing list, except for the @code{defun} as a whole.  However, if
10096 the @code{while} is the last element of the @code{let} expression, the
10097 function will always return @code{nil}.  This is not what we want!
10098 Instead, what we want is the value of the variable @code{total}.  This
10099 is returned by simply placing the symbol as the last element of the list
10100 starting with @code{let}.  It gets evaluated after the preceding
10101 elements of the list are evaluated, which means it gets evaluated after
10102 it has been assigned the correct value for the total.
10104 It may be easier to see this by printing the list starting with
10105 @code{let} all on one line.  This format makes it evident that the
10106 @var{varlist} and @code{while} expressions are the second and third
10107 elements of the list starting with @code{let}, and the @code{total} is
10108 the last element:
10110 @smallexample
10111 @group
10112 (let (@var{varlist}) (while (@var{true-or-false-test}) @var{body-of-while}@dots{} ) total)
10113 @end group
10114 @end smallexample
10116 @need 1200
10117 Putting everything together, the @code{triangle} function definition
10118 looks like this:
10120 @smallexample
10121 @group
10122 (defun triangle (number-of-rows)    ; @r{Version with}
10123                                     ; @r{  incrementing counter.}
10124   "Add up the number of pebbles in a triangle.
10125 The first row has one pebble, the second row two pebbles,
10126 the third row three pebbles, and so on.
10127 The argument is NUMBER-OF-ROWS."
10128 @end group
10129 @group
10130   (let ((total 0)
10131         (row-number 1))
10132     (while (<= row-number number-of-rows)
10133       (setq total (+ total row-number))
10134       (setq row-number (1+ row-number)))
10135     total))
10136 @end group
10137 @end smallexample
10139 @need 1200
10140 After you have installed @code{triangle} by evaluating the function, you
10141 can try it out.  Here are two examples:
10143 @smallexample
10144 @group
10145 (triangle 4)
10147 (triangle 7)
10148 @end group
10149 @end smallexample
10151 @noindent
10152 The sum of the first four numbers is 10 and the sum of the first seven
10153 numbers is 28.
10155 @node Decrementing Loop,  , Incrementing Loop, while
10156 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10157 @subsection Loop with a Decrementing Counter
10159 Another common way to write a @code{while} loop is to write the test
10160 so that it determines whether a counter is greater than zero.  So long
10161 as the counter is greater than zero, the loop is repeated.  But when
10162 the counter is equal to or less than zero, the loop is stopped.  For
10163 this to work, the counter has to start out greater than zero and then
10164 be made smaller and smaller by a form that is evaluated
10165 repeatedly.
10167 The test will be an expression such as @code{(> counter 0)} which
10168 returns @code{t} for true if the value of @code{counter} is greater
10169 than zero, and @code{nil} for false if the value of @code{counter} is
10170 equal to or less than zero.  The expression that makes the number
10171 smaller and smaller can be a simple @code{setq} such as @code{(setq
10172 counter (1- counter))}, where @code{1-} is a built-in function in
10173 Emacs Lisp that subtracts 1 from its argument.
10175 @need 1250
10176 The template for a decrementing @code{while} loop looks like this:
10178 @smallexample
10179 @group
10180 (while (> counter 0)                    ; @r{true-or-false-test}
10181   @var{body}@dots{}
10182   (setq counter (1- counter)))          ; @r{decrementer}
10183 @end group
10184 @end smallexample
10186 @menu
10187 * Decrementing Example::        More pebbles on the beach.
10188 * Dec Example parts::           The parts of the function definition.
10189 * Dec Example altogether::      Putting the function definition together.
10190 @end menu
10192 @node Decrementing Example, Dec Example parts, Decrementing Loop, Decrementing Loop
10193 @unnumberedsubsubsec Example with decrementing counter
10195 To illustrate a loop with a decrementing counter, we will rewrite the
10196 @code{triangle} function so the counter decreases to zero.
10198 This is the reverse of the earlier version of the function.  In this
10199 case, to find out how many pebbles are needed to make a triangle with
10200 3 rows, add the number of pebbles in the third row, 3, to the number
10201 in the preceding row, 2, and then add the total of those two rows to
10202 the row that precedes them, which is 1.
10204 Likewise, to find the number of pebbles in a triangle with 7 rows, add
10205 the number of pebbles in the seventh row, 7, to the number in the
10206 preceding row, which is 6, and then add the total of those two rows to
10207 the row that precedes them, which is 5, and so on.  As in the previous
10208 example, each addition only involves adding two numbers, the total of
10209 the rows already added up and the number of pebbles in the row that is
10210 being added to the total.  This process of adding two numbers is
10211 repeated again and again until there are no more pebbles to add.
10213 We know how many pebbles to start with: the number of pebbles in the
10214 last row is equal to the number of rows.  If the triangle has seven
10215 rows, the number of pebbles in the last row is 7.  Likewise, we know how
10216 many pebbles are in the preceding row: it is one less than the number in
10217 the row.
10219 @node Dec Example parts, Dec Example altogether, Decrementing Example, Decrementing Loop
10220 @unnumberedsubsubsec The parts of the function definition
10222 We start with three variables: the total number of rows in the
10223 triangle; the number of pebbles in a row; and the total number of
10224 pebbles, which is what we want to calculate.  These variables can be
10225 named @code{number-of-rows}, @code{number-of-pebbles-in-row}, and
10226 @code{total}, respectively.
10228 Both @code{total} and @code{number-of-pebbles-in-row} are used only
10229 inside the function and are declared with @code{let}.  The initial
10230 value of @code{total} should, of course, be zero.  However, the
10231 initial value of @code{number-of-pebbles-in-row} should be equal to
10232 the number of rows in the triangle, since the addition will start with
10233 the longest row.
10235 @need 1250
10236 This means that the beginning of the @code{let} expression will look
10237 like this:
10239 @smallexample
10240 @group
10241 (let ((total 0)
10242       (number-of-pebbles-in-row number-of-rows))
10243   @var{body}@dots{})
10244 @end group
10245 @end smallexample
10247 The total number of pebbles can be found by repeatedly adding the number
10248 of pebbles in a row to the total already found, that is, by repeatedly
10249 evaluating the following expression:
10251 @smallexample
10252 (setq total (+ total number-of-pebbles-in-row))
10253 @end smallexample
10255 @noindent
10256 After the @code{number-of-pebbles-in-row} is added to the @code{total},
10257 the @code{number-of-pebbles-in-row} should be decremented by one, since
10258 the next time the loop repeats, the preceding row will be
10259 added to the total.
10261 The number of pebbles in a preceding row is one less than the number of
10262 pebbles in a row, so the built-in Emacs Lisp function @code{1-} can be
10263 used to compute the number of pebbles in the preceding row.  This can be
10264 done with the following expression:
10266 @smallexample
10267 @group
10268 (setq number-of-pebbles-in-row
10269       (1- number-of-pebbles-in-row))
10270 @end group
10271 @end smallexample
10273 Finally, we know that the @code{while} loop should stop making repeated
10274 additions when there are no pebbles in a row.  So the test for
10275 the @code{while} loop is simply:
10277 @smallexample
10278 (while (> number-of-pebbles-in-row 0)
10279 @end smallexample
10281 @node Dec Example altogether,  , Dec Example parts, Decrementing Loop
10282 @unnumberedsubsubsec Putting the function definition together
10284 We can put these expressions together to create a function definition
10285 that works.  However, on examination, we find that one of the local
10286 variables is unneeded!
10288 @need 1250
10289 The function definition looks like this:
10291 @smallexample
10292 @group
10293 ;;; @r{First subtractive version.}
10294 (defun triangle (number-of-rows)
10295   "Add up the number of pebbles in a triangle."
10296   (let ((total 0)
10297         (number-of-pebbles-in-row number-of-rows))
10298     (while (> number-of-pebbles-in-row 0)
10299       (setq total (+ total number-of-pebbles-in-row))
10300       (setq number-of-pebbles-in-row
10301             (1- number-of-pebbles-in-row)))
10302     total))
10303 @end group
10304 @end smallexample
10306 As written, this function works.
10308 However, we do not need @code{number-of-pebbles-in-row}.
10310 @cindex Argument as local variable
10311 When the @code{triangle} function is evaluated, the symbol
10312 @code{number-of-rows} will be bound to a number, giving it an initial
10313 value.  That number can be changed in the body of the function as if
10314 it were a local variable, without any fear that such a change will
10315 effect the value of the variable outside of the function.  This is a
10316 very useful characteristic of Lisp; it means that the variable
10317 @code{number-of-rows} can be used anywhere in the function where
10318 @code{number-of-pebbles-in-row} is used.
10320 @need 800
10321 Here is a second version of the function written a bit more cleanly:
10323 @smallexample
10324 @group
10325 (defun triangle (number)                ; @r{Second version.}
10326   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
10327   (let ((total 0))
10328     (while (> number 0)
10329       (setq total (+ total number))
10330       (setq number (1- number)))
10331     total))
10332 @end group
10333 @end smallexample
10335 In brief, a properly written @code{while} loop will consist of three parts:
10337 @enumerate
10338 @item
10339 A test that will return false after the loop has repeated itself the
10340 correct number of times.
10342 @item
10343 An expression the evaluation of which will return the value desired
10344 after being repeatedly evaluated.
10346 @item
10347 An expression to change the value passed to the true-or-false-test so
10348 that the test returns false after the loop has repeated itself the right
10349 number of times.
10350 @end enumerate
10352 @node dolist dotimes, Recursion, while, Loops & Recursion
10353 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10354 @section Save your time: @code{dolist} and @code{dotimes}
10356 In addition to @code{while}, both @code{dolist} and @code{dotimes}
10357 provide for looping.  Sometimes these are quicker to write than the
10358 equivalent @code{while} loop.  Both are Lisp macros.  (@xref{Macros, ,
10359 Macros, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}. )
10361 @code{dolist} works like a @code{while} loop that `@sc{cdr}s down a
10362 list':  @code{dolist} automatically shortens the list each time it
10363 loops---takes the @sc{cdr} of the list---and binds the @sc{car} of
10364 each shorter version of the list to the first of its arguments.
10366 @code{dotimes} loops a specific number of times: you specify the number.
10368 @menu
10369 * dolist::
10370 * dotimes::
10371 @end menu
10373 @node dolist, dotimes, dolist dotimes, dolist dotimes
10374 @unnumberedsubsubsec The @code{dolist} Macro
10375 @findex dolist
10377 Suppose, for example, you want to reverse a list, so that
10378 ``first'' ``second'' ``third'' becomes ``third'' ``second'' ``first''.
10380 @need 1250
10381 In practice, you would use the @code{reverse} function, like this:
10383 @smallexample
10384 @group
10385 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10387 (reverse animals)
10388 @end group
10389 @end smallexample
10391 @need 800
10392 @noindent
10393 Here is how you could reverse the list using a @code{while} loop:
10395 @smallexample
10396 @group
10397 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10399 (defun reverse-list-with-while (list)
10400   "Using while, reverse the order of LIST."
10401   (let (value)  ; make sure list starts empty
10402     (while list
10403       (setq value (cons (car list) value))
10404       (setq list (cdr list)))
10405     value))
10407 (reverse-list-with-while animals)
10408 @end group
10409 @end smallexample
10411 @need 800
10412 @noindent
10413 And here is how you could use the @code{dolist} macro:
10415 @smallexample
10416 @group
10417 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10419 (defun reverse-list-with-dolist (list)
10420   "Using dolist, reverse the order of LIST."
10421   (let (value)  ; make sure list starts empty
10422     (dolist (element list value)
10423       (setq value (cons element value)))))
10425 (reverse-list-with-dolist animals)
10426 @end group
10427 @end smallexample
10429 @need 1250
10430 @noindent
10431 In Info, you can place your cursor after the closing parenthesis of
10432 each expression and type @kbd{C-x C-e}; in each case, you should see
10434 @smallexample
10435 (tiger lion giraffe gazelle)
10436 @end smallexample
10438 @noindent
10439 in the echo area.
10441 For this example, the existing @code{reverse} function is obviously best.
10442 The @code{while} loop is just like our first example (@pxref{Loop
10443 Example, , A @code{while} Loop and a List}).  The @code{while} first
10444 checks whether the list has elements; if so, it constructs a new list
10445 by adding the first element of the list to the existing list (which in
10446 the first iteration of the loop is @code{nil}).  Since the second
10447 element is prepended in front of the first element, and the third
10448 element is prepended in front of the second element, the list is reversed.
10450 In the expression using a @code{while} loop,
10451 the @w{@code{(setq list (cdr list))}}
10452 expression shortens the list, so the @code{while} loop eventually
10453 stops.  In addition, it provides the @code{cons} expression with a new
10454 first element by creating a new and shorter list at each repetition of
10455 the loop.
10457 The @code{dolist} expression does very much the same as the
10458 @code{while} expression, except that the @code{dolist} macro does some
10459 of the work you have to do when writing a @code{while} expression.
10461 Like a @code{while} loop, a @code{dolist} loops.  What is different is
10462 that it automatically shortens the list each time it loops --- it
10463 `@sc{cdr}s down the list' on its own --- and it automatically binds
10464 the @sc{car} of each shorter version of the list to the first of its
10465 arguments.
10467 In the example, the @sc{car} of each shorter version of the list is
10468 referred to using the symbol @samp{element}, the list itself is called
10469 @samp{list}, and the value returned is called @samp{value}.  The
10470 remainder of the @code{dolist} expression is the body.
10472 The @code{dolist} expression binds the @sc{car} of each shorter
10473 version of the list to @code{element} and then evaluates the body of
10474 the expression; and repeats the loop.  The result is returned in
10475 @code{value}.
10477 @node dotimes,  , dolist, dolist dotimes
10478 @unnumberedsubsubsec The @code{dotimes} Macro
10479 @findex dotimes
10481 The @code{dotimes} macro is similar to @code{dolist}, except that it
10482 loops a specific number of times.
10484 The first argument to @code{dotimes} is assigned the numbers 0, 1, 2
10485 and so forth each time around the loop, and the value of the third
10486 argument is returned.  You need to provide the value of the second
10487 argument, which is how many times the macro loops.
10489 @need 1250
10490 For example, the following binds the numbers from 0 up to, but not
10491 including, the number 3 to the first argument, @var{number}, and then
10492 constructs a list of the three numbers.  (The first number is 0, the
10493 second number is 1, and the third number is 2; this makes a total of
10494 three numbers in all, starting with zero as the first number.)
10496 @smallexample
10497 @group
10498 (let (value)      ; otherwise a value is a void variable
10499   (dotimes (number 3 value)
10500     (setq value (cons number value))))
10502 @result{} (2 1 0)
10503 @end group
10504 @end smallexample
10506 @noindent
10507 @code{dotimes} returns @code{value}, so the way to use
10508 @code{dotimes} is to operate on some expression @var{number} number of
10509 times and then return the result, either as a list or an atom.
10511 @need 1250
10512 Here is an example of a @code{defun} that uses @code{dotimes} to add
10513 up the number of pebbles in a triangle.
10515 @smallexample
10516 @group
10517 (defun triangle-using-dotimes (number-of-rows)
10518   "Using dotimes, add up the number of pebbles in a triangle."
10519 (let ((total 0))  ; otherwise a total is a void variable
10520   (dotimes (number number-of-rows total)
10521     (setq total (+ total (1+ number))))))
10523 (triangle-using-dotimes 4)
10524 @end group
10525 @end smallexample
10527 @node Recursion, Looping exercise, dolist dotimes, Loops & Recursion
10528 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10529 @section Recursion
10530 @cindex Recursion
10532 A recursive function contains code that tells the Lisp interpreter to
10533 call a program that runs exactly like itself, but with slightly
10534 different arguments.  The code runs exactly the same because it has
10535 the same name.  However, even though the program has the same name, it
10536 is not the same entity.  It is different.  In the jargon, it is a
10537 different `instance'.
10539 Eventually, if the program is written correctly, the `slightly
10540 different arguments' will become sufficiently different from the first
10541 arguments that the final instance will stop.
10543 @menu
10544 * Building Robots::             Same model, different serial number ...
10545 * Recursive Definition Parts::  Walk until you stop ...
10546 * Recursion with list::         Using a list as the test whether to recurse.
10547 * Recursive triangle function::
10548 * Recursion with cond::
10549 * Recursive Patterns::          Often used templates.
10550 * No Deferment::                Don't store up work ...
10551 * No deferment solution::
10552 @end menu
10554 @node Building Robots, Recursive Definition Parts, Recursion, Recursion
10555 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10556 @subsection Building Robots: Extending the Metaphor
10557 @cindex Building robots
10558 @cindex Robots, building
10560 It is sometimes helpful to think of a running program as a robot that
10561 does a job.  In doing its job, a recursive function calls on a second
10562 robot to help it.  The second robot is identical to the first in every
10563 way, except that the second robot helps the first and has been
10564 passed different arguments than the first.
10566 In a recursive function, the second robot may call a third; and the
10567 third may call a fourth, and so on.  Each of these is a different
10568 entity; but all are clones.
10570 Since each robot has slightly different instructions---the arguments
10571 will differ from one robot to the next---the last robot should know
10572 when to stop.
10574 Let's expand on the metaphor in which a computer program is a robot.
10576 A function definition provides the blueprints for a robot.  When you
10577 install a function definition, that is, when you evaluate a
10578 @code{defun} special form, you install the necessary equipment to
10579 build robots.  It is as if you were in a factory, setting up an
10580 assembly line.  Robots with the same name are built according to the
10581 same blueprints.  So they have, as it were, the same `model number',
10582 but a different `serial number'.
10584 We often say that a recursive function `calls itself'.  What we mean
10585 is that the instructions in a recursive function cause the Lisp
10586 interpreter to run a different function that has the same name and
10587 does the same job as the first, but with different arguments.
10589 It is important that the arguments differ from one instance to the
10590 next; otherwise, the process will never stop.
10592 @node Recursive Definition Parts, Recursion with list, Building Robots, Recursion
10593 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10594 @subsection The Parts of a Recursive Definition
10595 @cindex Parts of a Recursive Definition
10596 @cindex Recursive Definition Parts
10598 A recursive function typically contains a conditional expression which
10599 has three parts:
10601 @enumerate
10602 @item
10603 A true-or-false-test that determines whether the function is called
10604 again, here called the @dfn{do-again-test}.
10606 @item
10607 The name of the function.  When this name is called, a new instance of
10608 the function---a new robot, as it were---is created and told what to do.
10610 @item
10611 An expression that returns a different value each time the function is
10612 called, here called the @dfn{next-step-expression}.  Consequently, the
10613 argument (or arguments) passed to the new instance of the function
10614 will be different from that passed to the previous instance.  This
10615 causes the conditional expression, the @dfn{do-again-test}, to test
10616 false after the correct number of repetitions.
10617 @end enumerate
10619 Recursive functions can be much simpler than any other kind of
10620 function.  Indeed, when people first start to use them, they often look
10621 so mysteriously simple as to be incomprehensible.  Like riding a
10622 bicycle, reading a recursive function definition takes a certain knack
10623 which is hard at first but then seems simple.
10625 @need 1200
10626 There are several different common recursive patterns.  A very simple
10627 pattern looks like this:
10629 @smallexample
10630 @group
10631 (defun @var{name-of-recursive-function} (@var{argument-list})
10632   "@var{documentation}@dots{}"
10633   (if @var{do-again-test}
10634     @var{body}@dots{}
10635     (@var{name-of-recursive-function}
10636          @var{next-step-expression})))
10637 @end group
10638 @end smallexample
10640 Each time a recursive function is evaluated, a new instance of it is
10641 created and told what to do.  The arguments tell the instance what to do.
10643 An argument is bound to the value of the next-step-expression.  Each
10644 instance runs with a different value of the next-step-expression.
10646 The value in the next-step-expression is used in the do-again-test.
10648 The value returned by the next-step-expression is passed to the new
10649 instance of the function, which evaluates it (or some
10650 transmogrification of it) to determine whether to continue or stop.
10651 The next-step-expression is designed so that the do-again-test returns
10652 false when the function should no longer be repeated.
10654 The do-again-test is sometimes called the @dfn{stop condition},
10655 since it stops the repetitions when it tests false.
10657 @node Recursion with list, Recursive triangle function, Recursive Definition Parts, Recursion
10658 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10659 @subsection Recursion with a List
10661 The example of a @code{while} loop that printed the elements of a list
10662 of numbers can be written recursively.  Here is the code, including
10663 an expression to set the value of the variable @code{animals} to a list.
10665 If you are using Emacs 20 or before, this example must be copied to
10666 the @file{*scratch*} buffer and each expression must be evaluated
10667 there.  Use @kbd{C-u C-x C-e} to evaluate the
10668 @code{(print-elements-recursively animals)} expression so that the
10669 results are printed in the buffer; otherwise the Lisp interpreter will
10670 try to squeeze the results into the one line of the echo area.
10672 Also, place your cursor immediately after the last closing parenthesis
10673 of the @code{print-elements-recursively} function, before the comment.
10674 Otherwise, the Lisp interpreter will try to evaluate the comment.
10676 If you are using Emacs 21 or later, you can evaluate this expression
10677 directly in Info.
10679 @findex print-elements-recursively
10680 @smallexample
10681 @group
10682 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
10684 (defun print-elements-recursively (list)
10685   "Print each element of LIST on a line of its own.
10686 Uses recursion."
10687   (if list                              ; @r{do-again-test}
10688       (progn
10689         (print (car list))              ; @r{body}
10690         (print-elements-recursively     ; @r{recursive call}
10691          (cdr list)))))                 ; @r{next-step-expression}
10693 (print-elements-recursively animals)
10694 @end group
10695 @end smallexample
10697 The @code{print-elements-recursively} function first tests whether
10698 there is any content in the list; if there is, the function prints the
10699 first element of the list, the @sc{car} of the list.  Then the
10700 function `invokes itself', but gives itself as its argument, not the
10701 whole list, but the second and subsequent elements of the list, the
10702 @sc{cdr} of the list.
10704 Put another way, if the list is not empty, the function invokes
10705 another instance of code that is similar to the initial code, but is a
10706 different thread of execution, with different arguments than the first
10707 instance.
10709 Put in yet another way, if the list is not empty, the first robot
10710 assemblies a second robot and tells it what to do; the second robot is
10711 a different individual from the first, but is the same model.
10713 When the second evaluation occurs, the @code{if} expression is
10714 evaluated and if true, prints the first element of the list it
10715 receives as its argument (which is the second element of the original
10716 list).  Then the function `calls itself' with the @sc{cdr} of the list
10717 it is invoked with, which (the second time around) is the @sc{cdr} of
10718 the @sc{cdr} of the original list.
10720 Note that although we say that the function `calls itself', what we
10721 mean is that the Lisp interpreter assembles and instructs a new
10722 instance of the program.  The new instance is a clone of the first,
10723 but is a separate individual.
10725 Each time the function `invokes itself', it invokes itself on a
10726 shorter version of the original list.  It creates a new instance that
10727 works on a shorter list.
10729 Eventually, the function invokes itself on an empty list.  It creates
10730 a new instance whose argument is @code{nil}.  The conditional expression
10731 tests the value of @code{list}.  Since the value of @code{list} is
10732 @code{nil}, the @code{if} expression tests false so the then-part is
10733 not evaluated.  The function as a whole then returns @code{nil}.
10735 @need 1200
10736 When you evaluate @code{(print-elements-recursively animals)} in the
10737 @file{*scratch*} buffer, you see this result:
10739 @smallexample
10740 @group
10741 gazelle
10743 giraffe
10745 lion
10747 tiger
10749 @end group
10750 @end smallexample
10752 @node Recursive triangle function, Recursion with cond, Recursion with list, Recursion
10753 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10754 @subsection Recursion in Place of a Counter
10755 @findex triangle-recursively
10757 @need 1200
10758 The @code{triangle} function described in a previous section can also
10759 be written recursively.  It looks like this:
10761 @smallexample
10762 @group
10763 (defun triangle-recursively (number)
10764   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
10765 Uses recursion."
10766   (if (= number 1)                    ; @r{do-again-test}
10767       1                               ; @r{then-part}
10768     (+ number                         ; @r{else-part}
10769        (triangle-recursively          ; @r{recursive call}
10770         (1- number)))))               ; @r{next-step-expression}
10772 (triangle-recursively 7)
10773 @end group
10774 @end smallexample
10776 @noindent
10777 You can install this function by evaluating it and then try it by
10778 evaluating @code{(triangle-recursively 7)}.  (Remember to put your
10779 cursor immediately after the last parenthesis of the function
10780 definition, before the comment.)  The function evaluates to 28.
10782 To understand how this function works, let's consider what happens in the
10783 various cases when the function is passed 1, 2, 3, or 4 as the value of
10784 its argument.
10786 @menu
10787 * Recursive Example arg of 1 or 2::
10788 * Recursive Example arg of 3 or 4::
10789 @end menu
10791 @node Recursive Example arg of 1 or 2, Recursive Example arg of 3 or 4, Recursive triangle function, Recursive triangle function
10792 @ifnottex
10793 @unnumberedsubsubsec An argument of 1 or 2
10794 @end ifnottex
10796 First, what happens if the value of the argument is 1?
10798 The function has an @code{if} expression after the documentation
10799 string.  It tests whether the value of @code{number} is equal to 1; if
10800 so, Emacs evaluates the then-part of the @code{if} expression, which
10801 returns the number 1 as the value of the function.  (A triangle with
10802 one row has one pebble in it.)
10804 Suppose, however, that the value of the argument is 2.  In this case,
10805 Emacs evaluates the else-part of the @code{if} expression.
10807 @need 1200
10808 The else-part consists of an addition, the recursive call to
10809 @code{triangle-recursively} and a decrementing action; and it looks like
10810 this:
10812 @smallexample
10813 (+ number (triangle-recursively (1- number)))
10814 @end smallexample
10816 When Emacs evaluates this expression, the innermost expression is
10817 evaluated first; then the other parts in sequence.  Here are the steps
10818 in detail:
10820 @table @i
10821 @item Step 1 @w{  } Evaluate the innermost expression.
10823 The innermost expression is @code{(1- number)} so Emacs decrements the
10824 value of @code{number} from 2 to 1.
10826 @item Step 2 @w{  } Evaluate the @code{triangle-recursively} function.
10828 The Lisp interpreter creates an individual instance of
10829 @code{triangle-recursively}.  It does not matter that this function is
10830 contained within itself.  Emacs passes the result Step 1 as the
10831 argument used by this instance of the @code{triangle-recursively}
10832 function
10834 In this case, Emacs evaluates @code{triangle-recursively} with an
10835 argument of 1.  This means that this evaluation of
10836 @code{triangle-recursively} returns 1.
10838 @item Step 3 @w{  } Evaluate the value of @code{number}.
10840 The variable @code{number} is the second element of the list that
10841 starts with @code{+}; its value is 2.
10843 @item Step 4 @w{  } Evaluate the @code{+} expression.
10845 The @code{+} expression receives two arguments, the first
10846 from the evaluation of @code{number} (Step 3) and the second from the
10847 evaluation of @code{triangle-recursively} (Step 2).
10849 The result of the addition is the sum of 2 plus 1, and the number 3 is
10850 returned, which is correct.  A triangle with two rows has three
10851 pebbles in it.
10852 @end table
10854 @node Recursive Example arg of 3 or 4,  , Recursive Example arg of 1 or 2, Recursive triangle function
10855 @unnumberedsubsubsec An argument of 3 or 4
10857 Suppose that @code{triangle-recursively} is called with an argument of
10860 @table @i
10861 @item Step 1 @w{  } Evaluate the do-again-test.
10863 The @code{if} expression is evaluated first.  This is the do-again
10864 test and returns false, so the else-part of the @code{if} expression
10865 is evaluated.  (Note that in this example, the do-again-test causes
10866 the function to call itself when it tests false, not when it tests
10867 true.)
10869 @item Step 2 @w{  } Evaluate the innermost expression of the else-part.
10871 The innermost expression of the else-part is evaluated, which decrements
10872 3 to 2.  This is the next-step-expression.
10874 @item Step 3 @w{  } Evaluate the @code{triangle-recursively} function.
10876 The number 2 is passed to the @code{triangle-recursively} function.
10878 We know what happens when Emacs evaluates @code{triangle-recursively} with
10879 an argument of 2.  After going through the sequence of actions described
10880 earlier, it returns a value of 3.  So that is what will happen here.
10882 @item Step 4 @w{  } Evaluate the addition.
10884 3 will be passed as an argument to the addition and will be added to the
10885 number with which the function was called, which is 3.
10886 @end table
10888 @noindent
10889 The value returned by the function as a whole will be 6.
10891 Now that we know what will happen when @code{triangle-recursively} is
10892 called with an argument of 3, it is evident what will happen if it is
10893 called with an argument of 4:
10895 @quotation
10896 @need 800
10897 In the recursive call, the evaluation of
10899 @smallexample
10900 (triangle-recursively (1- 4))
10901 @end smallexample
10903 @need 800
10904 @noindent
10905 will return the value of evaluating
10907 @smallexample
10908 (triangle-recursively 3)
10909 @end smallexample
10911 @noindent
10912 which is 6 and this value will be added to 4 by the addition in the
10913 third line.
10914 @end quotation
10916 @noindent
10917 The value returned by the function as a whole will be 10.
10919 Each time @code{triangle-recursively} is evaluated, it evaluates a
10920 version of itself---a different instance of itself---with a smaller
10921 argument, until the argument is small enough so that it does not
10922 evaluate itself.
10924 Note that this particular design for a recursive function
10925 requires that operations be deferred.
10927 Before @code{(triangle-recursively 7)} can calculate its answer, it
10928 must call @code{(triangle-recursively 6)}; and before
10929 @code{(triangle-recursively 6)} can calculate its answer, it must call
10930 @code{(triangle-recursively 5)}; and so on.  That is to say, the
10931 calculation that @code{(triangle-recursively 7)} makes must be
10932 deferred until @code{(triangle-recursively 6)} makes its calculation;
10933 and @code{(triangle-recursively 6)} must defer until
10934 @code{(triangle-recursively 5)} completes; and so on.
10936 If each of these instances of @code{triangle-recursively} are thought
10937 of as different robots, the first robot must wait for the second to
10938 complete its job, which must wait until the third completes, and so
10941 There is a way around this kind of waiting, which we will discuss in
10942 @ref{No Deferment, , Recursion without Deferments}.
10944 @node Recursion with cond, Recursive Patterns, Recursive triangle function, Recursion
10945 @comment  node-name,  next,  previous,  up
10946 @subsection Recursion Example Using @code{cond}
10947 @findex cond
10949 The version of @code{triangle-recursively} described earlier is written
10950 with the @code{if} special form.  It can also be written using another
10951 special form called @code{cond}.  The name of the special form
10952 @code{cond} is an abbreviation of the word @samp{conditional}.
10954 Although the @code{cond} special form is not used as often in the
10955 Emacs Lisp sources as @code{if}, it is used often enough to justify
10956 explaining it.
10958 @need 800
10959 The template for a @code{cond} expression looks like this:
10961 @smallexample
10962 @group
10963 (cond
10964  @var{body}@dots{})
10965 @end group
10966 @end smallexample
10968 @noindent
10969 where the @var{body} is a series of lists.
10971 @need 800
10972 Written out more fully, the template looks like this:
10974 @smallexample
10975 @group
10976 (cond
10977  (@var{first-true-or-false-test} @var{first-consequent})
10978  (@var{second-true-or-false-test} @var{second-consequent})
10979  (@var{third-true-or-false-test} @var{third-consequent})
10980   @dots{})
10981 @end group
10982 @end smallexample
10984 When the Lisp interpreter evaluates the @code{cond} expression, it
10985 evaluates the first element (the @sc{car} or true-or-false-test) of
10986 the first expression in a series of expressions within the body of the
10987 @code{cond}.
10989 If the true-or-false-test returns @code{nil} the rest of that
10990 expression, the consequent, is skipped and  the true-or-false-test of the
10991 next expression is evaluated.  When an expression is found whose
10992 true-or-false-test returns a value that is not @code{nil}, the
10993 consequent of that expression is evaluated.  The consequent can be one
10994 or more expressions.  If the consequent consists of more than one
10995 expression, the expressions are evaluated in sequence and the value of
10996 the last one is returned.  If the expression does not have a consequent,
10997 the value of the true-or-false-test is returned.
10999 If none of the true-or-false-tests test true, the @code{cond} expression
11000 returns @code{nil}.
11002 @need 1250
11003 Written using @code{cond}, the @code{triangle} function looks like this:
11005 @smallexample
11006 @group
11007 (defun triangle-using-cond (number)
11008   (cond ((<= number 0) 0)
11009         ((= number 1) 1)
11010         ((> number 1)
11011          (+ number (triangle-using-cond (1- number))))))
11012 @end group
11013 @end smallexample
11015 @noindent
11016 In this example, the @code{cond} returns 0 if the number is less than or
11017 equal to 0, it returns 1 if the number is 1 and it evaluates @code{(+
11018 number (triangle-using-cond (1- number)))} if the number is greater than
11021 @node Recursive Patterns, No Deferment, Recursion with cond, Recursion
11022 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11023 @subsection Recursive Patterns
11024 @cindex Recursive Patterns
11026 Here are three common recursive patterns.  Each involves a list.
11027 Recursion does not need to involve lists, but Lisp is designed for lists
11028 and this provides a sense of its primal capabilities.
11030 @menu
11031 * Every::
11032 * Accumulate::
11033 * Keep::
11034 @end menu
11036 @node Every, Accumulate, Recursive Patterns, Recursive Patterns
11037 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11038 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{every}
11039 @cindex Every, type of recursive pattern
11040 @cindex Recursive pattern: every
11042 In the @code{every} recursive pattern, an action is performed on every
11043 element of a list.
11045 @need 1500
11046 The basic pattern is:
11048 @itemize @bullet
11049 @item
11050 If a list be empty, return @code{nil}.
11051 @item
11052 Else, act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list)
11053     @itemize @minus
11054     @item
11055     through a recursive call by the function on the rest (the
11056     @sc{cdr}) of the list,
11057     @item
11058     and, optionally, combine the acted-on element, using @code{cons},
11059     with the results of acting on the rest.
11060     @end itemize
11061 @end itemize
11063 @need 1500
11064 Here is example:
11066 @smallexample
11067 @group
11068 (defun square-each (numbers-list)
11069   "Square each of a NUMBERS LIST, recursively."
11070   (if (not numbers-list)                ; do-again-test
11071       nil
11072     (cons
11073      (* (car numbers-list) (car numbers-list))
11074      (square-each (cdr numbers-list))))) ; next-step-expression
11075 @end group
11077 @group
11078 (square-each '(1 2 3))
11079     @result{} (1 4 9)
11080 @end group
11081 @end smallexample
11083 @need 1200
11084 @noindent
11085 If @code{numbers-list} is empty, do nothing.  But if it has content,
11086 construct a list combining the square of the first number in the list
11087 with the result of the recursive call.
11089 (The example follows the pattern exactly: @code{nil} is returned if
11090 the numbers' list is empty.  In practice, you would write the
11091 conditional so it carries out the action when the numbers' list is not
11092 empty.)
11094 The @code{print-elements-recursively} function (@pxref{Recursion with
11095 list, , Recursion with a List}) is another example of an @code{every}
11096 pattern, except in this case, rather than bring the results together
11097 using @code{cons}, we print each element of output.
11099 @need 1250
11100 The @code{print-elements-recursively} function looks like this:
11102 @smallexample
11103 @group
11104 (setq animals '(gazelle giraffe lion tiger))
11105 @end group
11107 @group
11108 (defun print-elements-recursively (list)
11109   "Print each element of LIST on a line of its own.
11110 Uses recursion."
11111   (if list                              ; @r{do-again-test}
11112       (progn
11113         (print (car list))              ; @r{body}
11114         (print-elements-recursively     ; @r{recursive call}
11115          (cdr list)))))                 ; @r{next-step-expression}
11117 (print-elements-recursively animals)
11118 @end group
11119 @end smallexample
11121 @need 1500
11122 The pattern for @code{print-elements-recursively} is:
11124 @itemize @bullet
11125 @item
11126 If the list be empty, do nothing.
11127 @item
11128 But if the list has at least one element,
11129     @itemize @minus
11130     @item
11131     act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list),
11132     @item
11133     and make a recursive call on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11134     @end itemize
11135 @end itemize
11137 @node Accumulate, Keep, Every, Recursive Patterns
11138 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11139 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{accumulate}
11140 @cindex Accumulate, type of recursive pattern
11141 @cindex Recursive pattern: accumulate
11143 Another recursive pattern is called the @code{accumulate} pattern.  In
11144 the @code{accumulate} recursive pattern, an action is performed on
11145 every element of a list and the result of that action is accumulated
11146 with the results of performing the action on the other elements.
11148 This is very like the `every' pattern using @code{cons}, except that
11149 @code{cons} is not used, but some other combiner.
11151 @need 1500
11152 The pattern is:
11154 @itemize @bullet
11155 @item
11156 If a list be empty, return zero or some other constant.
11157 @item
11158 Else, act on the beginning of the list (the @sc{car} of the list),
11159     @itemize @minus
11160     @item
11161     and combine that acted-on element, using @code{+} or
11162     some other combining function, with
11163     @item
11164     a recursive call by the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11165     @end itemize
11166 @end itemize
11168 @need 1500
11169 Here is an example:
11171 @smallexample
11172 @group
11173 (defun add-elements (numbers-list)
11174   "Add the elements of NUMBERS-LIST together."
11175   (if (not numbers-list)
11176       0
11177     (+ (car numbers-list) (add-elements (cdr numbers-list)))))
11178 @end group
11180 @group
11181 (add-elements '(1 2 3 4))
11182     @result{} 10
11183 @end group
11184 @end smallexample
11186 @xref{Files List, , Making a List of Files}, for an example of the
11187 accumulate pattern.
11189 @node Keep,  , Accumulate, Recursive Patterns
11190 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11191 @unnumberedsubsubsec Recursive Pattern: @emph{keep}
11192 @cindex Keep, type of recursive pattern
11193 @cindex Recursive pattern: keep
11195 A third recursive pattern is called the @code{keep} pattern.
11196 In the @code{keep} recursive pattern, each element of a list is tested;
11197 the element is acted on and the results are kept only if the element
11198 meets a criterion.
11200 Again, this is very like the `every' pattern, except the element is
11201 skipped unless it meets a criterion.
11203 @need 1500
11204 The pattern has three parts:
11206 @itemize @bullet
11207 @item
11208 If a list be empty, return @code{nil}.
11209 @item
11210 Else, if the beginning of the list (the @sc{car} of the list) passes
11211         a test
11212     @itemize @minus
11213     @item
11214     act on that element and combine it, using @code{cons} with
11215     @item
11216     a recursive call by the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11217     @end itemize
11218 @item
11219 Otherwise, if the beginning of the list (the @sc{car} of the list) fails
11220 the test
11221     @itemize @minus
11222     @item
11223     skip on that element,
11224     @item
11225     and, recursively call the function on the rest (the @sc{cdr}) of the list.
11226     @end itemize
11227 @end itemize
11229 @need 1500
11230 Here is an example that uses @code{cond}:
11232 @smallexample
11233 @group
11234 (defun keep-three-letter-words (word-list)
11235   "Keep three letter words in WORD-LIST."
11236   (cond
11237    ;; First do-again-test: stop-condition
11238    ((not word-list) nil)
11240    ;; Second do-again-test: when to act
11241    ((eq 3 (length (symbol-name (car word-list))))
11242     ;; combine acted-on element with recursive call on shorter list
11243     (cons (car word-list) (keep-three-letter-words (cdr word-list))))
11245    ;; Third do-again-test: when to skip element;
11246    ;;   recursively call shorter list with next-step expression
11247    (t  (keep-three-letter-words (cdr word-list)))))
11248 @end group
11250 @group
11251 (keep-three-letter-words '(one two three four five six))
11252     @result{} (one two six)
11253 @end group
11254 @end smallexample
11256 It goes without saying that you need not use @code{nil} as the test for
11257 when to stop; and you can, of course, combine these patterns.
11259 @node No Deferment, No deferment solution, Recursive Patterns, Recursion
11260 @subsection Recursion without Deferments
11261 @cindex Deferment in recursion
11262 @cindex Recursion without Deferments
11264 Let's consider again what happens with the @code{triangle-recursively}
11265 function.  We will find that the intermediate calculations are
11266 deferred until all can be done.
11268 @need 800
11269 Here is the function definition:
11271 @smallexample
11272 @group
11273 (defun triangle-recursively (number)
11274   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11275 Uses recursion."
11276   (if (= number 1)                    ; @r{do-again-test}
11277       1                               ; @r{then-part}
11278     (+ number                         ; @r{else-part}
11279        (triangle-recursively          ; @r{recursive call}
11280         (1- number)))))               ; @r{next-step-expression}
11281 @end group
11282 @end smallexample
11284 What happens when we call this function with a argument of 7?
11286 The first instance of the @code{triangle-recursively} function adds
11287 the number 7 to the value returned by a second instance of
11288 @code{triangle-recursively}, an instance that has been passed an
11289 argument of 6.  That is to say, the first calculation is:
11291 @smallexample
11292 (+ 7 (triangle-recursively 6))
11293 @end smallexample
11295 @noindent
11296 The first instance of @code{triangle-recursively}---you may want to
11297 think of it as a little robot---cannot complete its job.  It must hand
11298 off the calculation for @code{(triangle-recursively 6)} to a second
11299 instance of the program, to a second robot.  This second individual is
11300 completely different from the first one; it is, in the jargon, a
11301 `different instantiation'.  Or, put another way, it is a different
11302 robot.  It is the same model as the first; it calculates triangle
11303 numbers recursively; but it has a different serial number.
11305 And what does @code{(triangle-recursively 6)} return?  It returns the
11306 number 6 added to the value returned by evaluating
11307 @code{triangle-recursively} with an argument of 5.  Using the robot
11308 metaphor, it asks yet another robot to help it.
11310 @need 800
11311 Now the total is:
11313 @smallexample
11314 (+ 7 6 (triangle-recursively 5))
11315 @end smallexample
11317 @need 800
11318 And what happens next?
11320 @smallexample
11321 (+ 7 6 5 (triangle-recursively 4))
11322 @end smallexample
11324 Each time @code{triangle-recursively} is called, except for the last
11325 time, it creates another instance of the program---another robot---and
11326 asks it to make a calculation.
11328 @need 800
11329 Eventually, the full addition is set up and performed:
11331 @smallexample
11332 (+ 7 6 5 4 3 2 1)
11333 @end smallexample
11335 This design for the function defers the calculation of the first step
11336 until the second can be done, and defers that until the third can be
11337 done, and so on.  Each deferment means the computer must remember what
11338 is being waited on.  This is not a problem when there are only a few
11339 steps, as in this example.  But it can be a problem when there are
11340 more steps.
11342 @node No deferment solution,  , No Deferment, Recursion
11343 @subsection No Deferment Solution
11344 @cindex No deferment solution
11345 @cindex Defermentless solution
11346 @cindex Solution without deferment
11348 The solution to the problem of deferred operations is to write in a
11349 manner that does not defer operations@footnote{The phrase @dfn{tail
11350 recursive} is used to describe such a process, one that uses
11351 `constant space'.}.  This requires
11352 writing to a different pattern, often one that involves writing two
11353 function definitions, an `initialization' function and a `helper'
11354 function.
11356 The `initialization' function sets up the job; the `helper' function
11357 does the work.
11359 @need 1200
11360 Here are the two function definitions for adding up numbers.  They are
11361 so simple, I find them hard to understand.
11363 @smallexample
11364 @group
11365 (defun triangle-initialization (number)
11366   "Return the sum of the numbers 1 through NUMBER inclusive.
11367 This is the `initialization' component of a two function
11368 duo that uses recursion."
11369   (triangle-recursive-helper 0 0 number))
11370 @end group
11371 @end smallexample
11373 @smallexample
11374 @group
11375 (defun triangle-recursive-helper (sum counter number)
11376   "Return SUM, using COUNTER, through NUMBER inclusive.
11377 This is the `helper' component of a two function duo
11378 that uses recursion."
11379   (if (> counter number)
11380       sum
11381     (triangle-recursive-helper (+ sum counter)  ; @r{sum}
11382                                (1+ counter)     ; @r{counter}
11383                                number)))        ; @r{number}
11384 @end group
11385 @end smallexample
11387 @need 1250
11388 Install both function definitions by evaluating them, then call
11389 @code{triangle-initialization} with 2 rows:
11391 @smallexample
11392 @group
11393 (triangle-initialization 2)
11394     @result{} 3
11395 @end group
11396 @end smallexample
11398 The `initialization' function calls the first instance of the `helper'
11399 function with three arguments: zero, zero, and a number which is the
11400 number of rows in the triangle.
11402 The first two arguments passed to the `helper' function are
11403 initialization values.  These values are changed when
11404 @code{triangle-recursive-helper} invokes new instances.@footnote{The
11405 jargon is mildly confusing:  @code{triangle-recursive-helper} uses a
11406 process that is iterative in a procedure that is recursive.  The
11407 process is called iterative because the computer need only record the
11408 three values, @code{sum}, @code{counter}, and @code{number}; the
11409 procedure is recursive because the function `calls itself'.  On the
11410 other hand, both the process and the procedure used by
11411 @code{triangle-recursively} are called recursive.  The word
11412 `recursive' has different meanings in the two contexts.}
11414 Let's see what happens when we have a triangle that has one row.  (This
11415 triangle will have one pebble in it!)
11417 @need 1200
11418 @code{triangle-initialization} will call its helper with
11419 the arguments @w{@code{0 0 1}}.  That function will run the conditional
11420 test whether @code{(> counter number)}:
11422 @smallexample
11423 (> 0 1)
11424 @end smallexample
11426 @need 1200
11427 @noindent
11428 and find that the result is false, so it will invoke
11429 the then-part of the @code{if} clause:
11431 @smallexample
11432 @group
11433     (triangle-recursive-helper
11434      (+ sum counter)  ; @r{sum plus counter} @result{} @r{sum}
11435      (1+ counter)     ; @r{increment counter} @result{} @r{counter}
11436      number)          ; @r{number stays the same}
11437 @end group
11438 @end smallexample
11440 @need 800
11441 @noindent
11442 which will first compute:
11444 @smallexample
11445 @group
11446 (triangle-recursive-helper (+ 0 0)  ; @r{sum}
11447                            (1+ 0)   ; @r{counter}
11448                            1)       ; @r{number}
11449 @exdent which is:
11451 (triangle-recursive-helper 0 1 1)
11452 @end group
11453 @end smallexample
11455 Again, @code{(> counter number)} will be false, so again, the Lisp
11456 interpreter will evaluate @code{triangle-recursive-helper}, creating a
11457 new instance with new arguments.
11459 @need 800
11460 This new instance will be;
11462 @smallexample
11463 @group
11464     (triangle-recursive-helper
11465      (+ sum counter)  ; @r{sum plus counter} @result{} @r{sum}
11466      (1+ counter)     ; @r{increment counter} @result{} @r{counter}
11467      number)          ; @r{number stays the same}
11469 @exdent which is:
11471 (triangle-recursive-helper 1 2 1)
11472 @end group
11473 @end smallexample
11475 In this case, the @code{(> counter number)} test will be true!  So the
11476 instance will return the value of the sum, which will be 1, as
11477 expected.
11479 Now, let's pass @code{triangle-initialization} an argument
11480 of 2, to find out how many pebbles there are in a triangle with two rows.
11482 That function calls @code{(triangle-recursive-helper 0 0 2)}.
11484 @need 800
11485 In stages, the instances called will be:
11487 @smallexample
11488 @group
11489                           @r{sum counter number}
11490 (triangle-recursive-helper 0    1       2)
11492 (triangle-recursive-helper 1    2       2)
11494 (triangle-recursive-helper 3    3       2)
11495 @end group
11496 @end smallexample
11498 When the last instance is called, the @code{(> counter number)} test
11499 will be true, so the instance will return the value of @code{sum},
11500 which will be 3.
11502 This kind of pattern helps when you are writing functions that can use
11503 many resources in a computer.
11505 @need 1500
11506 @node Looping exercise,  , Recursion, Loops & Recursion
11507 @section Looping Exercise
11509 @itemize @bullet
11510 @item
11511 Write a function similar to @code{triangle} in which each row has a
11512 value which is the square of the row number.  Use a @code{while} loop.
11514 @item
11515 Write a function similar to @code{triangle} that multiplies instead of
11516 adds the values.
11518 @item
11519 Rewrite these two functions recursively.  Rewrite these functions
11520 using @code{cond}.
11522 @c comma in printed title causes problem in Info cross reference
11523 @item
11524 Write a function for Texinfo mode that creates an index entry at the
11525 beginning of a paragraph for every @samp{@@dfn} within the paragraph.
11526 (In a Texinfo file, @samp{@@dfn} marks a definition.  For more
11527 information, see
11528 @ifinfo
11529 @ref{Indicating, , Indicating Definitions, texinfo}.)
11530 @end ifinfo
11531 @ifhtml
11532 @ref{Indicating, , Indicating, texinfo, Texinfo Manual}.)
11533 @end ifhtml
11534 @iftex
11535 ``Indicating Definitions, Commands, etc.'' in @cite{Texinfo, The GNU
11536 Documentation Format}.)
11537 @end iftex
11538 @end itemize
11540 @node Regexp Search, Counting Words, Loops & Recursion, Top
11541 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11542 @chapter Regular Expression Searches
11543 @cindex Searches, illustrating
11544 @cindex Regular expression searches
11545 @cindex Patterns, searching for
11546 @cindex Motion by sentence and paragraph
11547 @cindex Sentences, movement by
11548 @cindex Paragraphs, movement by
11550 Regular expression searches are used extensively in GNU Emacs.  The
11551 two functions, @code{forward-sentence} and @code{forward-paragraph},
11552 illustrate these searches well.  They use regular expressions to find
11553 where to move point.  The phrase `regular expression' is often written
11554 as `regexp'.
11556 Regular expression searches are described in @ref{Regexp Search, ,
11557 Regular Expression Search, emacs, The GNU Emacs Manual}, as well as in
11558 @ref{Regular Expressions, , , elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
11559 Manual}.  In writing this chapter, I am presuming that you have at
11560 least a mild acquaintance with them.  The major point to remember is
11561 that regular expressions permit you to search for patterns as well as
11562 for literal strings of characters.  For example, the code in
11563 @code{forward-sentence} searches for the pattern of possible
11564 characters that could mark the end of a sentence, and moves point to
11565 that spot.
11567 Before looking at the code for the @code{forward-sentence} function, it
11568 is worth considering what the pattern that marks the end of a sentence
11569 must be.  The pattern is discussed in the next section; following that
11570 is a description of the regular expression search function,
11571 @code{re-search-forward}.  The @code{forward-sentence} function
11572 is described in the section following.  Finally, the
11573 @code{forward-paragraph} function is described in the last section of
11574 this chapter.  @code{forward-paragraph} is a complex function that
11575 introduces several new features.
11577 @menu
11578 * sentence-end::                The regular expression for @code{sentence-end}.
11579 * re-search-forward::           Very similar to @code{search-forward}.
11580 * forward-sentence::            A straightforward example of regexp search.
11581 * forward-paragraph::           A somewhat complex example.
11582 * etags::                       How to create your own @file{TAGS} table.
11583 * Regexp Review::
11584 * re-search Exercises::
11585 @end menu
11587 @node sentence-end, re-search-forward, Regexp Search, Regexp Search
11588 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11589 @section The Regular Expression for @code{sentence-end}
11590 @findex sentence-end
11592 The symbol @code{sentence-end} is bound to the pattern that marks the
11593 end of a sentence.  What should this regular expression be?
11595 Clearly, a sentence may be ended by a period, a question mark, or an
11596 exclamation mark.  Indeed, only clauses that end with one of those three
11597 characters should be considered the end of a sentence.  This means that
11598 the pattern should include the character set:
11600 @smallexample
11601 [.?!]
11602 @end smallexample
11604 However, we do not want @code{forward-sentence} merely to jump to a
11605 period, a question mark, or an exclamation mark, because such a character
11606 might be used in the middle of a sentence.  A period, for example, is
11607 used after abbreviations.  So other information is needed.
11609 According to convention, you type two spaces after every sentence, but
11610 only one space after a period, a question mark, or an exclamation mark in
11611 the body of a sentence.  So a period, a question mark, or an exclamation
11612 mark followed by two spaces is a good indicator of an end of sentence.
11613 However, in a file, the two spaces may instead be a tab or the end of a
11614 line.  This means that the regular expression should include these three
11615 items as alternatives.
11617 @need 800
11618 This group of alternatives will look like this:
11620 @smallexample
11621 @group
11622 \\($\\| \\|  \\)
11623        ^   ^^
11624       TAB  SPC
11625 @end group
11626 @end smallexample
11628 @noindent
11629 Here, @samp{$} indicates the end of the line, and I have pointed out
11630 where the tab and two spaces are inserted in the expression.  Both are
11631 inserted by putting the actual characters into the expression.
11633 Two backslashes, @samp{\\}, are required before the parentheses and
11634 vertical bars: the first backslash quotes the following backslash in
11635 Emacs; and the second indicates that the following character, the
11636 parenthesis or the vertical bar, is special.
11638 @need 1000
11639 Also, a sentence may be followed by one or more carriage returns, like
11640 this:
11642 @smallexample
11643 @group
11646 @end group
11647 @end smallexample
11649 @noindent
11650 Like tabs and spaces, a carriage return is inserted into a regular
11651 expression by inserting it literally.  The asterisk indicates that the
11652 @key{RET} is repeated zero or more times.
11654 But a sentence end does not consist only of a period, a question mark or
11655 an exclamation mark followed by appropriate space: a closing quotation
11656 mark or a closing brace of some kind may precede the space.  Indeed more
11657 than one such mark or brace may precede the space.  These require a
11658 expression that looks like this:
11660 @smallexample
11661 []\"')@}]*
11662 @end smallexample
11664 In this expression, the first @samp{]} is the first character in the
11665 expression; the second character is @samp{"}, which is preceded by a
11666 @samp{\} to tell Emacs the @samp{"} is @emph{not} special.  The last
11667 three characters are @samp{'}, @samp{)}, and @samp{@}}.
11669 All this suggests what the regular expression pattern for matching the
11670 end of a sentence should be; and, indeed, if we evaluate
11671 @code{sentence-end} we find that it returns the following value:
11673 @smallexample
11674 @group
11675 sentence-end
11676      @result{} "[.?!][]\"')@}]*\\($\\|     \\|  \\)[
11678 @end group
11679 @end smallexample
11681 @ignore
11683 @noindent
11684 (Note that here the @key{TAB}, two spaces, and  @key{RET} are shown
11685 literally in the pattern.)
11687 This regular expression can be decyphered as follows:
11689 @table @code
11690 @item [.?!]
11691 The first part of the pattern is the three characters, a period, a question
11692 mark and an exclamation mark, within square brackets.  The pattern must
11693 begin with one or other of these characters.
11695 @item []\"')@}]*
11696 The second part of the pattern is the group of closing braces and
11697 quotation marks, which can appear zero or more times.  These may follow
11698 the period, question mark or exclamation mark.  In a regular expression,
11699 the backslash, @samp{\}, followed by the double quotation mark,
11700 @samp{"}, indicates the class of string-quote characters.  Usually, the
11701 double quotation mark is the only character in this class.  The
11702 asterisk, @samp{*}, indicates that the items in the previous group (the
11703 group surrounded by square brackets, @samp{[]}) may be repeated zero or
11704 more times.
11706 @item \\($\\|   \\|  \\)
11707 The third part of the pattern is one or other of: either the end of a
11708 line, or two blank spaces, or a tab.  The double back-slashes are used
11709 to prevent Emacs from reading the parentheses and vertical bars as part
11710 of the search pattern; the parentheses are used to mark the group and
11711 the vertical bars are used to indicated that the patterns to either side
11712 of them are alternatives.  The dollar sign is used to indicate the end
11713 of a line and both the two spaces and the tab are each inserted as is to
11714 indicate what they are.
11716 @item [@key{RET}]*
11717 Finally, the last part of the pattern indicates that the end of the line
11718 or the whitespace following the period, question mark or exclamation
11719 mark may, but need not, be followed by one or more carriage returns.  In
11720 the pattern, the carriage return is inserted as an actual carriage
11721 return between square brackets but here it is shown as @key{RET}.
11722 @end table
11724 @end ignore
11726 @node re-search-forward, forward-sentence, sentence-end, Regexp Search
11727 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11728 @section The @code{re-search-forward} Function
11729 @findex re-search-forward
11731 The @code{re-search-forward} function is very like the
11732 @code{search-forward} function.  (@xref{search-forward, , The
11733 @code{search-forward} Function}.)
11735 @code{re-search-forward} searches for a regular expression.  If the
11736 search is successful, it leaves point immediately after the last
11737 character in the target.  If the search is backwards, it leaves point
11738 just before the first character in the target.  You may tell
11739 @code{re-search-forward} to return @code{t} for true.  (Moving point
11740 is therefore a `side effect'.)
11742 Like @code{search-forward}, the @code{re-search-forward} function takes
11743 four arguments:
11745 @enumerate
11746 @item
11747 The first argument is the regular expression that the function searches
11748 for.  The regular expression will be a string between quotations marks.
11750 @item
11751 The optional second argument limits how far the function will search; it is a
11752 bound, which is specified as a position in the buffer.
11754 @item
11755 The optional third argument specifies how the function responds to
11756 failure: @code{nil} as the third argument causes the function to
11757 signal an error (and print a message) when the search fails; any other
11758 value causes it to return @code{nil} if the search fails and @code{t}
11759 if the search succeeds.
11761 @item
11762 The optional fourth argument is the repeat count.  A negative repeat
11763 count causes @code{re-search-forward} to search backwards.
11764 @end enumerate
11766 @need 800
11767 The template for @code{re-search-forward} looks like this:
11769 @smallexample
11770 @group
11771 (re-search-forward "@var{regular-expression}"
11772                 @var{limit-of-search}
11773                 @var{what-to-do-if-search-fails}
11774                 @var{repeat-count})
11775 @end group
11776 @end smallexample
11778 The second, third, and fourth arguments are optional.  However, if you
11779 want to pass a value to either or both of the last two arguments, you
11780 must also pass a value to all the preceding arguments.  Otherwise, the
11781 Lisp interpreter will mistake which argument you are passing the value
11784 @need 1200
11785 In the @code{forward-sentence} function, the regular expression will be
11786 the value of the variable @code{sentence-end}, namely:
11788 @smallexample
11789 @group
11790 "[.?!][]\"')@}]*\\($\\|  \\|  \\)[
11792 @end group
11793 @end smallexample
11795 @noindent
11796 The limit of the search will be the end of the paragraph (since a
11797 sentence cannot go beyond a paragraph).  If the search fails, the
11798 function will return @code{nil}; and the repeat count will be provided
11799 by the argument to the @code{forward-sentence} function.
11801 @node forward-sentence, forward-paragraph, re-search-forward, Regexp Search
11802 @comment  node-name,  next,  previous,  up
11803 @section @code{forward-sentence}
11804 @findex forward-sentence
11806 The command to move the cursor forward a sentence is a straightforward
11807 illustration of how to use regular expression searches in Emacs Lisp.
11808 Indeed, the function looks longer and more complicated than it is; this
11809 is because the function is designed to go backwards as well as forwards;
11810 and, optionally, over more than one sentence.  The function is usually
11811 bound to the key command @kbd{M-e}.
11813 @menu
11814 * Complete forward-sentence::
11815 * fwd-sentence while loops::    Two @code{while} loops.
11816 * fwd-sentence re-search::      A regular expression search.
11817 @end menu
11819 @node Complete forward-sentence, fwd-sentence while loops, forward-sentence, forward-sentence
11820 @ifnottex
11821 @unnumberedsubsec Complete @code{forward-sentence} function definition
11822 @end ifnottex
11824 @need 1250
11825 Here is the code for @code{forward-sentence}:
11827 @smallexample
11828 @group
11829 (defun forward-sentence (&optional arg)
11830   "Move forward to next sentence-end.  With argument, repeat.
11831 With negative argument, move backward repeatedly to sentence-beginning.
11832 Sentence ends are identified by the value of sentence-end
11833 treated as a regular expression.  Also, every paragraph boundary
11834 terminates sentences as well."
11835 @end group
11836 @group
11837   (interactive "p")
11838   (or arg (setq arg 1))
11839   (while (< arg 0)
11840     (let ((par-beg
11841            (save-excursion (start-of-paragraph-text) (point))))
11842       (if (re-search-backward
11843            (concat sentence-end "[^ \t\n]") par-beg t)
11844           (goto-char (1- (match-end 0)))
11845         (goto-char par-beg)))
11846     (setq arg (1+ arg)))
11847   (while (> arg 0)
11848     (let ((par-end
11849            (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
11850       (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
11851           (skip-chars-backward " \t\n")
11852         (goto-char par-end)))
11853     (setq arg (1- arg))))
11854 @end group
11855 @end smallexample
11857 The function looks long at first sight and it is best to look at its
11858 skeleton first, and then its muscle.  The way to see the skeleton is to
11859 look at the expressions that start in the left-most columns:
11861 @smallexample
11862 @group
11863 (defun forward-sentence (&optional arg)
11864   "@var{documentation}@dots{}"
11865   (interactive "p")
11866   (or arg (setq arg 1))
11867   (while (< arg 0)
11868     @var{body-of-while-loop}
11869   (while (> arg 0)
11870     @var{body-of-while-loop}
11871 @end group
11872 @end smallexample
11874 This looks much simpler!  The function definition consists of
11875 documentation, an @code{interactive} expression, an @code{or}
11876 expression, and @code{while} loops.
11878 Let's look at each of these parts in turn.
11880 We note that the documentation is thorough and understandable.
11882 The function has an @code{interactive "p"} declaration.  This means
11883 that the processed prefix argument, if any, is passed to the
11884 function as its argument.  (This will be a number.)  If the function
11885 is not passed an argument (it is optional) then the argument
11886 @code{arg} will be bound to 1.  When @code{forward-sentence} is called
11887 non-interactively without an argument, @code{arg} is bound to
11888 @code{nil}.
11890 The @code{or} expression handles the prefix argument.  What it does is
11891 either leave the value of @code{arg} as it is, but only if @code{arg}
11892 is bound to a value; or it sets the value of @code{arg} to 1, in the
11893 case when @code{arg} is bound to @code{nil}.
11895 @node fwd-sentence while loops, fwd-sentence re-search, Complete forward-sentence, forward-sentence
11896 @unnumberedsubsec The @code{while} loops
11898 Two @code{while} loops follow the @code{or} expression.  The first
11899 @code{while} has a true-or-false-test that tests true if the prefix
11900 argument for @code{forward-sentence} is a negative number.  This is for
11901 going backwards.  The body of this loop is similar to the body of the
11902 second @code{while} clause, but it is not exactly the same.  We will
11903 skip this @code{while} loop and concentrate on the second @code{while}
11904 loop.
11906 @need 1500
11907 The second @code{while} loop is for moving point forward.  Its skeleton
11908 looks like this:
11910 @smallexample
11911 @group
11912 (while (> arg 0)            ; @r{true-or-false-test}
11913   (let @var{varlist}
11914     (if (@var{true-or-false-test})
11915         @var{then-part}
11916       @var{else-part}
11917   (setq arg (1- arg))))     ; @code{while} @r{loop decrementer}
11918 @end group
11919 @end smallexample
11921 The @code{while} loop is of the decrementing kind.
11922 (@xref{Decrementing Loop, , A Loop with a Decrementing Counter}.)  It
11923 has a true-or-false-test that tests true so long as the counter (in
11924 this case, the variable @code{arg}) is greater than zero; and it has a
11925 decrementer that subtracts 1 from the value of the counter every time
11926 the loop repeats.
11928 If no prefix argument is given to @code{forward-sentence}, which is
11929 the most common way the command is used, this @code{while} loop will
11930 run once, since the value of @code{arg} will be 1.
11932 The body of the @code{while} loop consists of a @code{let} expression,
11933 which creates and binds a local variable, and has, as its body, an
11934 @code{if} expression.
11936 @need 1250
11937 The body of the @code{while} loop looks like this:
11939 @smallexample
11940 @group
11941 (let ((par-end
11942        (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))))
11943   (if (re-search-forward sentence-end par-end t)
11944       (skip-chars-backward " \t\n")
11945     (goto-char par-end)))
11946 @end group
11947 @end smallexample
11949 The @code{let} expression creates and binds the local variable
11950 @code{par-end}.  As we shall see, this local variable is designed to
11951 provide a bound or limit to the regular expression search.  If the
11952 search fails to find a proper sentence ending in the paragraph, it will
11953 stop on reaching the end of the paragraph.
11955 But first, let us examine how @code{par-end} is bound to the value of
11956 the end of the paragraph.  What happens is that the @code{let} sets the
11957 value of @code{par-end} to the value returned when the Lisp interpreter
11958 evaluates the expression
11960 @smallexample
11961 @group
11962 (save-excursion (end-of-paragraph-text) (point))
11963 @end group
11964 @end smallexample
11966 @noindent
11967 In this expression, @code{(end-of-paragraph-text)} moves point to the
11968 end of the paragraph, @code{(point)} returns the value of point, and then
11969 @code{save-excursion} restores point to its original position.  Thus,
11970 the @code{let} binds @code{par-end} to the value returned by the
11971 @code{save-excursion} expression, which is the position of the end of
11972 the paragraph.  (The @code{(end-of-paragraph-text)} function uses
11973 @code{forward-paragraph}, which we will discuss shortly.)
11975 @need 1200
11976 Emacs next evaluates the body of the @code{let}, which is an @code{if}
11977 expression that looks like this:
11979 @smallexample
11980 @group
11981 (if (re-search-forward sentence-end par-end t) ; @r{if-part}
11982     (skip-chars-backward " \t\n")              ; @r{then-part}
11983   (goto-char par-end)))                        ; @r{else-part}
11984 @end group
11985 @end smallexample
11987 The @code{if} tests whether its first argument is true and if so,
11988 evaluates its then-part; otherwise, the Emacs Lisp interpreter
11989 evaluates the else-part.  The true-or-false-test of the @code{if}
11990 expression is the regular expression search.
11992 It may seem odd to have what looks like the `real work' of
11993 the @code{forward-sentence} function buried here, but this is a common
11994 way this kind of operation is carried out in Lisp.
11996 @node fwd-sentence re-search,  , fwd-sentence while loops, forward-sentence
11997 @unnumberedsubsec The regular expression search
11999 The @code{re-search-forward} function searches for the end of the
12000 sentence, that is, for the pattern defined by the @code{sentence-end}
12001 regular expression.  If the pattern is found---if the end of the sentence is
12002 found---then the @code{re-search-forward} function does two things:
12004 @enumerate
12005 @item
12006 The @code{re-search-forward} function carries out a side effect, which
12007 is to move point to the end of the occurrence found.
12009 @item
12010 The @code{re-search-forward} function returns a value of true.  This is
12011 the value received by the @code{if}, and means that the search was
12012 successful.
12013 @end enumerate
12015 @noindent
12016 The side effect, the movement of point, is completed before the
12017 @code{if} function is handed the value returned by the successful
12018 conclusion of the search.
12020 When the @code{if} function receives the value of true from a successful
12021 call to @code{re-search-forward}, the @code{if} evaluates the then-part,
12022 which is the expression @code{(skip-chars-backward " \t\n")}.  This
12023 expression moves backwards over any blank spaces, tabs or carriage
12024 returns until a printed character is found and then leaves point after
12025 the character.  Since point has already been moved to the end of the
12026 pattern that marks the end of the sentence, this action leaves point
12027 right after the closing printed character of the sentence, which is
12028 usually a period.
12030 On the other hand, if the @code{re-search-forward} function fails to
12031 find a pattern marking the end of the sentence, the function returns
12032 false.  The false then causes the @code{if} to evaluate its third
12033 argument, which is @code{(goto-char par-end)}:  it moves point to the
12034 end of the paragraph.
12036 Regular expression searches are exceptionally useful and the pattern
12037 illustrated by @code{re-search-forward}, in which the search is the
12038 test of an @code{if} expression, is handy.  You will see or write code
12039 incorporating this pattern often.
12041 @node forward-paragraph, etags, forward-sentence, Regexp Search
12042 @comment  node-name,  next,  previous,  up
12043 @section @code{forward-paragraph}: a Goldmine of Functions
12044 @findex forward-paragraph
12046 The @code{forward-paragraph} function moves point forward to the end
12047 of the paragraph.  It is usually bound to @kbd{M-@}} and makes use of a
12048 number of functions that are important in themselves, including
12049 @code{let*}, @code{match-beginning}, and @code{looking-at}.
12051 The function definition for @code{forward-paragraph} is considerably
12052 longer than the function definition for @code{forward-sentence}
12053 because it works with a paragraph, each line of which may begin with a
12054 fill prefix.
12056 A fill prefix consists of a string of characters that are repeated at
12057 the beginning of each line.  For example, in Lisp code, it is a
12058 convention to start each line of a paragraph-long comment with
12059 @samp{;;; }.  In Text mode, four blank spaces make up another common
12060 fill prefix, creating an indented paragraph.  (@xref{Fill Prefix, , ,
12061 emacs, The GNU Emacs Manual}, for more information about fill
12062 prefixes.)
12064 The existence of a fill prefix means that in addition to being able to
12065 find the end of a paragraph whose lines begin on the left-most
12066 column, the @code{forward-paragraph} function must be able to find the
12067 end of a paragraph when all or many of the lines in the buffer begin
12068 with the fill prefix.
12070 Moreover, it is sometimes practical to ignore a fill prefix that
12071 exists, especially when blank lines separate paragraphs.
12072 This is an added complication.
12074 @menu
12075 * forward-paragraph in brief::  Key parts of the function definition.
12076 * fwd-para let::                The @code{let*} expression.
12077 * fwd-para while::              The forward motion @code{while} loop.
12078 * fwd-para between paragraphs::  Movement between paragraphs.
12079 * fwd-para within paragraph::   Movement within paragraphs.
12080 * fwd-para no fill prefix::     When there is no fill prefix.
12081 * fwd-para with fill prefix::   When there is a fill prefix.
12082 * fwd-para summary::            Summary of @code{forward-paragraph} code.
12083 @end menu
12085 @node forward-paragraph in brief, fwd-para let, forward-paragraph, forward-paragraph
12086 @ifnottex
12087 @unnumberedsubsec Shortened @code{forward-paragraph} function definition
12088 @end ifnottex
12090 Rather than print all of the @code{forward-paragraph} function, we
12091 will only print parts of it.  Read without preparation, the function
12092 can be daunting!
12094 @need 800
12095 In outline, the function looks like this:
12097 @smallexample
12098 @group
12099 (defun forward-paragraph (&optional arg)
12100   "@var{documentation}@dots{}"
12101   (interactive "p")
12102   (or arg (setq arg 1))
12103   (let*
12104       @var{varlist}
12105     (while (< arg 0)        ; @r{backward-moving-code}
12106       @dots{}
12107       (setq arg (1+ arg)))
12108     (while (> arg 0)        ; @r{forward-moving-code}
12109       @dots{}
12110       (setq arg (1- arg)))))
12111 @end group
12112 @end smallexample
12114 The first parts of the function are routine: the function's argument
12115 list consists of one optional argument.  Documentation follows.
12117 The lower case @samp{p} in the @code{interactive} declaration means
12118 that the processed prefix argument, if any, is passed to the function.
12119 This will be a number, and is the repeat count of how many paragraphs
12120 point will move.  The @code{or} expression in the next line handles
12121 the common case when no argument is passed to the function, which occurs
12122 if the function is called from other code rather than interactively.
12123 This case was described earlier.  (@xref{forward-sentence, The
12124 @code{forward-sentence} function}.)  Now we reach the end of the
12125 familiar part of this function.
12127 @node fwd-para let, fwd-para while, forward-paragraph in brief, forward-paragraph
12128 @unnumberedsubsec The @code{let*} expression
12130 The next line of the @code{forward-paragraph} function begins a
12131 @code{let*} expression.  This is a different kind of expression than
12132 we have seen so far.  The symbol is @code{let*} not @code{let}.
12134 The @code{let*} special form is like @code{let} except that Emacs sets
12135 each variable in sequence, one after another, and variables in the
12136 latter part of the varlist can make use of the values to which Emacs
12137 set variables in the earlier part of the varlist.
12139 In the @code{let*} expression in this function, Emacs binds two
12140 variables: @code{fill-prefix-regexp} and @code{paragraph-separate}.
12141 The value to which @code{paragraph-separate} is bound depends on the
12142 value of @code{fill-prefix-regexp}.
12144 @need 1200
12145 Let's look at each in turn.  The symbol @code{fill-prefix-regexp} is
12146 set to the value returned by evaluating the following list:
12148 @smallexample
12149 @group
12150 (and fill-prefix
12151      (not (equal fill-prefix ""))
12152      (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12153      (regexp-quote fill-prefix))
12154 @end group
12155 @end smallexample
12157 @noindent
12158 This is an expression whose first element is the @code{and} special form.
12160 As we learned earlier (@pxref{kill-new function, , The @code{kill-new}
12161 function}), the @code{and} special form evaluates each of its
12162 arguments until one of the arguments returns a value of @code{nil}, in
12163 which case the @code{and} expression returns @code{nil}; however, if
12164 none of the arguments returns a value of @code{nil}, the value
12165 resulting from evaluating the last argument is returned.  (Since such
12166 a value is not @code{nil}, it is considered true in Lisp.)  In other
12167 words, an @code{and} expression returns a true value only if all its
12168 arguments are true.
12169 @findex and
12171 In this case, the variable @code{fill-prefix-regexp} is bound to a
12172 non-@code{nil} value only if the following four expressions produce a
12173 true (i.e., a non-@code{nil}) value when they are evaluated; otherwise,
12174 @code{fill-prefix-regexp} is bound to @code{nil}.
12176 @table @code
12177 @item fill-prefix
12178 When this variable is evaluated, the value of the fill prefix, if any,
12179 is returned.  If there is no fill prefix, this variable returns
12180 @code{nil}.
12182 @item (not (equal fill-prefix "")
12183 This expression checks whether an existing fill prefix is an empty
12184 string, that is, a string with no characters in it.  An empty string is
12185 not a useful fill prefix.
12187 @item (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12188 This expression returns @code{nil} if the variable
12189 @code{paragraph-ignore-fill-prefix} has been turned on by being set to a
12190 true value such as @code{t}.
12192 @item (regexp-quote fill-prefix)
12193 This is the last argument to the @code{and} special form.  If all the
12194 arguments to the @code{and} are true, the value resulting from
12195 evaluating this expression will be returned by the @code{and} expression
12196 and bound to the variable @code{fill-prefix-regexp},
12197 @end table
12199 @findex regexp-quote
12200 @noindent
12201 The result of evaluating this @code{and} expression successfully is that
12202 @code{fill-prefix-regexp} will be bound to the value of
12203 @code{fill-prefix} as modified by the @code{regexp-quote} function.
12204 What @code{regexp-quote} does is read a string and return a regular
12205 expression that will exactly match the string and match nothing else.
12206 This means that @code{fill-prefix-regexp} will be set to a value that
12207 will exactly match the fill prefix if the fill prefix exists.
12208 Otherwise, the variable will be set to @code{nil}.
12210 The second local variable in the @code{let*} expression is
12211 @code{paragraph-separate}.  It is bound to the value returned by
12212 evaluating the expression:
12214 @smallexample
12215 @group
12216 (if fill-prefix-regexp
12217     (concat paragraph-separate
12218             "\\|^" fill-prefix-regexp "[ \t]*$")
12219   paragraph-separate)))
12220 @end group
12221 @end smallexample
12223 This expression shows why @code{let*} rather than @code{let} was used.
12224 The true-or-false-test for the @code{if} depends on whether the variable
12225 @code{fill-prefix-regexp} evaluates to @code{nil} or some other value.
12227 If @code{fill-prefix-regexp} does not have a value, Emacs evaluates
12228 the else-part of the @code{if} expression and binds
12229 @code{paragraph-separate} to its local value.
12230 (@code{paragraph-separate} is a regular expression that matches what
12231 separates paragraphs.)
12233 But if @code{fill-prefix-regexp} does have a value, Emacs evaluates
12234 the then-part of the @code{if} expression and binds
12235 @code{paragraph-separate} to a regular expression that includes the
12236 @code{fill-prefix-regexp} as part of the pattern.
12238 Specifically, @code{paragraph-separate} is set to the original value
12239 of the paragraph separate regular expression concatenated with an
12240 alternative expression that consists of the @code{fill-prefix-regexp}
12241 followed by a blank line.  The @samp{^} indicates that the
12242 @code{fill-prefix-regexp} must begin a line, and the optional
12243 whitespace to the end of the line is defined by @w{@code{"[ \t]*$"}}.)
12244 The @samp{\\|} defines this portion of the regexp as an alternative to
12245 @code{paragraph-separate}.
12247 Now we get into the body of the @code{let*}.  The first part of the body
12248 of the @code{let*} deals with the case when the function is given a
12249 negative argument and is therefore moving backwards.  We will skip this
12250 section.
12252 @node fwd-para while, fwd-para between paragraphs, fwd-para let, forward-paragraph
12253 @unnumberedsubsec The forward motion @code{while} loop
12255 The second part of the body of the @code{let*} deals with forward
12256 motion.  It is a @code{while} loop that repeats itself so long as the
12257 value of @code{arg} is greater than zero.  In the most common use of
12258 the function, the value of the argument is 1, so the body of the
12259 @code{while} loop is evaluated exactly once, and the cursor moves
12260 forward one paragraph.
12262 This part handles three situations: when point is between paragraphs,
12263 when point is within a paragraph and there is a fill prefix, and
12264 when point is within a paragraph and there is no fill prefix.
12266 @need 800
12267 The @code{while} loop looks like this:
12269 @smallexample
12270 @group
12271 (while (> arg 0)
12272   (beginning-of-line)
12274   ;; @r{between paragraphs}
12275   (while (prog1 (and (not (eobp))
12276                      (looking-at paragraph-separate))
12277            (forward-line 1)))
12278 @end group
12280 @group
12281   ;; @r{within paragraphs, with a fill prefix}
12282   (if fill-prefix-regexp
12283       ;; @r{There is a fill prefix; it overrides paragraph-start.}
12284       (while (and (not (eobp))
12285                   (not (looking-at paragraph-separate))
12286                   (looking-at fill-prefix-regexp))
12287         (forward-line 1))
12288 @end group
12290 @group
12291     ;; @r{within paragraphs, no fill prefix}
12292     (if (re-search-forward paragraph-start nil t)
12293         (goto-char (match-beginning 0))
12294       (goto-char (point-max))))
12296   (setq arg (1- arg)))
12297 @end group
12298 @end smallexample
12300 We can see immediately that this is a decrementing counter @code{while}
12301 loop, using the expression @code{(setq arg (1- arg))} as the decrementer.
12303 @need 800
12304 The body of the loop consists of three expressions:
12306 @smallexample
12307 @group
12308 ;; @r{between paragraphs}
12309 (beginning-of-line)
12310 (while
12311     @var{body-of-while})
12312 @end group
12314 @group
12315 ;; @r{within paragraphs, with fill prefix}
12316 (if @var{true-or-false-test}
12317     @var{then-part}
12318 @end group
12320 @group
12321 ;; @r{within paragraphs, no fill prefix}
12322   @var{else-part}
12323 @end group
12324 @end smallexample
12326 @noindent
12327 When the Emacs Lisp interpreter evaluates the body of the
12328 @code{while} loop, the first thing it does is evaluate the
12329 @code{(beginning-of-line)} expression and move point to the beginning
12330 of the line.  Then there is an inner @code{while} loop.  This
12331 @code{while} loop is designed to move the cursor out of the blank
12332 space between paragraphs, if it should happen to be there.  Finally,
12333 there is an @code{if} expression that actually moves point to the end
12334 of the paragraph.
12336 @node fwd-para between paragraphs, fwd-para within paragraph, fwd-para while, forward-paragraph
12337 @unnumberedsubsec Between paragraphs
12339 First, let us look at the inner @code{while} loop.  This loop handles
12340 the case when point is between paragraphs; it uses three functions
12341 that are new to us: @code{prog1}, @code{eobp} and @code{looking-at}.
12342 @findex prog1
12343 @findex eobp
12344 @findex looking-at
12346 @itemize @bullet
12347 @item
12348 @code{prog1} is similar to the @code{progn} special form,
12349 except that @code{prog1} evaluates its arguments in sequence and then
12350 returns the value of its first argument as the value of the whole
12351 expression.  (@code{progn} returns the value of its last argument as the
12352 value of the expression.) The second and subsequent arguments to
12353 @code{prog1} are evaluated only for their side effects.
12355 @item
12356 @code{eobp} is an abbreviation of @samp{End Of Buffer P} and is a
12357 function that returns true if point is at the end of the buffer.
12359 @item
12360 @code{looking-at} is a function that returns true if the text following
12361 point matches the regular expression passed @code{looking-at} as its
12362 argument.
12363 @end itemize
12365 @need 800
12366 The @code{while} loop we are studying looks like this:
12368 @smallexample
12369 @group
12370 (while (prog1 (and (not (eobp))
12371                    (looking-at paragraph-separate))
12372               (forward-line 1)))
12373 @end group
12374 @end smallexample
12376 @need 1200
12377 @noindent
12378 This is a @code{while} loop with no body!  The true-or-false-test of the
12379 loop is the expression:
12381 @smallexample
12382 @group
12383 (prog1 (and (not (eobp))
12384             (looking-at paragraph-separate))
12385        (forward-line 1))
12386 @end group
12387 @end smallexample
12389 @noindent
12390 The first argument to the @code{prog1} is the @code{and} expression.  It
12391 has within in it a test of whether point is at the end of the buffer and
12392 also a test of whether the pattern following point matches the regular
12393 expression for separating paragraphs.
12395 If the cursor is not at the end of the buffer and if the characters
12396 following the cursor mark the separation between two paragraphs, then
12397 the @code{and} expression is true.  After evaluating the @code{and}
12398 expression, the Lisp interpreter evaluates the second argument to
12399 @code{prog1}, which is @code{forward-line}.  This moves point forward
12400 one line.  The value returned by the @code{prog1} however, is the
12401 value of its first argument, so the @code{while} loop continues so
12402 long as point is not at the end of the buffer and is between
12403 paragraphs.  When, finally, point is moved to a paragraph, the
12404 @code{and} expression tests false.  Note however, that the
12405 @code{forward-line} command is carried out anyhow.  This means that
12406 when point is moved from between paragraphs to a paragraph, it is left
12407 at the beginning of the second line of the paragraph.
12409 @node fwd-para within paragraph, fwd-para no fill prefix, fwd-para between paragraphs, forward-paragraph
12410 @unnumberedsubsec Within paragraphs
12412 The next expression in the outer @code{while} loop is an @code{if}
12413 expression.  The Lisp interpreter evaluates the then-part of the
12414 @code{if} when the @code{fill-prefix-regexp} variable has a value other
12415 than @code{nil}, and it evaluates the else-part when the value of
12416 @code{if fill-prefix-regexp} is @code{nil}, that is, when there is no
12417 fill prefix.
12419 @node fwd-para no fill prefix, fwd-para with fill prefix, fwd-para within paragraph, forward-paragraph
12420 @unnumberedsubsec No fill prefix
12422 It is simplest to look at the code for the case when there is no fill
12423 prefix first.  This code consists of yet another inner @code{if}
12424 expression, and reads as follows:
12426 @smallexample
12427 @group
12428 (if (re-search-forward paragraph-start nil t)
12429     (goto-char (match-beginning 0))
12430   (goto-char (point-max)))
12431 @end group
12432 @end smallexample
12434 @noindent
12435 This expression actually does the work that most people think of as
12436 the primary purpose of the @code{forward-paragraph} command: it causes
12437 a regular expression search to occur that searches forward to the
12438 start of the next paragraph and if it is found, moves point there; but
12439 if the start of another paragraph if not found, it moves point to the
12440 end of the accessible region of the buffer.
12442 The only unfamiliar part of this is the use of @code{match-beginning}.
12443 This is another function that is new to us.  The
12444 @code{match-beginning} function returns a number specifying the
12445 location of the start of the text that was matched by the last regular
12446 expression search.
12448 The @code{match-beginning} function is used here because of a
12449 characteristic of a forward search: a successful forward search,
12450 regardless of whether it is a plain search or a regular expression
12451 search, will move point to the end of the text that is found.  In this
12452 case, a successful search will move point to the end of the pattern for
12453 @code{paragraph-start}, which will be the beginning of the next
12454 paragraph rather than the end of the current one.
12456 However, we want to put point at the end of the current paragraph, not at
12457 the beginning of the next one.  The two positions may be different,
12458 because there may be several blank lines between paragraphs.
12460 @findex match-beginning
12461 When given an argument of 0, @code{match-beginning} returns the position
12462 that is the start of the text that the most recent regular
12463 expression search matched.  In this case, the most recent regular
12464 expression search is the one looking for @code{paragraph-start}, so
12465 @code{match-beginning} returns the beginning position of the pattern,
12466 rather than the end of the pattern.  The beginning position is the end
12467 of the paragraph.
12469 (Incidentally, when passed a positive number as an argument, the
12470 @code{match-beginning} function will place point at that parenthesized
12471 expression in the last regular expression.  It is a useful function.)
12473 @node fwd-para with fill prefix, fwd-para summary, fwd-para no fill prefix, forward-paragraph
12474 @unnumberedsubsec With a fill prefix
12476 The inner @code{if} expression just discussed is the else-part of an enclosing
12477 @code{if} expression which tests whether there is a fill prefix.  If
12478 there is a fill prefix, the then-part of this @code{if} is evaluated.
12479 It looks like this:
12481 @smallexample
12482 @group
12483 (while (and (not (eobp))
12484             (not (looking-at paragraph-separate))
12485             (looking-at fill-prefix-regexp))
12486   (forward-line 1))
12487 @end group
12488 @end smallexample
12490 @noindent
12491 What this expression does is move point forward line by line so long
12492 as three conditions are true:
12494 @enumerate
12495 @item
12496 Point is not at the end of the buffer.
12498 @item
12499 The text following point does not separate paragraphs.
12501 @item
12502 The pattern following point is the fill prefix regular expression.
12503 @end enumerate
12505 The last condition may be puzzling, until you remember that point was
12506 moved to the beginning of the line early in the @code{forward-paragraph}
12507 function.  This means that if the text has a fill prefix, the
12508 @code{looking-at} function will see it.
12510 @node fwd-para summary,  , fwd-para with fill prefix, forward-paragraph
12511 @unnumberedsubsec Summary
12513 In summary, when moving forward, the @code{forward-paragraph} function
12514 does the following:
12516 @itemize @bullet
12517 @item
12518 Move point to the beginning of the line.
12520 @item
12521 Skip over lines between paragraphs.
12523 @item
12524 Check whether there is a fill prefix, and if there is:
12526 @itemize ---
12528 @item
12529 Go forward line by line so long as the line is not a paragraph
12530 separating line.
12531 @end itemize
12533 @item
12534 But if there is no fill prefix,
12536 @itemize ---
12538 @item
12539 Search for the next paragraph start pattern.
12541 @item
12542 Go to the beginning of the paragraph start pattern, which will be the
12543 end of the previous paragraph.
12545 @item
12546 Or else go to the end of the accessible portion of the buffer.
12547 @end itemize
12548 @end itemize
12550 @need 1200
12551 For review, here is the code we have just been discussing, formatted
12552 for clarity:
12554 @smallexample
12555 @group
12556 (interactive "p")
12557 (or arg (setq arg 1))
12558 (let* (
12559        (fill-prefix-regexp
12560         (and fill-prefix (not (equal fill-prefix ""))
12561              (not paragraph-ignore-fill-prefix)
12562              (regexp-quote fill-prefix)))
12563 @end group
12565 @group
12566        (paragraph-separate
12567         (if fill-prefix-regexp
12568             (concat paragraph-separate
12569                     "\\|^"
12570                     fill-prefix-regexp
12571                     "[ \t]*$")
12572           paragraph-separate)))
12574   @var{omitted-backward-moving-code} @dots{}
12575 @end group
12577 @group
12578   (while (> arg 0)                ; @r{forward-moving-code}
12579     (beginning-of-line)
12581     (while (prog1 (and (not (eobp))
12582                        (looking-at paragraph-separate))
12583              (forward-line 1)))
12584 @end group
12586 @group
12587     (if fill-prefix-regexp
12588         (while (and (not (eobp))  ; @r{then-part}
12589                     (not (looking-at paragraph-separate))
12590                     (looking-at fill-prefix-regexp))
12591           (forward-line 1))
12592 @end group
12593 @group
12594                                   ; @r{else-part: the inner-if}
12595       (if (re-search-forward paragraph-start nil t)
12596           (goto-char (match-beginning 0))
12597         (goto-char (point-max))))
12599     (setq arg (1- arg)))))        ; @r{decrementer}
12600 @end group
12601 @end smallexample
12603 The full definition for the @code{forward-paragraph} function not only
12604 includes this code for going forwards, but also code for going backwards.
12606 If you are reading this inside of GNU Emacs and you want to see the
12607 whole function, you can type @kbd{C-h f} (@code{describe-function})
12608 and the name of the function.  This gives you the function
12609 documentation and the name of the library containing the function's
12610 source.  Place point over the name of the library and press the RET
12611 key; you will be taken directly to the source.  (Be sure to install
12612 your sources!  Without them, you are like a person who tries to drive
12613 a car with his eyes shut!)
12615 @c !!! again, 21.0.100 tags table location in this paragraph
12616 Or -- a good habit to get into -- you can type @kbd{M-.}
12617 (@code{find-tag}) and the name of the function when prompted for it.
12618 This will take you directly to the source.  If the @code{find-tag}
12619 function first asks you for the name of a @file{TAGS} table, give it
12620 the name of the @file{TAGS} file such as
12621 @file{/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/TAGS}.  (The exact path to your
12622 @file{TAGS} file depends on how your copy of Emacs was installed.)
12624 You can also create your own @file{TAGS} file for directories that
12625 lack one.
12626 @ifnottex
12627 @xref{etags, , Create Your Own @file{TAGS} File}.
12628 @end ifnottex
12630 @node etags, Regexp Review, forward-paragraph, Regexp Search
12631 @section Create Your Own @file{TAGS} File
12632 @findex etags
12633 @cindex @file{TAGS} file, create own
12635 The @kbd{M-.} (@code{find-tag}) command takes you directly to the
12636 source for a function, variable, node, or other source.  The function
12637 depends on tags tables to tell it where to go.
12639 You often need to build and install tags tables yourself.  They are
12640 not built automatically.  A tags table is called a @file{TAGS} file;
12641 the name is in upper case letters.
12643 You can create a @file{TAGS} file by calling the @code{etags} program
12644 that comes as a part of the Emacs distribution.  Usually, @code{etags}
12645 is compiled and installed when Emacs is built.  (@code{etags} is not
12646 an Emacs Lisp function or a part of Emacs; it is a C program.)
12648 @need 1250
12649 To create a @file{TAGS} file, first switch to the directory in which
12650 you want to create the file.  In Emacs you can do this with the
12651 @kbd{M-x cd} command, or by visiting a file in the directory, or by
12652 listing the directory with @kbd{C-x d} (@code{dired}).  Then run the
12653 compile command, with @w{@code{etags *.el}} as the command to execute
12655 @smallexample
12656 M-x compile RET etags *.el RET
12657 @end smallexample
12659 @noindent
12660 to create a @file{TAGS} file.
12662 For example, if you have a large number of files in your
12663 @file{~/emacs} directory, as I do---I have 137 @file{.el} files in it,
12664 of which I load 12---you can create a @file{TAGS} file for the Emacs
12665 Lisp files in that directory.
12667 @need 1250
12668 The @code{etags} program takes all the
12669 usual shell `wildcards'.  For example, if you have two directories for
12670 which you want a single @file{TAGS file}, type
12671 @w{@code{etags *.el ../elisp/*.el}},
12672 where @file{../elisp/} is the second directory:
12674 @smallexample
12675 M-x compile RET etags *.el ../elisp/*.el RET
12676 @end smallexample
12678 @need 1250
12679 Type
12681 @smallexample
12682 M-x compile RET etags --help RET
12683 @end smallexample
12685 @noindent
12686 to see a list of the options accepted by @code{etags} as well as a
12687 list of supported languages.
12689 The @code{etags} program handles more than 20 languages, including
12690 Emacs Lisp, Common Lisp, Scheme, C, C++, Ada, Fortran, Java, LaTeX,
12691 Pascal, Perl, Python, Texinfo, makefiles, and most assemblers.  The
12692 program has no switches for specifying the language; it recognizes the
12693 language in an input file according to its file name and contents.
12695 @file{etags} is very helpful when you are writing code yourself and
12696 want to refer back to functions you have already written.  Just run
12697 @code{etags} again at intervals as you write new functions, so they
12698 become part of the @file{TAGS} file.
12700 If you think an appropriate @file{TAGS} file already exists for what
12701 you want, but do not know where it is, you can use the @code{locate}
12702 program to attempt to find it.
12704 Type @w{@kbd{M-x locate RET TAGS RET}} and Emacs will list for you the
12705 full path names of all your @file{TAGS} files.  On my system, this
12706 command lists 34 @file{TAGS} files.  On the other hand, a `plain
12707 vanilla' system I recently installed did not contain any @file{TAGS}
12708 files.
12710 If the tags table you want has been created, you can use the @code{M-x
12711 visit-tags-table} command to specify it.  Otherwise, you will need to
12712 create the tag table yourself and then use @code{M-x
12713 visit-tags-table}.
12715 @subsubheading Building Tags in the Emacs sources
12716 @cindex Building Tags in the Emacs sources
12717 @cindex Tags in the Emacs sources
12718 @findex make tags
12720 The GNU Emacs sources come with a @file{Makefile} that contains a
12721 sophisticated @code{etags} command that creates, collects, and merges
12722 tags tables from all over the Emacs sources and puts the information
12723 into one @file{TAGS} file in the @file{src/} directory below the top
12724 level of your Emacs source directory.
12726 @need 1250
12727 To build this @file{TAGS} file, go to the top level of your Emacs
12728 source directory and run the compile command @code{make tags}:
12730 @smallexample
12731 M-x compile RET make tags RET
12732 @end smallexample
12734 @noindent
12735 (The @code{make tags} command works well with the GNU Emacs sources,
12736 as well as with some other source packages.)
12738 For more information, see @ref{Tags, , Tag Tables, emacs, The GNU Emacs
12739 Manual}.
12741 @node Regexp Review, re-search Exercises, etags, Regexp Search
12742 @comment  node-name,  next,  previous,  up
12743 @section Review
12745 Here is a brief summary of some recently introduced functions.
12747 @table @code
12748 @item while
12749 Repeatedly evaluate the body of the expression so long as the first
12750 element of the body tests true.  Then return @code{nil}.  (The
12751 expression is evaluated only for its side effects.)
12753 @need 1250
12754 For example:
12756 @smallexample
12757 @group
12758 (let ((foo 2))
12759   (while (> foo 0)
12760     (insert (format "foo is %d.\n" foo))
12761     (setq foo (1- foo))))
12763      @result{}      foo is 2.
12764              foo is 1.
12765              nil
12766 @end group
12767 @end smallexample
12768 @noindent
12769 (The @code{insert} function inserts its arguments at point; the
12770 @code{format} function returns a string formatted from its arguments
12771 the way @code{message} formats its arguments; @code{\n} produces a new
12772 line.)
12774 @item re-search-forward
12775 Search for a pattern, and if the pattern is found, move point to rest
12776 just after it.
12778 @noindent
12779 Takes four arguments, like @code{search-forward}:
12781 @enumerate
12782 @item
12783 A regular expression that specifies the pattern to search for.
12785 @item
12786 Optionally, the limit of the search.
12788 @item
12789 Optionally, what to do if the search fails, return @code{nil} or an
12790 error message.
12792 @item
12793 Optionally, how many times to repeat the search; if negative, the
12794 search goes backwards.
12795 @end enumerate
12797 @item let*
12798 Bind some variables locally to particular values,
12799 and then evaluate the remaining arguments, returning the value of the
12800 last one.  While binding the local variables, use the local values of
12801 variables bound earlier, if any.
12803 @need 1250
12804 For example:
12806 @smallexample
12807 @group
12808 (let* ((foo 7)
12809       (bar (* 3 foo)))
12810   (message "`bar' is %d." bar))
12811      @result{} `bar' is 21.
12812 @end group
12813 @end smallexample
12815 @item match-beginning
12816 Return the position of the start of the text found by the last regular
12817 expression search.
12819 @item looking-at
12820 Return @code{t} for true if the text after point matches the argument,
12821 which should be a regular expression.
12823 @item eobp
12824 Return @code{t} for true if point is at the end of the accessible part
12825 of a buffer.  The end of the accessible part is the end of the buffer
12826 if the buffer is not narrowed; it is the end of the narrowed part if
12827 the buffer is narrowed.
12829 @item prog1
12830 Evaluate each argument in sequence and then return the value of the
12831 @emph{first}.
12833 @need 1250
12834 For example:
12836 @smallexample
12837 @group
12838 (prog1 1 2 3 4)
12839      @result{} 1
12840 @end group
12841 @end smallexample
12842 @end table
12844 @need 1500
12845 @node re-search Exercises,  , Regexp Review, Regexp Search
12846 @section Exercises with @code{re-search-forward}
12848 @itemize @bullet
12849 @item
12850 Write a function to search for a regular expression that matches two
12851 or more blank lines in sequence.
12853 @item
12854 Write a function to search for duplicated words, such as `the the'.
12855 @xref{Regexps, , Syntax of Regular Expressions, emacs, The GNU Emacs
12856 Manual}, for information on how to write a regexp (a regular
12857 expression) to match a string that is composed of two identical
12858 halves.  You can devise several regexps; some are better than others.
12859 The function I use is described in an appendix, along with several
12860 regexps.  @xref{the-the, , @code{the-the} Duplicated Words Function}.
12861 @end itemize
12863 @node Counting Words, Words in a defun, Regexp Search, Top
12864 @chapter Counting: Repetition and Regexps
12865 @cindex Repetition for word counting
12866 @cindex Regular expressions for word counting
12868 Repetition and regular expression searches are powerful tools that you
12869 often use when you write code in Emacs Lisp.  This chapter illustrates
12870 the use of regular expression searches through the construction of
12871 word count commands using @code{while} loops and recursion.
12873 @menu
12874 * Why Count Words::
12875 * count-words-region::          Use a regexp, but find a problem.
12876 * recursive-count-words::       Start with case of no words in region.
12877 * Counting Exercise::
12878 @end menu
12880 @node Why Count Words, count-words-region, Counting Words, Counting Words
12881 @ifnottex
12882 @unnumberedsec Counting words
12883 @end ifnottex
12885 The standard Emacs distribution contains a function for counting the
12886 number of lines within a region.  However, there is no corresponding
12887 function for counting words.
12889 Certain types of writing ask you to count words.  Thus, if you write
12890 an essay, you may be limited to 800 words; if you write a novel, you
12891 may discipline yourself to write 1000 words a day.  It seems odd to me
12892 that Emacs lacks a word count command.  Perhaps people use Emacs
12893 mostly for code or types of documentation that do not require word
12894 counts; or perhaps they restrict themselves to the operating system
12895 word count command, @code{wc}.  Alternatively, people may follow
12896 the publishers' convention and compute a word count by dividing the
12897 number of characters in a document by five.  In any event, here are
12898 commands to count words.
12900 @node count-words-region, recursive-count-words, Why Count Words, Counting Words
12901 @comment  node-name,  next,  previous,  up
12902 @section The @code{count-words-region} Function
12903 @findex count-words-region
12905 A word count command could count words in a line, paragraph, region,
12906 or buffer.  What should the command cover?  You could design the
12907 command to count the number of words in a complete buffer.  However,
12908 the Emacs tradition encourages flexibility---you may want to count
12909 words in just a section, rather than all of a buffer.  So it makes
12910 more sense to design the command to count the number of words in a
12911 region.  Once you have a @code{count-words-region} command, you can,
12912 if you wish, count words in a whole buffer by marking it with @kbd{C-x
12913 h} (@code{mark-whole-buffer}).
12915 Clearly, counting words is a repetitive act: starting from the
12916 beginning of the region, you count the first word, then the second
12917 word, then the third word, and so on, until you reach the end of the
12918 region.  This means that word counting is ideally suited to recursion
12919 or to a @code{while} loop.
12921 @menu
12922 * Design count-words-region::   The definition using a @code{while} loop.
12923 * Whitespace Bug::              The Whitespace Bug in @code{count-words-region}.
12924 @end menu
12926 @node Design count-words-region, Whitespace Bug, count-words-region, count-words-region
12927 @ifnottex
12928 @unnumberedsubsec Designing @code{count-words-region}
12929 @end ifnottex
12931 First, we will implement the word count command with a @code{while}
12932 loop, then with recursion.  The command will, of course, be
12933 interactive.
12935 @need 800
12936 The template for an interactive function definition is, as always:
12938 @smallexample
12939 @group
12940 (defun @var{name-of-function} (@var{argument-list})
12941   "@var{documentation}@dots{}"
12942   (@var{interactive-expression}@dots{})
12943   @var{body}@dots{})
12944 @end group
12945 @end smallexample
12947 What we need to do is fill in the slots.
12949 The name of the function should be self-explanatory and similar to the
12950 existing @code{count-lines-region} name.  This makes the name easier
12951 to remember.  @code{count-words-region} is a good choice.
12953 The function counts words within a region.  This means that the
12954 argument list must contain symbols that are bound to the two
12955 positions, the beginning and end of the region.  These two positions
12956 can be called @samp{beginning} and @samp{end} respectively.  The first
12957 line of the documentation should be a single sentence, since that is
12958 all that is printed as documentation by a command such as
12959 @code{apropos}.  The interactive expression will be of the form
12960 @samp{(interactive "r")}, since that will cause Emacs to pass the
12961 beginning and end of the region to the function's argument list.  All
12962 this is routine.
12964 The body of the function needs to be written to do three tasks:
12965 first, to set up conditions under which the @code{while} loop can
12966 count words, second, to run the @code{while} loop, and third, to send
12967 a message to the user.
12969 When a user calls @code{count-words-region}, point may be at the
12970 beginning or the end of the region.  However, the counting process
12971 must start at the beginning of the region.  This means we will want
12972 to put point there if it is not already there.  Executing
12973 @code{(goto-char beginning)} ensures this.  Of course, we will want to
12974 return point to its expected position when the function finishes its
12975 work.  For this reason, the body must be enclosed in a
12976 @code{save-excursion} expression.
12978 The central part of the body of the function consists of a
12979 @code{while} loop in which one expression jumps point forward word by
12980 word, and another expression counts those jumps.  The true-or-false-test
12981 of the @code{while} loop should test true so long as point should jump
12982 forward, and false when point is at the end of the region.
12984 We could use @code{(forward-word 1)} as the expression for moving point
12985 forward word by word, but it is easier to see what Emacs identifies as a
12986 `word' if we use a regular expression search.
12988 A regular expression search that finds the pattern for which it is
12989 searching leaves point after the last character matched.  This means
12990 that a succession of successful word searches will move point forward
12991 word by word.
12993 As a practical matter, we want the regular expression search to jump
12994 over whitespace and punctuation between words as well as over the
12995 words themselves.  A regexp that refuses to jump over interword
12996 whitespace would never jump more than one word!  This means that
12997 the regexp should include the whitespace and punctuation that follows
12998 a word, if any, as well as the word itself.  (A word may end a buffer
12999 and not have any following whitespace or punctuation, so that part of
13000 the regexp must be optional.)
13002 Thus, what we want for the regexp is a pattern defining one or more
13003 word constituent characters followed, optionally, by one or more
13004 characters that are not word constituents.  The regular expression for
13005 this is:
13007 @smallexample
13008 \w+\W*
13009 @end smallexample
13011 @noindent
13012 The buffer's syntax table determines which characters are and are not
13013 word constituents.  (@xref{Syntax, , What Constitutes a Word or
13014 Symbol?}, for more about syntax.  Also, see @ref{Syntax, Syntax, The
13015 Syntax Table, emacs, The GNU Emacs Manual}, and @ref{Syntax Tables, ,
13016 Syntax Tables, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
13018 @need 800
13019 The search expression looks like this:
13021 @smallexample
13022 (re-search-forward "\\w+\\W*")
13023 @end smallexample
13025 @noindent
13026 (Note that paired backslashes precede the @samp{w} and @samp{W}.  A
13027 single backslash has special meaning to the Emacs Lisp interpreter.  It
13028 indicates that the following character is interpreted differently than
13029 usual.  For example, the two characters, @samp{\n}, stand for
13030 @samp{newline}, rather than for a backslash followed by @samp{n}.  Two
13031 backslashes in a row stand for an ordinary, `unspecial' backslash.)
13033 We need a counter to count how many words there are; this variable
13034 must first be set to 0 and then incremented each time Emacs goes
13035 around the @code{while} loop.  The incrementing expression is simply:
13037 @smallexample
13038 (setq count (1+ count))
13039 @end smallexample
13041 Finally, we want to tell the user how many words there are in the
13042 region.  The @code{message} function is intended for presenting this
13043 kind of information to the user.  The message has to be phrased so
13044 that it reads properly regardless of how many words there are in the
13045 region: we don't want to say that ``there are 1 words in the region''.
13046 The conflict between singular and plural is ungrammatical.  We can
13047 solve this problem by using a conditional expression that evaluates
13048 different messages depending on the number of words in the region.
13049 There are three possibilities: no words in the region, one word in the
13050 region, and more than one word.  This means that the @code{cond}
13051 special form is appropriate.
13053 @need 1500
13054 All this leads to the following function definition:
13056 @smallexample
13057 @group
13058 ;;; @r{First version; has bugs!}
13059 (defun count-words-region (beginning end)
13060   "Print number of words in the region.
13061 Words are defined as at least one word-constituent
13062 character followed by at least one character that
13063 is not a word-constituent.  The buffer's syntax
13064 table determines which characters these are."
13065   (interactive "r")
13066   (message "Counting words in region ... ")
13067 @end group
13069 @group
13070 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13071   (save-excursion
13072     (goto-char beginning)
13073     (let ((count 0))
13074 @end group
13076 @group
13077 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13078       (while (< (point) end)
13079         (re-search-forward "\\w+\\W*")
13080         (setq count (1+ count)))
13081 @end group
13083 @group
13084 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13085       (cond ((zerop count)
13086              (message
13087               "The region does NOT have any words."))
13088             ((= 1 count)
13089              (message
13090               "The region has 1 word."))
13091             (t
13092              (message
13093               "The region has %d words." count))))))
13094 @end group
13095 @end smallexample
13097 @noindent
13098 As written, the function works, but not in all circumstances.
13100 @node Whitespace Bug,  , Design count-words-region, count-words-region
13101 @comment  node-name,  next,  previous,  up
13102 @subsection The Whitespace Bug in @code{count-words-region}
13104 The @code{count-words-region} command described in the preceding
13105 section has two bugs, or rather, one bug with two manifestations.
13106 First, if you mark a region containing only whitespace in the middle
13107 of some text, the @code{count-words-region} command tells you that the
13108 region contains one word!  Second, if you mark a region containing
13109 only whitespace at the end of the buffer or the accessible portion of
13110 a narrowed buffer, the command displays an error message that looks
13111 like this:
13113 @smallexample
13114 Search failed: "\\w+\\W*"
13115 @end smallexample
13117 If you are reading this in Info in GNU Emacs, you can test for these
13118 bugs yourself.
13120 First, evaluate the function in the usual manner to install it.
13121 @ifinfo
13122 Here is a copy of the definition.  Place your cursor after the closing
13123 parenthesis and type @kbd{C-x C-e} to install it.
13125 @smallexample
13126 @group
13127 ;; @r{First version; has bugs!}
13128 (defun count-words-region (beginning end)
13129   "Print number of words in the region.
13130 Words are defined as at least one word-constituent character followed
13131 by at least one character that is not a word-constituent.  The buffer's
13132 syntax table determines which characters these are."
13133 @end group
13134 @group
13135   (interactive "r")
13136   (message "Counting words in region ... ")
13137 @end group
13139 @group
13140 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13141   (save-excursion
13142     (goto-char beginning)
13143     (let ((count 0))
13144 @end group
13146 @group
13147 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13148       (while (< (point) end)
13149         (re-search-forward "\\w+\\W*")
13150         (setq count (1+ count)))
13151 @end group
13153 @group
13154 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13155       (cond ((zerop count)
13156              (message "The region does NOT have any words."))
13157             ((= 1 count) (message "The region has 1 word."))
13158             (t (message "The region has %d words." count))))))
13159 @end group
13160 @end smallexample
13161 @end ifinfo
13163 @need 1000
13164 If you wish, you can also install this keybinding by evaluating it:
13166 @smallexample
13167 (global-set-key "\C-c=" 'count-words-region)
13168 @end smallexample
13170 To conduct the first test, set mark and point to the beginning and end
13171 of the following line and then type @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x
13172 count-words-region} if you have not bound @kbd{C-c =}):
13174 @smallexample
13175     one   two  three
13176 @end smallexample
13178 @noindent
13179 Emacs will tell you, correctly, that the region has three words.
13181 Repeat the test, but place mark at the beginning of the line and place
13182 point just @emph{before} the word @samp{one}.  Again type the command
13183 @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x count-words-region}).  Emacs should tell you
13184 that the region has no words, since it is composed only of the
13185 whitespace at the beginning of the line.  But instead Emacs tells you
13186 that the region has one word!
13188 For the third test, copy the sample line to the end of the
13189 @file{*scratch*} buffer and then type several spaces at the end of the
13190 line.  Place mark right after the word @samp{three} and point at the
13191 end of line.  (The end of the line will be the end of the buffer.)
13192 Type @kbd{C-c =} (or @kbd{M-x count-words-region}) as you did before.
13193 Again, Emacs should tell you that the region has no words, since it is
13194 composed only of the whitespace at the end of the line.  Instead,
13195 Emacs displays an error message saying @samp{Search failed}.
13197 The two bugs stem from the same problem.
13199 Consider the first manifestation of the bug, in which the command
13200 tells you that the whitespace at the beginning of the line contains
13201 one word.  What happens is this: The @code{M-x count-words-region}
13202 command moves point to the beginning of the region.  The @code{while}
13203 tests whether the value of point is smaller than the value of
13204 @code{end}, which it is.  Consequently, the regular expression search
13205 looks for and finds the first word.  It leaves point after the word.
13206 @code{count} is set to one.  The @code{while} loop repeats; but this
13207 time the value of point is larger than the value of @code{end}, the
13208 loop is exited; and the function displays a message saying the number
13209 of words in the region is one.  In brief, the regular expression
13210 search looks for and finds the word even though it is outside
13211 the marked region.
13213 In the second manifestation of the bug, the region is whitespace at
13214 the end of the buffer.  Emacs says @samp{Search failed}.  What happens
13215 is that the true-or-false-test in the @code{while} loop tests true, so
13216 the search expression is executed.  But since there are no more words
13217 in the buffer, the search fails.
13219 In both manifestations of the bug, the search extends or attempts to
13220 extend outside of the region.
13222 The solution is to limit the search to the region---this is a fairly
13223 simple action, but as you may have come to expect, it is not quite as
13224 simple as you might think.
13226 As we have seen, the @code{re-search-forward} function takes a search
13227 pattern as its first argument.  But in addition to this first,
13228 mandatory argument, it accepts three optional arguments.  The optional
13229 second argument bounds the search.  The optional third argument, if
13230 @code{t}, causes the function to return @code{nil} rather than signal
13231 an error if the search fails.  The optional fourth argument is a
13232 repeat count.  (In Emacs, you can see a function's documentation by
13233 typing @kbd{C-h f}, the name of the function, and then @key{RET}.)
13235 In the @code{count-words-region} definition, the value of the end of
13236 the region is held by the variable @code{end} which is passed as an
13237 argument to the function.  Thus, we can add @code{end} as an argument
13238 to the regular expression search expression:
13240 @smallexample
13241 (re-search-forward "\\w+\\W*" end)
13242 @end smallexample
13244 However, if you make only this change to the @code{count-words-region}
13245 definition and then test the new version of the definition on a
13246 stretch of whitespace, you will receive an error message saying
13247 @samp{Search failed}.
13249 What happens is this: the search is limited to the region, and fails
13250 as you expect because there are no word-constituent characters in the
13251 region.  Since it fails, we receive an error message.  But we do not
13252 want to receive an error message in this case; we want to receive the
13253 message that "The region does NOT have any words."
13255 The solution to this problem is to provide @code{re-search-forward}
13256 with a third argument of @code{t}, which causes the function to return
13257 @code{nil} rather than signal an error if the search fails.
13259 However, if you make this change and try it, you will see the message
13260 ``Counting words in region ... '' and @dots{} you will keep on seeing
13261 that message @dots{}, until you type @kbd{C-g} (@code{keyboard-quit}).
13263 Here is what happens: the search is limited to the region, as before,
13264 and it fails because there are no word-constituent characters in the
13265 region, as expected.  Consequently, the @code{re-search-forward}
13266 expression returns @code{nil}.  It does nothing else.  In particular,
13267 it does not move point, which it does as a side effect if it finds the
13268 search target.  After the @code{re-search-forward} expression returns
13269 @code{nil}, the next expression in the @code{while} loop is evaluated.
13270 This expression increments the count.  Then the loop repeats.  The
13271 true-or-false-test tests true because the value of point is still less
13272 than the value of end, since the @code{re-search-forward} expression
13273 did not move point. @dots{} and the cycle repeats @dots{}
13275 The @code{count-words-region} definition requires yet another
13276 modification, to cause the true-or-false-test of the @code{while} loop
13277 to test false if the search fails.  Put another way, there are two
13278 conditions that must be satisfied in the true-or-false-test before the
13279 word count variable is incremented: point must still be within the
13280 region and the search expression must have found a word to count.
13282 Since both the first condition and the second condition must be true
13283 together, the two expressions, the region test and the search
13284 expression, can be joined with an @code{and} special form and embedded in
13285 the @code{while} loop as the true-or-false-test, like this:
13287 @smallexample
13288 (and (< (point) end) (re-search-forward "\\w+\\W*" end t))
13289 @end smallexample
13291 @c colon in printed section title causes problem in Info cross reference
13292 @c also trouble with an overfull hbox
13293 @iftex
13294 @noindent
13295 (For information about @code{and}, see
13296 @ref{forward-paragraph, , @code{forward-paragraph}: a Goldmine of
13297 Functions}.)
13298 @end iftex
13299 @ifinfo
13300 @noindent
13301 (@xref{forward-paragraph}, for information about @code{and}.)
13302 @end ifinfo
13304 The @code{re-search-forward} expression returns @code{t} if the search
13305 succeeds and as a side effect moves point.  Consequently, as words are
13306 found, point is moved through the region.  When the search
13307 expression fails to find another word, or when point reaches the end
13308 of the region, the true-or-false-test tests false, the @code{while}
13309 loop exists, and the @code{count-words-region} function displays one
13310 or other of its messages.
13312 After incorporating these final changes, the @code{count-words-region}
13313 works without bugs (or at least, without bugs that I have found!).
13314 Here is what it looks like:
13316 @smallexample
13317 @group
13318 ;;; @r{Final version:} @code{while}
13319 (defun count-words-region (beginning end)
13320   "Print number of words in the region."
13321   (interactive "r")
13322   (message "Counting words in region ... ")
13323 @end group
13325 @group
13326 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13327   (save-excursion
13328     (let ((count 0))
13329       (goto-char beginning)
13330 @end group
13332 @group
13333 ;;; @r{2. Run the} while @r{loop.}
13334       (while (and (< (point) end)
13335                   (re-search-forward "\\w+\\W*" end t))
13336         (setq count (1+ count)))
13337 @end group
13339 @group
13340 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13341       (cond ((zerop count)
13342              (message
13343               "The region does NOT have any words."))
13344             ((= 1 count)
13345              (message
13346               "The region has 1 word."))
13347             (t
13348              (message
13349               "The region has %d words." count))))))
13350 @end group
13351 @end smallexample
13353 @node recursive-count-words, Counting Exercise, count-words-region, Counting Words
13354 @comment  node-name,  next,  previous,  up
13355 @section Count Words Recursively
13356 @cindex Count words recursively
13357 @cindex Recursively counting words
13358 @cindex Words, counted recursively
13360 You can write the function for counting words recursively as well as
13361 with a @code{while} loop.  Let's see how this is done.
13363 First, we need to recognize that the @code{count-words-region}
13364 function has three jobs: it sets up the appropriate conditions for
13365 counting to occur; it counts the words in the region; and it sends a
13366 message to the user telling how many words there are.
13368 If we write a single recursive function to do everything, we will
13369 receive a message for every recursive call.  If the region contains 13
13370 words, we will receive thirteen messages, one right after the other.
13371 We don't want this!  Instead, we must write two functions to do the
13372 job, one of which (the recursive function) will be used inside of the
13373 other.  One function will set up the conditions and display the
13374 message; the other will return the word count.
13376 Let us start with the function that causes the message to be displayed.
13377 We can continue to call this @code{count-words-region}.
13379 This is the function that the user will call.  It will be interactive.
13380 Indeed, it will be similar to our previous versions of this
13381 function, except that it will call @code{recursive-count-words} to
13382 determine how many words are in the region.
13384 @need 1250
13385 We can readily construct a template for this function, based on our
13386 previous versions:
13388 @smallexample
13389 @group
13390 ;; @r{Recursive version; uses regular expression search}
13391 (defun count-words-region (beginning end)
13392   "@var{documentation}@dots{}"
13393   (@var{interactive-expression}@dots{})
13394 @end group
13395 @group
13397 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13398   (@var{explanatory message})
13399   (@var{set-up functions}@dots{}
13400 @end group
13401 @group
13403 ;;; @r{2. Count the words.}
13404     @var{recursive call}
13405 @end group
13406 @group
13408 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13409     @var{message providing word count}))
13410 @end group
13411 @end smallexample
13413 The definition looks straightforward, except that somehow the count
13414 returned by the recursive call must be passed to the message
13415 displaying the word count.  A little thought suggests that this can be
13416 done by making use of a @code{let} expression: we can bind a variable
13417 in the varlist of a @code{let} expression to the number of words in
13418 the region, as returned by the recursive call; and then the
13419 @code{cond} expression, using binding, can display the value to the
13420 user.
13422 Often, one thinks of the binding within a @code{let} expression as
13423 somehow secondary to the `primary' work of a function.  But in this
13424 case, what you might consider the `primary' job of the function,
13425 counting words, is done within the @code{let} expression.
13427 @need 1250
13428 Using @code{let}, the function definition looks like this:
13430 @smallexample
13431 @group
13432 (defun count-words-region (beginning end)
13433   "Print number of words in the region."
13434   (interactive "r")
13435 @end group
13437 @group
13438 ;;; @r{1. Set up appropriate conditions.}
13439   (message "Counting words in region ... ")
13440   (save-excursion
13441     (goto-char beginning)
13442 @end group
13444 @group
13445 ;;; @r{2. Count the words.}
13446     (let ((count (recursive-count-words end)))
13447 @end group
13449 @group
13450 ;;; @r{3. Send a message to the user.}
13451       (cond ((zerop count)
13452              (message
13453               "The region does NOT have any words."))
13454             ((= 1 count)
13455              (message
13456               "The region has 1 word."))
13457             (t
13458              (message
13459               "The region has %d words." count))))))
13460 @end group
13461 @end smallexample
13463 Next, we need to write the recursive counting function.
13465 A recursive function has at least three parts: the `do-again-test', the
13466 `next-step-expression', and the recursive call.
13468 The do-again-test determines whether the function will or will not be
13469 called again.  Since we are counting words in a region and can use a
13470 function that moves point forward for every word, the do-again-test
13471 can check whether point is still within the region.  The do-again-test
13472 should find the value of point and determine whether point is before,
13473 at, or after the value of the end of the region.  We can use the
13474 @code{point} function to locate point.  Clearly, we must pass the
13475 value of the end of the region to the recursive counting function as an
13476 argument.
13478 In addition, the do-again-test should also test whether the search finds a
13479 word.  If it does not, the function should not call itself again.
13481 The next-step-expression changes a value so that when the recursive
13482 function is supposed to stop calling itself, it stops.  More
13483 precisely, the next-step-expression changes a value so that at the
13484 right time, the do-again-test stops the recursive function from
13485 calling itself again.  In this case, the next-step-expression can be
13486 the expression that moves point forward, word by word.
13488 The third part of a recursive function is the recursive call.
13490 Somewhere, also, we also need a part that does the `work' of the
13491 function, a part that does the counting.  A vital part!
13493 @need 1250
13494 But already, we have an outline of the recursive counting function:
13496 @smallexample
13497 @group
13498 (defun recursive-count-words (region-end)
13499   "@var{documentation}@dots{}"
13500    @var{do-again-test}
13501    @var{next-step-expression}
13502    @var{recursive call})
13503 @end group
13504 @end smallexample
13506 Now we need to fill in the slots.  Let's start with the simplest cases
13507 first:  if point is at or beyond the end of the region, there cannot
13508 be any words in the region, so the function should return zero.
13509 Likewise, if the search fails, there are no words to count, so the
13510 function should return zero.
13512 On the other hand, if point is within the region and the search
13513 succeeds, the function should call itself again.
13515 @need 800
13516 Thus, the do-again-test should look like this:
13518 @smallexample
13519 @group
13520 (and (< (point) region-end)
13521      (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
13522 @end group
13523 @end smallexample
13525 Note that the search expression is part of the do-again-test---the
13526 function returns @code{t} if its search succeeds and @code{nil} if it
13527 fails.  (@xref{Whitespace Bug, , The Whitespace Bug in
13528 @code{count-words-region}}, for an explanation of how
13529 @code{re-search-forward} works.)
13531 The do-again-test is the true-or-false test of an @code{if} clause.
13532 Clearly, if the do-again-test succeeds, the then-part of the @code{if}
13533 clause should call the function again; but if it fails, the else-part
13534 should return zero since either point is outside the region or the
13535 search failed because there were no words to find.
13537 But before considering the recursive call, we need to consider the
13538 next-step-expression.  What is it?  Interestingly, it is the search
13539 part of the do-again-test.
13541 In addition to returning @code{t} or @code{nil} for the
13542 do-again-test, @code{re-search-forward} moves point forward as a side
13543 effect of a successful search.  This is the action that changes the
13544 value of point so that the recursive function stops calling itself
13545 when point completes its movement through the region.  Consequently,
13546 the @code{re-search-forward} expression is the next-step-expression.
13548 @need 1200
13549 In outline, then, the body of the @code{recursive-count-words}
13550 function looks like this:
13552 @smallexample
13553 @group
13554 (if @var{do-again-test-and-next-step-combined}
13555     ;; @r{then}
13556     @var{recursive-call-returning-count}
13557   ;; @r{else}
13558   @var{return-zero})
13559 @end group
13560 @end smallexample
13562 How to incorporate the mechanism that counts?
13564 If you are not used to writing recursive functions, a question like
13565 this can be troublesome.  But it can and should be approached
13566 systematically.
13568 We know that the counting mechanism should be associated in some way
13569 with the recursive call.  Indeed, since the next-step-expression moves
13570 point forward by one word, and since a recursive call is made for
13571 each word, the counting mechanism must be an expression that adds one
13572 to the value returned by a call to @code{recursive-count-words}.
13574 Consider several cases:
13576 @itemize @bullet
13577 @item
13578 If there are two words in the region, the function should return
13579 a value resulting from adding one to the value returned when it counts
13580 the first word, plus the number returned when it counts the remaining
13581 words in the region, which in this case is one.
13583 @item
13584 If there is one word in the region, the function should return
13585 a value resulting from adding one to the value returned when it counts
13586 that word, plus the number returned when it counts the remaining
13587 words in the region, which in this case is zero.
13589 @item
13590 If there are no words in the region, the function should return zero.
13591 @end itemize
13593 From the sketch we can see that the else-part of the @code{if} returns
13594 zero for the case of no words.  This means that the then-part of the
13595 @code{if} must return a value resulting from adding one to the value
13596 returned from a count of the remaining words.
13598 @need 1200
13599 The expression will look like this, where @code{1+} is a function that
13600 adds one to its argument.
13602 @smallexample
13603 (1+ (recursive-count-words region-end))
13604 @end smallexample
13606 @need 1200
13607 The whole @code{recursive-count-words} function will then look like
13608 this:
13610 @smallexample
13611 @group
13612 (defun recursive-count-words (region-end)
13613   "@var{documentation}@dots{}"
13615 ;;; @r{1. do-again-test}
13616   (if (and (< (point) region-end)
13617            (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
13618 @end group
13620 @group
13621 ;;; @r{2. then-part: the recursive call}
13622       (1+ (recursive-count-words region-end))
13624 ;;; @r{3. else-part}
13625     0))
13626 @end group
13627 @end smallexample
13629 @need 1250
13630 Let's examine how this works:
13632 If there are no words in the region, the else part of the @code{if}
13633 expression is evaluated and consequently the function returns zero.
13635 If there is one word in the region, the value of point is less than
13636 the value of @code{region-end} and the search succeeds.  In this case,
13637 the true-or-false-test of the @code{if} expression tests true, and the
13638 then-part of the @code{if} expression is evaluated.  The counting
13639 expression is evaluated.  This expression returns a value (which will
13640 be the value returned by the whole function) that is the sum of one
13641 added to the value returned by a recursive call.
13643 Meanwhile, the next-step-expression has caused point to jump over the
13644 first (and in this case only) word in the region.  This means that
13645 when @code{(recursive-count-words region-end)} is evaluated a second
13646 time, as a result of the recursive call, the value of point will be
13647 equal to or greater than the value of region end.  So this time,
13648 @code{recursive-count-words} will return zero.  The zero will be added
13649 to one, and the original evaluation of @code{recursive-count-words}
13650 will return one plus zero, which is one, which is the correct amount.
13652 Clearly, if there are two words in the region, the first call to
13653 @code{recursive-count-words} returns one added to the value returned
13654 by calling @code{recursive-count-words} on a region containing the
13655 remaining word---that is, it adds one to one, producing two, which is
13656 the correct amount.
13658 Similarly, if there are three words in the region, the first call to
13659 @code{recursive-count-words} returns one added to the value returned
13660 by calling @code{recursive-count-words} on a region containing the
13661 remaining two words---and so on and so on.
13663 @need 1250
13664 @noindent
13665 With full documentation the two functions look like this:
13667 @need 1250
13668 @noindent
13669 The recursive function:
13671 @findex recursive-count-words
13672 @smallexample
13673 @group
13674 (defun recursive-count-words (region-end)
13675   "Number of words between point and REGION-END."
13676 @end group
13678 @group
13679 ;;; @r{1. do-again-test}
13680   (if (and (< (point) region-end)
13681            (re-search-forward "\\w+\\W*" region-end t))
13682 @end group
13684 @group
13685 ;;; @r{2. then-part: the recursive call}
13686       (1+ (recursive-count-words region-end))
13688 ;;; @r{3. else-part}
13689     0))
13690 @end group
13691 @end smallexample
13693 @need 800
13694 @noindent
13695 The wrapper:
13697 @smallexample
13698 @group
13699 ;;; @r{Recursive version}
13700 (defun count-words-region (beginning end)
13701   "Print number of words in the region.
13702 @end group
13704 @group
13705 Words are defined as at least one word-constituent
13706 character followed by at least one character that is
13707 not a word-constituent.  The buffer's syntax table
13708 determines which characters these are."
13709 @end group
13710 @group
13711   (interactive "r")
13712   (message "Counting words in region ... ")
13713   (save-excursion
13714     (goto-char beginning)
13715     (let ((count (recursive-count-words end)))
13716 @end group
13717 @group
13718       (cond ((zerop count)
13719              (message
13720               "The region does NOT have any words."))
13721 @end group
13722 @group
13723             ((= 1 count)
13724              (message "The region has 1 word."))
13725             (t
13726              (message
13727               "The region has %d words." count))))))
13728 @end group
13729 @end smallexample
13731 @node Counting Exercise,  , recursive-count-words, Counting Words
13732 @section Exercise: Counting Punctuation
13734 Using a @code{while} loop, write a function to count the number of
13735 punctuation marks in a region---period, comma, semicolon, colon,
13736 exclamation mark, and question mark.  Do the same using recursion.
13738 @node Words in a defun, Readying a Graph, Counting Words, Top
13739 @chapter Counting Words in a @code{defun}
13740 @cindex Counting words in a @code{defun}
13741 @cindex Word counting in a @code{defun}
13743 Our next project is to count the number of words in a function
13744 definition.  Clearly, this can be done using some variant of
13745 @code{count-word-region}.  @xref{Counting Words, , Counting Words:
13746 Repetition and Regexps}.  If we are just going to count the words in
13747 one definition, it is easy enough to mark the definition with the
13748 @kbd{C-M-h} (@code{mark-defun}) command, and then call
13749 @code{count-word-region}.
13751 However, I am more ambitious: I want to count the words and symbols in
13752 every definition in the Emacs sources and then print a graph that
13753 shows how many functions there are of each length: how many contain 40
13754 to 49 words or symbols, how many contain 50 to 59 words or symbols,
13755 and so on.  I have often been curious how long a typical function is,
13756 and this will tell.
13758 @menu
13759 * Divide and Conquer::
13760 * Words and Symbols::           What to count?
13761 * Syntax::                      What constitutes a word or symbol?
13762 * count-words-in-defun::        Very like @code{count-words}.
13763 * Several defuns::              Counting several defuns in a file.
13764 * Find a File::                 Do you want to look at a file?
13765 * lengths-list-file::           A list of the lengths of many definitions.
13766 * Several files::               Counting in definitions in different files.
13767 * Several files recursively::   Recursively counting in different files.
13768 * Prepare the data::            Prepare the data for display in a graph.
13769 @end menu
13771 @node Divide and Conquer, Words and Symbols, Words in a defun, Words in a defun
13772 @ifnottex
13773 @unnumberedsec Divide and Conquer
13774 @end ifnottex
13776 Described in one phrase, the histogram project is daunting; but
13777 divided into numerous small steps, each of which we can take one at a
13778 time, the project becomes less fearsome.  Let us consider what the
13779 steps must be:
13781 @itemize @bullet
13782 @item
13783 First, write a function to count the words in one definition.  This
13784 includes the problem of handling symbols as well as words.
13786 @item
13787 Second, write a function to list the numbers of words in each function
13788 in a file.  This function can use the @code{count-words-in-defun}
13789 function.
13791 @item
13792 Third, write a function to list the numbers of words in each function
13793 in each of several files.  This entails automatically finding the
13794 various files, switching to them, and counting the words in the
13795 definitions within them.
13797 @item
13798 Fourth, write a function to convert the list of numbers that we
13799 created in step three to a form that will be suitable for printing as
13800 a graph.
13802 @item
13803 Fifth, write a function to print the results as a graph.
13804 @end itemize
13806 This is quite a project!  But if we take each step slowly, it will not
13807 be difficult.
13809 @node Words and Symbols, Syntax, Divide and Conquer, Words in a defun
13810 @section What to Count?
13811 @cindex Words and symbols in defun
13813 When we first start thinking about how to count the words in a
13814 function definition, the first question is (or ought to be) what are
13815 we going to count?  When we speak of `words' with respect to a Lisp
13816 function definition, we are actually speaking, in large part, of
13817 `symbols'.  For example, the following @code{multiply-by-seven}
13818 function contains the five symbols @code{defun},
13819 @code{multiply-by-seven}, @code{number}, @code{*}, and @code{7}.  In
13820 addition, in the documentation string, it contains the four words
13821 @samp{Multiply}, @samp{NUMBER}, @samp{by}, and @samp{seven}.  The
13822 symbol @samp{number} is repeated, so the definition contains a total
13823 of ten words and symbols.
13825 @smallexample
13826 @group
13827 (defun multiply-by-seven (number)
13828   "Multiply NUMBER by seven."
13829   (* 7 number))
13830 @end group
13831 @end smallexample
13833 @noindent
13834 However, if we mark the @code{multiply-by-seven} definition with
13835 @kbd{C-M-h} (@code{mark-defun}), and then call
13836 @code{count-words-region} on it, we will find that
13837 @code{count-words-region} claims the definition has eleven words, not
13838 ten!  Something is wrong!
13840 The problem is twofold: @code{count-words-region} does not count the
13841 @samp{*} as a word, and it counts the single symbol,
13842 @code{multiply-by-seven}, as containing three words.  The hyphens are
13843 treated as if they were interword spaces rather than intraword
13844 connectors: @samp{multiply-by-seven} is counted as if it were written
13845 @samp{multiply by seven}.
13847 The cause of this confusion is the regular expression search within
13848 the @code{count-words-region} definition that moves point forward word
13849 by word.  In the canonical version of @code{count-words-region}, the
13850 regexp is:
13852 @smallexample
13853 "\\w+\\W*"
13854 @end smallexample
13856 @noindent
13857 This regular expression is a pattern defining one or more word
13858 constituent characters possibly followed by one or more characters
13859 that are not word constituents.  What is meant by `word constituent
13860 characters' brings us to the issue of syntax, which is worth a section
13861 of its own.
13863 @node Syntax, count-words-in-defun, Words and Symbols, Words in a defun
13864 @section What Constitutes a Word or Symbol?
13865 @cindex Syntax categories and tables
13867 Emacs treats different characters as belonging to different
13868 @dfn{syntax categories}.  For example, the regular expression,
13869 @samp{\\w+}, is a pattern specifying one or more @emph{word
13870 constituent} characters.  Word constituent characters are members of
13871 one syntax category.  Other syntax categories include the class of
13872 punctuation characters, such as the period and the comma, and the
13873 class of whitespace characters, such as the blank space and the tab
13874 character.  (For more information, see @ref{Syntax, Syntax, The Syntax
13875 Table, emacs, The GNU Emacs Manual}, and @ref{Syntax Tables, , Syntax
13876 Tables, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
13878 Syntax tables specify which characters belong to which categories.
13879 Usually, a hyphen is not specified as a `word constituent character'.
13880 Instead, it is specified as being in the `class of characters that are
13881 part of symbol names but not words.'  This means that the
13882 @code{count-words-region} function treats it in the same way it treats
13883 an interword white space, which is why @code{count-words-region}
13884 counts @samp{multiply-by-seven} as three words.
13886 There are two ways to cause Emacs to count @samp{multiply-by-seven} as
13887 one symbol: modify the syntax table or modify the regular expression.
13889 We could redefine a hyphen as a word constituent character by
13890 modifying the syntax table that Emacs keeps for each mode.  This
13891 action would serve our purpose, except that a hyphen is merely the
13892 most common character within symbols that is not typically a word
13893 constituent character; there are others, too.
13895 Alternatively, we can redefine the regular expression used in the
13896 @code{count-words} definition so as to include symbols.  This
13897 procedure has the merit of clarity, but the task is a little tricky.
13899 @need 1200
13900 The first part is simple enough: the pattern must match ``at least one
13901 character that is a word or symbol constituent''.  Thus:
13903 @smallexample
13904 "\\(\\w\\|\\s_\\)+"
13905 @end smallexample
13907 @noindent
13908 The @samp{\\(} is the first part of the grouping construct that
13909 includes the @samp{\\w} and the @samp{\\s_} as alternatives, separated
13910 by the @samp{\\|}.  The @samp{\\w} matches any word-constituent
13911 character and the @samp{\\s_} matches any character that is part of a
13912 symbol name but not a word-constituent character.  The @samp{+}
13913 following the group indicates that the word or symbol constituent
13914 characters must be matched at least once.
13916 However, the second part of the regexp is more difficult to design.
13917 What we want is to follow the first part with ``optionally one or more
13918 characters that are not constituents of a word or symbol''.  At first,
13919 I thought I could define this with the following:
13921 @smallexample
13922 "\\(\\W\\|\\S_\\)*"
13923 @end smallexample
13925 @noindent
13926 The upper case @samp{W} and @samp{S} match characters that are
13927 @emph{not} word or symbol constituents.  Unfortunately, this
13928 expression matches any character that is either not a word constituent
13929 or not a symbol constituent.  This matches any character!
13931 I then noticed that every word or symbol in my test region was
13932 followed by white space (blank space, tab, or newline).  So I tried
13933 placing a pattern to match one or more blank spaces after the pattern
13934 for one or more word or symbol constituents.  This failed, too.  Words
13935 and symbols are often separated by whitespace, but in actual code
13936 parentheses may follow symbols and punctuation may follow words.  So
13937 finally, I designed a pattern in which the word or symbol constituents
13938 are followed optionally by characters that are not white space and
13939 then followed optionally by white space.
13941 @need 800
13942 Here is the full regular expression:
13944 @smallexample
13945 "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
13946 @end smallexample
13948 @node count-words-in-defun, Several defuns, Syntax, Words in a defun
13949 @section The @code{count-words-in-defun} Function
13950 @cindex Counting words in a @code{defun}
13952 We have seen that there are several ways to write a
13953 @code{count-word-region} function.  To write a
13954 @code{count-words-in-defun}, we need merely adapt one of these
13955 versions.
13957 The version that uses a @code{while} loop is easy to understand, so I
13958 am going to adapt that.  Because @code{count-words-in-defun} will be
13959 part of a more complex program, it need not be interactive and it need
13960 not display a message but just return the count.  These considerations
13961 simplify the definition a little.
13963 On the other hand, @code{count-words-in-defun} will be used within a
13964 buffer that contains function definitions.  Consequently, it is
13965 reasonable to ask that the function determine whether it is called
13966 when point is within a function definition, and if it is, to return
13967 the count for that definition.  This adds complexity to the
13968 definition, but saves us from needing to pass arguments to the
13969 function.
13971 @need 1250
13972 These considerations lead us to prepare the following template:
13974 @smallexample
13975 @group
13976 (defun count-words-in-defun ()
13977   "@var{documentation}@dots{}"
13978   (@var{set up}@dots{}
13979      (@var{while loop}@dots{})
13980    @var{return count})
13981 @end group
13982 @end smallexample
13984 @noindent
13985 As usual, our job is to fill in the slots.
13987 First, the set up.
13989 We are presuming that this function will be called within a buffer
13990 containing function definitions.  Point will either be within a
13991 function definition or not.  For @code{count-words-in-defun} to work,
13992 point must move to the beginning of the definition, a counter must
13993 start at zero, and the counting loop must stop when point reaches the
13994 end of the definition.
13996 The @code{beginning-of-defun} function searches backwards for an
13997 opening delimiter such as a @samp{(} at the beginning of a line, and
13998 moves point to that position, or else to the limit of the search.  In
13999 practice, this means that @code{beginning-of-defun} moves point to the
14000 beginning of an enclosing or preceding function definition, or else to
14001 the beginning of the buffer.  We can use @code{beginning-of-defun} to
14002 place point where we wish to start.
14004 The @code{while} loop requires a counter to keep track of the words or
14005 symbols being counted.  A @code{let} expression can be used to create
14006 a local variable for this purpose, and bind it to an initial value of zero.
14008 The @code{end-of-defun} function works like @code{beginning-of-defun}
14009 except that it moves point to the end of the definition.
14010 @code{end-of-defun} can be used as part of an expression that
14011 determines the position of the end of the definition.
14013 The set up for @code{count-words-in-defun} takes shape rapidly: first
14014 we move point to the beginning of the definition, then we create a
14015 local variable to hold the count, and finally, we record the position
14016 of the end of the definition so the @code{while} loop will know when to stop
14017 looping.
14019 @need 1250
14020 The code looks like this:
14022 @smallexample
14023 @group
14024 (beginning-of-defun)
14025 (let ((count 0)
14026       (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
14027 @end group
14028 @end smallexample
14030 @noindent
14031 The code is simple.  The only slight complication is likely to concern
14032 @code{end}: it is bound to the position of the end of the definition
14033 by a @code{save-excursion} expression that returns the value of point
14034 after @code{end-of-defun} temporarily moves it to the end of the
14035 definition.
14037 The second part of the @code{count-words-in-defun}, after the set up,
14038 is the @code{while} loop.
14040 The loop must contain an expression that jumps point forward word by
14041 word and symbol by symbol, and another expression that counts the
14042 jumps.  The true-or-false-test for the @code{while} loop should test
14043 true so long as point should jump forward, and false when point is at
14044 the end of the definition.  We have already redefined the regular
14045 expression for this (@pxref{Syntax}), so the loop is straightforward:
14047 @smallexample
14048 @group
14049 (while (and (< (point) end)
14050             (re-search-forward
14051              "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*" end t)
14052   (setq count (1+ count)))
14053 @end group
14054 @end smallexample
14056 The third part of the function definition returns the count of words
14057 and symbols.  This part is the last expression within the body of the
14058 @code{let} expression, and can be, very simply, the local variable
14059 @code{count}, which when evaluated returns the count.
14061 @need 1250
14062 Put together, the @code{count-words-in-defun} definition looks like this:
14064 @findex count-words-in-defun
14065 @smallexample
14066 @group
14067 (defun count-words-in-defun ()
14068   "Return the number of words and symbols in a defun."
14069   (beginning-of-defun)
14070   (let ((count 0)
14071         (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
14072 @end group
14073 @group
14074     (while
14075         (and (< (point) end)
14076              (re-search-forward
14077               "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
14078               end t))
14079       (setq count (1+ count)))
14080     count))
14081 @end group
14082 @end smallexample
14084 How to test this?  The function is not interactive, but it is easy to
14085 put a wrapper around the function to make it interactive; we can use
14086 almost the same code as for the recursive version of
14087 @code{count-words-region}:
14089 @smallexample
14090 @group
14091 ;;; @r{Interactive version.}
14092 (defun count-words-defun ()
14093   "Number of words and symbols in a function definition."
14094   (interactive)
14095   (message
14096    "Counting words and symbols in function definition ... ")
14097 @end group
14098 @group
14099   (let ((count (count-words-in-defun)))
14100     (cond
14101      ((zerop count)
14102       (message
14103        "The definition does NOT have any words or symbols."))
14104 @end group
14105 @group
14106      ((= 1 count)
14107       (message
14108        "The definition has 1 word or symbol."))
14109      (t
14110       (message
14111        "The definition has %d words or symbols." count)))))
14112 @end group
14113 @end smallexample
14115 @need 800
14116 @noindent
14117 Let's re-use @kbd{C-c =} as a convenient keybinding:
14119 @smallexample
14120 (global-set-key "\C-c=" 'count-words-defun)
14121 @end smallexample
14123 Now we can try out @code{count-words-defun}: install both
14124 @code{count-words-in-defun} and @code{count-words-defun}, and set the
14125 keybinding, and then place the cursor within the following definition:
14127 @smallexample
14128 @group
14129 (defun multiply-by-seven (number)
14130   "Multiply NUMBER by seven."
14131   (* 7 number))
14132      @result{} 10
14133 @end group
14134 @end smallexample
14136 @noindent
14137 Success!  The definition has 10 words and symbols.
14139 The next problem is to count the numbers of words and symbols in
14140 several definitions within a single file.
14142 @node Several defuns, Find a File, count-words-in-defun, Words in a defun
14143 @section Count Several @code{defuns} Within a File
14145 A file such as @file{simple.el} may have 80 or more function
14146 definitions within it.  Our long term goal is to collect statistics on
14147 many files, but as a first step, our immediate goal is to collect
14148 statistics on one file.
14150 The information will be a series of numbers, each number being the
14151 length of a function definition.  We can store the numbers in a list.
14153 We know that we will want to incorporate the information regarding one
14154 file with information about many other files; this means that the
14155 function for counting definition lengths within one file need only
14156 return the list of lengths.  It need not and should not display any
14157 messages.
14159 The word count commands contain one expression to jump point forward
14160 word by word and another expression to count the jumps.  The function
14161 to return the lengths of definitions can be designed to work the same
14162 way, with one expression to jump point forward definition by
14163 definition and another expression to construct the lengths' list.
14165 This statement of the problem makes it elementary to write the
14166 function definition.  Clearly, we will start the count at the
14167 beginning of the file, so the first command will be @code{(goto-char
14168 (point-min))}.  Next, we start the @code{while} loop; and the
14169 true-or-false test of the loop can be a regular expression search for
14170 the next function definition---so long as the search succeeds, point
14171 is moved forward and then the body of the loop is evaluated.  The body
14172 needs an expression that constructs the lengths' list.  @code{cons},
14173 the list construction command, can be used to create the list.  That
14174 is almost all there is to it.
14176 @need 800
14177 Here is what this fragment of code looks like:
14179 @smallexample
14180 @group
14181 (goto-char (point-min))
14182 (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
14183   (setq lengths-list
14184         (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
14185 @end group
14186 @end smallexample
14188 What we have left out is the mechanism for finding the file that
14189 contains the function definitions.
14191 In previous examples, we either used this, the Info file, or we
14192 switched back and forth to some other buffer, such as the
14193 @file{*scratch*} buffer.
14195 Finding a file is a new process that we have not yet discussed.
14197 @node Find a File, lengths-list-file, Several defuns, Words in a defun
14198 @comment  node-name,  next,  previous,  up
14199 @section Find a File
14200 @cindex Find a File
14202 To find a file in Emacs, you use the @kbd{C-x C-f} (@code{find-file})
14203 command.  This command is almost, but not quite right for the lengths
14204 problem.
14206 @need 1200
14207 Let's look at the source for @code{find-file} (you can use the
14208 @code{find-tag} command or @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) to
14209 find the source of a function):
14211 @smallexample
14212 @group
14213 (defun find-file (filename)
14214   "Edit file FILENAME.
14215 Switch to a buffer visiting file FILENAME,
14216 creating one if none already exists."
14217   (interactive "FFind file: ")
14218   (switch-to-buffer (find-file-noselect filename)))
14219 @end group
14220 @end smallexample
14222 The definition possesses short but complete documentation and an
14223 interactive specification that prompts you for a file name when you
14224 use the command interactively.  The body of the definition contains
14225 two functions, @code{find-file-noselect} and @code{switch-to-buffer}.
14227 According to its documentation as shown by @kbd{C-h f} (the
14228 @code{describe-function} command), the @code{find-file-noselect}
14229 function reads the named file into a buffer and returns the buffer.
14230 However, the buffer is not selected.  Emacs does not switch its
14231 attention (or yours if you are using @code{find-file-noselect}) to the
14232 named buffer.  That is what @code{switch-to-buffer} does: it switches
14233 the buffer to which Emacs attention is directed; and it switches the
14234 buffer displayed in the window to the new buffer.  We have discussed
14235 buffer switching elsewhere.  (@xref{Switching Buffers}.)
14237 In this histogram project, we do not need to display each file on the
14238 screen as the program determines the length of each definition within
14239 it.  Instead of employing @code{switch-to-buffer}, we can work with
14240 @code{set-buffer}, which redirects the attention of the computer
14241 program to a different buffer but does not redisplay it on the screen.
14242 So instead of calling on @code{find-file} to do the job, we must write
14243 our own expression.
14245 The task is easy: use  @code{find-file-noselect} and @code{set-buffer}.
14247 @node lengths-list-file, Several files, Find a File, Words in a defun
14248 @section @code{lengths-list-file} in Detail
14250 The core of the @code{lengths-list-file} function is a @code{while}
14251 loop containing a function to move point forward `defun by defun' and
14252 a function to count the number of words and symbols in each defun.
14253 This core must be surrounded by functions that do various other tasks,
14254 including finding the file, and ensuring that point starts out at the
14255 beginning of the file.  The function definition looks like this:
14256 @findex lengths-list-file
14258 @smallexample
14259 @group
14260 (defun lengths-list-file (filename)
14261   "Return list of definitions' lengths within FILE.
14262 The returned list is a list of numbers.
14263 Each number is the number of words or
14264 symbols in one function definition."
14265 @end group
14266 @group
14267   (message "Working on `%s' ... " filename)
14268   (save-excursion
14269     (let ((buffer (find-file-noselect filename))
14270           (lengths-list))
14271       (set-buffer buffer)
14272       (setq buffer-read-only t)
14273       (widen)
14274       (goto-char (point-min))
14275       (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
14276         (setq lengths-list
14277               (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
14278       (kill-buffer buffer)
14279       lengths-list)))
14280 @end group
14281 @end smallexample
14283 @noindent
14284 The function is passed one argument, the name of the file on which it
14285 will work.  It has four lines of documentation, but no interactive
14286 specification.  Since people worry that a computer is broken if they
14287 don't see anything going on, the first line of the body is a
14288 message.
14290 The next line contains a @code{save-excursion} that returns Emacs'
14291 attention to the current buffer when the function completes.  This is
14292 useful in case you embed this function in another function that
14293 presumes point is restored to the original buffer.
14295 In the varlist of the @code{let} expression, Emacs finds the file and
14296 binds the local variable @code{buffer} to the buffer containing the
14297 file.  At the same time, Emacs creates @code{lengths-list} as a local
14298 variable.
14300 Next, Emacs switches its attention to the buffer.
14302 In the following line, Emacs makes the buffer read-only.  Ideally,
14303 this line is not necessary.  None of the functions for counting words
14304 and symbols in a function definition should change the buffer.
14305 Besides, the buffer is not going to be saved, even if it were changed.
14306 This line is entirely the consequence of great, perhaps excessive,
14307 caution.  The reason for the caution is that this function and those
14308 it calls work on the sources for Emacs and it is very inconvenient if
14309 they are inadvertently modified.  It goes without saying that I did
14310 not realize a need for this line until an experiment went awry and
14311 started to modify my Emacs source files @dots{}
14313 Next comes a call to widen the buffer if it is narrowed.  This
14314 function is usually not needed---Emacs creates a fresh buffer if none
14315 already exists; but if a buffer visiting the file already exists Emacs
14316 returns that one.  In this case, the buffer may be narrowed and must
14317 be widened.  If we wanted to be fully `user-friendly', we would
14318 arrange to save the restriction and the location of point, but we
14319 won't.
14321 The @code{(goto-char (point-min))} expression moves point to the
14322 beginning of the buffer.
14324 Then comes a @code{while} loop in which the `work' of the function is
14325 carried out.  In the loop, Emacs determines the length of each
14326 definition and constructs a lengths' list containing the information.
14328 Emacs kills the buffer after working through it.  This is to save
14329 space inside of Emacs.  My version of Emacs 19 contained over 300
14330 source files of interest; Emacs 21 contains over 800 source files.
14331 Another function will apply @code{lengths-list-file} to each of the
14332 files.
14334 Finally, the last expression within the @code{let} expression is the
14335 @code{lengths-list} variable; its value is returned as the value of
14336 the whole function.
14338 You can try this function by installing it in the usual fashion.  Then
14339 place your cursor after the following expression and type @kbd{C-x
14340 C-e} (@code{eval-last-sexp}).
14342 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14343 @smallexample
14344 (lengths-list-file
14345  "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/emacs-lisp/debug.el")
14346 @end smallexample
14348 @c was: (lengths-list-file "../lisp/debug.el")
14349 @c !!!  as of 21, Info file is in
14350 @c /usr/share/info/emacs-lisp-intro.info.gz
14351 @c but debug.el is in  /usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/emacs-lisp/debug.el
14353 @noindent
14354 (You may need to change the pathname of the file; the one here worked
14355 with GNU Emacs version 21.0.100.  To change the expression, copy it to
14356 the @file{*scratch*} buffer and edit it.
14358 @need 1200
14359 @noindent
14360 (Also, to see the full length of the list, rather than a truncated
14361 version, you may have to evaluate the following:
14363 @smallexample
14364 (custom-set-variables '(eval-expression-print-length nil))
14365 @end smallexample
14367 @noindent
14368 (@xref{defcustom, , Setting Variables with @code{defcustom}}.
14369 Then evaluate the @code{lengths-list-file} expression.)
14371 @need 1200
14372 The lengths' list for @file{debug.el} takes less than a second to
14373 produce and looks like this:
14375 @smallexample
14376 (77 95 85 87 131 89 50 25 44 44 68 35 64 45 17 34 167 457)
14377 @end smallexample
14379 @need 1500
14380 (Using my old machine, the version 19 lengths' list for @file{debug.el}
14381 took seven seconds to produce and looked like this:
14383 @smallexample
14384 (75 41 80 62 20 45 44 68 45 12 34 235)
14385 @end smallexample
14387 (The newer version of  @file{debug.el} contains more defuns than the
14388 earlier one; and my new machine is much faster than the old one.)
14390 Note that the length of the last definition in the file is first in
14391 the list.
14393 @node Several files, Several files recursively, lengths-list-file, Words in a defun
14394 @section Count Words in @code{defuns} in Different Files
14396 In the previous section, we created a function that returns a list of
14397 the lengths of each definition in a file.  Now, we want to define a
14398 function to return a master list of the lengths of the definitions in
14399 a list of files.
14401 Working on each of a list of files is a repetitious act, so we can use
14402 either a @code{while} loop or recursion.
14404 @menu
14405 * lengths-list-many-files::     Return a list of the lengths of defuns.
14406 * append::                      Attach one list to another.
14407 @end menu
14409 @node lengths-list-many-files, append, Several files, Several files
14410 @ifnottex
14411 @unnumberedsubsec Determine the lengths of @code{defuns}
14412 @end ifnottex
14414 The design using a @code{while} loop is routine.  The argument passed
14415 the function is a list of files.  As we saw earlier (@pxref{Loop
14416 Example}), you can write a @code{while} loop so that the body of the
14417 loop is evaluated if such a list contains elements, but to exit the
14418 loop if the list is empty.  For this design to work, the body of the
14419 loop must contain an expression that shortens the list each time the
14420 body is evaluated, so that eventually the list is empty.  The usual
14421 technique is to set the value of the list to the value of the @sc{cdr}
14422 of the list each time the body is evaluated.
14424 @need 800
14425 The template looks like this:
14427 @smallexample
14428 @group
14429 (while @var{test-whether-list-is-empty}
14430   @var{body}@dots{}
14431   @var{set-list-to-cdr-of-list})
14432 @end group
14433 @end smallexample
14435 Also, we remember that a @code{while} loop returns @code{nil} (the
14436 result of evaluating the true-or-false-test), not the result of any
14437 evaluation within its body.  (The evaluations within the body of the
14438 loop are done for their side effects.)  However, the expression that
14439 sets the lengths' list is part of the body---and that is the value
14440 that we want returned by the function as a whole.  To do this, we
14441 enclose the @code{while} loop within a @code{let} expression, and
14442 arrange that the last element of the @code{let} expression contains
14443 the value of the lengths' list.  (@xref{Incrementing Example, , Loop
14444 Example with an Incrementing Counter}.)
14446 @findex lengths-list-many-files
14447 @need 1250
14448 These considerations lead us directly to the function itself:
14450 @smallexample
14451 @group
14452 ;;; @r{Use @code{while} loop.}
14453 (defun lengths-list-many-files (list-of-files)
14454   "Return list of lengths of defuns in LIST-OF-FILES."
14455 @end group
14456 @group
14457   (let (lengths-list)
14459 ;;; @r{true-or-false-test}
14460     (while list-of-files
14461       (setq lengths-list
14462             (append
14463              lengths-list
14465 ;;; @r{Generate a lengths' list.}
14466              (lengths-list-file
14467               (expand-file-name (car list-of-files)))))
14468 @end group
14470 @group
14471 ;;; @r{Make files' list shorter.}
14472       (setq list-of-files (cdr list-of-files)))
14474 ;;; @r{Return final value of lengths' list.}
14475     lengths-list))
14476 @end group
14477 @end smallexample
14479 @code{expand-file-name} is a built-in function that converts a file
14480 name to the absolute, long, path name form of the directory in which
14481 the function is called.
14483 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14484 @need 1500
14485 Thus, if @code{expand-file-name} is called on @code{debug.el} when
14486 Emacs is visiting the
14487 @file{/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/emacs-lisp/} directory,
14489 @smallexample
14490 debug.el
14491 @end smallexample
14493 @need 800
14494 @noindent
14495 becomes
14497 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14498 @smallexample
14499 /usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/emacs-lisp/debug.el
14500 @end smallexample
14502 The only other new element of this function definition is the as yet
14503 unstudied function @code{append}, which merits a short section for
14504 itself.
14506 @node append,  , lengths-list-many-files, Several files
14507 @subsection The @code{append} Function
14509 @need 800
14510 The @code{append} function attaches one list to another.  Thus,
14512 @smallexample
14513 (append '(1 2 3 4) '(5 6 7 8))
14514 @end smallexample
14516 @need 800
14517 @noindent
14518 produces the list
14520 @smallexample
14521 (1 2 3 4 5 6 7 8)
14522 @end smallexample
14524 This is exactly how we want to attach two lengths' lists produced by
14525 @code{lengths-list-file} to each other.  The results contrast with
14526 @code{cons},
14528 @smallexample
14529 (cons '(1 2 3 4) '(5 6 7 8))
14530 @end smallexample
14532 @need 1250
14533 @noindent
14534 which constructs a new list in which the first argument to @code{cons}
14535 becomes the first element of the new list:
14537 @smallexample
14538 ((1 2 3 4) 5 6 7 8)
14539 @end smallexample
14541 @node Several files recursively, Prepare the data, Several files, Words in a defun
14542 @section Recursively Count Words in Different Files
14544 Besides a @code{while} loop, you can work on each of a list of files
14545 with recursion.  A recursive version of @code{lengths-list-many-files}
14546 is short and simple.
14548 The recursive function has the usual parts: the `do-again-test', the
14549 `next-step-expression', and the recursive call.  The `do-again-test'
14550 determines whether the function should call itself again, which it
14551 will do if the @code{list-of-files} contains any remaining elements;
14552 the `next-step-expression' resets the @code{list-of-files} to the
14553 @sc{cdr} of itself, so eventually the list will be empty; and the
14554 recursive call calls itself on the shorter list.  The complete
14555 function is shorter than this description!
14556 @findex recursive-lengths-list-many-files
14558 @smallexample
14559 @group
14560 (defun recursive-lengths-list-many-files (list-of-files)
14561   "Return list of lengths of each defun in LIST-OF-FILES."
14562   (if list-of-files                     ; @r{do-again-test}
14563       (append
14564        (lengths-list-file
14565         (expand-file-name (car list-of-files)))
14566        (recursive-lengths-list-many-files
14567         (cdr list-of-files)))))
14568 @end group
14569 @end smallexample
14571 @noindent
14572 In a sentence, the function returns the lengths' list for the first of
14573 the @code{list-of-files} appended to the result of calling itself on
14574 the rest of the @code{list-of-files}.
14576 Here is a test of @code{recursive-lengths-list-many-files}, along with
14577 the results of running @code{lengths-list-file} on each of the files
14578 individually.
14580 Install @code{recursive-lengths-list-many-files} and
14581 @code{lengths-list-file}, if necessary, and then evaluate the
14582 following expressions.  You may need to change the files' pathnames;
14583 those here work when this Info file and the Emacs sources are located
14584 in their customary places.  To change the expressions, copy them to
14585 the @file{*scratch*} buffer, edit them, and then evaluate them.
14587 The results are shown after the @samp{@result{}}.  (These results are
14588 for files from Emacs Version 21.0.100; files from other versions of
14589 Emacs may produce different results.)
14591 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14592 @smallexample
14593 @group
14594 (cd "/usr/local/share/emacs/21.0.100/")
14596 (lengths-list-file "./lisp/macros.el")
14597      @result{} (273 263 456 90)
14598 @end group
14600 @group
14601 (lengths-list-file "./lisp/mail/mailalias.el")
14602      @result{} (38 32 26 77 174 180 321 198 324)
14603 @end group
14605 @group
14606 (lengths-list-file "./lisp/makesum.el")
14607      @result{} (85 181)
14608 @end group
14610 @group
14611 (recursive-lengths-list-many-files
14612  '("./lisp/macros.el"
14613    "./lisp/mail/mailalias.el"
14614    "./lisp/makesum.el"))
14615        @result{} (273 263 456 90 38 32 26 77 174 180 321 198 324 85 181)
14616 @end group
14617 @end smallexample
14619 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function produces the
14620 output we want.
14622 The next step is to prepare the data in the list for display in a graph.
14624 @node Prepare the data,  , Several files recursively, Words in a defun
14625 @section Prepare the Data for Display in a Graph
14627 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function returns a list
14628 of numbers.  Each number records the length of a function definition.
14629 What we need to do now is transform this data into a list of numbers
14630 suitable for generating a graph.  The new list will tell how many
14631 functions definitions contain less than 10 words and
14632 symbols, how many contain between 10 and 19 words and symbols, how
14633 many contain between 20 and 29 words and symbols, and so on.
14635 In brief, we need to go through the lengths' list produced by the
14636 @code{recursive-lengths-list-many-files} function and count the number
14637 of defuns within each range of lengths, and produce a list of those
14638 numbers.
14640 Based on what we have done before, we can readily foresee that it
14641 should not be too hard to write a function that `@sc{cdr}s' down the
14642 lengths' list, looks at each element, determines which length range it
14643 is in, and increments a counter for that range.
14645 However, before beginning to write such a function, we should consider
14646 the advantages of sorting the lengths' list first, so the numbers are
14647 ordered from smallest to largest.  First, sorting will make it easier
14648 to count the numbers in each range, since two adjacent numbers will
14649 either be in the same length range or in adjacent ranges.  Second, by
14650 inspecting a sorted list, we can discover the highest and lowest
14651 number, and thereby determine the largest and smallest length range
14652 that we will need.
14654 @menu
14655 * Sorting::                     Sorting lists.
14656 * Files List::                  Making a list of files.
14657 * Counting function definitions::
14658 @end menu
14660 @node Sorting, Files List, Prepare the data, Prepare the data
14661 @subsection Sorting Lists
14662 @findex sort
14664 Emacs contains a function to sort lists, called (as you might guess)
14665 @code{sort}.  The @code{sort} function takes two arguments, the list
14666 to be sorted, and a predicate that determines whether the first of
14667 two list elements is ``less'' than the second.
14669 As we saw earlier (@pxref{Wrong Type of Argument, , Using the Wrong
14670 Type Object as an Argument}), a predicate is a function that
14671 determines whether some property is true or false.  The @code{sort}
14672 function will reorder a list according to whatever property the
14673 predicate uses; this means that @code{sort} can be used to sort
14674 non-numeric lists by non-numeric criteria---it can, for example,
14675 alphabetize a list.
14677 @need 1250
14678 The @code{<} function is used when sorting a numeric list.  For example,
14680 @smallexample
14681 (sort '(4 8 21 17 33 7 21 7) '<)
14682 @end smallexample
14684 @need 800
14685 @noindent
14686 produces this:
14688 @smallexample
14689 (4 7 7 8 17 21 21 33)
14690 @end smallexample
14692 @noindent
14693 (Note that in this example, both the arguments are quoted so that the
14694 symbols are not evaluated before being passed to @code{sort} as
14695 arguments.)
14697 Sorting the list returned by the
14698 @code{recursive-lengths-list-many-files} function is straightforward;
14699 it uses the @code{<} function:
14701 @smallexample
14702 @group
14703 (sort
14704  (recursive-lengths-list-many-files
14705   '("../lisp/macros.el"
14706     "../lisp/mailalias.el"
14707     "../lisp/makesum.el"))
14708  '<
14709 @end group
14710 @end smallexample
14712 @need 800
14713 @noindent
14714 which produces:
14716 @smallexample
14717 (85 86 116 122 154 176 179 265)
14718 @end smallexample
14720 @noindent
14721 (Note that in this example, the first argument to @code{sort} is not
14722 quoted, since the expression must be evaluated so as to produce the
14723 list that is passed to @code{sort}.)
14725 @node Files List, Counting function definitions, Sorting, Prepare the data
14726 @subsection Making a List of Files
14728 The @code{recursive-lengths-list-many-files} function requires a list
14729 of files as its argument.  For our test examples, we constructed such
14730 a list by hand; but the Emacs Lisp source directory is too large for
14731 us to do for that.  Instead, we will write a function to do the job
14732 for us.  In this function, we will use both a @code{while} loop and a
14733 recursive call.
14735 @findex directory-files
14736 We did not have to write a function like this for older versions of
14737 GNU Emacs, since they placed all the @samp{.el} files in one
14738 directory.  Instead, we were able to use the @code{directory-files}
14739 function, which lists the names of files that match a specified
14740 pattern within a single directory.
14742 However, recent versions of Emacs place Emacs Lisp files in
14743 sub-directories of the top level @file{lisp} directory.  This
14744 re-arrangement eases navigation.  For example, all the mail related
14745 files are in a @file{lisp} sub-directory called @file{mail}.  But at
14746 the same time, this arrangement forces us to create a file listing
14747 function that descends into the sub-directories.
14749 @findex files-in-below-directory
14750 We can create this function, called @code{files-in-below-directory},
14751 using familiar functions such as @code{car}, @code{nthcdr}, and
14752 @code{substring} in conjunction with an existing function called
14753 @code{directory-files-and-attributes}.  This latter function not only
14754 lists all the filenames in a directory, including the names
14755 of sub-directories, but also their attributes.
14757 To restate our goal: to create a function that will enable us
14758 to feed filenames to @code{recursive-lengths-list-many-files}
14759 as a list that looks like this (but with more elements):
14761 @smallexample
14762 @group
14763 ("../lisp/macros.el"
14764  "../lisp/mail/rmail.el"
14765  "../lisp/makesum.el")
14766 @end group
14767 @end smallexample
14769 The @code{directory-files-and-attributes} function returns a list of
14770 lists.  Each of the lists within the main list consists of 13
14771 elements.  The first element is a string that contains the name of the
14772 file -- which, in GNU/Linux, may be a `directory file', that is to
14773 say, a file with the special attributes of a directory.  The second
14774 element of the list is @code{t} for a directory, a string
14775 for symbolic link (the string is the name linked to), or @code{nil}.
14777 For example, the first @samp{.el} file in the @file{lisp/} directory
14778 is @file{abbrev.el}.  Its name is
14779 @file{/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/abbrev.el} and it is not a
14780 directory or a symbolic link.
14782 @need 1000
14783 This is how @code{directory-files-and-attributes} lists that file and
14784 its attributes:
14786 @smallexample
14787 @group
14788 ("/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/abbrev.el"
14791 1000
14793 @end group
14794 @group
14795 (15019 32380)
14796 (14883 48041)
14797 (15214 49336)
14798 11583
14799 "-rw-rw-r--"
14800 @end group
14801 @group
14803 341385
14804 776)
14805 @end group
14806 @end smallexample
14808 @need 1200
14809 On the other hand, @file{mail/} is a directory within the @file{lisp/}
14810 directory.  The beginning of its listing looks like this:
14812 @smallexample
14813 @group
14814 ("/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/mail"
14816 @dots{}
14818 @end group
14819 @end smallexample
14821 (Look at the documentation of @code{file-attributes} to learn about
14822 the different attributes.  Bear in mind that the
14823 @code{file-attributes} function does not list the filename, so its
14824 first element is @code{directory-files-and-attributes}'s second
14825 element.)
14827 We will want our new function, @code{files-in-below-directory}, to
14828 list the @samp{.el} files in the directory it is told to check, and in
14829 any directories below that directory.
14831 This gives us a hint on how to construct
14832 @code{files-in-below-directory}:  within a directory, the function
14833 should add @samp{.el} filenames to a list; and if, within a directory,
14834 the function comes upon a sub-directory, it should go into that
14835 sub-directory and repeat its actions.
14837 However, we should note that every directory contains a name that
14838 refers to itself, called @file{.}, (``dot'') and a name that refers to
14839 its parent directory, called @file{..} (``double dot'').  (In
14840 @file{/}, the root directory, @file{..} refers to itself, since
14841 @file{/} has no parent.)  Clearly, we do not want our
14842 @code{files-in-below-directory} function to enter those directories,
14843 since they always lead us, directly or indirectly, to the current
14844 directory.
14846 Consequently, our @code{files-in-below-directory} function must do
14847 several tasks:
14849 @itemize @bullet
14850 @item
14851 Check to see whether it is looking at a filename that ends in
14852 @samp{.el}; and if so, add its name to a list.
14854 @item
14855 Check to see whether it is looking at a filename that is the name of a
14856 directory; and if so,
14858 @itemize @minus
14859 @item
14860 Check to see whether it is looking at @file{.}  or @file{..}; and if
14861 so skip it.
14863 @item
14864 Or else, go into that directory and repeat the process.
14865 @end itemize
14866 @end itemize
14868 Let's write a function definition to do these tasks.  We will use a
14869 @code{while} loop to move from one filename to another within a
14870 directory, checking what needs to be done; and we will use a recursive
14871 call to repeat the actions on each sub-directory.  The recursive
14872 pattern is `accumulate'
14873 (@pxref{Accumulate, , Recursive Pattern: @emph{accumulate}}),
14874 using @code{append} as the combiner.
14876 @ignore
14877 (directory-files "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/" t "\\.el$")
14878 (shell-command "find /usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/ -name '*.el'")
14879 @end ignore
14881 @c  /usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/
14883 @need 800
14884 Here is the function:
14886 @smallexample
14887 @group
14888 (defun files-in-below-directory (directory)
14889   "List the .el files in DIRECTORY and in its sub-directories."
14890   ;; Although the function will be used non-interactively,
14891   ;; it will be easier to test if we make it interactive.
14892   ;; The directory will have a name such as
14893   ;;  "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/"
14894   (interactive "DDirectory name: ")
14895 @end group
14896 @group
14897   (let (el-files-list
14898         (current-directory-list
14899          (directory-files-and-attributes directory t)))
14900     ;; while we are in the current directory
14901     (while current-directory-list
14902 @end group
14903 @group
14904       (cond
14905        ;; check to see whether filename ends in `.el'
14906        ;; and if so, append its name to a list.
14907        ((equal ".el" (substring (car (car current-directory-list)) -3))
14908         (setq el-files-list
14909               (cons (car (car current-directory-list)) el-files-list)))
14910 @end group
14911 @group
14912        ;; check whether filename is that of a directory
14913        ((eq t (car (cdr (car current-directory-list))))
14914         ;; decide whether to skip or recurse
14915         (if
14916             (equal (or "." "..")
14917                    (substring (car (car current-directory-list)) -1))
14918             ;; then do nothing if filename is that of
14919             ;;   current directory or parent
14920             ()
14921 @end group
14922 @group
14923           ;; else descend into the directory and repeat the process
14924           (setq el-files-list
14925                 (append
14926                  (files-in-below-directory
14927                   (car (car current-directory-list)))
14928                  el-files-list)))))
14929       ;; move to the next filename in the list; this also
14930       ;; shortens the list so the while loop eventually comes to an end
14931       (setq current-directory-list (cdr current-directory-list)))
14932     ;; return the filenames
14933     el-files-list))
14934 @end group
14935 @end smallexample
14937 @c (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/")
14939 The @code{files-in-below-directory} @code{directory-files} function
14940 takes one argument, the name of a directory.
14942 @need 1250
14943 Thus, on my system,
14945 @c !!! 21.0.100 lisp sources location here
14946 @smallexample
14947 @group
14948 (length
14949  (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/"))
14950 @end group
14951 @end smallexample
14953 @noindent
14954 tells me that my version 21.0.100 Lisp sources directory contains 754
14955 @samp{.el} files.
14957 @code{files-in-below-directory} returns a list in reverse alphabetical
14958 order.  An expression to sort the list in alphabetical order looks
14959 like this:
14961 @smallexample
14962 @group
14963 (sort
14964  (files-in-below-directory "/usr/local/share/emacs/21.0.100/lisp/")
14965  'string-lessp)
14966 @end group
14967 @end smallexample
14969 @ignore
14970 (defun test ()
14971   "Test how long it takes to find lengths of all elisp defuns."
14972   (insert "\n" (current-time-string) "\n")
14973   (sit-for 0)
14974   (sort
14975    (recursive-lengths-list-many-files
14976     '("../lisp/macros.el"
14977       "../lisp/mailalias.el"
14978       "../lisp/makesum.el"))
14979    '<)
14980   (insert (format "%s" (current-time-string))))
14982 @end ignore
14984 @node Counting function definitions,  , Files List, Prepare the data
14985 @subsection Counting function definitions
14987 Our immediate goal is to generate a list that tells us how many
14988 function definitions contain fewer than 10 words and symbols, how many
14989 contain between 10 and 19 words and symbols, how many contain between
14990 20 and 29 words and symbols, and so on.
14992 With a sorted list of numbers, this is easy: count how many elements
14993 of the list are smaller than 10, then, after moving past the numbers
14994 just counted, count how many are smaller than 20, then, after moving
14995 past the numbers just counted, count how many are smaller than 30, and
14996 so on.  Each of the numbers, 10, 20, 30, 40, and the like, is one
14997 larger than the top of that range.  We can call the list of such
14998 numbers the @code{top-of-ranges} list.
15000 @need 1200
15001 If we wished, we could generate this list automatically, but it is
15002 simpler to write a list manually.  Here it is:
15003 @vindex top-of-ranges
15005 @smallexample
15006 @group
15007 (defvar top-of-ranges
15008  '(10  20  30  40  50
15009    60  70  80  90 100
15010   110 120 130 140 150
15011   160 170 180 190 200
15012   210 220 230 240 250
15013   260 270 280 290 300)
15014  "List specifying ranges for `defuns-per-range'.")
15015 @end group
15016 @end smallexample
15018 To change the ranges, we edit this list.
15020 Next, we need to write the function that creates the list of the
15021 number of definitions within each range.  Clearly, this function must
15022 take the @code{sorted-lengths} and the @code{top-of-ranges} lists
15023 as arguments.
15025 The @code{defuns-per-range} function must do two things again and
15026 again: it must count the number of definitions within a range
15027 specified by the current top-of-range value; and it must shift to the
15028 next higher value in the @code{top-of-ranges} list after counting the
15029 number of definitions in the current range.  Since each of these
15030 actions is repetitive, we can use @code{while} loops for the job.
15031 One loop counts the number of definitions in the range defined by the
15032 current top-of-range value, and the other loop selects each of the
15033 top-of-range values in turn.
15035 Several entries of the @code{sorted-lengths} list are counted for each
15036 range; this means that the loop for the @code{sorted-lengths} list
15037 will be inside the loop for the @code{top-of-ranges} list, like a
15038 small gear inside a big gear.
15040 The inner loop counts the number of definitions within the range.  It
15041 is a simple counting loop of the type we have seen before.
15042 (@xref{Incrementing Loop, , A loop with an incrementing counter}.)
15043 The true-or-false test of the loop tests whether the value from the
15044 @code{sorted-lengths} list is smaller than the current value of the
15045 top of the range.  If it is, the function increments the counter and
15046 tests the next value from the @code{sorted-lengths} list.
15048 @need 1250
15049 The inner loop looks like this:
15051 @smallexample
15052 @group
15053 (while @var{length-element-smaller-than-top-of-range}
15054   (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15055   (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15056 @end group
15057 @end smallexample
15059 The outer loop must start with the lowest value of the
15060 @code{top-of-ranges} list, and then be set to each of the succeeding
15061 higher values in turn.  This can be done with a loop like this:
15063 @smallexample
15064 @group
15065 (while top-of-ranges
15066   @var{body-of-loop}@dots{}
15067   (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges)))
15068 @end group
15069 @end smallexample
15071 @need 1200
15072 Put together, the two loops look like this:
15074 @smallexample
15075 @group
15076 (while top-of-ranges
15078   ;; @r{Count the number of elements within the current range.}
15079   (while @var{length-element-smaller-than-top-of-range}
15080     (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15081     (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15083   ;; @r{Move to next range.}
15084   (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges)))
15085 @end group
15086 @end smallexample
15088 In addition, in each circuit of the outer loop, Emacs should record
15089 the number of definitions within that range (the value of
15090 @code{number-within-range}) in a list.  We can use @code{cons} for
15091 this purpose.  (@xref{cons, , @code{cons}}.)
15093 The @code{cons} function works fine, except that the list it
15094 constructs will contain the number of definitions for the highest
15095 range at its beginning and the number of definitions for the lowest
15096 range at its end.  This is because @code{cons} attaches new elements
15097 of the list to the beginning of the list, and since the two loops are
15098 working their way through the lengths' list from the lower end first,
15099 the @code{defuns-per-range-list} will end up largest number first.
15100 But we will want to print our graph with smallest values first and the
15101 larger later.  The solution is to reverse the order of the
15102 @code{defuns-per-range-list}.  We can do this using the
15103 @code{nreverse} function, which reverses the order of a list.
15104 @findex nreverse
15106 @need 800
15107 For example,
15109 @smallexample
15110 (nreverse '(1 2 3 4))
15111 @end smallexample
15113 @need 800
15114 @noindent
15115 produces:
15117 @smallexample
15118 (4 3 2 1)
15119 @end smallexample
15121 Note that the @code{nreverse} function is ``destructive''---that is,
15122 it changes the list to which it is applied; this contrasts with the
15123 @code{car} and @code{cdr} functions, which are non-destructive.  In
15124 this case, we do not want the original @code{defuns-per-range-list},
15125 so it does not matter that it is destroyed.  (The @code{reverse}
15126 function provides a reversed copy of a list, leaving the original list
15127 as is.)
15128 @findex reverse
15130 @need 1250
15131 Put all together, the @code{defuns-per-range} looks like this:
15133 @smallexample
15134 @group
15135 (defun defuns-per-range (sorted-lengths top-of-ranges)
15136   "SORTED-LENGTHS defuns in each TOP-OF-RANGES range."
15137   (let ((top-of-range (car top-of-ranges))
15138         (number-within-range 0)
15139         defuns-per-range-list)
15140 @end group
15142 @group
15143     ;; @r{Outer loop.}
15144     (while top-of-ranges
15145 @end group
15147 @group
15148       ;; @r{Inner loop.}
15149       (while (and
15150               ;; @r{Need number for numeric test.}
15151               (car sorted-lengths)
15152               (< (car sorted-lengths) top-of-range))
15153 @end group
15155 @group
15156         ;; @r{Count number of definitions within current range.}
15157         (setq number-within-range (1+ number-within-range))
15158         (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
15160       ;; @r{Exit inner loop but remain within outer loop.}
15161 @end group
15163 @group
15164       (setq defuns-per-range-list
15165             (cons number-within-range defuns-per-range-list))
15166       (setq number-within-range 0)      ; @r{Reset count to zero.}
15167 @end group
15169 @group
15170       ;; @r{Move to next range.}
15171       (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges))
15172       ;; @r{Specify next top of range value.}
15173       (setq top-of-range (car top-of-ranges)))
15174 @end group
15176 @group
15177     ;; @r{Exit outer loop and count the number of defuns larger than}
15178     ;; @r{  the largest top-of-range value.}
15179     (setq defuns-per-range-list
15180           (cons
15181            (length sorted-lengths)
15182            defuns-per-range-list))
15183 @end group
15185 @group
15186     ;; @r{Return a list of the number of definitions within each range,}
15187     ;; @r{  smallest to largest.}
15188     (nreverse defuns-per-range-list)))
15189 @end group
15190 @end smallexample
15192 @need 1200
15193 @noindent
15194 The function is straightforward except for one subtle feature.  The
15195 true-or-false test of the inner loop looks like this:
15197 @smallexample
15198 @group
15199 (and (car sorted-lengths)
15200      (< (car sorted-lengths) top-of-range))
15201 @end group
15202 @end smallexample
15204 @need 800
15205 @noindent
15206 instead of like this:
15208 @smallexample
15209 (< (car sorted-lengths) top-of-range)
15210 @end smallexample
15212 The purpose of the test is to determine whether the first item in the
15213 @code{sorted-lengths} list is less than the value of the top of the
15214 range.
15216 The simple version of the test works fine unless the
15217 @code{sorted-lengths} list has a @code{nil} value.  In that case, the
15218 @code{(car sorted-lengths)} expression function returns
15219 @code{nil}.  The @code{<} function cannot compare a number to
15220 @code{nil}, which is an empty list, so Emacs signals an error and
15221 stops the function from attempting to continue to execute.
15223 The @code{sorted-lengths} list always becomes @code{nil} when the
15224 counter reaches the end of the list.  This means that any attempt to
15225 use the @code{defuns-per-range} function with the simple version of
15226 the test will fail.
15228 We solve the problem by using the @code{(car sorted-lengths)}
15229 expression in conjunction with the @code{and} expression.  The
15230 @code{(car sorted-lengths)} expression returns a non-@code{nil}
15231 value so long as the list has at least one number within it, but
15232 returns @code{nil} if the list is empty.  The @code{and} expression
15233 first evaluates the @code{(car sorted-lengths)} expression, and
15234 if it is @code{nil}, returns false @emph{without} evaluating the
15235 @code{<} expression.  But if the @code{(car sorted-lengths)}
15236 expression returns a non-@code{nil} value, the @code{and} expression
15237 evaluates the @code{<} expression, and returns that value as the value
15238 of the @code{and} expression.
15240 @c colon in printed section title causes problem in Info cross reference
15241 This way, we avoid an error.
15242 @iftex
15243 @xref{forward-paragraph, , @code{forward-paragraph}: a Goldmine of
15244 Functions}, for more information about @code{and}.
15245 @end iftex
15246 @ifinfo
15247 @xref{forward-paragraph}, for more information about @code{and}.
15248 @end ifinfo
15250 Here is a short test of the @code{defuns-per-range} function.  First,
15251 evaluate the expression that binds (a shortened)
15252 @code{top-of-ranges} list to the list of values, then evaluate the
15253 expression for binding the @code{sorted-lengths} list, and then
15254 evaluate the @code{defuns-per-range} function.
15256 @smallexample
15257 @group
15258 ;; @r{(Shorter list than we will use later.)}
15259 (setq top-of-ranges
15260  '(110 120 130 140 150
15261    160 170 180 190 200))
15263 (setq sorted-lengths
15264       '(85 86 110 116 122 129 154 176 179 200 265 300 300))
15266 (defuns-per-range sorted-lengths top-of-ranges)
15267 @end group
15268 @end smallexample
15270 @need 800
15271 @noindent
15272 The list returned looks like this:
15274 @smallexample
15275 (2 2 2 0 0 1 0 2 0 0 4)
15276 @end smallexample
15278 @noindent
15279 Indeed, there are two elements of the @code{sorted-lengths} list
15280 smaller than 110, two elements between 110 and 119, two elements
15281 between 120 and 129, and so on.  There are four elements with a value
15282 of 200 or larger.
15284 @c The next step is to turn this numbers' list into a graph.
15286 @node Readying a Graph, Emacs Initialization, Words in a defun, Top
15287 @chapter Readying a Graph
15288 @cindex Readying a graph
15289 @cindex Graph prototype
15290 @cindex Prototype graph
15291 @cindex Body of graph
15293 Our goal is to construct a graph showing the numbers of function
15294 definitions of various lengths in the Emacs lisp sources.
15296 As a practical matter, if you were creating a graph, you would
15297 probably use a program such as @code{gnuplot} to do the job.
15298 (@code{gnuplot} is nicely integrated into GNU Emacs.)  In this case,
15299 however, we create one from scratch, and in the process we will
15300 re-acquaint ourselves with some of what we learned before and learn
15301 more.
15303 In this chapter, we will first write a simple graph printing function.
15304 This first definition will be a @dfn{prototype}, a rapidly written
15305 function that enables us to reconnoiter this unknown graph-making
15306 territory.  We will discover dragons, or find that they are myth.
15307 After scouting the terrain, we will feel more confident and enhance
15308 the function to label the axes automatically.
15310 @menu
15311 * Columns of a graph::
15312 * graph-body-print::            How to print the body of a graph.
15313 * recursive-graph-body-print::
15314 * Printed Axes::
15315 * Line Graph Exercise::
15316 @end menu
15318 @node Columns of a graph, graph-body-print, Readying a Graph, Readying a Graph
15319 @ifnottex
15320 @unnumberedsec Printing the Columns of a Graph
15321 @end ifnottex
15323 Since Emacs is designed to be flexible and work with all kinds of
15324 terminals, including character-only terminals, the graph will need to
15325 be made from one of the `typewriter' symbols.  An asterisk will do; as
15326 we enhance the graph-printing function, we can make the choice of
15327 symbol a user option.
15329 We can call this function @code{graph-body-print}; it will take a
15330 @code{numbers-list} as its only argument.  At this stage, we will not
15331 label the graph, but only print its body.
15333 The @code{graph-body-print} function inserts a vertical column of
15334 asterisks for each element in the @code{numbers-list}.  The height of
15335 each line is determined by the value of that element of the
15336 @code{numbers-list}.
15338 Inserting columns is a repetitive act; that means that this function can
15339 be written either with a @code{while} loop or recursively.
15341 Our first challenge is to discover how to print a column of asterisks.
15342 Usually, in Emacs, we print characters onto a screen horizontally,
15343 line by line, by typing.  We have two routes we can follow: write our
15344 own column-insertion function or discover whether one exists in Emacs.
15346 To see whether there is one in Emacs, we can use the @kbd{M-x apropos}
15347 command.  This command is like the @kbd{C-h a} (command-apropos)
15348 command, except that the latter finds only those functions that are
15349 commands.  The @kbd{M-x apropos} command lists all symbols that match
15350 a regular expression, including functions that are not interactive.
15351 @findex apropos
15353 What we want to look for is some command that prints or inserts
15354 columns.  Very likely, the name of the function will contain either
15355 the word `print' or the word `insert' or the word `column'.
15356 Therefore, we can simply type @kbd{M-x apropos RET
15357 print\|insert\|column RET} and look at the result.  On my system, this
15358 command takes quite some time, and then produces a list of 79
15359 functions and variables.  Scanning down the list, the only function
15360 that looks as if it might do the job is @code{insert-rectangle}.
15362 @need 1200
15363 Indeed, this is the function we want; its documentation says:
15365 @smallexample
15366 @group
15367 insert-rectangle:
15368 Insert text of RECTANGLE with upper left corner at point.
15369 RECTANGLE's first line is inserted at point,
15370 its second line is inserted at a point vertically under point, etc.
15371 RECTANGLE should be a list of strings.
15372 @end group
15373 @end smallexample
15375 We can run a quick test, to make sure it does what we expect of it.
15377 Here is the result of placing the cursor after the
15378 @code{insert-rectangle} expression and typing @kbd{C-u C-x C-e}
15379 (@code{eval-last-sexp}).  The function inserts the strings
15380 @samp{"first"}, @samp{"second"}, and @samp{"third"} at and below
15381 point.  Also the function returns @code{nil}.
15383 @smallexample
15384 @group
15385 (insert-rectangle '("first" "second" "third"))first
15386                                               second
15387                                               third
15389 @end group
15390 @end smallexample
15392 @noindent
15393 Of course, we won't be inserting the text of the
15394 @code{insert-rectangle} expression itself into the buffer in which we
15395 are making the graph, but will call the function from our program.  We
15396 shall, however, have to make sure that point is in the buffer at the
15397 place where the @code{insert-rectangle} function will insert its
15398 column of strings.
15400 If you are reading this in Info, you can see how this works by
15401 switching to another buffer, such as the @file{*scratch*} buffer,
15402 placing point somewhere in the buffer, typing @kbd{M-:},
15403 typing the @code{insert-rectangle} expression into the minibuffer at
15404 the prompt, and then typing @key{RET}.  This causes Emacs to evaluate
15405 the expression in the minibuffer, but to use as the value of point the
15406 position of point in the @file{*scratch*} buffer.  (@kbd{M-:}
15407 is the keybinding for @code{eval-expression}.)
15409 We find when we do this that point ends up at the end of the last
15410 inserted line---that is to say, this function moves point as a
15411 side-effect.  If we were to repeat the command, with point at this
15412 position, the next insertion would be below and to the right of the
15413 previous insertion.  We don't want this!  If we are going to make a
15414 bar graph, the columns need to be beside each other.
15416 So we discover that each cycle of the column-inserting @code{while}
15417 loop must reposition point to the place we want it, and that place
15418 will be at the top, not the bottom, of the column.  Moreover, we
15419 remember that when we print a graph, we do not expect all the columns
15420 to be the same height.  This means that the top of each column may be
15421 at a different height from the previous one.  We cannot simply
15422 reposition point to the same line each time, but moved over to the
15423 right---or perhaps we can@dots{}
15425 We are planning to make the columns of the bar graph out of asterisks.
15426 The number of asterisks in the column is the number specified by the
15427 current element of the @code{numbers-list}.  We need to construct a
15428 list of asterisks of the right length for each call to
15429 @code{insert-rectangle}.  If this list consists solely of the requisite
15430 number of asterisks, then we will have position point the right number
15431 of lines above the base for the graph to print correctly.  This could
15432 be difficult.
15434 Alternatively, if we can figure out some way to pass
15435 @code{insert-rectangle} a list of the same length each time, then we
15436 can place point on the same line each time, but move it over one
15437 column to the right for each new column.  If we do this, however, some
15438 of the entries in the list passed to @code{insert-rectangle} must be
15439 blanks rather than asterisks.  For example, if the maximum height of
15440 the graph is 5, but the height of the column is 3, then
15441 @code{insert-rectangle} requires an argument that looks like this:
15443 @smallexample
15444 (" " " " "*" "*" "*")
15445 @end smallexample
15447 This last proposal is not so difficult, so long as we can determine
15448 the column height.  There are two ways for us to specify the column
15449 height: we can arbitrarily state what it will be, which would work
15450 fine for graphs of that height; or we can search through the list of
15451 numbers and use the maximum height of the list as the maximum height
15452 of the graph.  If the latter operation were difficult, then the former
15453 procedure would be easiest, but there is a function built into Emacs
15454 that determines the maximum of its arguments.  We can use that
15455 function.  The function is called @code{max} and it returns the
15456 largest of all its arguments, which must be numbers.  Thus, for
15457 example,
15459 @smallexample
15460 (max  3 4 6 5 7 3)
15461 @end smallexample
15463 @noindent
15464 returns 7.  (A corresponding function called @code{min} returns the
15465 smallest of all its arguments.)
15466 @findex max
15467 @findex min
15469 However, we cannot simply call @code{max} on the @code{numbers-list};
15470 the @code{max} function expects numbers as its argument, not a list of
15471 numbers.  Thus, the following expression,
15473 @smallexample
15474 (max  '(3 4 6 5 7 3))
15475 @end smallexample
15477 @need 800
15478 @noindent
15479 produces the following error message;
15481 @smallexample
15482 Wrong type of argument:  number-or-marker-p, (3 4 6 5 7 3)
15483 @end smallexample
15485 @findex apply
15486 We need a function that passes a list of arguments to a function.
15487 This function is @code{apply}.  This function `applies' its first
15488 argument (a function) to its remaining arguments, the last of which
15489 may be a list.
15491 @need 1250
15492 For example,
15494 @smallexample
15495 (apply 'max 3 4 7 3 '(4 8 5))
15496 @end smallexample
15498 @noindent
15499 returns 8.
15501 (Incidentally, I don't know how you would learn of this function
15502 without a book such as this.  It is possible to discover other
15503 functions, like @code{search-forward} or @code{insert-rectangle}, by
15504 guessing at a part of their names and then using @code{apropos}.  Even
15505 though its base in metaphor is clear---`apply' its first argument to
15506 the rest---I doubt a novice would come up with that particular word
15507 when using @code{apropos} or other aid.  Of course, I could be wrong;
15508 after all, the function was first named by someone who had to invent
15509 it.)
15511 The second and subsequent arguments to @code{apply} are optional, so
15512 we can use @code{apply} to call a function and pass the elements of a
15513 list to it, like this, which also returns 8:
15515 @smallexample
15516 (apply 'max '(4 8 5))
15517 @end smallexample
15519 This latter way is how we will use @code{apply}.  The
15520 @code{recursive-lengths-list-many-files} function returns a numbers'
15521 list to which we can apply @code{max} (we could also apply @code{max} to
15522 the sorted numbers' list; it does not matter whether the list is
15523 sorted or not.)
15525 @need 800
15526 Hence, the operation for finding the maximum height of the graph is this:
15528 @smallexample
15529 (setq max-graph-height (apply 'max numbers-list))
15530 @end smallexample
15532 Now we can return to the question of how to create a list of strings
15533 for a column of the graph.  Told the maximum height of the graph
15534 and the number of asterisks that should appear in the column, the
15535 function should return a list of strings for the
15536 @code{insert-rectangle} command to insert.
15538 Each column is made up of asterisks or blanks.  Since the function is
15539 passed the value of the height of the column and the number of
15540 asterisks in the column, the number of blanks can be found by
15541 subtracting the number of asterisks from the height of the column.
15542 Given the number of blanks and the number of asterisks, two
15543 @code{while} loops can be used to construct the list:
15545 @smallexample
15546 @group
15547 ;;; @r{First version.}
15548 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
15549   "Return list of strings that is one column of a graph."
15550   (let ((insert-list nil)
15551         (number-of-top-blanks
15552          (- max-graph-height actual-height)))
15553 @end group
15555 @group
15556     ;; @r{Fill in asterisks.}
15557     (while (> actual-height 0)
15558       (setq insert-list (cons "*" insert-list))
15559       (setq actual-height (1- actual-height)))
15560 @end group
15562 @group
15563     ;; @r{Fill in blanks.}
15564     (while (> number-of-top-blanks 0)
15565       (setq insert-list (cons " " insert-list))
15566       (setq number-of-top-blanks
15567             (1- number-of-top-blanks)))
15568 @end group
15570 @group
15571     ;; @r{Return whole list.}
15572     insert-list))
15573 @end group
15574 @end smallexample
15576 If you install this function and then evaluate the following
15577 expression you will see that it returns the list as desired:
15579 @smallexample
15580 (column-of-graph 5 3)
15581 @end smallexample
15583 @need 800
15584 @noindent
15585 returns
15587 @smallexample
15588 (" " " " "*" "*" "*")
15589 @end smallexample
15591 As written, @code{column-of-graph} contains a major flaw: the symbols
15592 used for the blank and for the marked entries in the column are
15593 `hard-coded' as a space and asterisk.  This is fine for a prototype,
15594 but you, or another user, may wish to use other symbols.  For example,
15595 in testing the graph function, you many want to use a period in place
15596 of the space, to make sure the point is being repositioned properly
15597 each time the @code{insert-rectangle} function is called; or you might
15598 want to substitute a @samp{+} sign or other symbol for the asterisk.
15599 You might even want to make a graph-column that is more than one
15600 display column wide.  The program should be more flexible.  The way to
15601 do that is to replace the blank and the asterisk with two variables
15602 that we can call @code{graph-blank} and @code{graph-symbol} and define
15603 those variables separately.
15605 Also, the documentation is not well written.  These considerations
15606 lead us to the second version of the function:
15608 @smallexample
15609 @group
15610 (defvar graph-symbol "*"
15611   "String used as symbol in graph, usually an asterisk.")
15612 @end group
15614 @group
15615 (defvar graph-blank " "
15616   "String used as blank in graph, usually a blank space.
15617 graph-blank must be the same number of columns wide
15618 as graph-symbol.")
15619 @end group
15620 @end smallexample
15622 @noindent
15623 (For an explanation of @code{defvar}, see
15624 @ref{defvar, , Initializing a Variable with @code{defvar}}.)
15626 @smallexample
15627 @group
15628 ;;; @r{Second version.}
15629 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
15630   "Return MAX-GRAPH-HEIGHT strings; ACTUAL-HEIGHT are graph-symbols.
15632 @end group
15633 @group
15634 The graph-symbols are contiguous entries at the end
15635 of the list.
15636 The list will be inserted as one column of a graph.
15637 The strings are either graph-blank or graph-symbol."
15638 @end group
15640 @group
15641   (let ((insert-list nil)
15642         (number-of-top-blanks
15643          (- max-graph-height actual-height)))
15644 @end group
15646 @group
15647     ;; @r{Fill in @code{graph-symbols}.}
15648     (while (> actual-height 0)
15649       (setq insert-list (cons graph-symbol insert-list))
15650       (setq actual-height (1- actual-height)))
15651 @end group
15653 @group
15654     ;; @r{Fill in @code{graph-blanks}.}
15655     (while (> number-of-top-blanks 0)
15656       (setq insert-list (cons graph-blank insert-list))
15657       (setq number-of-top-blanks
15658             (1- number-of-top-blanks)))
15660     ;; @r{Return whole list.}
15661     insert-list))
15662 @end group
15663 @end smallexample
15665 If we wished, we could rewrite @code{column-of-graph} a third time to
15666 provide optionally for a line graph as well as for a bar graph.  This
15667 would not be hard to do.  One way to think of a line graph is that it
15668 is no more than a bar graph in which the part of each bar that is
15669 below the top is blank.  To construct a column for a line graph, the
15670 function first constructs a list of blanks that is one shorter than
15671 the value, then it uses @code{cons} to attach a graph symbol to the
15672 list; then it uses @code{cons} again to attach the `top blanks' to
15673 the list.
15675 It is easy to see how to write such a function, but since we don't
15676 need it, we will not do it.  But the job could be done, and if it were
15677 done, it would be done with @code{column-of-graph}.  Even more
15678 important, it is worth noting that few changes would have to be made
15679 anywhere else.  The enhancement, if we ever wish to make it, is
15680 simple.
15682 Now, finally, we come to our first actual graph printing function.
15683 This prints the body of a graph, not the labels for the vertical and
15684 horizontal axes, so we can call this @code{graph-body-print}.
15686 @node graph-body-print, recursive-graph-body-print, Columns of a graph, Readying a Graph
15687 @section The @code{graph-body-print} Function
15688 @findex graph-body-print
15690 After our preparation in the preceding section, the
15691 @code{graph-body-print} function is straightforward.  The function
15692 will print column after column of asterisks and blanks, using the
15693 elements of a numbers' list to specify the number of asterisks in each
15694 column.  This is a repetitive act, which means we can use a
15695 decrementing @code{while} loop or recursive function for the job.  In
15696 this section, we will write the definition using a @code{while} loop.
15698 The @code{column-of-graph} function requires the height of the graph
15699 as an argument, so we should determine and record that as a local variable.
15701 This leads us to the following template for the @code{while} loop
15702 version of this function:
15704 @smallexample
15705 @group
15706 (defun graph-body-print (numbers-list)
15707   "@var{documentation}@dots{}"
15708   (let ((height  @dots{}
15709          @dots{}))
15710 @end group
15712 @group
15713     (while numbers-list
15714       @var{insert-columns-and-reposition-point}
15715       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))))
15716 @end group
15717 @end smallexample
15719 @noindent
15720 We need to fill in the slots of the template.
15722 Clearly, we can use the @code{(apply 'max numbers-list)} expression to
15723 determine the height of the graph.
15725 The @code{while} loop will cycle through the @code{numbers-list} one
15726 element at a time.  As it is shortened by the @code{(setq numbers-list
15727 (cdr numbers-list))} expression, the @sc{car} of each instance of the
15728 list is the value of the argument for @code{column-of-graph}.
15730 At each cycle of the @code{while} loop, the @code{insert-rectangle}
15731 function inserts the list returned by @code{column-of-graph}.  Since
15732 the @code{insert-rectangle} function moves point to the lower right of
15733 the inserted rectangle, we need to save the location of point at the
15734 time the rectangle is inserted, move back to that position after the
15735 rectangle is inserted, and then move horizontally to the next place
15736 from which @code{insert-rectangle} is called.
15738 If the inserted columns are one character wide, as they will be if
15739 single blanks and asterisks are used, the repositioning command is
15740 simply @code{(forward-char 1)}; however, the width of a column may be
15741 greater than one.  This means that the repositioning command should be
15742 written @code{(forward-char symbol-width)}.  The @code{symbol-width}
15743 itself is the length of a @code{graph-blank} and can be found using
15744 the expression @code{(length graph-blank)}.  The best place to bind
15745 the @code{symbol-width} variable to the value of the width of graph
15746 column is in the varlist of the @code{let} expression.
15748 @need 1250
15749 These considerations lead to the following function definition:
15751 @smallexample
15752 @group
15753 (defun graph-body-print (numbers-list)
15754   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
15755 The numbers-list consists of the Y-axis values."
15757   (let ((height (apply 'max numbers-list))
15758         (symbol-width (length graph-blank))
15759         from-position)
15760 @end group
15762 @group
15763     (while numbers-list
15764       (setq from-position (point))
15765       (insert-rectangle
15766        (column-of-graph height (car numbers-list)))
15767       (goto-char from-position)
15768       (forward-char symbol-width)
15769 @end group
15770 @group
15771       ;; @r{Draw graph column by column.}
15772       (sit-for 0)
15773       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
15774 @end group
15775 @group
15776     ;; @r{Place point for X axis labels.}
15777     (forward-line height)
15778     (insert "\n")
15780 @end group
15781 @end smallexample
15783 @noindent
15784 The one unexpected expression in this function is the
15785 @w{@code{(sit-for 0)}} expression in the @code{while} loop.  This
15786 expression makes the graph printing operation more interesting to
15787 watch than it would be otherwise.  The expression causes Emacs to
15788 `sit' or do nothing for a zero length of time and then redraw the
15789 screen.  Placed here, it causes Emacs to redraw the screen column by
15790 column.  Without it, Emacs would not redraw the screen until the
15791 function exits.
15793 We can test @code{graph-body-print} with a short list of numbers.
15795 @enumerate
15796 @item
15797 Install @code{graph-symbol}, @code{graph-blank},
15798 @code{column-of-graph}, which are in
15799 @iftex
15800 @ref{Readying a Graph, , Readying a Graph},
15801 @end iftex
15802 @ifinfo
15803 @ref{Columns of a graph},
15804 @end ifinfo
15805 and @code{graph-body-print}.
15807 @need 800
15808 @item
15809 Copy the following expression:
15811 @smallexample
15812 (graph-body-print '(1 2 3 4 6 4 3 5 7 6 5 2 3))
15813 @end smallexample
15815 @item
15816 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
15817 want the graph to start.
15819 @item
15820 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
15822 @item
15823 Yank the @code{graph-body-print} expression into the minibuffer
15824 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
15826 @item
15827 Press @key{RET} to evaluate the @code{graph-body-print} expression.
15828 @end enumerate
15830 @need 800
15831 Emacs will print a graph like this:
15833 @smallexample
15834 @group
15835                     *
15836                 *   **
15837                 *  ****
15838                *** ****
15839               ********* *
15840              ************
15841             *************
15842 @end group
15843 @end smallexample
15845 @node recursive-graph-body-print, Printed Axes, graph-body-print, Readying a Graph
15846 @section The @code{recursive-graph-body-print} Function
15847 @findex recursive-graph-body-print
15849 The @code{graph-body-print} function may also be written recursively.
15850 The recursive solution is divided into two parts: an outside `wrapper'
15851 that uses a @code{let} expression to determine the values of several
15852 variables that need only be found once, such as the maximum height of
15853 the graph, and an inside function that is called recursively to print
15854 the graph.
15856 @need 1250
15857 The `wrapper' is uncomplicated:
15859 @smallexample
15860 @group
15861 (defun recursive-graph-body-print (numbers-list)
15862   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
15863 The numbers-list consists of the Y-axis values."
15864   (let ((height (apply 'max numbers-list))
15865         (symbol-width (length graph-blank))
15866         from-position)
15867     (recursive-graph-body-print-internal
15868      numbers-list
15869      height
15870      symbol-width)))
15871 @end group
15872 @end smallexample
15874 The recursive function is a little more difficult.  It has four parts:
15875 the `do-again-test', the printing code, the recursive call, and the
15876 `next-step-expression'.  The `do-again-test' is an @code{if}
15877 expression that determines whether the @code{numbers-list} contains
15878 any remaining elements; if it does, the function prints one column of
15879 the graph using the printing code and calls itself again.  The
15880 function calls itself again according to the value produced by the
15881 `next-step-expression' which causes the call to act on a shorter
15882 version of the @code{numbers-list}.
15884 @smallexample
15885 @group
15886 (defun recursive-graph-body-print-internal
15887   (numbers-list height symbol-width)
15888   "Print a bar graph.
15889 Used within recursive-graph-body-print function."
15890 @end group
15892 @group
15893   (if numbers-list
15894       (progn
15895         (setq from-position (point))
15896         (insert-rectangle
15897          (column-of-graph height (car numbers-list)))
15898 @end group
15899 @group
15900         (goto-char from-position)
15901         (forward-char symbol-width)
15902         (sit-for 0)     ; @r{Draw graph column by column.}
15903         (recursive-graph-body-print-internal
15904          (cdr numbers-list) height symbol-width))))
15905 @end group
15906 @end smallexample
15908 @need 1250
15909 After installation, this expression can be tested; here is a sample:
15911 @smallexample
15912 (recursive-graph-body-print '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1))
15913 @end smallexample
15915 @need 800
15916 Here is what @code{recursive-graph-body-print} produces:
15918 @smallexample
15919 @group
15920                 *
15921                **   *
15922               ****  *
15923               **** ***
15924             * *********
15925             ************
15926             *************
15927 @end group
15928 @end smallexample
15930 Either of these two functions, @code{graph-body-print} or
15931 @code{recursive-graph-body-print}, create the body of a graph.
15933 @node Printed Axes, Line Graph Exercise, recursive-graph-body-print, Readying a Graph
15934 @section Need for Printed Axes
15936 A graph needs printed axes, so you can orient yourself.  For a do-once
15937 project, it may be reasonable to draw the axes by hand using Emacs'
15938 Picture mode; but a graph drawing function may be used more than once.
15940 For this reason, I have written enhancements to the basic
15941 @code{print-graph-body} function that automatically print labels for
15942 the horizontal and vertical axes.  Since the label printing functions
15943 do not contain much new material, I have placed their description in
15944 an appendix.  @xref{Full Graph, , A Graph with Labelled Axes}.
15946 @node Line Graph Exercise,  , Printed Axes, Readying a Graph
15947 @section Exercise
15949 Write a line graph version of the graph printing functions.
15951 @node Emacs Initialization, Debugging, Readying a Graph, Top
15952 @chapter Your @file{.emacs} File
15953 @cindex @file{.emacs} file
15954 @cindex Customizing your @file{.emacs} file
15955 @cindex Initialization file
15957 ``You don't have to like Emacs to like it'' -- this seemingly
15958 paradoxical statement is the secret of GNU Emacs.  The plain, `out of
15959 the box' Emacs is a generic tool.  Most people who use it, customize
15960 it to suit themselves.
15962 GNU Emacs is mostly written in Emacs Lisp; this means that by writing
15963 expressions in Emacs Lisp you can change or extend Emacs.
15965 @menu
15966 * Default Configuration::
15967 * Site-wide Init::              You can write site-wide init files.
15968 * defcustom::                   Emacs will write code for you.
15969 * Beginning a .emacs File::     How to write a @code{.emacs file}.
15970 * Text and Auto-fill::          Automatically wrap lines.
15971 * Mail Aliases::                Use abbreviations for email addresses.
15972 * Indent Tabs Mode::            Don't use tabs with @TeX{}
15973 * Keybindings::                 Create some personal keybindings.
15974 * Keymaps::                     More about key binding.
15975 * Loading Files::               Load (i.e., evaluate) files automatically.
15976 * Autoload::                    Make functions available.
15977 * Simple Extension::            Define a function; bind it to a key.
15978 * X11 Colors::                  Colors in version 19 in X.
15979 * Miscellaneous::
15980 * Mode Line::                   How to customize your mode line.
15981 @end menu
15983 @node Default Configuration, Site-wide Init, Emacs Initialization, Emacs Initialization
15984 @ifnottex
15985 @unnumberedsec Emacs' Default Configuration
15986 @end ifnottex
15988 There are those who appreciate Emacs' default configuration.  After
15989 all, Emacs starts you in C mode when you edit a C file, starts you in
15990 Fortran mode when you edit a Fortran file, and starts you in
15991 Fundamental mode when you edit an unadorned file.  This all makes
15992 sense, if you do not know who is going to use Emacs.  Who knows what a
15993 person hopes to do with an unadorned file?  Fundamental mode is the
15994 right default for such a file, just as C mode is the right default for
15995 editing C code.  But when you do know who is going to use Emacs---you,
15996 yourself---then it makes sense to customize Emacs.
15998 For example, I seldom want Fundamental mode when I edit an
15999 otherwise undistinguished file; I want Text mode.  This is why I
16000 customize Emacs: so it suits me.
16002 You can customize and extend Emacs by writing or adapting a
16003 @file{~/.emacs} file.  This is your personal initialization file; its
16004 contents, written in Emacs Lisp, tell Emacs what to do.@footnote{You
16005 may also add @file{.el} to @file{~/.emacs} and call it a
16006 @file{~/.emacs.el} file.  In the past, you were forbidden to type the
16007 extra keystrokes that the name @file{~/.emacs.el} requires, but now
16008 you may.  The new format is consistent with the Emacs Lisp file
16009 naming conventions; the old format saves typing.}
16011 A @file{~/.emacs} file contains Emacs Lisp code.  You can write this
16012 code yourself; or you can use Emacs' @code{customize} feature to write
16013 the code for you.  You can combine your own expressions and
16014 auto-written Customize expressions in your @file{.emacs} file.
16016 (I myself prefer to write my own expressions, except for those,
16017 particularly fonts, that I find easier to manipulate using the
16018 @code{customize} command.  I combine the two methods.)
16020 Most of this chapter is about writing expressions yourself.  It
16021 describes a simple @file{.emacs} file; for more information, see
16022 @ref{Init File, , The Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}, and
16023 @ref{Init File, , The Init File, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
16024 Manual}.
16026 @node Site-wide Init, defcustom, Default Configuration, Emacs Initialization
16027 @section Site-wide Initialization Files
16029 @cindex @file{default.el} init file
16030 @cindex @file{site-init.el} init file
16031 @cindex @file{site-load.el} init file
16032 In addition to your personal initialization file, Emacs automatically
16033 loads various site-wide initialization files, if they exist.  These
16034 have the same form as your @file{.emacs} file, but are loaded by
16035 everyone.
16037 Two site-wide initialization files, @file{site-load.el} and
16038 @file{site-init.el}, are loaded into Emacs and then `dumped' if a
16039 `dumped' version of Emacs is created, as is most common.  (Dumped
16040 copies of Emacs load more quickly.  However, once a file is loaded and
16041 dumped, a change to it does not lead to a change in Emacs unless you
16042 load it yourself or re-dump Emacs.  @xref{Building Emacs, , Building
16043 Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, and the
16044 @file{INSTALL} file.)
16046 Three other site-wide initialization files are loaded automatically
16047 each time you start Emacs, if they exist.  These are
16048 @file{site-start.el}, which is loaded @emph{before} your @file{.emacs}
16049 file, and @file{default.el}, and the terminal type file, which are both
16050 loaded @emph{after} your @file{.emacs} file.
16052 Settings and definitions in your @file{.emacs} file will overwrite
16053 conflicting settings and definitions in a @file{site-start.el} file,
16054 if it exists; but the settings and definitions in a @file{default.el}
16055 or terminal type file will overwrite those in your @file{.emacs} file.
16056 (You can prevent interference from a terminal type file by setting
16057 @code{term-file-prefix} to @code{nil}.  @xref{Simple Extension, , A
16058 Simple Extension}.)
16060 @c Rewritten to avoid overfull hbox.
16061 The @file{INSTALL} file that comes in the distribution contains
16062 descriptions of the @file{site-init.el} and @file{site-load.el} files.
16064 The @file{loadup.el}, @file{startup.el}, and @file{loaddefs.el} files
16065 control loading.  These files are in the @file{lisp} directory of the
16066 Emacs distribution and are worth perusing.
16068 The @file{loaddefs.el} file contains a good many suggestions as to
16069 what to put into your own @file{.emacs} file, or into a site-wide
16070 initialization file.
16072 @node defcustom, Beginning a .emacs File, Site-wide Init, Emacs Initialization
16073 @section Specifying Variables using @code{defcustom}
16074 @findex defcustom
16076 You can specify variables using @code{defcustom} so that you and
16077 others can then use Emacs' @code{customize} feature to set their
16078 values.  (You cannot use @code{customize} to write function
16079 definitions; but you can write @code{defuns} in your @file{.emacs}
16080 file.  Indeed, you can write any Lisp expression in your @file{.emacs}
16081 file.)
16083 The @code{customize} feature depends on the @code{defcustom} special
16084 form.  Although you can use @code{defvar} or @code{setq} for variables
16085 that users set, the @code{defcustom} special form is designed for the
16086 job.
16088 You can use your knowledge of @code{defvar} for writing the
16089 first three arguments for @code{defcustom}.  The first argument to
16090 @code{defcustom} is the name of the variable.  The second argument is
16091 the variable's initial value, if any; and this value is set only if
16092 the value has not already been set.  The third argument is the
16093 documentation.
16095 The fourth and subsequent arguments to @code{defcustom} specify types
16096 and options; these are not featured in @code{defvar}.  (These
16097 arguments are optional.)
16099 Each of these arguments consists of a keyword followed by a value.
16100 Each keyword starts with the character @code{:}.
16102 @need 1250
16103 For example, the customizable user option variable
16104 @code{text-mode-hook} looks like this:
16106 @smallexample
16107 @group
16108 (defcustom text-mode-hook nil
16109   "Normal hook run when entering Text mode and many related modes."
16110   :type 'hook
16111   :options '(turn-on-auto-fill flyspell-mode)
16112   :group 'data)
16113 @end group
16114 @end smallexample
16116 @noindent
16117 The name of the variable is @code{text-mode-hook}; it has no default
16118 value; and its documentation string tells you what it does.
16120 The @code{:type} keyword tells Emacs what kind of data
16121 @code{text-mode-hook} should be set to and how to display the value in
16122 a Customization buffer.
16124 The @code{:options} keyword specifies a suggested list of values for
16125 the variable.  Currently, you can use @code{:options} only for a hook.
16126 The list is only a suggestion; it is not exclusive; a person who sets
16127 the variable may set it to other values; the list shown following the
16128 @code{:options} keyword is intended to offer convenient choices to a
16129 user.
16131 Finally, the @code{:group} keyword tells the Emacs Customization
16132 command in which group the variable is located.  This tells where to
16133 find it.
16135 For more information, see @ref{Customization, , Writing Customization
16136 Definitions, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
16138 Consider @code{text-mode-hook} as an example.
16140 There are two ways to customize this variable.  You can use the
16141 customization command or write the appropriate expressions yourself.
16143 @need 800
16144 Using the customization command,  you can type:
16146 @smallexample
16147 M-x customize
16148 @end smallexample
16150 @noindent
16151 and find that the group for editing files of data is called `data'.
16152 Enter that group.  Text Mode Hook is the first member.  You can click
16153 on its various options to set the values.  After you click on the
16154 button to
16156 @smallexample
16157 Save for Future Sessions
16158 @end smallexample
16160 @noindent
16161 Emacs will write an expression into your @file{.emacs} file.
16162 It will look like this:
16164 @smallexample
16165 @group
16166 (custom-set-variables
16167   ;; custom-set-variables was added by Custom --
16168   ;;                           don't edit or cut/paste it!
16169   ;; Your init file should contain only one such instance.
16170  '(text-mode-hook (quote (turn-on-auto-fill text-mode-hook-identify))))
16171 @end group
16172 @end smallexample
16174 @noindent
16175 (The @code{text-mode-hook-identify} function tells
16176 @code{toggle-text-mode-auto-fill} which buffers are in Text mode.)
16178 In spite of the warning, you certainly may edit, cut, and paste the
16179 expression!  I do all time.  The purpose of the warning is to scare
16180 those who do not know what they are doing, so they do not
16181 inadvertently generate an error.
16183 The @code{custom-set-variables} works somewhat differently than a
16184 @code{setq}.  While I have never learned the differences, I do modify
16185 the @code{custom-set-variables} expressions in my @file{.emacs} file
16186 by hand:  I make the changes in what appears to me to be a reasonable
16187 manner and have not had any problems.  Others prefer to use the
16188 Customization command and let Emacs do the work for them.
16190 Another @code{custom-set-@dots{}} function is @code{custom-set-faces}.
16191 This function sets the various font faces.  Over time, I have set a
16192 considerable number of faces.  Some of the time, I re-set them using
16193 @code{customize}; other times, I simply edit the
16194 @code{custom-set-faces} expression in my @file{.emacs} file itself.
16196 The second way to customize your @code{text-mode-hook} is to set it
16197 yourself in your @file{.emacs} file using code that has nothing to do
16198 with the @code{custom-set-@dots{}} functions.
16200 @need 800
16201 When you do this, and later use @code{customize}, you will see a
16202 message that says
16204 @smallexample
16205 this option has been changed outside the customize buffer.
16206 @end smallexample
16208 @need 800
16209 This message is only a warning.  If you click on the button to
16211 @smallexample
16212 Save for Future Sessions
16213 @end smallexample
16215 @noindent
16216 Emacs will write a @code{custom-set-@dots{}} expression near the end
16217 of your @file{.emacs} file that will be evaluated after your
16218 hand-written expression.  It will, therefore, overrule your
16219 hand-written expression.  No harm will be done.  When you do this,
16220 however, be careful to remember which expression is active; if you
16221 forget, you may confuse yourself.
16223 So long as you remember where the values are set, you will have no
16224 trouble.  In any event, the values are always set in your
16225 initialization file, which is usually called @file{.emacs}.
16227 I myself use @code{customize} for hardly anything.  Mostly, I write
16228 expressions myself.
16230 @node Beginning a .emacs File, Text and Auto-fill, defcustom, Emacs Initialization
16231 @section Beginning a @file{.emacs} File
16232 @cindex @file{.emacs} file, beginning of
16234 When you start Emacs, it loads your @file{.emacs} file unless you tell
16235 it not to by specifying @samp{-q} on the command line.  (The
16236 @code{emacs -q} command gives you a plain, out-of-the-box Emacs.)
16238 A @file{.emacs} file contains Lisp expressions.  Often, these are no
16239 more than expressions to set values; sometimes they are function
16240 definitions.
16242 @xref{Init File, , The Init File @file{~/.emacs}, emacs, The GNU Emacs
16243 Manual}, for a short description of initialization files.
16245 This chapter goes over some of the same ground, but is a walk among
16246 extracts from a complete, long-used @file{.emacs} file---my own.
16248 The first part of the file consists of comments: reminders to myself.
16249 By now, of course, I remember these things, but when I started, I did
16250 not.
16252 @smallexample
16253 @group
16254 ;;;; Bob's .emacs file
16255 ; Robert J. Chassell
16256 ; 26 September 1985
16257 @end group
16258 @end smallexample
16260 @noindent
16261 Look at that date!  I started this file a long time ago.  I have been
16262 adding to it ever since.
16264 @smallexample
16265 @group
16266 ; Each section in this file is introduced by a
16267 ; line beginning with four semicolons; and each
16268 ; entry is introduced by a line beginning with
16269 ; three semicolons.
16270 @end group
16271 @end smallexample
16273 @noindent
16274 This describes the usual conventions for comments in Emacs Lisp.
16275 Everything on a line that follows a semicolon is a comment.  Two,
16276 three, and four semicolons are used as section and subsection
16277 markers.  (@xref{Comments, ,, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
16278 Manual}, for more about comments.)
16280 @smallexample
16281 @group
16282 ;;;; The Help Key
16283 ; Control-h is the help key;
16284 ; after typing control-h, type a letter to
16285 ; indicate the subject about which you want help.
16286 ; For an explanation of the help facility,
16287 ; type control-h two times in a row.
16288 @end group
16289 @end smallexample
16291 @noindent
16292 Just remember: type @kbd{C-h} two times for help.
16294 @smallexample
16295 @group
16296 ; To find out about any mode, type control-h m
16297 ; while in that mode.  For example, to find out
16298 ; about mail mode, enter mail mode and then type
16299 ; control-h m.
16300 @end group
16301 @end smallexample
16303 @noindent
16304 `Mode help', as I call this, is very helpful.  Usually, it tells you
16305 all you need to know.
16307 Of course, you don't need to include comments like these in your
16308 @file{.emacs} file.  I included them in mine because I kept forgetting
16309 about Mode help or the conventions for comments---but I was able to
16310 remember to look here to remind myself.
16312 @node Text and Auto-fill, Mail Aliases, Beginning a .emacs File, Emacs Initialization
16313 @section Text and Auto Fill Mode
16315 Now we come to the part that `turns on' Text mode and
16316 Auto Fill mode.
16318 @smallexample
16319 @group
16320 ;;; Text mode and Auto Fill mode
16321 ; The next three lines put Emacs into Text mode
16322 ; and Auto Fill mode, and are for writers who
16323 ; want to start writing prose rather than code.
16325 (setq default-major-mode 'text-mode)
16326 (add-hook 'text-mode-hook 'text-mode-hook-identify)
16327 (add-hook 'text-mode-hook 'turn-on-auto-fill)
16328 @end group
16329 @end smallexample
16331 Here is the first part of this @file{.emacs} file that does something
16332 besides remind a forgetful human!
16334 The first of the two lines in parentheses tells Emacs to turn on Text
16335 mode when you find a file, @emph{unless} that file should go into some
16336 other mode, such as C mode.
16338 @cindex Per-buffer, local variables list
16339 @cindex Local variables list, per-buffer,
16340 @cindex Automatic mode selection
16341 @cindex Mode selection, automatic
16342 When Emacs reads a file, it looks at the extension to the file name,
16343 if any.  (The extension is the part that comes after a @samp{.}.)  If
16344 the file ends with a @samp{.c} or @samp{.h} extension then Emacs turns
16345 on C mode.  Also, Emacs looks at first nonblank line of the file; if
16346 the line says @w{@samp{-*- C -*-}}, Emacs turns on C mode.  Emacs
16347 possesses a list of extensions and specifications that it uses
16348 automatically.  In addition, Emacs looks near the last page for a
16349 per-buffer, ``local variables list'', if any.
16351 @ifinfo
16352 @xref{Choosing Modes, , How Major Modes are Chosen, emacs, The GNU
16353 Emacs Manual}.
16355 @xref{File Variables, , Local Variables in Files, emacs, The GNU Emacs
16356 Manual}.
16357 @end ifinfo
16358 @iftex
16359 See sections ``How Major Modes are Chosen'' and ``Local Variables in
16360 Files'' in @cite{The GNU Emacs Manual}.
16361 @end iftex
16363 Now, back to the @file{.emacs} file.
16365 @need 800
16366 Here is the line again; how does it work?
16368 @cindex Text Mode turned on
16369 @smallexample
16370 (setq default-major-mode 'text-mode)
16371 @end smallexample
16373 @noindent
16374 This line is a short, but complete Emacs Lisp expression.
16376 We are already familiar with @code{setq}.  It sets the following variable,
16377 @code{default-major-mode}, to the subsequent value, which is
16378 @code{text-mode}.  The single quote mark before @code{text-mode} tells
16379 Emacs to deal directly with the @code{text-mode} variable, not with
16380 whatever it might stand for.  @xref{set & setq, , Setting the Value of
16381 a Variable}, for a reminder of how @code{setq} works.  The main point
16382 is that there is no difference between the procedure you use to set
16383 a value in your @file{.emacs} file and the procedure you use anywhere
16384 else in Emacs.
16386 @need 800
16387 Here are the next two lines:
16389 @cindex Auto Fill mode turned on
16390 @findex add-hook
16391 @smallexample
16392 (add-hook 'text-mode-hook 'text-mode-hook-identify)
16393 (add-hook 'text-mode-hook 'turn-on-auto-fill)
16394 @end smallexample
16396 @noindent
16397 In these two lines, the @code{add-hook} command first adds
16398 @code{text-mode-hook-identify} to the variable called
16399 @code{text-mode-hook} and then adds @code{turn-on-auto-fill} to the
16400 variable.
16402 @code{turn-on-auto-fill} is the name of a program, that, you guessed
16403 it!, turns on Auto Fill mode.  @code{text-mode-hook-identify} is a
16404 function that tells @code{toggle-text-mode-auto-fill} which buffers
16405 are in Text mode.
16407 Every time Emacs turns on Text mode, Emacs runs the commands `hooked'
16408 onto Text mode.  So every time Emacs turns on Text mode, Emacs also
16409 turns on Auto Fill mode.
16411 In brief, the first line causes Emacs to enter Text mode when you edit
16412 a file, unless the file name extension, first non-blank line, or local
16413 variables tell Emacs otherwise.
16415 Text mode among other actions, sets the syntax table to work
16416 conveniently for writers.  In Text mode, Emacs considers an apostrophe
16417 as part of a word like a letter; but Emacs does not consider a period
16418 or a space as part of a word.  Thus, @kbd{M-f} moves you over
16419 @samp{it's}.  On the other hand, in C mode, @kbd{M-f} stops just after
16420 the @samp{t} of @samp{it's}.
16422 The second and third lines causes Emacs to turn on Auto Fill mode when
16423 it turns on Text mode.  In Auto Fill mode, Emacs automatically breaks
16424 a line that is too wide and brings the excessively wide part of the
16425 line down to the next line.  Emacs breaks lines between words, not
16426 within them.
16428 When Auto Fill mode is turned off, lines continue to the right as you
16429 type them.  Depending on how you set the value of
16430 @code{truncate-lines}, the words you type either disappear off the
16431 right side of the screen, or else are shown, in a rather ugly and
16432 unreadable manner, as a continuation line on the screen.
16434 @need 1250
16435 In addition, in this part of my @file{.emacs} file, I tell the Emacs
16436 fill commands to insert two spaces after a colon:
16438 @smallexample
16439 (setq colon-double-space t)
16440 @end smallexample
16442 @node Mail Aliases, Indent Tabs Mode, Text and Auto-fill, Emacs Initialization
16443 @section Mail Aliases
16445 Here is a @code{setq} that `turns on' mail aliases, along with more
16446 reminders.
16448 @smallexample
16449 @group
16450 ;;; Mail mode
16451 ; To enter mail mode, type `C-x m'
16452 ; To enter RMAIL (for reading mail),
16453 ; type `M-x rmail'
16455 (setq mail-aliases t)
16456 @end group
16457 @end smallexample
16459 @cindex Mail aliases
16460 @noindent
16461 This @code{setq} command sets the value of the variable
16462 @code{mail-aliases} to @code{t}.  Since @code{t} means true, the line
16463 says, in effect, ``Yes, use mail aliases.''
16465 Mail aliases are convenient short names for long email addresses or
16466 for lists of email addresses.  The file where you keep your `aliases'
16467 is @file{~/.mailrc}.  You write an alias like this:
16469 @smallexample
16470 alias geo george@@foobar.wiz.edu
16471 @end smallexample
16473 @noindent
16474 When you write a message to George, address it to @samp{geo}; the
16475 mailer will automatically expand @samp{geo} to the full address.
16477 @node Indent Tabs Mode, Keybindings, Mail Aliases, Emacs Initialization
16478 @section Indent Tabs Mode
16479 @cindex Tabs, preventing
16480 @findex indent-tabs-mode
16482 By default, Emacs inserts tabs in place of multiple spaces when it
16483 formats a region.  (For example, you might indent many lines of text
16484 all at once with the @code{indent-region} command.)  Tabs look fine on
16485 a terminal or with ordinary printing, but they produce badly indented
16486 output when you use @TeX{} or Texinfo since @TeX{} ignores tabs.
16488 @need 1250
16489 The following turns off Indent Tabs mode:
16491 @smallexample
16492 @group
16493 ;;; Prevent Extraneous Tabs
16494 (setq-default indent-tabs-mode nil)
16495 @end group
16496 @end smallexample
16498 Note that this line uses @code{setq-default} rather than the
16499 @code{setq} command that we have seen before.  The @code{setq-default}
16500 command sets values only in buffers that do not have their own local
16501 values for the variable.
16503 @ifinfo
16504 @xref{Just Spaces, , Tabs vs. Spaces, emacs, The GNU Emacs Manual}.
16506 @xref{File Variables, , Local Variables in Files, emacs, The GNU Emacs
16507 Manual}.
16508 @end ifinfo
16509 @iftex
16510 See sections ``Tabs vs.@: Spaces'' and ``Local Variables in
16511 Files'' in @cite{The GNU Emacs Manual}.
16512 @end iftex
16514 @node Keybindings, Keymaps, Indent Tabs Mode, Emacs Initialization
16515 @section Some Keybindings
16517 Now for some personal keybindings:
16519 @smallexample
16520 @group
16521 ;;; Compare windows
16522 (global-set-key "\C-cw" 'compare-windows)
16523 @end group
16524 @end smallexample
16526 @findex compare-windows
16527 @code{compare-windows} is a nifty command that compares the text in
16528 your current window with text in the next window.  It makes the
16529 comparison by starting at point in each window, moving over text in
16530 each window as far as they match.  I use this command all the time.
16532 This also shows how to set a key globally, for all modes.
16534 @cindex Setting a key globally
16535 @cindex Global set key
16536 @cindex Key setting globally
16537 @findex global-set-key
16538 The command is @code{global-set-key}.  It is followed by the
16539 keybinding.  In a @file{.emacs} file, the keybinding is written as
16540 shown: @code{\C-c} stands for `control-c', which means `press the
16541 control key and the @kbd{c} key at the same time'.  The @code{w} means
16542 `press the @kbd{w} key'.  The keybinding is surrounded by double
16543 quotation marks.  In documentation, you would write this as @kbd{C-c
16544 w}.  (If you were binding a @key{META} key, such as @kbd{M-c}, rather
16545 than a @key{CTL} key, you would write @code{\M-c}.  @xref{Init
16546 Rebinding, , Rebinding Keys in Your Init File, emacs, The GNU Emacs
16547 Manual}, for details.)
16549 The command invoked by the keys is @code{compare-windows}.  Note that
16550 @code{compare-windows} is preceded by a single quote; otherwise, Emacs
16551 would first try to evaluate the symbol to determine its value.
16553 These three things, the double quotation marks, the backslash before
16554 the @samp{C}, and the single quote mark are necessary parts of
16555 keybinding that I tend to forget.  Fortunately, I have come to
16556 remember that I should look at my existing @file{.emacs} file, and
16557 adapt what is there.
16559 As for the keybinding itself: @kbd{C-c w}.  This combines the prefix
16560 key, @kbd{C-c}, with a single character, in this case, @kbd{w}.  This
16561 set of keys, @kbd{C-c} followed by a single character, is strictly
16562 reserved for individuals' own use.  (I call these `own' keys, since
16563 these are for my own use.)  You should always be able to create such a
16564 keybinding for your own use without stomping on someone else's
16565 keybinding.  If you ever write an extension to Emacs, please avoid
16566 taking any of these keys for public use.  Create a key like @kbd{C-c
16567 C-w} instead.  Otherwise, we will run out of `own' keys.
16569 @need 1250
16570 Here is another keybinding, with a comment:
16572 @smallexample
16573 @group
16574 ;;; Keybinding for `occur'
16575 ; I use occur a lot, so let's bind it to a key:
16576 (global-set-key "\C-co" 'occur)
16577 @end group
16578 @end smallexample
16580 @findex occur
16581 The @code{occur} command shows all the lines in the current buffer
16582 that contain a match for a regular expression.  Matching lines are
16583 shown in a buffer called @file{*Occur*}.  That buffer serves as a menu
16584 to jump to occurrences.
16586 @findex global-unset-key
16587 @cindex Unbinding key
16588 @cindex Key unbinding
16589 @need 1250
16590 Here is how to unbind a key, so it does not
16591 work:
16593 @smallexample
16594 @group
16595 ;;; Unbind `C-x f'
16596 (global-unset-key "\C-xf")
16597 @end group
16598 @end smallexample
16600 There is a reason for this unbinding: I found I inadvertently typed
16601 @w{@kbd{C-x f}} when I meant to type @kbd{C-x C-f}.  Rather than find a
16602 file, as I intended, I accidentally set the width for filled text,
16603 almost always to a width I did not want.  Since I hardly ever reset my
16604 default width, I simply unbound the key.
16606 @findex list-buffers, @r{rebound}
16607 @findex buffer-menu, @r{bound to key}
16608 @need 1250
16609 The following rebinds an existing key:
16611 @smallexample
16612 @group
16613 ;;; Rebind `C-x C-b' for `buffer-menu'
16614 (global-set-key "\C-x\C-b" 'buffer-menu)
16615 @end group
16616 @end smallexample
16618 By default, @kbd{C-x C-b} runs the
16619 @code{list-buffers} command.  This command lists
16620 your buffers in @emph{another} window.  Since I
16621 almost always want to do something in that
16622 window, I prefer the  @code{buffer-menu}
16623 command, which not only lists the buffers,
16624 but moves point into that window.
16626 @node Keymaps, Loading Files, Keybindings, Emacs Initialization
16627 @section Keymaps
16628 @cindex Keymaps
16629 @cindex Rebinding keys
16631 Emacs uses @dfn{keymaps} to record which keys call which commands.
16632 When you use @code{global-set-key} to set the keybinding for a single
16633 command in all parts of Emacs, you are specifying the keybinding in
16634 @code{current-global-map}.
16636 Specific modes, such as C mode or Text mode, have their own keymaps;
16637 the mode-specific keymaps override the global map that is shared by
16638 all buffers.
16640 The @code{global-set-key} function binds, or rebinds, the global
16641 keymap.  For example, the following binds the key @kbd{C-x C-b} to the
16642 function @code{buffer-menu}:
16644 @smallexample
16645 (global-set-key "\C-x\C-b" 'buffer-menu)
16646 @end smallexample
16648 Mode-specific keymaps are bound using the @code{define-key} function,
16649 which takes a specific keymap as an argument, as well as the key and
16650 the command.  For example, my @file{.emacs} file contains the
16651 following expression to bind the @code{texinfo-insert-@@group} command
16652 to @kbd{C-c C-c g}:
16654 @smallexample
16655 @group
16656 (define-key texinfo-mode-map "\C-c\C-cg" 'texinfo-insert-@@group)
16657 @end group
16658 @end smallexample
16660 @noindent
16661 The @code{texinfo-insert-@@group} function itself is a little extension
16662 to Texinfo mode that inserts @samp{@@group} into a Texinfo file.  I
16663 use this command all the time and prefer to type the three strokes
16664 @kbd{C-c C-c g} rather than the six strokes @kbd{@@ g r o u p}.
16665 (@samp{@@group} and its matching @samp{@@end group} are commands that
16666 keep all enclosed text together on one page; many multi-line examples
16667 in this book are surrounded by @samp{@@group @dots{} @@end group}.)
16669 @need 1250
16670 Here is the @code{texinfo-insert-@@group} function definition:
16672 @smallexample
16673 @group
16674 (defun texinfo-insert-@@group ()
16675   "Insert the string @@group in a Texinfo buffer."
16676   (interactive)
16677   (beginning-of-line)
16678   (insert "@@group\n"))
16679 @end group
16680 @end smallexample
16682 (Of course, I could have used Abbrev mode to save typing, rather than
16683 write a function to insert a word; but I prefer key strokes consistent
16684 with other Texinfo mode key bindings.)
16686 You will see numerous @code{define-key} expressions in
16687 @file{loaddefs.el} as well as in the various mode libraries, such as
16688 @file{cc-mode.el} and @file{lisp-mode.el}.
16690 @xref{Key Bindings, , Customizing Key Bindings, emacs, The GNU Emacs
16691 Manual}, and @ref{Keymaps, , Keymaps, elisp, The GNU Emacs Lisp
16692 Reference Manual}, for more information about keymaps.
16694 @node Loading Files, Autoload, Keymaps, Emacs Initialization
16695 @section Loading Files
16696 @cindex Loading files
16697 @c findex load
16699 Many people in the GNU Emacs community have written extensions to
16700 Emacs.  As time goes by, these extensions are often included in new
16701 releases.  For example, the Calendar and Diary packages are now part
16702 of the standard GNU Emacs.
16704 (Calc, which I consider a vital part of Emacs, would be part of the
16705 standard distribution except that it was so large it was packaged
16706 separately and no one has changed that.)
16708 You can use a @code{load} command to evaluate a complete file and
16709 thereby install all the functions and variables in the file into Emacs.
16710 For example:
16712 @c (auto-compression-mode t)
16714 @smallexample
16715 (load "~/emacs/slowsplit")
16716 @end smallexample
16718 This evaluates, i.e.@: loads, the @file{slowsplit.el} file or if it
16719 exists, the faster, byte compiled @file{slowsplit.elc} file from the
16720 @file{emacs} sub-directory of your home directory.  The file contains
16721 the function @code{split-window-quietly}, which John Robinson wrote in
16722 1989.
16724 The @code{split-window-quietly} function splits a window with the
16725 minimum of redisplay.  I installed it in 1989 because it worked well
16726 with the slow 1200 baud terminals I was then using.  Nowadays, I only
16727 occasionally come across such a slow connection, but I continue to use
16728 the function because I like the way it leaves the bottom half of a
16729 buffer in the lower of the new windows and the top half in the upper
16730 window.
16732 @need 1250
16733 To replace the key binding for the default
16734 @code{split-window-vertically}, you must also unset that key and bind
16735 the keys to @code{split-window-quietly}, like this:
16737 @smallexample
16738 @group
16739 (global-unset-key "\C-x2")
16740 (global-set-key "\C-x2" 'split-window-quietly)
16741 @end group
16742 @end smallexample
16744 @vindex load-path
16745 If you load many extensions, as I do, then instead of specifying the
16746 exact location of the extension file, as shown above, you can specify
16747 that directory as part of Emacs' @code{load-path}.  Then, when Emacs
16748 loads a file, it will search that directory as well as its default
16749 list of directories.  (The default list is specified in @file{paths.h}
16750 when Emacs is built.)
16752 @need 1250
16753 The following command adds your @file{~/emacs} directory to the
16754 existing load path:
16756 @smallexample
16757 @group
16758 ;;; Emacs Load Path
16759 (setq load-path (cons "~/emacs" load-path))
16760 @end group
16761 @end smallexample
16763 Incidentally, @code{load-library} is an interactive interface to the
16764 @code{load} function.  The complete function looks like this:
16766 @findex load-library
16767 @smallexample
16768 @group
16769 (defun load-library (library)
16770   "Load the library named LIBRARY.
16771 This is an interface to the function `load'."
16772   (interactive "sLoad library: ")
16773   (load library))
16774 @end group
16775 @end smallexample
16777 The name of the function, @code{load-library}, comes from the use of
16778 `library' as a conventional synonym for `file'.  The source for the
16779 @code{load-library} command is in the @file{files.el} library.
16781 Another interactive command that does a slightly different job is
16782 @code{load-file}.  @xref{Lisp Libraries, , Libraries of Lisp Code for
16783 Emacs, emacs, The GNU Emacs Manual}, for information on the
16784 distinction between @code{load-library} and this command.
16786 @node Autoload, Simple Extension, Loading Files, Emacs Initialization
16787 @section Autoloading
16788 @findex autoload
16790 Instead of installing a function by loading the file that contains it,
16791 or by evaluating the function definition, you can make the function
16792 available but not actually install it until it is first called.  This
16793 is called @dfn{autoloading}.
16795 When you execute an autoloaded function, Emacs automatically evaluates
16796 the file that contains the definition, and then calls the function.
16798 Emacs starts quicker with autoloaded functions, since their libraries
16799 are not loaded right away; but you need to wait a moment when you
16800 first use such a function, while its containing file is evaluated.
16802 Rarely used functions are frequently autoloaded.  The
16803 @file{loaddefs.el} library contains hundreds of autoloaded functions,
16804 from @code{bookmark-set} to @code{wordstar-mode}.  Of course, you may
16805 come to use a `rare' function frequently.  When you do, you should
16806 load that function's file with a @code{load} expression in your
16807 @file{.emacs} file.
16809 In my @file{.emacs} file for Emacs version 21, I load 12 libraries
16810 that contain functions that would otherwise be autoloaded.  (Actually,
16811 it would have been better to include these files in my `dumped' Emacs
16812 when I built it, but I forgot.  @xref{Building Emacs, , Building
16813 Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, and the @file{INSTALL}
16814 file for more about dumping.)
16816 You may also want to include autoloaded expressions in your @file{.emacs}
16817 file.  @code{autoload} is a built-in function that takes up to five
16818 arguments, the final three of which are optional.  The first argument
16819 is the name of the function to be autoloaded; the second is the name
16820 of the file to be loaded.  The third argument is documentation for the
16821 function, and the fourth tells whether the function can be called
16822 interactively.  The fifth argument tells what type of
16823 object---@code{autoload} can handle a keymap or macro as well as a
16824 function (the default is a function).
16826 @need 800
16827 Here is a typical example:
16829 @smallexample
16830 @group
16831 (autoload 'html-helper-mode
16832   "html-helper-mode" "Edit HTML documents" t)
16833 @end group
16834 @end smallexample
16836 @noindent
16837 (@code{html-helper-mode} is an alternative to @code{html-mode}, which
16838 is a standard part of the distribution).
16840 @noindent
16841 This expression autoloads the @code{html-helper-mode} function.  It
16842 takes it from the @file{html-helper-mode.el} file (or from the byte
16843 compiled file @file{html-helper-mode.elc}, if it exists.)  The file
16844 must be located in a directory specified by @code{load-path}.  The
16845 documentation says that this is a mode to help you edit documents
16846 written in the HyperText Markup Language.  You can call this mode
16847 interactively by typing @kbd{M-x html-helper-mode}.  (You need to
16848 duplicate the function's regular documentation in the autoload
16849 expression because the regular function is not yet loaded, so its
16850 documentation is not available.)
16852 @xref{Autoload, , Autoload, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
16853 Manual}, for more information.
16855 @node Simple Extension, X11 Colors, Autoload, Emacs Initialization
16856 @section A Simple Extension: @code{line-to-top-of-window}
16857 @findex line-to-top-of-window
16858 @cindex Simple extension in @file{.emacs} file
16860 Here is a simple extension to Emacs that moves the line point is on to
16861 the top of the window.  I use this all the time, to make text easier
16862 to read.
16864 You can put the following code into a separate file and then load it
16865 from your @file{.emacs} file, or you can include it within your
16866 @file{.emacs} file.
16868 @need 1250
16869 Here is the definition:
16871 @smallexample
16872 @group
16873 ;;; Line to top of window;
16874 ;;; replace three keystroke sequence  C-u 0 C-l
16875 (defun line-to-top-of-window ()
16876   "Move the line point is on to top of window."
16877   (interactive)
16878   (recenter 0))
16879 @end group
16880 @end smallexample
16882 @need 1250
16883 Now for the keybinding.
16885 Nowadays, function keys as well as mouse button events and
16886 non-@sc{ascii} characters are written within square brackets, without
16887 quotation marks.  (In Emacs version 18 and before, you had to write
16888 different function key bindings for each different make of terminal.)
16890 I bind @code{line-to-top-of-window} to my @key{F6} function key like
16891 this:
16893 @smallexample
16894 (global-set-key [f6] 'line-to-top-of-window)
16895 @end smallexample
16897 For more information, see @ref{Init Rebinding, , Rebinding Keys in
16898 Your Init File, emacs, The GNU Emacs Manual}.
16900 @cindex Conditional 'twixt two versions of Emacs
16901 @cindex Version of Emacs, choosing
16902 @cindex Emacs version, choosing
16903 If you run two versions of GNU Emacs, such as versions 20 and 21, and
16904 use one @file{.emacs} file, you can select which code to evaluate with
16905 the following conditional:
16907 @smallexample
16908 @group
16909 (cond
16910  ((string-equal (number-to-string 20) (substring (emacs-version) 10 12))
16911   ;; evaluate version 20 code
16912   ( @dots{} ))
16913  ((string-equal (number-to-string 21) (substring (emacs-version) 10 12))
16914   ;; evaluate version 21 code
16915   ( @dots{} )))
16916 @end group
16917 @end smallexample
16919 For example, in contrast to version 20, version 21 blinks its cursor
16920 by default.  I hate such blinking, as well as some other features in
16921 version 21, so I placed the following in my @file{.emacs}
16922 file@footnote{When I start instances of Emacs that do not load my
16923 @file{.emacs} file or any site file, I also turn off blinking:
16925 @smallexample
16926 emacs -q --no-site-file -eval '(blink-cursor-mode nil)'
16927 @end smallexample
16930 @smallexample
16931 @group
16932 (if (string-equal "21" (substring (emacs-version) 10 12))
16933     (progn
16934       (blink-cursor-mode 0)
16935       ;; Insert newline when you press `C-n' (next-line)
16936       ;; at the end of the buffer
16937       (setq next-line-add-newlines t)
16938 @end group
16939 @group
16940       ;; Turn on image viewing
16941       (auto-image-file-mode t)
16942 @end group
16943 @group
16944       ;; Turn on menu bar (this bar has text)
16945       ;; (Use numeric argument to turn on)
16946       (menu-bar-mode 1)
16947 @end group
16948 @group
16949       ;; Turn off tool bar (this bar has icons)
16950       ;; (Use numeric argument to turn on)
16951       (tool-bar-mode nil)
16952 @end group
16953 @group
16954       ;; Turn off tooltip mode for tool bar
16955       ;; (This mode causes icon explanations to pop up)
16956       ;; (Use numeric argument to turn on)
16957       (tooltip-mode nil)
16958       ;; If tooltips turned on, make tips appear promptly
16959       (setq tooltip-delay 0.1)  ; default is one second
16960        ))
16961 @end group
16962 @end smallexample
16964 @noindent
16965 (You will note that instead of typing @code{(number-to-string 21)}, I
16966 decided to save typing and wrote `21' as a string, @code{"21"}, rather
16967 than convert it from an integer to a string.  In this instance, this
16968 expression is better than the longer, but more general
16969 @code{(number-to-string 21)}.  However, if you do not know ahead of
16970 time what type of information will be returned, then the
16971 @code{number-to-string} function will be needed.)
16973 @node X11 Colors, Miscellaneous, Simple Extension, Emacs Initialization
16974 @section X11 Colors
16976 You can specify colors when you use Emacs with the MIT X Windowing
16977 system.
16979 I dislike the default colors and specify my own.
16981 @need 1250
16982 Here are the expressions in my @file{.emacs}
16983 file that set values:
16985 @smallexample
16986 @group
16987 ;; Set cursor color
16988 (set-cursor-color "white")
16990 ;; Set mouse color
16991 (set-mouse-color "white")
16993 ;; Set foreground and background
16994 (set-foreground-color "white")
16995 (set-background-color "darkblue")
16996 @end group
16998 @group
16999 ;;; Set highlighting colors for isearch and drag
17000 (set-face-foreground 'highlight "white")
17001 (set-face-background 'highlight "blue")
17002 @end group
17004 @group
17005 (set-face-foreground 'region "cyan")
17006 (set-face-background 'region "blue")
17007 @end group
17009 @group
17010 (set-face-foreground 'secondary-selection "skyblue")
17011 (set-face-background 'secondary-selection "darkblue")
17012 @end group
17014 @group
17015 ;; Set calendar highlighting colors
17016 (setq calendar-load-hook
17017       '(lambda ()
17018          (set-face-foreground 'diary-face   "skyblue")
17019          (set-face-background 'holiday-face "slate blue")
17020          (set-face-foreground 'holiday-face "white")))
17021 @end group
17022 @end smallexample
17024 The various shades of blue soothe my eye and prevent me from seeing
17025 the screen flicker.
17027 Alternatively, I could have set my specifications in various X
17028 initialization files.  For example, I could set the foreground,
17029 background, cursor, and pointer (i.e., mouse) colors in my
17030 @file{~/.Xresources} file like this:
17032 @smallexample
17033 @group
17034 Emacs*foreground:   white
17035 Emacs*background:   darkblue
17036 Emacs*cursorColor:  white
17037 Emacs*pointerColor: white
17038 @end group
17039 @end smallexample
17041 In any event, since it is not part of Emacs, I set the root color of
17042 my X window in my @file{~/.xinitrc} file, like this@footnote{I
17043 occasionally run more modern window managers, such as Sawfish with
17044 GNOME, Enlightenment, SCWM, or KDE; in those cases, I often specify an
17045 image rather than a plain color.}:
17047 @smallexample
17048 @group
17049 # I use TWM for window manager.
17050 xsetroot -solid Navy -fg white &
17051 @end group
17052 @end smallexample
17054 @node Miscellaneous, Mode Line, X11 Colors, Emacs Initialization
17055 @section Miscellaneous Settings for a @file{.emacs} File
17057 Here are a few miscellaneous settings:
17058 @sp 1
17060 @itemize @minus
17061 @item
17062 Set the shape and color of the mouse cursor:
17063 @smallexample
17064 @group
17065 ; Cursor shapes are defined in
17066 ; `/usr/include/X11/cursorfont.h';
17067 ; for example, the `target' cursor is number 128;
17068 ; the `top_left_arrow' cursor is number 132.
17069 @end group
17071 @group
17072 (let ((mpointer (x-get-resource "*mpointer"
17073                                 "*emacs*mpointer")))
17074   ;; If you have not set your mouse pointer
17075   ;;     then set it, otherwise leave as is:
17076   (if (eq mpointer nil)
17077       (setq mpointer "132")) ; top_left_arrow
17078 @end group
17079 @group
17080   (setq x-pointer-shape (string-to-int mpointer))
17081   (set-mouse-color "white"))
17082 @end group
17083 @end smallexample
17084 @end itemize
17086 @node Mode Line,  , Miscellaneous, Emacs Initialization
17087 @section A Modified Mode Line
17088 @vindex default-mode-line-format
17089 @cindex Mode line format
17091 Finally, a feature I really like: a modified mode line.
17093 When I work over a network, I forget which machine I am using.  Also,
17094 I tend to I lose track of where I am, and which line point is on.
17096 So I reset my mode line to look like this:
17098 @smallexample
17099 -:-- foo.texi   rattlesnake:/home/bob/  Line 1  (Texinfo Fill) Top
17100 @end smallexample
17102 I am visiting a file called @file{foo.texi}, on my machine
17103 @file{rattlesnake} in my @file{/home/bob} buffer.  I am on line 1, in
17104 Texinfo mode, and am at the top of the buffer.
17106 @need 1200
17107 My @file{.emacs} file has a section that looks like this:
17109 @smallexample
17110 @group
17111 ;; Set a Mode Line that tells me which machine, which directory,
17112 ;; and which line I am on, plus the other customary information.
17113 (setq default-mode-line-format
17114  (quote
17115   (#("-" 0 1
17116      (help-echo
17117       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
17118    mode-line-mule-info
17119    mode-line-modified
17120    mode-line-frame-identification
17121    "    "
17122 @end group
17123 @group
17124    mode-line-buffer-identification
17125    "    "
17126    (:eval (substring
17127            (system-name) 0 (string-match "\\..+" (system-name))))
17128    ":"
17129    default-directory
17130    #(" " 0 1
17131      (help-echo
17132       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
17133    (line-number-mode " Line %l ")
17134    global-mode-string
17135 @end group
17136 @group
17137    #("   %[(" 0 6
17138      (help-echo
17139       "mouse-1: select window, mouse-2: delete others ..."))
17140    (:eval (mode-line-mode-name))
17141    mode-line-process
17142    minor-mode-alist
17143    #("%n" 0 2 (help-echo "mouse-2: widen" local-map (keymap ...)))
17144    ")%] "
17145    (-3 . "%P")
17146    ;;   "-%-"
17147    )))
17148 @end group
17149 @end smallexample
17151 @noindent
17152 Here, I redefine the default mode line.  Most of the parts are from
17153 the original; but I make a few changes.  I set the @emph{default} mode
17154 line format so as to permit various modes, such as Info, to override
17157 Many elements in the list are self-explanatory:
17158 @code{mode-line-modified} is a variable that tells whether the buffer
17159 has been modified, @code{mode-name} tells the name of the mode, and so
17160 on.  However, the format looks complicated because of two features we
17161 have not discussed.
17163 The first string in the mode line is a dash or hyphen, @samp{-}.  In
17164 the old days, it would have been specified simply as @code{"-"}.  But
17165 nowadays, Emacs can add properties to a string, such as highlighting
17166 or, as in this case, a help feature.  If you place your mouse cursor
17167 over the hyphen, some help information appears  (By default, you must
17168 wait one second before the information appears.  You can change that
17169 timing by changing the value of @code{tooltip-delay}.)
17171 @need 1000
17172 The new string format has a special syntax:
17174 @smallexample
17175 #("-" 0 1 (help-echo "mouse-1: select window, ..."))
17176 @end smallexample
17178 @noindent
17179 The @code{#(} begins a list.  The first element of the list is the
17180 string itself, just one @samp{-}.  The second and third
17181 elements specify the range over which the fourth element applies.  A
17182 range starts @emph{after} a character, so a zero means the range
17183 starts just before the first character; a 1 means that the range ends
17184 just after the first character.  The third element is the property for
17185 the range.  It consists of a property list,  a
17186 property name, in this case, @samp{help-echo}, followed by a value, in this
17187 case, a string.  The second, third, and fourth elements of this new
17188 string format can be repeated.
17190 @xref{Text Props and Strings, , Text Properties in String, elisp, The
17191 GNU Emacs Lisp Reference Manual}, and see @ref{Mode Line Format, , Mode
17192 Line Format, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for more
17193 information.
17195 @code{mode-line-buffer-identification}
17196 displays the current buffer name.  It is a list
17197 beginning @code{(#("%12b" 0 4 @dots{}}.
17198 The @code{#(} begins the list.
17200 The @samp{"%12b"} displays the current buffer name, using the
17201 @code{buffer-name} function with which we are familiar; the `12'
17202 specifies the maximum number of characters that will be displayed.
17203 When a name has fewer characters, whitespace is added to fill out to
17204 this number.  (Buffer names can and often should be longer than 12
17205 characters; this length works well in a typical 80 column wide
17206 window.)
17208 @code{:eval} is a new feature in GNU Emacs version 21.  It says to
17209 evaluate the following form and use the result as a string to display.
17210 In this case, the expression displays the first component of the full
17211 system name.  The end of the first component is a @samp{.} (`period'),
17212 so I use the @code{string-match} function to tell me the length of the
17213 first component.  The substring from the zeroth character to that
17214 length is the name of the machine.
17216 @need 1250
17217 This is the expression:
17219 @smallexample
17220 @group
17221 (:eval (substring
17222         (system-name) 0 (string-match "\\..+" (system-name))))
17223 @end group
17224 @end smallexample
17226 @samp{%[} and @samp{%]} cause a pair of square brackets
17227 to appear for each recursive editing level.  @samp{%n} says `Narrow'
17228 when narrowing is in effect.  @samp{%P} tells you the percentage of
17229 the buffer that is above the bottom of the window, or `Top', `Bottom',
17230 or `All'.  (A lower case @samp{p} tell you the percentage above the
17231 @emph{top} of the window.)  @samp{%-} inserts enough dashes to fill
17232 out the line.
17234 Remember, ``You don't have to like Emacs to like it'' --- your own
17235 Emacs can have different colors, different commands, and different
17236 keys than a default Emacs.
17238 On the other hand, if you want to bring up a plain `out of the box'
17239 Emacs, with no customization, type:
17241 @smallexample
17242 emacs -q
17243 @end smallexample
17245 @noindent
17246 This will start an Emacs that does @emph{not} load your
17247 @file{~/.emacs} initialization file.  A plain, default Emacs.  Nothing
17248 more.
17250 @node Debugging, Conclusion, Emacs Initialization, Top
17251 @chapter Debugging
17252 @cindex debugging
17254 GNU Emacs has two debuggers, @code{debug} and @code{edebug}.  The
17255 first is built into the internals of Emacs and is always with you;
17256 the second requires that you instrument a function before you can use it.
17258 Both debuggers are described extensively in @ref{Debugging, ,
17259 Debugging Lisp Programs, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
17260 In this chapter, I will walk through a short example of each.
17262 @menu
17263 * debug::                       How to use the built-in debugger.
17264 * debug-on-entry::              Start debugging when you call a function.
17265 * debug-on-quit::               Start debugging when you quit with @kbd{C-g}.
17266 * edebug::                      How to use Edebug, a source level debugger.
17267 * Debugging Exercises::
17268 @end menu
17270 @node debug, debug-on-entry, Debugging, Debugging
17271 @section @code{debug}
17272 @findex debug
17274 Suppose you have written a function definition that is intended to
17275 return the sum of the numbers 1 through a given number.  (This is the
17276 @code{triangle} function discussed earlier.  @xref{Decrementing
17277 Example, , Example with Decrementing Counter}, for a discussion.)
17278 @c xref{Decrementing Loop,, Loop with a Decrementing Counter}, for a discussion.)
17280 However, your function definition has a bug.  You have mistyped
17281 @samp{1=} for @samp{1-}.  Here is the broken definition:
17283 @findex triangle-bugged
17284 @smallexample
17285 @group
17286 (defun triangle-bugged (number)
17287   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
17288   (let ((total 0))
17289     (while (> number 0)
17290       (setq total (+ total number))
17291       (setq number (1= number)))      ; @r{Error here.}
17292     total))
17293 @end group
17294 @end smallexample
17296 If you are reading this in Info, you can evaluate this definition in
17297 the normal fashion.  You will see @code{triangle-bugged} appear in the
17298 echo area.
17300 @need 1250
17301 Now evaluate the @code{triangle-bugged} function with an
17302 argument of 4:
17304 @smallexample
17305 (triangle-bugged 4)
17306 @end smallexample
17308 @noindent
17309 In GNU Emacs version 21, you will create and enter a
17310 @file{*Backtrace*} buffer that says:
17312 @noindent
17313 @smallexample
17314 @group
17315 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17316 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
17317   (1= number)
17318   (setq number (1= number))
17319   (while (> number 0) (setq total (+ total number))
17320         (setq number (1= number)))
17321   (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
17322     (setq number ...)) total)
17323   triangle-bugged(4)
17324 @end group
17325 @group
17326   eval((triangle-bugged 4))
17327   eval-last-sexp-1(nil)
17328   eval-last-sexp(nil)
17329   call-interactively(eval-last-sexp)
17330 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17331 @end group
17332 @end smallexample
17334 @noindent
17335 (I have reformatted this example slightly; the debugger does not fold
17336 long lines.  As usual, you can quit the debugger by typing @kbd{q} in
17337 the @file{*Backtrace*} buffer.)
17339 In practice, for a bug as simple as this, the `Lisp error' line will
17340 tell you what you need to know to correct the definition.  The
17341 function @code{1=} is `void'.
17343 @need 800
17344 In GNU Emacs 20 and before, you will see:
17346 @smallexample
17347 Symbol's function definition is void:@: 1=
17348 @end smallexample
17350 @noindent
17351 which has the same meaning as the @file{*Backtrace*} buffer line in
17352 version 21.
17354 However, suppose you are not quite certain what is going on?
17355 You can read the complete backtrace.
17357 In this case, you need to run GNU Emacs 21, which automatically starts
17358 the debugger that puts you in the @file{*Backtrace*} buffer; or else,
17359 you need to start the debugger manually as described below.
17361 Read the @file{*Backtrace*} buffer from the bottom up; it tells you
17362 what Emacs did that led to the error.  Emacs made an interactive call
17363 to @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}), which led to the evaluation
17364 of the @code{triangle-bugged} expression.  Each line above tells you
17365 what the Lisp interpreter evaluated next.
17367 @need 1250
17368 The third line from the top of the buffer is
17370 @smallexample
17371 (setq number (1= number))
17372 @end smallexample
17374 @noindent
17375 Emacs tried to evaluate this expression; in order to do so, it tried
17376 to evaluate the inner expression shown on the second line from the
17377 top:
17379 @smallexample
17380 (1= number)
17381 @end smallexample
17383 @need 1250
17384 @noindent
17385 This is where the error occurred; as the top line says:
17387 @smallexample
17388 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
17389 @end smallexample
17391 @noindent
17392 You can correct the mistake, re-evaluate the function definition, and
17393 then run your test again.
17395 @node debug-on-entry, debug-on-quit, debug, Debugging
17396 @section @code{debug-on-entry}
17397 @findex debug-on-entry
17399 GNU Emacs 21 starts the debugger automatically when your function has
17400 an error.  GNU Emacs version 20 and before did not; it simply
17401 presented you with an error message.  You had to start the debugger
17402 manually.
17404 You can start the debugger manually for all versions of Emacs; the
17405 advantage is that the debugger runs even if you do not have a bug in
17406 your code.  Sometimes your code will be free of bugs!
17408 You can enter the debugger when you call the function by calling
17409 @code{debug-on-entry}.
17411 @need 1250
17412 @noindent
17413 Type:
17415 @smallexample
17416 M-x debug-on-entry RET triangle-bugged RET
17417 @end smallexample
17419 @need 1250
17420 @noindent
17421 Now, evaluate the following:
17423 @smallexample
17424 (triangle-bugged 5)
17425 @end smallexample
17427 @noindent
17428 All versions of Emacs will create a @file{*Backtrace*} buffer and tell
17429 you that it is beginning to evaluate the @code{triangle-bugged}
17430 function:
17432 @smallexample
17433 @group
17434 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17435 Debugger entered--entering a function:
17436 * triangle-bugged(5)
17437   eval((triangle-bugged 5))
17438 @end group
17439 @group
17440   eval-last-sexp-1(nil)
17441   eval-last-sexp(nil)
17442   call-interactively(eval-last-sexp)
17443 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17444 @end group
17445 @end smallexample
17447 In the @file{*Backtrace*} buffer, type @kbd{d}.  Emacs will evaluate
17448 the first expression in @code{triangle-bugged}; the buffer will look
17449 like this:
17451 @smallexample
17452 @group
17453 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17454 Debugger entered--beginning evaluation of function call form:
17455 * (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
17456         (setq number ...)) total)
17457 * triangle-bugged(5)
17458   eval((triangle-bugged 5))
17459 @end group
17460 @group
17461   eval-last-sexp-1(nil)
17462   eval-last-sexp(nil)
17463   call-interactively(eval-last-sexp)
17464 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17465 @end group
17466 @end smallexample
17468 @noindent
17469 Now, type @kbd{d} again, eight times, slowly.  Each time you type
17470 @kbd{d}, Emacs will evaluate another expression in the function
17471 definition.
17473 @need 1750
17474 Eventually, the buffer will look like this:
17476 @smallexample
17477 @group
17478 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17479 Debugger entered--beginning evaluation of function call form:
17480 * (setq number (1= number))
17481 * (while (> number 0) (setq total (+ total number))
17482         (setq number (1= number)))
17483 @group
17484 @end group
17485 * (let ((total 0)) (while (> number 0) (setq total ...)
17486         (setq number ...)) total)
17487 * triangle-bugged(5)
17488   eval((triangle-bugged 5))
17489 @group
17490 @end group
17491   eval-last-sexp-1(nil)
17492   eval-last-sexp(nil)
17493   call-interactively(eval-last-sexp)
17494 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17495 @end group
17496 @end smallexample
17498 @noindent
17499 Finally, after you type @kbd{d} two more times, Emacs will reach the
17500 error, and the top two lines of the @file{*Backtrace*} buffer will look
17501 like this:
17503 @smallexample
17504 @group
17505 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17506 Debugger entered--Lisp error: (void-function 1=)
17507 * (1= number)
17508 @dots{}
17509 ---------- Buffer: *Backtrace* ----------
17510 @end group
17511 @end smallexample
17513 By typing @kbd{d}, you were able to step through the function.
17515 You can quit a @file{*Backtrace*} buffer by typing @kbd{q} in it; this
17516 quits the trace, but does not cancel @code{debug-on-entry}.
17518 @findex cancel-debug-on-entry
17519 To cancel the effect of @code{debug-on-entry}, call
17520 @code{cancel-debug-on-entry} and the name of the function, like this:
17522 @smallexample
17523 M-x cancel-debug-on-entry RET triangle-bugged RET
17524 @end smallexample
17526 @noindent
17527 (If you are reading this in Info, cancel @code{debug-on-entry} now.)
17529 @node debug-on-quit, edebug, debug-on-entry, Debugging
17530 @section @code{debug-on-quit} and @code{(debug)}
17532 In addition to setting @code{debug-on-error} or calling @code{debug-on-entry},
17533 there are two other ways to start @code{debug}.
17535 @findex debug-on-quit
17536 You can start @code{debug} whenever you type @kbd{C-g}
17537 (@code{keyboard-quit}) by setting the variable @code{debug-on-quit} to
17538 @code{t}.  This is useful for debugging infinite loops.
17540 @need 1500
17541 @cindex @code{(debug)} in code
17542 Or, you can insert a line that says @code{(debug)} into your code
17543 where you want the debugger to start, like this:
17545 @smallexample
17546 @group
17547 (defun triangle-bugged (number)
17548   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive."
17549   (let ((total 0))
17550     (while (> number 0)
17551       (setq total (+ total number))
17552       (debug)                         ; @r{Start debugger.}
17553       (setq number (1= number)))      ; @r{Error here.}
17554     total))
17555 @end group
17556 @end smallexample
17558 The @code{debug} function is described in detail in @ref{Debugger, ,
17559 The Lisp Debugger, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
17561 @node edebug, Debugging Exercises, debug-on-quit, Debugging
17562 @section The @code{edebug} Source Level Debugger
17563 @cindex Source level debugger
17564 @findex edebug
17566 Edebug is a source level debugger.  Edebug normally displays the
17567 source of the code you are debugging, with an arrow at the left that
17568 shows which line you are currently executing.
17570 You can walk through the execution of a function, line by line, or run
17571 quickly until reaching a @dfn{breakpoint} where execution stops.
17573 Edebug is described in @ref{edebug, , Edebug, elisp, The GNU Emacs
17574 Lisp Reference Manual}.
17576 Here is a bugged function definition for @code{triangle-recursively}.
17577 @xref{Recursive triangle function, , Recursion in place of a counter},
17578 for a review of it.
17580 @smallexample
17581 @group
17582 (defun triangle-recursively-bugged (number)
17583   "Return sum of numbers 1 through NUMBER inclusive.
17584 Uses recursion."
17585   (if (= number 1)
17586       1
17587     (+ number
17588        (triangle-recursively-bugged
17589         (1= number)))))               ; @r{Error here.}
17590 @end group
17591 @end smallexample
17593 @noindent
17594 Normally, you would install this definition by positioning your cursor
17595 after the function's closing parenthesis and typing @kbd{C-x C-e}
17596 (@code{eval-last-sexp}) or else by positioning your cursor within the
17597 definition and typing @kbd{C-M-x} (@code{eval-defun}).  (By default,
17598 the @code{eval-defun} command works only in Emacs Lisp mode or in Lisp
17599 Interactive mode.)
17601 @need 1500
17602 However, to prepare this function definition for Edebug, you must
17603 first @dfn{instrument} the code using a different command.  You can do
17604 this by positioning your cursor within the definition and typing
17606 @smallexample
17607 M-x edebug-defun RET
17608 @end smallexample
17610 @noindent
17611 This will cause Emacs to load Edebug automatically if it is not
17612 already loaded, and properly instrument the function.
17614 After instrumenting the function, place your cursor after the
17615 following expression and type @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}):
17617 @smallexample
17618 (triangle-recursively-bugged 3)
17619 @end smallexample
17621 @noindent
17622 You will be jumped back to the source for
17623 @code{triangle-recursively-bugged} and the cursor positioned at the
17624 beginning of the @code{if} line of the function.  Also, you will see
17625 an arrowhead at the left hand side of that line.  The arrowhead marks
17626 the line where the function is executing.  (In the following examples,
17627 we show the arrowhead with @samp{=>}; in a windowing system, you may
17628 see the arrowhead as a solid triangle in the window `fringe'.)
17630 @smallexample
17631 =>@point{}(if (= number 1)
17632 @end smallexample
17634 @noindent
17635 @iftex
17636 In the example, the location of point is displayed with a star,
17637 @samp{@point{}} (in Info, it is displayed as @samp{-!-}).
17638 @end iftex
17639 @ifnottex
17640 In the example, the location of point is displayed as @samp{@point{}}
17641 (in a printed book, it is displayed with a five pointed star).
17642 @end ifnottex
17644 If you now press @key{SPC}, point will move to the next expression to
17645 be executed; the line will look like this:
17647 @smallexample
17648 =>(if @point{}(= number 1)
17649 @end smallexample
17651 @noindent
17652 As you continue to press @key{SPC}, point will move from expression to
17653 expression.  At the same time, whenever an expression returns a value,
17654 that value will be displayed in the echo area.  For example, after you
17655 move point past @code{number}, you will see the following:
17657 @smallexample
17658 Result: 3 = C-c
17659 @end smallexample
17661 @noindent
17662 This means the value of @code{number} is 3, which is @sc{ascii}
17663 `control-c' (the third letter of the alphabet).
17665 You can continue moving through the code until you reach the line with
17666 the error.  Before evaluation, that line looks like this:
17668 @smallexample
17669 =>        @point{}(1= number)))))               ; @r{Error here.}
17670 @end smallexample
17672 @need 1250
17673 @noindent
17674 When you press @key{SPC} once again, you will produce an error message
17675 that says:
17677 @smallexample
17678 Symbol's function definition is void:@: 1=
17679 @end smallexample
17681 @noindent
17682 This is the bug.
17684 Press @kbd{q} to quit Edebug.
17686 To remove instrumentation from a function definition, simply
17687 re-evaluate it with a command that does not instrument it.
17688 For example, you could place your cursor after the definition's
17689 closing parenthesis and type @kbd{C-x C-e}.
17691 Edebug does a great deal more than walk with you through a function.
17692 You can set it so it races through on its own, stopping only at an
17693 error or at specified stopping points; you can cause it to display the
17694 changing values of various expressions; you can find out how many
17695 times a function is called, and more.
17697 Edebug is described in @ref{edebug, , Edebug, elisp, The GNU Emacs
17698 Lisp Reference Manual}.
17700 @need 1500
17701 @node Debugging Exercises,  , edebug, Debugging
17702 @section Debugging Exercises
17704 @itemize @bullet
17705 @item
17706 Install the @code{count-words-region} function and then cause it to
17707 enter the built-in debugger when you call it.  Run the command on a
17708 region containing two words.  You will need to press @kbd{d} a
17709 remarkable number of times.  On your system, is a `hook' called after
17710 the command finishes?  (For information on hooks, see @ref{Command
17711 Overview, , Command Loop Overview, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference
17712 Manual}.)
17714 @item
17715 Copy @code{count-words-region} into the @file{*scratch*} buffer,
17716 instrument the function for Edebug, and walk through its execution.
17717 The function does not need to have a bug, although you can introduce
17718 one if you wish.  If the function lacks a bug, the walk-through
17719 completes without problems.
17721 @item
17722 While running Edebug, type @kbd{?} to see a list of all the Edebug commands.
17723 (The @code{global-edebug-prefix} is usually @kbd{C-x X}, i.e.@:
17724 @kbd{@key{CTL}-x} followed by an upper case @kbd{X}; use this prefix
17725 for commands made outside of the Edebug debugging buffer.)
17727 @item
17728 In the Edebug debugging buffer, use the @kbd{p}
17729 (@code{edebug-bounce-point}) command to see where in the region the
17730 @code{count-words-region} is working.
17732 @item
17733 Move point to some spot further down function and then type the
17734 @kbd{h} (@code{edebug-goto-here}) command to jump to that location.
17736 @item
17737 Use the @kbd{t} (@code{edebug-trace-mode}) command to cause Edebug to
17738 walk through the function on its own; use an upper case @kbd{T} for
17739 @code{edebug-Trace-fast-mode}.
17741 @item
17742 Set a breakpoint, then run Edebug in Trace mode until it reaches the
17743 stopping point.
17744 @end itemize
17746 @node Conclusion, the-the, Debugging, Top
17747 @chapter Conclusion
17749 We have now reached the end of this Introduction.  You have now
17750 learned enough about programming in Emacs Lisp to set values, to write
17751 simple @file{.emacs} files for yourself and your friends, and write
17752 simple customizations and extensions to Emacs.
17754 This is a place to stop.  Or, if you wish, you can now go onward, and
17755 teach yourself.
17757 You have learned some of the basic nuts and bolts of programming.  But
17758 only some.  There are a great many more brackets and hinges that are
17759 easy to use that we have not touched.
17761 A path you can follow right now lies among the sources to GNU Emacs
17762 and in
17763 @ifnotinfo
17764 @cite{The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.
17765 @end ifnotinfo
17766 @ifinfo
17767 @ref{Top, , The GNU Emacs Lisp Reference Manual, elisp, The GNU
17768 Emacs Lisp Reference Manual}.
17769 @end ifinfo
17771 The Emacs Lisp sources are an adventure.  When you read the sources and
17772 come across a function or expression that is unfamiliar, you need to
17773 figure out or find out what it does.
17775 Go to the Reference Manual.  It is a thorough, complete, and fairly
17776 easy-to-read description of Emacs Lisp.  It is written not only for
17777 experts, but for people who know what you know.  (The @cite{Reference
17778 Manual} comes with the standard GNU Emacs distribution.  Like this
17779 introduction, it comes as a Texinfo source file, so you can read it
17780 on-line and as a typeset, printed book.)
17782 Go to the other on-line help that is part of GNU Emacs: the on-line
17783 documentation for all functions, and @code{find-tags}, the program
17784 that takes you to sources.
17786 Here is an example of how I explore the sources.  Because of its name,
17787 @file{simple.el} is the file I looked at first, a long time ago.  As
17788 it happens some of the functions in @file{simple.el} are complicated,
17789 or at least look complicated at first sight.  The @code{open-line}
17790 function, for example, looks complicated.
17792 You may want to walk through this function slowly, as we did with the
17793 @code{forward-sentence} function.
17794 @ifnottex
17795 (@xref{forward-sentence}.)
17796 @end ifnottex
17797 @iftex
17798 (@xref{forward-sentence, , @code{forward-sentence}}.)
17799 @end iftex
17800 Or you may want to skip that function and look at another, such as
17801 @code{split-line}.  You don't need to read all the functions.
17802 According to @code{count-words-in-defun}, the @code{split-line}
17803 function contains 27 words and symbols.
17805 Even though it is short, @code{split-line} contains four expressions
17806 we have not studied: @code{skip-chars-forward}, @code{indent-to},
17807 @code{current-column} and @samp{?\n}.
17809 Consider the @code{skip-chars-forward} function.  (It is part of the
17810 function definition for @code{back-to-indentation}, which is shown in
17811 @ref{Review, , Review}.)
17813 In GNU Emacs, you can find out more about @code{skip-chars-forward} by
17814 typing @kbd{C-h f} (@code{describe-function}) and the name of the
17815 function.  This gives you the function documentation.
17817 You may be able to guess what is done by a well named function such as
17818 @code{indent-to}; or you can look it up, too.  Incidentally, the
17819 @code{describe-function} function itself is in @file{help.el}; it is
17820 one of those long, but decipherable functions.  You can look up
17821 @code{describe-function} using the @kbd{C-h f} command!
17823 In this instance, since the code is Lisp, the @file{*Help*} buffer
17824 contains the name of the library containing the function's source.
17825 You can put point over the name of the library and press the RET key,
17826 which in this situation is bound to @code{help-follow}, and be taken
17827 directly to the source, in the same way as @kbd{M-.}
17828 (@code{find-tag}).
17830 The definition for @code{describe-function} illustrates how to
17831 customize the @code{interactive} expression without using the standard
17832 character codes; and it shows how to create a temporary buffer.
17834 (The @code{indent-to} function is written in C rather than Emacs Lisp;
17835 it is a `built-in' function.  @code{help-follow} only provides you
17836 with the documentation of a built-in function; it does not take you to
17837 the source.  But @code{find-tag} will take you to the source, if
17838 properly set up.)
17840 You can look at a function's source using @code{find-tag}, which is
17841 bound to @kbd{M-.}  Finally, you can find out what the Reference
17842 Manual has to say by visiting the manual in Info, and typing @kbd{i}
17843 (@code{Info-index}) and the name of the function, or by looking up
17844 @code{skip-chars-forward} in the index to a printed copy of the
17845 manual.
17847 Similarly, you can find out what is meant by @samp{?\n}.  You can try
17848 using @code{Info-index} with @samp{?\n}.  It turns out that this
17849 action won't help; but don't give up.  If you search the index for
17850 @samp{\n} without the @samp{?}, you will be taken directly to the
17851 relevant section of the manual.  (@xref{Character Type, , Character
17852 Type, elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.  @samp{?\n} stands
17853 for the newline character.)
17855 Other interesting source files include @file{paragraphs.el},
17856 @file{loaddefs.el}, and @file{loadup.el}.  The @file{paragraphs.el}
17857 file includes short, easily understood functions as well as longer
17858 ones.  The @file{loaddefs.el} file contains the many standard
17859 autoloads and many keymaps.  I have never looked at it all; only at
17860 parts.  @file{loadup.el} is the file that loads the standard parts of
17861 Emacs; it tells you a great deal about how Emacs is built.
17862 (@xref{Building Emacs, , Building Emacs, elisp, The GNU Emacs Lisp
17863 Reference Manual}, for more about building.)
17865 As I said, you have learned some nuts and bolts; however, and very
17866 importantly, we have hardly touched major aspects of programming; I
17867 have said nothing about how to sort information, except to use the
17868 predefined @code{sort} function; I have said nothing about how to store
17869 information, except to use variables and lists; I have said nothing
17870 about how to write programs that write programs.  These are topics for
17871 another, and different kind of book, a different kind of learning.
17873 What you have done is learn enough for much practical work with GNU
17874 Emacs.  What you have done is get started.  This is the end of a
17875 beginning.
17877 @c ================ Appendix ================
17879 @node the-the, Kill Ring, Conclusion, Top
17880 @appendix The @code{the-the} Function
17881 @findex the-the
17882 @cindex Duplicated words function
17883 @cindex Words, duplicated
17885 Sometimes when you you write text, you duplicate words---as with ``you
17886 you'' near the beginning of this sentence.  I find that most
17887 frequently, I duplicate ``the'; hence, I call the function for
17888 detecting duplicated words, @code{the-the}.
17890 @need 1250
17891 As a first step, you could use the following regular expression to
17892 search for duplicates:
17894 @smallexample
17895 \\(\\w+[ \t\n]+\\)\\1
17896 @end smallexample
17898 @noindent
17899 This regexp matches one or more word-constituent characters followed
17900 by one or more spaces, tabs, or newlines.  However, it does not detect
17901 duplicated words on different lines, since the ending of the first
17902 word, the end of the line, is different from the ending of the second
17903 word, a space.  (For more information about regular expressions, see
17904 @ref{Regexp Search, , Regular Expression Searches}, as well as
17905 @ref{Regexps, , Syntax of Regular Expressions, emacs, The GNU Emacs
17906 Manual}, and @ref{Regular Expressions, , Regular Expressions, elisp,
17907 The GNU Emacs Lisp Reference Manual}.)
17909 You might try searching just for duplicated word-constituent
17910 characters but that does not work since the pattern detects doubles
17911 such as the two occurrences of `th' in `with the'.
17913 Another possible regexp searches for word-constituent characters
17914 followed by non-word-constituent characters, reduplicated.  Here,
17915 @w{@samp{\\w+}} matches one or more word-constituent characters and
17916 @w{@samp{\\W*}} matches zero or more non-word-constituent characters.
17918 @smallexample
17919 \\(\\(\\w+\\)\\W*\\)\\1
17920 @end smallexample
17922 @noindent
17923 Again, not useful.
17925 Here is the pattern that I use.  It is not perfect, but good enough.
17926 @w{@samp{\\b}} matches the empty string, provided it is at the beginning
17927 or end of a word; @w{@samp{[^@@ \n\t]+}} matches one or more occurrences of
17928 any characters that are @emph{not} an @@-sign, space, newline, or tab.
17930 @smallexample
17931 \\b\\([^@@ \n\t]+\\)[ \n\t]+\\1\\b
17932 @end smallexample
17934 One can write more complicated expressions, but I found that this
17935 expression is good enough, so I use it.
17937 Here is the @code{the-the} function, as I include it in my
17938 @file{.emacs} file, along with a handy global key binding:
17940 @smallexample
17941 @group
17942 (defun the-the ()
17943   "Search forward for for a duplicated word."
17944   (interactive)
17945   (message "Searching for for duplicated words ...")
17946   (push-mark)
17947 @end group
17948 @group
17949   ;; This regexp is not perfect
17950   ;; but is fairly good over all:
17951   (if (re-search-forward
17952        "\\b\\([^@@ \n\t]+\\)[ \n\t]+\\1\\b" nil 'move)
17953       (message "Found duplicated word.")
17954     (message "End of buffer")))
17955 @end group
17957 @group
17958 ;; Bind `the-the' to  C-c \
17959 (global-set-key "\C-c\\" 'the-the)
17960 @end group
17961 @end smallexample
17963 @sp 1
17964 Here is test text:
17966 @smallexample
17967 @group
17968 one two two three four five
17969 five six seven
17970 @end group
17971 @end smallexample
17973 You can substitute the other regular expressions shown above in the
17974 function definition and try each of them on this list.
17976 @node Kill Ring, Full Graph, the-the, Top
17977 @appendix Handling the Kill Ring
17978 @cindex Kill ring handling
17979 @cindex Handling the kill ring
17980 @cindex Ring, making a list like a
17982 The kill ring is a list that is transformed into a ring by the
17983 workings of the @code{rotate-yank-pointer} function.  The @code{yank}
17984 and @code{yank-pop} commands use the @code{rotate-yank-pointer}
17985 function.  This appendix describes the @code{rotate-yank-pointer}
17986 function as well as both the @code{yank} and the @code{yank-pop}
17987 commands.
17989 @menu
17990 * rotate-yank-pointer::         Move a pointer along a list and around.
17991 * yank::                        Paste a copy of a clipped element.
17992 * yank-pop::                    Insert first element pointed to.
17993 @end menu
17995 @node rotate-yank-pointer, yank, Kill Ring, Kill Ring
17996 @comment  node-name,  next,  previous,  up
17997 @appendixsec The @code{rotate-yank-pointer} Function
17998 @findex rotate-yank-pointer
18000 The @code{rotate-yank-pointer} function changes the element in the kill
18001 ring to which @code{kill-ring-yank-pointer} points.  For example, it can
18002 change  @code{kill-ring-yank-pointer} from pointing to the second
18003 element to point to the third element.
18005 @need 800
18006 Here is the code for @code{rotate-yank-pointer}:
18008 @smallexample
18009 @group
18010 (defun rotate-yank-pointer (arg)
18011   "Rotate the yanking point in the kill ring."
18012   (interactive "p")
18013   (let ((length (length kill-ring)))
18014 @end group
18015 @group
18016     (if (zerop length)
18017         ;; @r{then-part}
18018         (error "Kill ring is empty")
18019 @end group
18020 @group
18021       ;; @r{else-part}
18022       (setq kill-ring-yank-pointer
18023             (nthcdr (% (+ arg
18024                           (- length
18025                              (length
18026                               kill-ring-yank-pointer)))
18027                        length)
18028                     kill-ring)))))
18029 @end group
18030 @end smallexample
18032 @menu
18033 * Understanding rotate-yk-ptr::
18034 * rotate-yk-ptr body::          The body of @code{rotate-yank-pointer}.
18035 @end menu
18037 @node Understanding rotate-yk-ptr, rotate-yk-ptr body, rotate-yank-pointer, rotate-yank-pointer
18038 @ifnottex
18039 @unnumberedsubsec @code{rotate-yank-pointer} in Outline
18040 @end ifnottex
18042 The @code{rotate-yank-pointer} function looks complex, but as usual,
18043 it can be understood by taking it apart piece by piece.  First look at
18044 it in skeletal form:
18046 @smallexample
18047 @group
18048 (defun rotate-yank-pointer (arg)
18049   "Rotate the yanking point in the kill ring."
18050   (interactive "p")
18051   (let @var{varlist}
18052     @var{body}@dots{})
18053 @end group
18054 @end smallexample
18056 This function takes one argument, called @code{arg}.  It has a brief
18057 documentation string; and it is interactive with a small @samp{p}, which
18058 means that the argument must be a processed prefix passed to the
18059 function as a number.
18061 The body of the function definition is a @code{let} expression, which
18062 itself has a body as well as a @var{varlist}.
18064 The @code{let} expression declares a variable that will be only usable
18065 within the bounds of this function.  This variable is called
18066 @code{length} and is bound to a value that is equal to the number of
18067 items in the kill ring.  This is done by using the function called
18068 @code{length}.  (Note that this function has the same name as the
18069 variable called @code{length}; but one use of the word is to name the
18070 function and the other is to name the variable.  The two are quite
18071 distinct.  Similarly, an English speaker will distinguish between the
18072 meanings of the word @samp{ship} when he says: "I must ship this package
18073 immediately." and "I must get aboard the ship immediately.")
18075 The function @code{length} tells the number of items there are in a list,
18076 so @code{(length kill-ring)} returns the number of items there are in the
18077 kill ring.
18079 @node rotate-yk-ptr body,  , Understanding rotate-yk-ptr, rotate-yank-pointer
18080 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18081 @appendixsubsec The Body of @code{rotate-yank-pointer}
18083 The body of @code{rotate-yank-pointer} is a @code{let} expression and
18084 the body of the @code{let} expression is an @code{if} expression.
18086 The purpose of the @code{if} expression is to find out whether there is
18087 anything in the kill ring.  If the kill ring is empty, the @code{error}
18088 function stops evaluation of the function and prints a message in the
18089 echo area.  On the other hand, if the kill ring has something in it, the
18090 work of the function is done.
18092 Here is the if-part and then-part of the @code{if} expression:
18094 @findex zerop
18095 @findex error
18096 @smallexample
18097 @group
18098 (if (zerop length)                      ; @r{if-part}
18099     (error "Kill ring is empty")        ; @r{then-part}
18100   @dots{}
18101 @end group
18102 @end smallexample
18104 @noindent
18105 If there is not anything in the kill ring, its length must be zero and
18106 an error message sent to the user: @samp{Kill ring is empty}.  The
18107 @code{if} expression uses the function @code{zerop} which returns true
18108 if the value it is testing is zero.  When @code{zerop} tests true, the
18109 then-part of the @code{if} is evaluated.  The then-part is a list
18110 starting with the function @code{error}, which is a function that is
18111 similar to the @code{message} function (@pxref{message}), in that it
18112 prints a one-line message in the echo area.  However, in addition to
18113 printing a message, @code{error} also stops evaluation of the function
18114 within which it is embedded.  This means that the rest of the function
18115 will not be evaluated if the length of the kill ring is zero.
18117 @menu
18118 * Digression concerning error::  How to mislead humans, but not computers.
18119 * rotate-yk-ptr else-part::     The else-part of the @code{if} expression.
18120 * Remainder Function::          The remainder, @code{%}, function.
18121 * rotate-yk-ptr remainder::     Using @code{%} in @code{rotate-yank-pointer}.
18122 * kill-rng-yk-ptr last elt::    Pointing to the last element.
18123 @end menu
18125 @node Digression concerning error, rotate-yk-ptr else-part, rotate-yk-ptr body, rotate-yk-ptr body
18126 @ifnottex
18127 @unnumberedsubsubsec Digression about the word `error'
18128 @end ifnottex
18130 (In my opinion, it is slightly misleading, at least to humans, to use
18131 the term `error' as the name of the @code{error} function.  A better
18132 term would be `cancel'.  Strictly speaking, of course, you cannot
18133 point to, much less rotate a pointer to a list that has no length, so
18134 from the point of view of the computer, the word `error' is correct.
18135 But a human expects to attempt this sort of thing, if only to find out
18136 whether the kill ring is full or empty.  This is an act of
18137 exploration.
18139 (From the human point of view, the act of exploration and discovery is
18140 not necessarily an error, and therefore should not be labelled as one,
18141 even in the bowels of a computer.  As it is, the code in Emacs implies
18142 that a human who is acting virtuously, by exploring his or her
18143 environment, is making an error.  This is bad.  Even though the computer
18144 takes the same steps as it does when there is an `error', a term such as
18145 `cancel' would have a clearer connotation.)
18147 @node rotate-yk-ptr else-part, Remainder Function, Digression concerning error, rotate-yk-ptr body
18148 @unnumberedsubsubsec The else-part of the @code{if} expression
18150 The else-part of the @code{if} expression is dedicated to setting the
18151 value of @code{kill-ring-yank-pointer} when the kill ring has something
18152 in it.  The code looks like this:
18154 @smallexample
18155 @group
18156 (setq kill-ring-yank-pointer
18157       (nthcdr (% (+ arg
18158                     (- length
18159                        (length kill-ring-yank-pointer)))
18160                  length)
18161               kill-ring)))))
18162 @end group
18163 @end smallexample
18165 This needs some examination.  Clearly, @code{kill-ring-yank-pointer}
18166 is being set to be equal to some @sc{cdr} of the kill ring, using the
18167 @code{nthcdr} function that is described in an earlier section.
18168 (@xref{copy-region-as-kill}.)  But exactly how does it do this?
18170 Before looking at the details of the code let's first consider the
18171 purpose of the @code{rotate-yank-pointer} function.
18173 The @code{rotate-yank-pointer} function changes what
18174 @code{kill-ring-yank-pointer} points to.  If
18175 @code{kill-ring-yank-pointer} starts by pointing to the first element
18176 of a list, a call to @code{rotate-yank-pointer} causes it to point to
18177 the second element; and if @code{kill-ring-yank-pointer} points to the
18178 second element, a call to @code{rotate-yank-pointer} causes it to
18179 point to the third element.  (And if @code{rotate-yank-pointer} is
18180 given an argument greater than 1, it jumps the pointer that many
18181 elements.)
18183 The @code{rotate-yank-pointer} function uses @code{setq} to reset what
18184 the @code{kill-ring-yank-pointer} points to.  If
18185 @code{kill-ring-yank-pointer} points to the first element of the kill
18186 ring, then, in the simplest case, the @code{rotate-yank-pointer}
18187 function must cause it to point to the second element.  Put another
18188 way, @code{kill-ring-yank-pointer} must be reset to have a value equal
18189 to the @sc{cdr} of the kill ring.
18191 @need 1250
18192 That is, under these circumstances,
18194 @smallexample
18195 @group
18196 (setq kill-ring-yank-pointer
18197    ("some text" "a different piece of text" "yet more text"))
18199 (setq kill-ring
18200    ("some text" "a different piece of text" "yet more text"))
18201 @end group
18202 @end smallexample
18204 @need 800
18205 @noindent
18206 the code should do this:
18208 @smallexample
18209 (setq kill-ring-yank-pointer (cdr kill-ring))
18210 @end smallexample
18212 @need 1000
18213 @noindent
18214 As a result, the @code{kill-ring-yank-pointer} will look like this:
18216 @smallexample
18217 @group
18218 kill-ring-yank-pointer
18219      @result{} ("a different piece of text" "yet more text"))
18220 @end group
18221 @end smallexample
18223 The actual @code{setq} expression uses the @code{nthcdr} function to do
18224 the job.
18226 As we have seen before (@pxref{nthcdr}), the @code{nthcdr} function
18227 works by repeatedly taking the @sc{cdr} of a list---it takes the
18228 @sc{cdr} of the @sc{cdr} of the @sc{cdr} @dots{}
18230 @need 800
18231 The two following expressions produce the same result:
18233 @smallexample
18234 @group
18235 (setq kill-ring-yank-pointer (cdr kill-ring))
18237 (setq kill-ring-yank-pointer (nthcdr 1 kill-ring))
18238 @end group
18239 @end smallexample
18241 In the @code{rotate-yank-pointer} function, however, the first
18242 argument to @code{nthcdr} is a rather complex looking expression with
18243 lots of arithmetic inside of it:
18245 @smallexample
18246 @group
18247 (% (+ arg
18248       (- length
18249          (length kill-ring-yank-pointer)))
18250    length)
18251 @end group
18252 @end smallexample
18254 As usual, we need to look at the most deeply embedded expression first
18255 and then work our way towards the light.
18257 The most deeply embedded expression is @code{(length
18258 kill-ring-yank-pointer)}.  This finds the length of the current value of
18259 the @code{kill-ring-yank-pointer}.  (Remember that the
18260 @code{kill-ring-yank-pointer} is the name of a variable whose value is a
18261 list.)
18263 @need 800
18264 The measurement of the length is inside the expression:
18266 @smallexample
18267 (- length (length kill-ring-yank-pointer))
18268 @end smallexample
18270 @noindent
18271 In this expression, the first @code{length} is the variable that was
18272 assigned the length of the kill ring in the @code{let} statement at the
18273 beginning of the function.  (One might think this function would be
18274 clearer if the variable @code{length} were named
18275 @code{length-of-kill-ring} instead; but if you look at the text of the
18276 whole function, you will see that it is so short that naming this
18277 variable @code{length} is not a bother, unless you are pulling the
18278 function apart into very tiny pieces as we are doing here.)
18280 So the line @code{(- length (length kill-ring-yank-pointer))} tells the
18281 difference between the length of the kill ring and the length of the list
18282 whose name is @code{kill-ring-yank-pointer}.
18284 To see how all this fits into the @code{rotate-yank-pointer}
18285 function, let's begin by analyzing the case where
18286 @code{kill-ring-yank-pointer} points to the first element of the kill
18287 ring, just as @code{kill-ring} does, and see what happens when
18288 @code{rotate-yank-pointer} is called with an argument of 1.
18290 The variable @code{length} and the value of the expression
18291 @code{(length kill-ring-yank-pointer)} will be the same since the
18292 variable @code{length} is the length of the kill ring and the
18293 @code{kill-ring-yank-pointer} is pointing to the whole kill ring.
18294 Consequently, the value of
18296 @smallexample
18297 (- length (length kill-ring-yank-pointer))
18298 @end smallexample
18300 @noindent
18301 will be zero.  Since the value of @code{arg} will be 1, this will mean
18302 that the value of the whole expression
18304 @smallexample
18305 (+ arg (- length (length kill-ring-yank-pointer)))
18306 @end smallexample
18308 @noindent
18309 will be 1.
18311 Consequently, the argument to @code{nthcdr} will be found as the result of
18312 the expression
18314 @smallexample
18315 (% 1 length)
18316 @end smallexample
18318 @node Remainder Function, rotate-yk-ptr remainder, rotate-yk-ptr else-part, rotate-yk-ptr body
18319 @unnumberedsubsubsec The @code{%} remainder function
18321 To understand @code{(% 1 length)}, we need to understand @code{%}.
18322 According to its documentation (which I just found by typing @kbd{C-h
18323 f @kbd{%} @key{RET}}), the @code{%} function returns the remainder of
18324 its first argument divided by its second argument.  For example, the
18325 remainder of 5 divided by 2 is 1.  (2 goes into 5 twice with a
18326 remainder of 1.)
18328 What surprises people who don't often do arithmetic is that a smaller
18329 number can be divided by a larger number and have a remainder.  In the
18330 example we just used, 5 was divided by 2.  We can reverse that and ask,
18331 what is the result of dividing 2 by 5?  If you can use fractions, the
18332 answer is obviously 2/5 or .4; but if, as here, you can only use whole
18333 numbers, the result has to be something different.  Clearly, 5 can go into
18334 2 zero times, but what of the remainder?  To see what the answer is,
18335 consider a case that has to be familiar from childhood:
18337 @itemize @bullet
18338 @item
18339 5 divided by 5 is 1 with a remainder of 0;
18341 @item
18342 6 divided by 5 is 1 with a remainder of 1;
18344 @item
18345 7 divided by 5 is 1 with a remainder of 2.
18347 @item
18348 Similarly, 10 divided by 5 is 2 with a remainder of 0;
18350 @item
18351 11 divided by 5 is 2 with a remainder of 1;
18353 @item
18354 12 divided by 5 is 1 with a remainder of 2.
18355 @end itemize
18357 @need 1250
18358 @noindent
18359 By considering the cases as parallel, we can see that
18361 @itemize @bullet
18362 @item
18363 zero divided by 5 must be zero with a remainder of zero;
18365 @item
18366 1 divided by 5 must be zero with a remainder of 1;
18368 @item
18369 2 divided by 5 must be zero with a remainder of 2;
18370 @end itemize
18372 @noindent
18373 and so on.
18375 @need 1250
18376 So, in this code, if the value of @code{length} is 5, then the result of
18377 evaluating
18379 @smallexample
18380 (% 1 5)
18381 @end smallexample
18383 @noindent
18384 is 1.  (I just checked this by placing the cursor after the expression
18385 and typing @kbd{C-x C-e}.  Indeed, 1 is printed in the echo area.)
18387 @node rotate-yk-ptr remainder, kill-rng-yk-ptr last elt, Remainder Function, rotate-yk-ptr body
18388 @unnumberedsubsubsec Using @code{%} in @code{rotate-yank-pointer}
18390 When the @code{kill-ring-yank-pointer} points to the
18391 beginning of the kill ring, and the argument passed to
18392 @code{rotate-yank-pointer} is 1, the @code{%} expression returns 1:
18394 @smallexample
18395 @group
18396 (- length (length kill-ring-yank-pointer))
18397      @result{} 0
18398 @end group
18399 @end smallexample
18401 @need 1250
18402 @noindent
18403 therefore,
18405 @smallexample
18406 @group
18407 (+ arg (- length (length kill-ring-yank-pointer)))
18408      @result{} 1
18409 @end group
18410 @end smallexample
18412 @need 1250
18413 @noindent
18414 and consequently:
18416 @smallexample
18417 @group
18418 (% (+ arg (- length (length kill-ring-yank-pointer)))
18419    length)
18420      @result{} 1
18421 @end group
18422 @end smallexample
18424 @noindent
18425 regardless of the value of @code{length}.
18427 @need 1250
18428 @noindent
18429 As a result of this, the @code{setq kill-ring-yank-pointer} expression
18430 simplifies to:
18432 @smallexample
18433 (setq kill-ring-yank-pointer (nthcdr 1 kill-ring))
18434 @end smallexample
18436 @noindent
18437 What it does is now easy to understand.  Instead of pointing as it did
18438 to the first element of the kill ring, the
18439 @code{kill-ring-yank-pointer} is set to point to the second element.
18441 Clearly, if the argument passed to @code{rotate-yank-pointer} is two, then
18442 the @code{kill-ring-yank-pointer} is set to @code{(nthcdr 2 kill-ring)};
18443 and so on for different values of the argument.
18445 Similarly, if the @code{kill-ring-yank-pointer} starts out pointing to
18446 the second element of the kill ring, its length is shorter than the
18447 length of the kill ring by 1, so the computation of the remainder is
18448 based on the expression @code{(% (+ arg 1) length)}.  This means that
18449 the @code{kill-ring-yank-pointer} is moved from the second element of
18450 the kill ring to the third element if the argument passed to
18451 @code{rotate-yank-pointer} is 1.
18453 @node kill-rng-yk-ptr last elt,  , rotate-yk-ptr remainder, rotate-yk-ptr body
18454 @unnumberedsubsubsec Pointing to the last element
18456 The final question is, what happens if the @code{kill-ring-yank-pointer}
18457 is set to the @emph{last} element of the kill ring?  Will a call to
18458 @code{rotate-yank-pointer} mean that nothing more can be taken from the
18459 kill ring?  The answer is no.  What happens is different and useful.
18460 The @code{kill-ring-yank-pointer} is set to point to the beginning of
18461 the kill ring instead.
18463 Let's see how this works by looking at the code, assuming the length of the
18464 kill ring is 5 and the argument passed to @code{rotate-yank-pointer} is 1.
18465 When the @code{kill-ring-yank-pointer} points to the last element of
18466 the kill ring, its length is 1.  The code looks like this:
18468 @smallexample
18469 (% (+ arg (- length (length kill-ring-yank-pointer))) length)
18470 @end smallexample
18472 @need 1250
18473 When the variables are replaced by their numeric values, the expression
18474 looks like this:
18476 @smallexample
18477 (% (+ 1 (- 5 1)) 5)
18478 @end smallexample
18480 @noindent
18481 This expression can be evaluated by looking at the most embedded inner
18482 expression first and working outwards:  The value of @code{(- 5 1)} is 4;
18483 the sum of @code{(+ 1 4)} is 5; and the remainder of dividing 5 by 5 is
18484 zero.  So what @code{rotate-yank-pointer} will do is
18486 @smallexample
18487 (setq kill-ring-yank-pointer (nthcdr 0 kill-ring))
18488 @end smallexample
18490 @noindent
18491 which will set the @code{kill-ring-yank-pointer} to point to the beginning
18492 of the kill ring.
18494 So what happens with successive calls to @code{rotate-yank-pointer} is that
18495 it moves the @code{kill-ring-yank-pointer} from element to element in the
18496 kill ring until it reaches the end; then it jumps back to the beginning.
18497 And this is why the kill ring is called a ring, since by jumping back to
18498 the beginning, it is as if the list has no end!  (And what is a ring, but
18499 an entity with no end?)
18501 @node yank, yank-pop, rotate-yank-pointer, Kill Ring
18502 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18503 @appendixsec @code{yank}
18504 @findex yank
18506 After learning about @code{rotate-yank-pointer}, the code for the
18507 @code{yank} function is almost easy.  It has only one tricky part, which is
18508 the computation of the argument to be passed to @code{rotate-yank-pointer}.
18510 @need 1250
18511 The code looks like this:
18513 @smallexample
18514 @group
18515 (defun yank (&optional arg)
18516   "Reinsert the last stretch of killed text.
18517 More precisely, reinsert the stretch of killed text most
18518 recently killed OR yanked.
18519 With just C-U as argument, same but put point in front
18520 (and mark at end).  With argument n, reinsert the nth
18521 most recently killed stretch of killed text.
18522 See also the command \\[yank-pop]."
18523 @end group
18524 @group
18526   (interactive "*P")
18527   (rotate-yank-pointer (if (listp arg) 0
18528                          (if (eq arg '-) -1
18529                            (1- arg))))
18530   (push-mark (point))
18531   (insert (car kill-ring-yank-pointer))
18532   (if (consp arg)
18533       (exchange-point-and-mark)))
18534 @end group
18535 @end smallexample
18537 Glancing over this code, we can understand the last few lines readily
18538 enough.  The mark is pushed, that is, remembered; then the first element
18539 (the @sc{car}) of what the @code{kill-ring-yank-pointer} points to is
18540 inserted; and then, if the argument passed the function is a
18541 @code{cons}, point and mark are exchanged so the point is put in the
18542 front of the inserted text rather than at the end.  This option is
18543 explained in the documentation.  The function itself is interactive with
18544 @code{"*P"}.  This means it will not work on a read-only buffer, and that
18545 the unprocessed prefix argument is passed to the function.
18547 @menu
18548 * rotate-yk-ptr arg::           Pass the argument to @code{rotate-yank-pointer}.
18549 * rotate-yk-ptr negative arg::  Pass a negative argument.
18550 @end menu
18552 @node rotate-yk-ptr arg, rotate-yk-ptr negative arg, yank, yank
18553 @unnumberedsubsubsec Passing the argument
18555 The hard part of @code{yank} is understanding the computation that
18556 determines the value of the argument passed to
18557 @code{rotate-yank-pointer}.  Fortunately, it is not so difficult as it
18558 looks at first sight.
18560 What happens is that the result of evaluating one or both of the
18561 @code{if} expressions will be a number and that number will be the
18562 argument passed to @code{rotate-yank-pointer}.
18564 @need 1250
18565 Laid out with comments, the code looks like this:
18567 @smallexample
18568 @group
18569 (if (listp arg)                         ; @r{if-part}
18570     0                                   ; @r{then-part}
18571   (if (eq arg '-)                       ; @r{else-part, inner if}
18572       -1                                ; @r{inner if's then-part}
18573     (1- arg))))                         ; @r{inner if's else-part}
18574 @end group
18575 @end smallexample
18577 @noindent
18578 This code consists of two @code{if} expression, one the else-part of
18579 the other.
18581 The first or outer @code{if} expression tests whether the argument
18582 passed to @code{yank} is a list.  Oddly enough, this will be true if
18583 @code{yank} is called without an argument---because then it will be
18584 passed the value of @code{nil} for the optional argument and an
18585 evaluation of @code{(listp nil)} returns true!  So, if no argument is
18586 passed to @code{yank}, the argument passed to
18587 @code{rotate-yank-pointer} inside of @code{yank} is zero.  This means
18588 the pointer is not moved and the first element to which
18589 @code{kill-ring-yank-pointer} points is inserted, as we expect.
18590 Similarly, if the argument for @code{yank} is @kbd{C-u}, this will be
18591 read as a list, so again, a zero will be passed to
18592 @code{rotate-yank-pointer}.  (@kbd{C-u} produces an unprocessed prefix
18593 argument of @code{(4)}, which is a list of one element.)  At the same
18594 time, later in the function, this argument will be read as a
18595 @code{cons} so point will be put in the front and mark at the end of
18596 the insertion.  (The @code{P} argument to @code{interactive} is
18597 designed to provide these values for the case when an optional
18598 argument is not provided or when it is @kbd{C-u}.)
18600 The then-part of the outer @code{if} expression handles the case when
18601 there is no argument or when it is @kbd{C-u}.  The else-part handles the
18602 other situations.  The else-part is itself another @code{if} expression.
18604 The inner @code{if} expression tests whether the argument is a minus
18605 sign.  (This is done by pressing the @key{META} and @kbd{-} keys at the
18606 same time, or the @key{ESC} key and then the @kbd{-} key).  In this
18607 case, the @code{rotate-yank-pointer} function is passed @kbd{-1} as an
18608 argument.  This moves the @code{kill-ring-yank-pointer} backwards, which
18609 is what is desired.
18611 If the true-or-false-test of the inner @code{if} expression is false
18612 (that is, if the argument is not a minus sign), the else-part of the
18613 expression is evaluated.  This is the expression @code{(1- arg)}.
18614 Because of the two @code{if} expressions, it will only occur when the
18615 argument is a positive number or when it is a negative number (not
18616 just a minus sign on its own).  What @code{(1- arg)} does is decrement
18617 the number and return it.  (The @code{1-} function subtracts one from
18618 its argument.)  This means that if the argument to
18619 @code{rotate-yank-pointer} is 1, it is reduced to zero, which means
18620 the first element to which @code{kill-ring-yank-pointer} points is
18621 yanked back, as you would expect.
18623 @node rotate-yk-ptr negative arg,  , rotate-yk-ptr arg, yank
18624 @unnumberedsubsubsec Passing a negative argument
18626 Finally, the question arises, what happens if either the remainder
18627 function, @code{%}, or the @code{nthcdr} function is passed a negative
18628 argument, as they quite well may?
18630 The answers can be found by a quick test.  When @code{(% -1 5)} is
18631 evaluated, a negative number is returned; and if @code{nthcdr} is
18632 called with a negative number, it returns the same value as if it were
18633 called with a first argument of zero.  This can be seen by evaluating
18634 the following code.
18636 Here the @samp{@result{}} points to the result of evaluating the code
18637 preceding it.  This was done by positioning the cursor after the code
18638 and typing @kbd{C-x C-e} (@code{eval-last-sexp}) in the usual fashion.
18639 You can do this if you are reading this in Info inside of GNU Emacs.
18641 @smallexample
18642 @group
18643 (% -1 5)
18644      @result{} -1
18645 @end group
18647 @group
18648 (setq animals '(cats dogs elephants))
18649      @result{} (cats dogs elephants)
18650 @end group
18652 @group
18653 (nthcdr 1 animals)
18654      @result{} (dogs elephants)
18655 @end group
18657 @group
18658 (nthcdr 0 animals)
18659      @result{} (cats dogs elephants)
18660 @end group
18662 @group
18663 (nthcdr -1 animals)
18664      @result{} (cats dogs elephants)
18665 @end group
18666 @end smallexample
18668 So, if a minus sign or a negative number is passed to @code{yank}, the
18669 @code{kill-ring-yank-point} is rotated backwards until it reaches the
18670 beginning of the list.  Then it stays there.  Unlike the other case,
18671 when it jumps from the end of the list to the beginning of the list,
18672 making a ring, it stops.  This makes sense.  You often want to get back
18673 to the most recently clipped out piece of text, but you don't usually
18674 want to insert text from as many as thirty kill commands ago.  So you
18675 need to work through the ring to get to the end, but won't cycle around
18676 it inadvertently if you are trying to come back to the beginning.
18678 Incidentally, any number passed to @code{yank} with a minus sign
18679 preceding it will be treated as @minus{}1.  This is evidently a
18680 simplification for writing the program.  You don't need to jump back
18681 towards the beginning of the kill ring more than one place at a time
18682 and doing this is easier than writing a function to determine the
18683 magnitude of the number that follows the minus sign.
18685 @node yank-pop,  , yank, Kill Ring
18686 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18687 @appendixsec @code{yank-pop}
18688 @findex yank-pop
18690 After understanding @code{yank}, the @code{yank-pop} function is easy.
18691 Leaving out the documentation to save space, it looks like this:
18693 @smallexample
18694 @group
18695 (defun yank-pop (arg)
18696   (interactive "*p")
18697   (if (not (eq last-command 'yank))
18698       (error "Previous command was not a yank"))
18699 @end group
18700 @group
18701   (setq this-command 'yank)
18702   (let ((before (< (point) (mark))))
18703     (delete-region (point) (mark))
18704     (rotate-yank-pointer arg)
18705 @end group
18706 @group
18707     (set-mark (point))
18708     (insert (car kill-ring-yank-pointer))
18709     (if before (exchange-point-and-mark))))
18710 @end group
18711 @end smallexample
18713 The function is interactive with a small @samp{p} so the prefix
18714 argument is processed and passed to the function.  The command can
18715 only be used after a previous yank; otherwise an error message is
18716 sent.  This check uses the variable @code{last-command} which is
18717 discussed elsewhere.  (@xref{copy-region-as-kill}.)
18719 The @code{let} clause sets the variable @code{before} to true or false
18720 depending whether point is before or after mark and then the region
18721 between point and mark is deleted.  This is the region that was just
18722 inserted by the previous yank and it is this text that will be
18723 replaced.  Next the @code{kill-ring-yank-pointer} is rotated so that
18724 the previously inserted text is not reinserted yet again.  Mark is set
18725 at the beginning of the place the new text will be inserted and then
18726 the first element to which @code{kill-ring-yank-pointer} points is
18727 inserted.  This leaves point after the new text.  If in the previous
18728 yank, point was left before the inserted text, point and mark are now
18729 exchanged so point is again left in front of the newly inserted text.
18730 That is all there is to it!
18732 @node Full Graph, GNU Free Documentation License, Kill Ring, Top
18733 @appendix A Graph with Labelled Axes
18735 Printed axes help you understand a graph.  They convey scale.  In an
18736 earlier chapter (@pxref{Readying a Graph, ,  Readying a Graph}), we
18737 wrote the code to print the body of a graph.  Here we write the code
18738 for printing and labelling vertical and horizontal axes, along with the
18739 body itself.
18741 @menu
18742 * Labelled Example::
18743 * print-graph Varlist::         @code{let} expression in @code{print-graph}.
18744 * print-Y-axis::                Print a label for the vertical axis.
18745 * print-X-axis::                Print a horizontal label.
18746 * Print Whole Graph::           The function to print a complete graph.
18747 @end menu
18749 @node Labelled Example, print-graph Varlist, Full Graph, Full Graph
18750 @ifnottex
18751 @unnumberedsec Labelled Example Graph
18752 @end ifnottex
18754 Since insertions fill a buffer to the right and below point, the new
18755 graph printing function should first print the Y or vertical axis,
18756 then the body of the graph, and finally the X or horizontal axis.
18757 This sequence lays out for us the contents of the function:
18759 @enumerate
18760 @item
18761 Set up code.
18763 @item
18764 Print Y axis.
18766 @item
18767 Print body of graph.
18769 @item
18770 Print X axis.
18771 @end enumerate
18773 @need 800
18774 Here is an example of how a finished graph should look:
18776 @smallexample
18777 @group
18778     10 -
18779                   *
18780                   *  *
18781                   *  **
18782                   *  ***
18783      5 -      *   *******
18784             * *** *******
18785             *************
18786           ***************
18787      1 - ****************
18788          |   |    |    |
18789          1   5   10   15
18790 @end group
18791 @end smallexample
18793 @noindent
18794 In this graph, both the vertical and the horizontal axes are labelled
18795 with numbers.  However, in some graphs, the horizontal axis is time
18796 and would be better labelled with months, like this:
18798 @smallexample
18799 @group
18800      5 -      *
18801             * ** *
18802             *******
18803           ********** **
18804      1 - **************
18805          |    ^      |
18806          Jan  June   Jan
18807 @end group
18808 @end smallexample
18810 Indeed, with a little thought, we can easily come up with a variety of
18811 vertical and horizontal labelling schemes.  Our task could become
18812 complicated.  But complications breed confusion.  Rather than permit
18813 this, it is better choose a simple labelling scheme for our first
18814 effort, and to modify or replace it later.
18816 @need 1200
18817 These considerations suggest the following outline for the
18818 @code{print-graph} function:
18820 @smallexample
18821 @group
18822 (defun print-graph (numbers-list)
18823   "@var{documentation}@dots{}"
18824   (let ((height  @dots{}
18825         @dots{}))
18826 @end group
18827 @group
18828     (print-Y-axis height @dots{} )
18829     (graph-body-print numbers-list)
18830     (print-X-axis @dots{} )))
18831 @end group
18832 @end smallexample
18834 We can work on each part of the @code{print-graph} function definition
18835 in turn.
18837 @node print-graph Varlist, print-Y-axis, Labelled Example, Full Graph
18838 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18839 @appendixsec The @code{print-graph} Varlist
18840 @cindex @code{print-graph} varlist
18842 In writing the @code{print-graph} function, the first task is to write
18843 the varlist in the @code{let} expression.  (We will leave aside for the
18844 moment any thoughts about making the function interactive or about the
18845 contents of its documentation string.)
18847 The varlist should set several values.  Clearly, the top of the label
18848 for the vertical axis must be at least the height of the graph, which
18849 means that we must obtain this information here.  Note that the
18850 @code{print-graph-body} function also requires this information.  There
18851 is no reason to calculate the height of the graph in two different
18852 places, so we should change @code{print-graph-body} from the way we
18853 defined it earlier to take advantage of the calculation.
18855 Similarly, both the function for printing the X axis labels and the
18856 @code{print-graph-body} function need to learn the value of the width of
18857 each symbol.  We can perform the calculation here and change the
18858 definition for @code{print-graph-body} from the way we defined it in the
18859 previous chapter.
18861 The length of the label for the horizontal axis must be at least as long
18862 as the graph.  However, this information is used only in the function
18863 that prints the horizontal axis, so it does not need to be calculated here.
18865 These thoughts lead us directly to the following form for the varlist
18866 in the @code{let} for @code{print-graph}:
18868 @smallexample
18869 @group
18870 (let ((height (apply 'max numbers-list)) ; @r{First version.}
18871       (symbol-width (length graph-blank)))
18872 @end group
18873 @end smallexample
18875 @noindent
18876 As we shall see, this expression is not quite right.
18878 @node print-Y-axis, print-X-axis, print-graph Varlist, Full Graph
18879 @comment  node-name,  next,  previous,  up
18880 @appendixsec The @code{print-Y-axis} Function
18881 @cindex Axis, print vertical
18882 @cindex Y axis printing
18883 @cindex Vertical axis printing
18884 @cindex Print vertical axis
18886 The job of the @code{print-Y-axis} function is to print a label for
18887 the vertical axis that looks like this:
18889 @smallexample
18890 @group
18891     10 -
18896      5 -
18900      1 -
18901 @end group
18902 @end smallexample
18904 @noindent
18905 The function should be passed the height of the graph, and then should
18906 construct and insert the appropriate numbers and marks.
18908 It is easy enough to see in the figure what the Y axis label should
18909 look like; but to say in words, and then to write a function
18910 definition to do the job is another matter.  It is not quite true to
18911 say that we want a number and a tic every five lines: there are only
18912 three lines between the @samp{1} and the @samp{5} (lines 2, 3, and 4),
18913 but four lines between the @samp{5} and the @samp{10} (lines 6, 7, 8,
18914 and 9).  It is better to say that we want a number and a tic mark on
18915 the base line (number 1) and then that we want a number and a tic on
18916 the fifth line from the bottom and on every line that is a multiple of
18917 five.
18919 @menu
18920 * Height of label::             What height for the Y axis?
18921 * Compute a Remainder::         How to compute the remainder of a division.
18922 * Y Axis Element::              Construct a line for the Y axis.
18923 * Y-axis-column::               Generate a list of Y axis labels.
18924 * print-Y-axis Penultimate::    A not quite final version.
18925 @end menu
18927 @node Height of label, Compute a Remainder, print-Y-axis, print-Y-axis
18928 @ifnottex
18929 @unnumberedsubsec What height should the label be?
18930 @end ifnottex
18932 The next issue is what height the label should be?  Suppose the maximum
18933 height of tallest column of the graph is seven.  Should the highest
18934 label on the Y axis be @samp{5 -}, and should the graph stick up above
18935 the label?  Or should the highest label be @samp{7 -}, and mark the peak
18936 of the graph?  Or should the highest label be @code{10 -}, which is a
18937 multiple of five, and be higher than the topmost value of the graph?
18939 The latter form is preferred.  Most graphs are drawn within rectangles
18940 whose sides are an integral number of steps long---5, 10, 15, and so
18941 on for a step distance of five.  But as soon as we decide to use a
18942 step height for the vertical axis, we discover that the simple
18943 expression in the varlist for computing the height is wrong.  The
18944 expression is @code{(apply 'max numbers-list)}.  This returns the
18945 precise height, not the maximum height plus whatever is necessary to
18946 round up to the nearest multiple of five.  A more complex expression
18947 is required.
18949 As usual in cases like this, a complex problem becomes simpler if it is
18950 divided into several smaller problems.
18952 First, consider the case when the highest value of the graph is an
18953 integral multiple of five---when it is 5, 10, 15 ,or some higher
18954 multiple of five.  We can use this value as the Y axis height.
18956 A fairly simply way to determine whether a number is a multiple of
18957 five is to divide it by five and see if the division results in a
18958 remainder.  If there is no remainder, the number is a multiple of
18959 five.  Thus, seven divided by five has a remainder of two, and seven
18960 is not an integral multiple of five.  Put in slightly different
18961 language, more reminiscent of the classroom, five goes into seven
18962 once, with a remainder of two.  However, five goes into ten twice,
18963 with no remainder: ten is an integral multiple of five.
18965 @node Compute a Remainder, Y Axis Element, Height of label, print-Y-axis
18966 @appendixsubsec Side Trip: Compute a Remainder
18968 @findex % @r{(remainder function)}
18969 @cindex Remainder function, @code{%}
18970 In Lisp, the function for computing a remainder is @code{%}.  The
18971 function returns the remainder of its first argument divided by its
18972 second argument.  As it happens, @code{%} is a function in Emacs Lisp
18973 that you cannot discover using @code{apropos}: you find nothing if you
18974 type @kbd{M-x apropos @key{RET} remainder @key{RET}}.  The only way to
18975 learn of the existence of @code{%} is to read about it in a book such
18976 as this or in the Emacs Lisp sources.  The @code{%} function is used
18977 in the code for @code{rotate-yank-pointer}, which is described in an
18978 appendix.  (@xref{rotate-yk-ptr body, , The Body of
18979 @code{rotate-yank-pointer}}.)
18981 You can try the @code{%} function by evaluating the following two
18982 expressions:
18984 @smallexample
18985 @group
18986 (% 7 5)
18988 (% 10 5)
18989 @end group
18990 @end smallexample
18992 @noindent
18993 The first expression returns 2 and the second expression returns 0.
18995 To test whether the returned value is zero or some other number, we
18996 can use the @code{zerop} function.  This function returns @code{t} if
18997 its argument, which must be a number, is zero.
18999 @smallexample
19000 @group
19001 (zerop (% 7 5))
19002      @result{} nil
19004 (zerop (% 10 5))
19005      @result{} t
19006 @end group
19007 @end smallexample
19009 Thus, the following expression will return @code{t} if the height
19010 of the graph is evenly divisible by five:
19012 @smallexample
19013 (zerop (% height 5))
19014 @end smallexample
19016 @noindent
19017 (The value of @code{height}, of course, can be found from @code{(apply
19018 'max numbers-list)}.)
19020 On the other hand, if the value of @code{height} is not a multiple of
19021 five, we want to reset the value to the next higher multiple of five.
19022 This is straightforward arithmetic using functions with which we are
19023 already familiar.  First, we divide the value of @code{height} by five
19024 to determine how many times five goes into the number.  Thus, five
19025 goes into twelve twice.  If we add one to this quotient and multiply by
19026 five, we will obtain the value of the next multiple of five that is
19027 larger than the height.  Five goes into twelve twice.  Add one to two,
19028 and multiply by five; the result is fifteen, which is the next multiple
19029 of five that is higher than twelve.  The Lisp expression for this is:
19031 @smallexample
19032 (* (1+ (/ height 5)) 5)
19033 @end smallexample
19035 @noindent
19036 For example, if you evaluate the following, the result is 15:
19038 @smallexample
19039 (* (1+ (/ 12 5)) 5)
19040 @end smallexample
19042 All through this discussion, we have been using `five' as the value
19043 for spacing labels on the Y axis; but we may want to use some other
19044 value.  For generality, we should replace `five' with a variable to
19045 which we can assign a value.  The best name I can think of for this
19046 variable is @code{Y-axis-label-spacing}.
19048 @need 1250
19049 Using this term, and an @code{if} expression, we produce the
19050 following:
19052 @smallexample
19053 @group
19054 (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19055     height
19056   ;; @r{else}
19057   (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19058      Y-axis-label-spacing))
19059 @end group
19060 @end smallexample
19062 @noindent
19063 This expression returns the value of @code{height} itself if the height
19064 is an even multiple of the value of the @code{Y-axis-label-spacing} or
19065 else it computes and returns a value of @code{height} that is equal to
19066 the next higher multiple of the value of the @code{Y-axis-label-spacing}.
19068 We can now include this expression in the @code{let} expression of the
19069 @code{print-graph} function (after first setting the value of
19070 @code{Y-axis-label-spacing}):
19071 @vindex Y-axis-label-spacing
19073 @smallexample
19074 @group
19075 (defvar Y-axis-label-spacing 5
19076   "Number of lines from one Y axis label to next.")
19077 @end group
19079 @group
19080 @dots{}
19081 (let* ((height (apply 'max numbers-list))
19082        (height-of-top-line
19083         (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19084             height
19085 @end group
19086 @group
19087           ;; @r{else}
19088           (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19089              Y-axis-label-spacing)))
19090        (symbol-width (length graph-blank))))
19091 @dots{}
19092 @end group
19093 @end smallexample
19095 @noindent
19096 (Note use of the  @code{let*} function: the initial value of height is
19097 computed once by the @code{(apply 'max numbers-list)} expression and
19098 then the resulting value of  @code{height} is used to compute its
19099 final value.  @xref{fwd-para let, , The @code{let*} expression}, for
19100 more about @code{let*}.)
19102 @node Y Axis Element, Y-axis-column, Compute a Remainder, print-Y-axis
19103 @appendixsubsec Construct a Y Axis Element
19105 When we print the vertical axis, we want to insert strings such as
19106 @w{@samp{5 -}} and @w{@samp{10 - }} every five lines.
19107 Moreover, we want the numbers and dashes to line up, so shorter
19108 numbers must be padded with leading spaces.  If some of the strings
19109 use two digit numbers, the strings with single digit numbers must
19110 include a leading blank space before the number.
19112 @findex number-to-string
19113 To figure out the length of the number, the @code{length} function is
19114 used.  But the @code{length} function works only with a string, not with
19115 a number.  So the number has to be converted from being a number to
19116 being a string.  This is done with the @code{number-to-string} function.
19117 For example,
19119 @smallexample
19120 @group
19121 (length (number-to-string 35))
19122      @result{} 2
19124 (length (number-to-string 100))
19125      @result{} 3
19126 @end group
19127 @end smallexample
19129 @noindent
19130 (@code{number-to-string} is also called @code{int-to-string}; you will
19131 see this alternative name in various sources.)
19133 In addition, in each label, each number is followed by a string such
19134 as @w{@samp{ - }}, which we will call the @code{Y-axis-tic} marker.
19135 This variable is defined with @code{defvar}:
19137 @vindex Y-axis-tic
19138 @smallexample
19139 @group
19140 (defvar Y-axis-tic " - "
19141    "String that follows number in a Y axis label.")
19142 @end group
19143 @end smallexample
19145 The length of the Y label is the sum of the length of the Y axis tic
19146 mark and the length of the number of the top of the graph.
19148 @smallexample
19149 (length (concat (number-to-string height) Y-axis-tic)))
19150 @end smallexample
19152 This value will be calculated by the @code{print-graph} function in
19153 its varlist as @code{full-Y-label-width} and passed on.  (Note that we
19154 did not think to include this in the varlist when we first proposed it.)
19156 To make a complete vertical axis label, a tic mark is concatenated
19157 with a number; and the two together may be preceded by one or more
19158 spaces depending on how long the number is.  The label consists of
19159 three parts: the (optional) leading spaces, the number, and the tic
19160 mark.  The function is passed the value of the number for the specific
19161 row, and the value of the width of the top line, which is calculated
19162 (just once) by @code{print-graph}.
19164 @smallexample
19165 @group
19166 (defun Y-axis-element (number full-Y-label-width)
19167   "Construct a NUMBERed label element.
19168 A numbered element looks like this `  5 - ',
19169 and is padded as needed so all line up with
19170 the element for the largest number."
19171 @end group
19172 @group
19173   (let* ((leading-spaces
19174          (- full-Y-label-width
19175             (length
19176              (concat (number-to-string number)
19177                      Y-axis-tic)))))
19178 @end group
19179 @group
19180     (concat
19181      (make-string leading-spaces ? )
19182      (number-to-string number)
19183      Y-axis-tic)))
19184 @end group
19185 @end smallexample
19187 The @code{Y-axis-element} function concatenates together the leading
19188 spaces, if any; the number, as a string; and the tic mark.
19190 To figure out how many leading spaces the label will need, the
19191 function subtracts the actual length of the label---the length of the
19192 number plus the length of the tic mark---from the desired label width.
19194 @findex make-string
19195 Blank spaces are inserted using the @code{make-string} function.  This
19196 function takes two arguments: the first tells it how long the string
19197 will be and the second is a symbol for the character to insert, in a
19198 special format.  The format is a question mark followed by a blank
19199 space, like this, @samp{? }.  @xref{Character Type, , Character Type,
19200 elisp, The GNU Emacs Lisp Reference Manual}, for a description of the
19201 syntax for characters.
19203 The @code{number-to-string} function is used in the concatenation
19204 expression, to convert the number to a string that is concatenated
19205 with the leading spaces and the tic mark.
19207 @node Y-axis-column, print-Y-axis Penultimate, Y Axis Element, print-Y-axis
19208 @appendixsubsec Create a Y Axis Column
19210 The preceding functions provide all the tools needed to construct a
19211 function that generates a list of numbered and blank strings to insert
19212 as the label for the vertical axis:
19214 @findex Y-axis-column
19215 @smallexample
19216 @group
19217 (defun Y-axis-column (height width-of-label)
19218   "Construct list of Y axis labels and blank strings.
19219 For HEIGHT of line above base and WIDTH-OF-LABEL."
19220   (let (Y-axis)
19221 @group
19222 @end group
19223     (while (> height 1)
19224       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19225           ;; @r{Insert label.}
19226           (setq Y-axis
19227                 (cons
19228                  (Y-axis-element height width-of-label)
19229                  Y-axis))
19230 @group
19231 @end group
19232         ;; @r{Else, insert blanks.}
19233         (setq Y-axis
19234               (cons
19235                (make-string width-of-label ? )
19236                Y-axis)))
19237       (setq height (1- height)))
19238     ;; @r{Insert base line.}
19239     (setq Y-axis
19240           (cons (Y-axis-element 1 width-of-label) Y-axis))
19241     (nreverse Y-axis)))
19242 @end group
19243 @end smallexample
19245 In this function, we start with the value of @code{height} and
19246 repetitively subtract one from its value.  After each subtraction, we
19247 test to see whether the value is an integral multiple of the
19248 @code{Y-axis-label-spacing}.  If it is, we construct a numbered label
19249 using the @code{Y-axis-element} function; if not, we construct a
19250 blank label using the @code{make-string} function.  The base line
19251 consists of the number one followed by a tic mark.
19253 @node print-Y-axis Penultimate,  , Y-axis-column, print-Y-axis
19254 @appendixsubsec The Not Quite Final Version of @code{print-Y-axis}
19256 The list constructed by the @code{Y-axis-column} function is passed to
19257 the @code{print-Y-axis} function, which inserts the list as a column.
19259 @findex print-Y-axis
19260 @smallexample
19261 @group
19262 (defun print-Y-axis (height full-Y-label-width)
19263   "Insert Y axis using HEIGHT and FULL-Y-LABEL-WIDTH.
19264 Height must be the maximum height of the graph.
19265 Full width is the width of the highest label element."
19266 ;; Value of height and full-Y-label-width
19267 ;; are passed by `print-graph'.
19268 @end group
19269 @group
19270   (let ((start (point)))
19271     (insert-rectangle
19272      (Y-axis-column height full-Y-label-width))
19273     ;; @r{Place point ready for inserting graph.}
19274     (goto-char start)
19275     ;; @r{Move point forward by value of} full-Y-label-width
19276     (forward-char full-Y-label-width)))
19277 @end group
19278 @end smallexample
19280 The @code{print-Y-axis} uses the @code{insert-rectangle} function to
19281 insert the Y axis labels created by the @code{Y-axis-column} function.
19282 In addition, it places point at the correct position for printing the body of
19283 the graph.
19285 You can test @code{print-Y-axis}:
19287 @enumerate
19288 @item
19289 Install
19291 @smallexample
19292 @group
19293 Y-axis-label-spacing
19294 Y-axis-tic
19295 Y-axis-element
19296 Y-axis-column
19297 print-Y-axis
19298 @end group
19299 @end smallexample
19301 @item
19302 Copy the following expression:
19304 @smallexample
19305 (print-Y-axis 12 5)
19306 @end smallexample
19308 @item
19309 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
19310 want the axis labels to start.
19312 @item
19313 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
19315 @item
19316 Yank the @code{graph-body-print} expression into the minibuffer
19317 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
19319 @item
19320 Press @key{RET} to evaluate the expression.
19321 @end enumerate
19323 Emacs will print labels vertically, the top one being
19324 @w{@samp{10 -@w{ }}}.  (The @code{print-graph} function
19325 will pass the value of @code{height-of-top-line}, which
19326 in this case would end up as 15.)
19328 @node print-X-axis, Print Whole Graph, print-Y-axis, Full Graph
19329 @appendixsec The @code{print-X-axis} Function
19330 @cindex Axis, print horizontal
19331 @cindex X axis printing
19332 @cindex Print horizontal axis
19333 @cindex Horizontal axis printing
19335 X axis labels are much like Y axis labels, except that the tics are on a
19336 line above the numbers.  Labels should look like this:
19338 @smallexample
19339 @group
19340     |   |    |    |
19341     1   5   10   15
19342 @end group
19343 @end smallexample
19345 The first tic is under the first column of the graph and is preceded by
19346 several blank spaces.  These spaces provide room in rows above for the Y
19347 axis labels.  The second, third, fourth, and subsequent tics are all
19348 spaced equally, according to the value of @code{X-axis-label-spacing}.
19350 The second row of the X axis consists of numbers, preceded by several
19351 blank spaces and also separated according to the value of the variable
19352 @code{X-axis-label-spacing}.
19354 The value of the variable @code{X-axis-label-spacing} should itself be
19355 measured in units of @code{symbol-width}, since you may want to change
19356 the width of the symbols that you are using to print the body of the
19357 graph without changing the ways the graph is labelled.
19359 @menu
19360 * Similarities differences::    Much like @code{print-Y-axis}, but not exactly.
19361 * X Axis Tic Marks::            Create tic marks for the horizontal axis.
19362 @end menu
19364 @node Similarities differences, X Axis Tic Marks, print-X-axis, print-X-axis
19365 @ifnottex
19366 @unnumberedsubsec Similarities and differences
19367 @end ifnottex
19369 The @code{print-X-axis} function is constructed in more or less the
19370 same fashion as the @code{print-Y-axis} function except that it has
19371 two lines: the line of tic marks and the numbers.  We will write a
19372 separate function to print each line and then combine them within the
19373 @code{print-X-axis} function.
19375 This is a three step process:
19377 @enumerate
19378 @item
19379 Write a function to print the X axis tic marks, @code{print-X-axis-tic-line}.
19381 @item
19382 Write a function to print the X numbers, @code{print-X-axis-numbered-line}.
19384 @item
19385 Write a function to print both lines, the @code{print-X-axis} function,
19386 using @code{print-X-axis-tic-line} and
19387 @code{print-X-axis-numbered-line}.
19388 @end enumerate
19390 @node X Axis Tic Marks,  , Similarities differences, print-X-axis
19391 @appendixsubsec X Axis Tic Marks
19393 The first function should print the X axis tic marks.  We must specify
19394 the tic marks themselves and their spacing:
19396 @smallexample
19397 @group
19398 (defvar X-axis-label-spacing
19399   (if (boundp 'graph-blank)
19400       (* 5 (length graph-blank)) 5)
19401   "Number of units from one X axis label to next.")
19402 @end group
19403 @end smallexample
19405 @noindent
19406 (Note that the value of @code{graph-blank} is set by another
19407 @code{defvar}.  The @code{boundp} predicate checks whether it has
19408 already been set; @code{boundp} returns @code{nil} if it has not.
19409 If @code{graph-blank} were unbound and we did not use this conditional
19410 construction, in GNU Emacs 21, we would enter the debugger and see an
19411 error message saying
19412 @samp{@w{Debugger entered--Lisp error:} @w{(void-variable graph-blank)}}.)
19414 @need 1200
19415 Here is the @code{defvar} for @code{X-axis-tic-symbol}:
19417 @smallexample
19418 @group
19419 (defvar X-axis-tic-symbol "|"
19420   "String to insert to point to a column in X axis.")
19421 @end group
19422 @end smallexample
19424 @need 1250
19425 The goal is to make a line that looks like this:
19427 @smallexample
19428        |   |    |    |
19429 @end smallexample
19431 The first tic is indented so that it is under the first column, which is
19432 indented to provide space for the Y axis labels.
19434 A tic element consists of the blank spaces that stretch from one tic to
19435 the next plus a tic symbol.  The number of blanks is determined by the
19436 width of the tic symbol and the @code{X-axis-label-spacing}.
19438 @need 1250
19439 The code looks like this:
19441 @smallexample
19442 @group
19443 ;;; X-axis-tic-element
19444 @dots{}
19445 (concat
19446  (make-string
19447   ;; @r{Make a string of blanks.}
19448   (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19449       (length X-axis-tic-symbol))
19450   ? )
19451  ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
19452  X-axis-tic-symbol)
19453 @dots{}
19454 @end group
19455 @end smallexample
19457 Next, we determine how many blanks are needed to indent the first tic
19458 mark to the first column of the graph.  This uses the value of
19459 @code{full-Y-label-width} passed it by the @code{print-graph} function.
19461 @need 1250
19462 The code to make @code{X-axis-leading-spaces}
19463 looks like this:
19465 @smallexample
19466 @group
19467 ;; X-axis-leading-spaces
19468 @dots{}
19469 (make-string full-Y-label-width ? )
19470 @dots{}
19471 @end group
19472 @end smallexample
19474 We also need to determine the length of the horizontal axis, which is
19475 the length of the numbers list, and the number of tics in the horizontal
19476 axis:
19478 @smallexample
19479 @group
19480 ;; X-length
19481 @dots{}
19482 (length numbers-list)
19483 @end group
19485 @group
19486 ;; tic-width
19487 @dots{}
19488 (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19489 @end group
19491 @group
19492 ;; number-of-X-tics
19493 (if (zerop (% (X-length tic-width)))
19494     (/ (X-length tic-width))
19495   (1+ (/ (X-length tic-width))))
19496 @end group
19497 @end smallexample
19499 @need 1250
19500 All this leads us directly to the function for printing the X axis tic line:
19502 @findex print-X-axis-tic-line
19503 @smallexample
19504 @group
19505 (defun print-X-axis-tic-line
19506   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces X-axis-tic-element)
19507   "Print tics for X axis."
19508     (insert X-axis-leading-spaces)
19509     (insert X-axis-tic-symbol)  ; @r{Under first column.}
19510 @end group
19511 @group
19512     ;; @r{Insert second tic in the right spot.}
19513     (insert (concat
19514              (make-string
19515               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19516                   ;; @r{Insert white space up to second tic symbol.}
19517                   (* 2 (length X-axis-tic-symbol)))
19518               ? )
19519              X-axis-tic-symbol))
19520 @end group
19521 @group
19522     ;; @r{Insert remaining tics.}
19523     (while (> number-of-X-tics 1)
19524       (insert X-axis-tic-element)
19525       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics))))
19526 @end group
19527 @end smallexample
19529 The line of numbers is equally straightforward:
19531 @need 1250
19532 First, we create a numbered element with blank spaces before each number:
19534 @findex X-axis-element
19535 @smallexample
19536 @group
19537 (defun X-axis-element (number)
19538   "Construct a numbered X axis element."
19539   (let ((leading-spaces
19540          (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19541              (length (number-to-string number)))))
19542     (concat (make-string leading-spaces ? )
19543             (number-to-string number))))
19544 @end group
19545 @end smallexample
19547 Next, we create the function to print the numbered line, starting with
19548 the number ``1'' under the first column:
19550 @findex print-X-axis-numbered-line
19551 @smallexample
19552 @group
19553 (defun print-X-axis-numbered-line
19554   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces)
19555   "Print line of X-axis numbers"
19556   (let ((number X-axis-label-spacing))
19557     (insert X-axis-leading-spaces)
19558     (insert "1")
19559 @end group
19560 @group
19561     (insert (concat
19562              (make-string
19563               ;; @r{Insert white space up to next number.}
19564               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing) 2)
19565               ? )
19566              (number-to-string number)))
19567 @end group
19568 @group
19569     ;; @r{Insert remaining numbers.}
19570     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
19571     (while (> number-of-X-tics 1)
19572       (insert (X-axis-element number))
19573       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
19574       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
19575 @end group
19576 @end smallexample
19578 Finally, we need to write the @code{print-X-axis} that uses
19579 @code{print-X-axis-tic-line} and
19580 @code{print-X-axis-numbered-line}.
19582 The function must determine the local values of the variables used by both
19583 @code{print-X-axis-tic-line} and @code{print-X-axis-numbered-line}, and
19584 then it must call them.  Also, it must print the carriage return that
19585 separates the two lines.
19587 The function consists of a varlist that specifies five local variables,
19588 and calls to each of the two line printing functions:
19590 @findex print-X-axis
19591 @smallexample
19592 @group
19593 (defun print-X-axis (numbers-list)
19594   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST."
19595   (let* ((leading-spaces
19596           (make-string full-Y-label-width ? ))
19597 @end group
19598 @group
19599        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
19600        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
19601        (X-length (length numbers-list))
19602 @end group
19603 @group
19604        (X-tic
19605         (concat
19606          (make-string
19607 @end group
19608 @group
19609           ;; @r{Make a string of blanks.}
19610           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
19611               (length X-axis-tic-symbol))
19612           ? )
19613 @end group
19614 @group
19615          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
19616          X-axis-tic-symbol))
19617 @end group
19618 @group
19619        (tic-number
19620         (if (zerop (% X-length tic-width))
19621             (/ X-length tic-width)
19622           (1+ (/ X-length tic-width)))))
19623 @end group
19624 @group
19625     (print-X-axis-tic-line tic-number leading-spaces X-tic)
19626     (insert "\n")
19627     (print-X-axis-numbered-line tic-number leading-spaces)))
19628 @end group
19629 @end smallexample
19631 @need 1250
19632 You can test @code{print-X-axis}:
19634 @enumerate
19635 @item
19636 Install @code{X-axis-tic-symbol}, @code{X-axis-label-spacing},
19637 @code{print-X-axis-tic-line}, as well as @code{X-axis-element},
19638 @code{print-X-axis-numbered-line}, and @code{print-X-axis}.
19640 @item
19641 Copy the following expression:
19643 @smallexample
19644 @group
19645 (progn
19646  (let ((full-Y-label-width 5)
19647        (symbol-width 1))
19648    (print-X-axis
19649     '(1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16))))
19650 @end group
19651 @end smallexample
19653 @item
19654 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
19655 want the axis labels to start.
19657 @item
19658 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
19660 @item
19661 Yank the test expression into the minibuffer
19662 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
19664 @item
19665 Press @key{RET} to evaluate the expression.
19666 @end enumerate
19668 @need 1250
19669 Emacs will print the horizontal axis like this:
19671 @smallexample
19672 @group
19673      |   |    |    |    |
19674      1   5   10   15   20
19675 @end group
19676 @end smallexample
19678 @node Print Whole Graph,  , print-X-axis, Full Graph
19679 @appendixsec Printing the Whole Graph
19680 @cindex Printing the whole graph
19681 @cindex Whole graph printing
19682 @cindex Graph, printing all
19684 Now we are nearly ready to print the whole graph.
19686 The function to print the graph with the proper labels follows the
19687 outline we created earlier (@pxref{Full Graph, , A Graph with Labelled
19688 Axes}), but with additions.
19690 @need 1250
19691 Here is the outline:
19693 @smallexample
19694 @group
19695 (defun print-graph (numbers-list)
19696   "@var{documentation}@dots{}"
19697   (let ((height  @dots{}
19698         @dots{}))
19699 @end group
19700 @group
19701     (print-Y-axis height @dots{} )
19702     (graph-body-print numbers-list)
19703     (print-X-axis @dots{} )))
19704 @end group
19705 @end smallexample
19707 @menu
19708 * The final version::           A few changes.
19709 * Test print-graph::            Run a short test.
19710 * Graphing words in defuns::    Executing the final code.
19711 * lambda::                      How to write an anonymous function.
19712 * mapcar::                      Apply a function to elements of a list.
19713 * Another Bug::                 Yet another bug @dots{} most insidious.
19714 * Final printed graph::         The graph itself!
19715 @end menu
19717 @node The final version, Test print-graph, Print Whole Graph, Print Whole Graph
19718 @ifnottex
19719 @unnumberedsubsec Changes for the Final Version
19720 @end ifnottex
19722 The final version is different from what we planned in two ways:
19723 first, it contains additional values calculated once in the varlist;
19724 second, it carries an option to specify the labels' increment per row.
19725 This latter feature turns out to be essential; otherwise, a graph may
19726 have more rows than fit on a display or on a sheet of paper.
19728 @need 1500
19729 This new feature requires a change to the @code{Y-axis-column}
19730 function, to add @code{vertical-step} to it.  The function looks like
19731 this:
19733 @findex Y-axis-column @r{Final version.}
19734 @smallexample
19735 @group
19736 ;;; @r{Final version.}
19737 (defun Y-axis-column
19738   (height width-of-label &optional vertical-step)
19739   "Construct list of labels for Y axis.
19740 HEIGHT is maximum height of graph.
19741 WIDTH-OF-LABEL is maximum width of label.
19742 VERTICAL-STEP, an option, is a positive integer
19743 that specifies how much a Y axis label increments
19744 for each line.  For example, a step of 5 means
19745 that each line is five units of the graph."
19746 @end group
19747 @group
19748   (let (Y-axis
19749         (number-per-line (or vertical-step 1)))
19750     (while (> height 1)
19751       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19752 @end group
19753 @group
19754           ;; @r{Insert label.}
19755           (setq Y-axis
19756                 (cons
19757                  (Y-axis-element
19758                   (* height number-per-line)
19759                   width-of-label)
19760                  Y-axis))
19761 @end group
19762 @group
19763         ;; @r{Else, insert blanks.}
19764         (setq Y-axis
19765               (cons
19766                (make-string width-of-label ? )
19767                Y-axis)))
19768       (setq height (1- height)))
19769 @end group
19770 @group
19771     ;; @r{Insert base line.}
19772     (setq Y-axis (cons (Y-axis-element
19773                         (or vertical-step 1)
19774                         width-of-label)
19775                        Y-axis))
19776     (nreverse Y-axis)))
19777 @end group
19778 @end smallexample
19780 The values for the maximum height of graph and the width of a symbol
19781 are computed by @code{print-graph} in its @code{let} expression; so
19782 @code{graph-body-print} must be changed to accept them.
19784 @findex graph-body-print @r{Final version.}
19785 @smallexample
19786 @group
19787 ;;; @r{Final version.}
19788 (defun graph-body-print (numbers-list height symbol-width)
19789   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
19790 The numbers-list consists of the Y-axis values.
19791 HEIGHT is maximum height of graph.
19792 SYMBOL-WIDTH is number of each column."
19793 @end group
19794 @group
19795   (let (from-position)
19796     (while numbers-list
19797       (setq from-position (point))
19798       (insert-rectangle
19799        (column-of-graph height (car numbers-list)))
19800       (goto-char from-position)
19801       (forward-char symbol-width)
19802 @end group
19803 @group
19804       ;; @r{Draw graph column by column.}
19805       (sit-for 0)
19806       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
19807     ;; @r{Place point for X axis labels.}
19808     (forward-line height)
19809     (insert "\n")))
19810 @end group
19811 @end smallexample
19813 @need 1250
19814 Finally, the code for the @code{print-graph} function:
19816 @findex print-graph @r{Final version.}
19817 @smallexample
19818 @group
19819 ;;; @r{Final version.}
19820 (defun print-graph
19821   (numbers-list &optional vertical-step)
19822   "Print labelled bar graph of the NUMBERS-LIST.
19823 The numbers-list consists of the Y-axis values.
19824 @end group
19826 @group
19827 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
19828 specifies how much a Y axis label increments for
19829 each line.  For example, a step of 5 means that
19830 each row is five units."
19831 @end group
19832 @group
19833   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
19834          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
19835          ;; @r{and the number with the most digits.}
19836          (height (apply 'max numbers-list))
19837 @end group
19838 @group
19839          (height-of-top-line
19840           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
19841               height
19842             ;; @r{else}
19843             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
19844                Y-axis-label-spacing)))
19845 @end group
19846 @group
19847          (vertical-step (or vertical-step 1))
19848          (full-Y-label-width
19849           (length
19850 @end group
19851 @group
19852            (concat
19853             (number-to-string
19854              (* height-of-top-line vertical-step))
19855             Y-axis-tic))))
19856 @end group
19858 @group
19859     (print-Y-axis
19860      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
19861 @end group
19862 @group
19863     (graph-body-print
19864      numbers-list height-of-top-line symbol-width)
19865     (print-X-axis numbers-list)))
19866 @end group
19867 @end smallexample
19869 @node Test print-graph, Graphing words in defuns, The final version, Print Whole Graph
19870 @appendixsubsec Testing @code{print-graph}
19872 @need 1250
19873 We can test the @code{print-graph} function with a short list of numbers:
19875 @enumerate
19876 @item
19877 Install the final versions of @code{Y-axis-column},
19878 @code{graph-body-print}, and @code{print-graph} (in addition to the
19879 rest of the code.)
19881 @item
19882 Copy the following expression:
19884 @smallexample
19885 (print-graph '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1))
19886 @end smallexample
19888 @item
19889 Switch to the @file{*scratch*} buffer and place the cursor where you
19890 want the axis labels to start.
19892 @item
19893 Type @kbd{M-:} (@code{eval-expression}).
19895 @item
19896 Yank the test expression into the minibuffer
19897 with @kbd{C-y} (@code{yank)}.
19899 @item
19900 Press @key{RET} to evaluate the expression.
19901 @end enumerate
19903 @need 1250
19904 Emacs will print a graph that looks like this:
19906 @smallexample
19907 @group
19908 10 -
19911          *
19912         **   *
19913  5 -   ****  *
19914        **** ***
19915      * *********
19916      ************
19917  1 - *************
19919      |   |    |    |
19920      1   5   10   15
19921 @end group
19922 @end smallexample
19924 On the other hand, if you pass @code{print-graph} a
19925 @code{vertical-step} value of 2, by evaluating this expression:
19927 @smallexample
19928 (print-graph '(3 2 5 6 7 5 3 4 6 4 3 2 1) 2)
19929 @end smallexample
19931 @need 1250
19932 @noindent
19933 The graph looks like this:
19935 @smallexample
19936 @group
19937 20 -
19940          *
19941         **   *
19942 10 -   ****  *
19943        **** ***
19944      * *********
19945      ************
19946  2 - *************
19948      |   |    |    |
19949      1   5   10   15
19950 @end group
19951 @end smallexample
19953 @noindent
19954 (A question: is the `2' on the bottom of the vertical axis a bug or a
19955 feature?  If you think it is a bug, and should be a `1' instead, (or
19956 even a `0'), you can modify the sources.)
19958 @node Graphing words in defuns, lambda, Test print-graph, Print Whole Graph
19959 @appendixsubsec Graphing Numbers of Words and Symbols
19961 Now for the graph for which all this code was written: a graph that
19962 shows how many function definitions contain fewer than 10 words and
19963 symbols, how many contain between 10 and 19 words and symbols, how
19964 many contain between 20 and 29 words and symbols, and so on.
19966 This is a multi-step process.  First make sure you have loaded all the
19967 requisite code.
19969 @need 1500
19970 It is a good idea to reset the value of @code{top-of-ranges} in case
19971 you have set it to some different value.  You can evaluate the
19972 following:
19974 @smallexample
19975 @group
19976 (setq top-of-ranges
19977  '(10  20  30  40  50
19978    60  70  80  90 100
19979   110 120 130 140 150
19980   160 170 180 190 200
19981   210 220 230 240 250
19982   260 270 280 290 300)
19983 @end group
19984 @end smallexample
19986 @noindent
19987 Next create a list of the number of words and symbols in each range.
19989 @need 1500
19990 @noindent
19991 Evaluate the following:
19993 @smallexample
19994 @group
19995 (setq list-for-graph
19996        (defuns-per-range
19997          (sort
19998           (recursive-lengths-list-many-files
19999            (directory-files "/usr/local/emacs/lisp"
20000                             t ".+el$"))
20001           '<)
20002          top-of-ranges))
20003 @end group
20004 @end smallexample
20006 @noindent
20007 On my machine, this takes about an hour.  It looks though 303 Lisp
20008 files in my copy of Emacs version 19.23.  After all that computing,
20009 the @code{list-for-graph} has this value:
20011 @smallexample
20012 @group
20013 (537 1027 955 785 594 483 349 292 224 199 166 120 116 99
20014 90 80 67 48 52 45 41 33 28 26 25 20 12 28 11 13 220)
20015 @end group
20016 @end smallexample
20018 @noindent
20019 This means that my copy of Emacs has 537 function definitions with
20020 fewer than 10 words or symbols in them, 1,027 function definitions
20021 with 10 to 19 words or symbols in them, 955 function definitions with
20022 20 to 29 words or symbols in them, and so on.
20024 Clearly, just by looking at this list we can see that most function
20025 definitions contain ten to thirty words and symbols.
20027 Now for printing.  We do @emph{not} want to print a graph that is
20028 1,030 lines high @dots{}  Instead, we should print a graph that is
20029 fewer than twenty-five lines high.  A graph that height can be
20030 displayed on almost any monitor, and easily printed on a sheet of paper.
20032 This means that each value in @code{list-for-graph} must be reduced to
20033 one-fiftieth its present value.
20035 Here is a short function to do just that, using two functions we have
20036 not yet seen, @code{mapcar} and @code{lambda}.
20038 @smallexample
20039 @group
20040 (defun one-fiftieth (full-range)
20041   "Return list, each number one-fiftieth of previous."
20042  (mapcar '(lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
20043 @end group
20044 @end smallexample
20046 @node lambda, mapcar, Graphing words in defuns, Print Whole Graph
20047 @appendixsubsec A @code{lambda} Expression: Useful Anonymity
20048 @cindex Anonymous function
20049 @findex lambda
20051 @code{lambda} is the symbol for an anonymous function, a function
20052 without a name.  Every time you use an anonymous function, you need to
20053 include its whole body.
20055 @need 1250
20056 @noindent
20057 Thus,
20059 @smallexample
20060 (lambda (arg) (/ arg 50))
20061 @end smallexample
20063 @noindent
20064 is a function definition that says `return the value resulting from
20065 dividing whatever is passed to me as @code{arg} by 50'.
20067 Earlier, for example, we had a function @code{multiply-by-seven}; it
20068 multiplied its argument by 7.  This function is similar, except it
20069 divides its argument by 50; and, it has no name.  The anonymous
20070 equivalent of @code{multiply-by-seven} is:
20072 @smallexample
20073 (lambda (number) (* 7 number))
20074 @end smallexample
20076 @noindent
20077 (@xref{defun, ,  The @code{defun} Special Form}.)
20079 @need 1250
20080 @noindent
20081 If we want to multiply 3 by 7, we can write:
20083 @c !!! Clear print-postscript-figures if the computer formatting this
20084 @c     document is too small and cannot handle all the diagrams and figures.
20085 @c clear print-postscript-figures
20086 @c set print-postscript-figures
20087 @c lambda example diagram #1
20088 @ifnottex
20089 @smallexample
20090 @group
20091 (multiply-by-seven 3)
20092  \_______________/ ^
20093          |         |
20094       function  argument
20095 @end group
20096 @end smallexample
20097 @end ifnottex
20098 @ifset print-postscript-figures
20099 @sp 1
20100 @tex
20101 @image{lambda-1}
20102 %%%% old method of including an image
20103 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
20104 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/lambda-1.eps}}
20105 % \catcode`\@=0 %
20106 @end tex
20107 @sp 1
20108 @end ifset
20109 @ifclear print-postscript-figures
20110 @iftex
20111 @smallexample
20112 @group
20113 (multiply-by-seven 3)
20114  \_______________/ ^
20115          |         |
20116       function  argument
20117 @end group
20118 @end smallexample
20119 @end iftex
20120 @end ifclear
20122 @noindent
20123 This expression returns 21.
20125 @need 1250
20126 @noindent
20127 Similarly, we can write:
20129 @c lambda example diagram #2
20130 @ifnottex
20131 @smallexample
20132 @group
20133 ((lambda (number) (* 7 number)) 3)
20134  \____________________________/ ^
20135                |                |
20136       anonymous function     argument
20137 @end group
20138 @end smallexample
20139 @end ifnottex
20140 @ifset print-postscript-figures
20141 @sp 1
20142 @tex
20143 @image{lambda-2}
20144 %%%% old method of including an image
20145 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
20146 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/lambda-2.eps}}
20147 % \catcode`\@=0 %
20148 @end tex
20149 @sp 1
20150 @end ifset
20151 @ifclear print-postscript-figures
20152 @iftex
20153 @smallexample
20154 @group
20155 ((lambda (number) (* 7 number)) 3)
20156  \____________________________/ ^
20157                |                |
20158       anonymous function     argument
20159 @end group
20160 @end smallexample
20161 @end iftex
20162 @end ifclear
20164 @need 1250
20165 @noindent
20166 If we want to divide 100 by 50, we can write:
20168 @c lambda example diagram #3
20169 @ifnottex
20170 @smallexample
20171 @group
20172 ((lambda (arg) (/ arg 50)) 100)
20173  \______________________/  \_/
20174              |              |
20175     anonymous function   argument
20176 @end group
20177 @end smallexample
20178 @end ifnottex
20179 @ifset print-postscript-figures
20180 @sp 1
20181 @tex
20182 @image{lambda-3}
20183 %%%% old method of including an image
20184 % \input /usr/local/lib/tex/inputs/psfig.tex
20185 % \centerline{\psfig{figure=/usr/local/lib/emacs/man/lambda-3.eps}}
20186 % \catcode`\@=0 %
20187 @end tex
20188 @sp 1
20189 @end ifset
20190 @ifclear print-postscript-figures
20191 @iftex
20192 @smallexample
20193 @group
20194 ((lambda (arg) (/ arg 50)) 100)
20195  \______________________/  \_/
20196              |              |
20197     anonymous function   argument
20198 @end group
20199 @end smallexample
20200 @end iftex
20201 @end ifclear
20203 @noindent
20204 This expression returns 2.  The 100 is passed to the function, which
20205 divides that number by 50.
20207 @xref{Lambda Expressions, , Lambda Expressions, elisp, The GNU Emacs
20208 Lisp Reference Manual}, for more about @code{lambda}.  Lisp and lambda
20209 expressions derive from the Lambda Calculus.
20211 @node mapcar, Another Bug, lambda, Print Whole Graph
20212 @appendixsubsec The @code{mapcar} Function
20213 @findex mapcar
20215 @code{mapcar} is a function that calls its first argument with each
20216 element of its second argument, in turn.  The second argument must be
20217 a sequence.
20219 The @samp{map} part of the name comes from the mathematical phrase,
20220 `mapping over a domain', meaning to apply a function to each of the
20221 elements in a domain.  The mathematical phrase is based on the
20222 metaphor of a surveyor walking, one step at a time, over an area he is
20223 mapping.  And @samp{car}, of course, comes from the Lisp notion of the
20224 first of a list.
20226 @need 1250
20227 @noindent
20228 For example,
20230 @smallexample
20231 @group
20232 (mapcar '1+ '(2 4 6))
20233      @result{} (3 5 7)
20234 @end group
20235 @end smallexample
20237 @noindent
20238 The function @code{1+} which adds one to its argument, is executed on
20239 @emph{each} element of the list, and a new list is returned.
20241 Contrast this with @code{apply}, which applies its first argument to
20242 all the remaining.
20243 (@xref{Readying a Graph, , Readying a Graph}, for a explanation of
20244 @code{apply}.)
20246 @need 1250
20247 In the definition of @code{one-fiftieth}, the first argument is the
20248 anonymous function:
20250 @smallexample
20251 (lambda (arg) (/ arg 50))
20252 @end smallexample
20254 @noindent
20255 and the second argument is @code{full-range}, which will be bound to
20256 @code{list-for-graph}.
20258 @need 1250
20259 The whole expression looks like this:
20261 @smallexample
20262 (mapcar '(lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
20263 @end smallexample
20265 @xref{Mapping Functions, , Mapping Functions, elisp, The GNU Emacs
20266 Lisp Reference Manual}, for more about @code{mapcar}.
20268 Using the @code{one-fiftieth} function, we can generate a list in
20269 which each element is one-fiftieth the size of the corresponding
20270 element in @code{list-for-graph}.
20272 @smallexample
20273 @group
20274 (setq fiftieth-list-for-graph
20275       (one-fiftieth list-for-graph))
20276 @end group
20277 @end smallexample
20279 @need 1250
20280 The resulting list looks like this:
20282 @smallexample
20283 @group
20284 (10 20 19 15 11 9 6 5 4 3 3 2 2
20285 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4)
20286 @end group
20287 @end smallexample
20289 @noindent
20290 This, we are almost ready to print!  (We also notice the loss of
20291 information: many of the higher ranges are 0, meaning that fewer than
20292 50 defuns had that many words or symbols---but not necessarily meaning
20293 that none had that many words or symbols.)
20295 @node Another Bug, Final printed graph, mapcar, Print Whole Graph
20296 @appendixsubsec Another Bug @dots{} Most Insidious
20297 @cindex Bug, most insidious type
20298 @cindex Insidious type of bug
20300 I said `almost ready to print'!  Of course, there is a bug in the
20301 @code{print-graph} function @dots{}  It has a @code{vertical-step}
20302 option, but not a @code{horizontal-step} option.  The
20303 @code{top-of-range} scale goes from 10 to 300 by tens.  But the
20304 @code{print-graph} function will print only by ones.
20306 This is a classic example of what some consider the most insidious
20307 type of bug, the bug of omission.  This is not the kind of bug you can
20308 find by studying the code, for it is not in the code; it is an omitted
20309 feature.  Your best actions are to try your program early and often;
20310 and try to arrange, as much as you can, to write code that is easy to
20311 understand and easy to change.  Try to be aware, whenever you can,
20312 that whatever you have written, @emph{will} be rewritten, if not soon,
20313 eventually.  A hard maxim to follow.
20315 It is the @code{print-X-axis-numbered-line} function that needs the
20316 work; and then the @code{print-X-axis} and the @code{print-graph}
20317 functions need to be adapted.  Not much needs to be done; there is one
20318 nicety: the numbers ought to line up under the tic marks.  This takes
20319 a little thought.
20321 @need 1250
20322 Here is the corrected @code{print-X-axis-numbered-line}:
20324 @smallexample
20325 @group
20326 (defun print-X-axis-numbered-line
20327   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces
20328    &optional horizontal-step)
20329   "Print line of X-axis numbers"
20330   (let ((number X-axis-label-spacing)
20331         (horizontal-step (or horizontal-step 1)))
20332 @end group
20333 @group
20334     (insert X-axis-leading-spaces)
20335     ;; @r{Delete extra leading spaces.}
20336     (delete-char
20337      (- (1-
20338          (length (number-to-string horizontal-step)))))
20339     (insert (concat
20340              (make-string
20341 @end group
20342 @group
20343               ;; @r{Insert white space.}
20344               (-  (* symbol-width
20345                      X-axis-label-spacing)
20346                   (1-
20347                    (length
20348                     (number-to-string horizontal-step)))
20349                   2)
20350               ? )
20351              (number-to-string
20352               (* number horizontal-step))))
20353 @end group
20354 @group
20355     ;; @r{Insert remaining numbers.}
20356     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20357     (while (> number-of-X-tics 1)
20358       (insert (X-axis-element
20359                (* number horizontal-step)))
20360       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20361       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
20362 @end group
20363 @end smallexample
20365 @need 1500
20366 If you are reading this in Info, you can see the new versions of
20367 @code{print-X-axis} @code{print-graph} and evaluate them.  If you are
20368 reading this in a printed book, you can see the changed lines here
20369 (the full text is too much to print).
20371 @iftex
20372 @smallexample
20373 @group
20374 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
20375   @dots{}
20376     (print-X-axis-numbered-line
20377      tic-number leading-spaces horizontal-step))
20378 @end group
20379 @end smallexample
20381 @smallexample
20382 @group
20383 (defun print-graph
20384   (numbers-list
20385    &optional vertical-step horizontal-step)
20386   @dots{}
20387     (print-X-axis numbers-list horizontal-step))
20388 @end group
20389 @end smallexample
20390 @end iftex
20392 @ifnottex
20393 @smallexample
20394 @group
20395 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
20396   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST.
20397 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
20398 specifies how much an X  axis label increments for
20399 each column."
20400 @end group
20401 @group
20402 ;; Value of symbol-width and full-Y-label-width
20403 ;; are passed by `print-graph'.
20404   (let* ((leading-spaces
20405           (make-string full-Y-label-width ? ))
20406        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
20407        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
20408        (X-length (length numbers-list))
20409 @end group
20410 @group
20411        (X-tic
20412         (concat
20413          (make-string
20414           ;; @r{Make a string of blanks.}
20415           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20416               (length X-axis-tic-symbol))
20417           ? )
20418 @end group
20419 @group
20420          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
20421          X-axis-tic-symbol))
20422        (tic-number
20423         (if (zerop (% X-length tic-width))
20424             (/ X-length tic-width)
20425           (1+ (/ X-length tic-width)))))
20426 @end group
20428 @group
20429     (print-X-axis-tic-line
20430      tic-number leading-spaces X-tic)
20431     (insert "\n")
20432     (print-X-axis-numbered-line
20433      tic-number leading-spaces horizontal-step)))
20434 @end group
20435 @end smallexample
20437 @smallexample
20438 @group
20439 (defun print-graph
20440   (numbers-list &optional vertical-step horizontal-step)
20441   "Print labelled bar graph of the NUMBERS-LIST.
20442 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20443 @end group
20445 @group
20446 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
20447 specifies how much a Y axis label increments for
20448 each line.  For example, a step of 5 means that
20449 each row is five units.
20450 @end group
20452 @group
20453 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
20454 specifies how much an X  axis label increments for
20455 each column."
20456   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
20457          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
20458          ;; @r{and the number with the most digits.}
20459          (height (apply 'max numbers-list))
20460 @end group
20461 @group
20462          (height-of-top-line
20463           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20464               height
20465             ;; @r{else}
20466             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
20467                Y-axis-label-spacing)))
20468 @end group
20469 @group
20470          (vertical-step (or vertical-step 1))
20471          (full-Y-label-width
20472           (length
20473            (concat
20474             (number-to-string
20475              (* height-of-top-line vertical-step))
20476             Y-axis-tic))))
20477 @end group
20478 @group
20479     (print-Y-axis
20480      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
20481     (graph-body-print
20482         numbers-list height-of-top-line symbol-width)
20483     (print-X-axis numbers-list horizontal-step)))
20484 @end group
20485 @end smallexample
20486 @end ifnottex
20488 @ignore
20489 Graphing Definitions Re-listed
20491 @need 1250
20492 Here are all the graphing definitions in their final form:
20494 @smallexample
20495 @group
20496 (defvar top-of-ranges
20497  '(10  20  30  40  50
20498    60  70  80  90 100
20499   110 120 130 140 150
20500   160 170 180 190 200
20501   210 220 230 240 250)
20502  "List specifying ranges for `defuns-per-range'.")
20503 @end group
20505 @group
20506 (defvar graph-symbol "*"
20507   "String used as symbol in graph, usually an asterisk.")
20508 @end group
20510 @group
20511 (defvar graph-blank " "
20512   "String used as blank in graph, usually a blank space.
20513 graph-blank must be the same number of columns wide
20514 as graph-symbol.")
20515 @end group
20517 @group
20518 (defvar Y-axis-tic " - "
20519    "String that follows number in a Y axis label.")
20520 @end group
20522 @group
20523 (defvar Y-axis-label-spacing 5
20524   "Number of lines from one Y axis label to next.")
20525 @end group
20527 @group
20528 (defvar X-axis-tic-symbol "|"
20529   "String to insert to point to a column in X axis.")
20530 @end group
20532 @group
20533 (defvar X-axis-label-spacing
20534   (if (boundp 'graph-blank)
20535       (* 5 (length graph-blank)) 5)
20536   "Number of units from one X axis label to next.")
20537 @end group
20538 @end smallexample
20540 @smallexample
20541 @group
20542 (defun count-words-in-defun ()
20543   "Return the number of words and symbols in a defun."
20544   (beginning-of-defun)
20545   (let ((count 0)
20546         (end (save-excursion (end-of-defun) (point))))
20547 @end group
20549 @group
20550     (while
20551         (and (< (point) end)
20552              (re-search-forward
20553               "\\(\\w\\|\\s_\\)+[^ \t\n]*[ \t\n]*"
20554               end t))
20555       (setq count (1+ count)))
20556     count))
20557 @end group
20558 @end smallexample
20560 @smallexample
20561 @group
20562 (defun lengths-list-file (filename)
20563   "Return list of definitions' lengths within FILE.
20564 The returned list is a list of numbers.
20565 Each number is the number of words or
20566 symbols in one function definition."
20567 @end group
20569 @group
20570   (message "Working on `%s' ... " filename)
20571   (save-excursion
20572     (let ((buffer (find-file-noselect filename))
20573           (lengths-list))
20574       (set-buffer buffer)
20575       (setq buffer-read-only t)
20576       (widen)
20577       (goto-char (point-min))
20578 @end group
20580 @group
20581       (while (re-search-forward "^(defun" nil t)
20582         (setq lengths-list
20583               (cons (count-words-in-defun) lengths-list)))
20584       (kill-buffer buffer)
20585       lengths-list)))
20586 @end group
20587 @end smallexample
20589 @smallexample
20590 @group
20591 (defun lengths-list-many-files (list-of-files)
20592   "Return list of lengths of defuns in LIST-OF-FILES."
20593   (let (lengths-list)
20594 ;;; @r{true-or-false-test}
20595     (while list-of-files
20596       (setq lengths-list
20597             (append
20598              lengths-list
20599 @end group
20600 @group
20601 ;;; @r{Generate a lengths' list.}
20602              (lengths-list-file
20603               (expand-file-name (car list-of-files)))))
20604 ;;; @r{Make files' list shorter.}
20605       (setq list-of-files (cdr list-of-files)))
20606 ;;; @r{Return final value of lengths' list.}
20607     lengths-list))
20608 @end group
20609 @end smallexample
20611 @smallexample
20612 @group
20613 (defun defuns-per-range (sorted-lengths top-of-ranges)
20614   "SORTED-LENGTHS defuns in each TOP-OF-RANGES range."
20615   (let ((top-of-range (car top-of-ranges))
20616         (number-within-range 0)
20617         defuns-per-range-list)
20618 @end group
20620 @group
20621     ;; @r{Outer loop.}
20622     (while top-of-ranges
20624       ;; @r{Inner loop.}
20625       (while (and
20626               ;; @r{Need number for numeric test.}
20627               (car sorted-lengths)
20628               (< (car sorted-lengths) top-of-range))
20630         ;; @r{Count number of definitions within current range.}
20631         (setq number-within-range (1+ number-within-range))
20632         (setq sorted-lengths (cdr sorted-lengths)))
20633 @end group
20635 @group
20636       ;; @r{Exit inner loop but remain within outer loop.}
20638       (setq defuns-per-range-list
20639             (cons number-within-range defuns-per-range-list))
20640       (setq number-within-range 0)      ; @r{Reset count to zero.}
20642       ;; @r{Move to next range.}
20643       (setq top-of-ranges (cdr top-of-ranges))
20644       ;; @r{Specify next top of range value.}
20645       (setq top-of-range (car top-of-ranges)))
20646 @end group
20648 @group
20649     ;; @r{Exit outer loop and count the number of defuns larger than}
20650     ;; @r{  the largest top-of-range value.}
20651     (setq defuns-per-range-list
20652           (cons
20653            (length sorted-lengths)
20654            defuns-per-range-list))
20656     ;; @r{Return a list of the number of definitions within each range,}
20657     ;; @r{  smallest to largest.}
20658     (nreverse defuns-per-range-list)))
20659 @end group
20660 @end smallexample
20662 @smallexample
20663 @group
20664 (defun column-of-graph (max-graph-height actual-height)
20665   "Return list of MAX-GRAPH-HEIGHT strings;
20666 ACTUAL-HEIGHT are graph-symbols.
20667 The graph-symbols are contiguous entries at the end
20668 of the list.
20669 The list will be inserted as one column of a graph.
20670 The strings are either graph-blank or graph-symbol."
20671 @end group
20673 @group
20674   (let ((insert-list nil)
20675         (number-of-top-blanks
20676          (- max-graph-height actual-height)))
20678     ;; @r{Fill in @code{graph-symbols}.}
20679     (while (> actual-height 0)
20680       (setq insert-list (cons graph-symbol insert-list))
20681       (setq actual-height (1- actual-height)))
20682 @end group
20684 @group
20685     ;; @r{Fill in @code{graph-blanks}.}
20686     (while (> number-of-top-blanks 0)
20687       (setq insert-list (cons graph-blank insert-list))
20688       (setq number-of-top-blanks
20689             (1- number-of-top-blanks)))
20691     ;; @r{Return whole list.}
20692     insert-list))
20693 @end group
20694 @end smallexample
20696 @smallexample
20697 @group
20698 (defun Y-axis-element (number full-Y-label-width)
20699   "Construct a NUMBERed label element.
20700 A numbered element looks like this `  5 - ',
20701 and is padded as needed so all line up with
20702 the element for the largest number."
20703 @end group
20704 @group
20705   (let* ((leading-spaces
20706          (- full-Y-label-width
20707             (length
20708              (concat (number-to-string number)
20709                      Y-axis-tic)))))
20710 @end group
20711 @group
20712     (concat
20713      (make-string leading-spaces ? )
20714      (number-to-string number)
20715      Y-axis-tic)))
20716 @end group
20717 @end smallexample
20719 @smallexample
20720 @group
20721 (defun print-Y-axis
20722   (height full-Y-label-width &optional vertical-step)
20723   "Insert Y axis by HEIGHT and FULL-Y-LABEL-WIDTH.
20724 Height must be the  maximum height of the graph.
20725 Full width is the width of the highest label element.
20726 Optionally, print according to VERTICAL-STEP."
20727 @end group
20728 @group
20729 ;; Value of height and full-Y-label-width
20730 ;; are passed by `print-graph'.
20731   (let ((start (point)))
20732     (insert-rectangle
20733      (Y-axis-column height full-Y-label-width vertical-step))
20734 @end group
20735 @group
20736     ;; @r{Place point ready for inserting graph.}
20737     (goto-char start)
20738     ;; @r{Move point forward by value of} full-Y-label-width
20739     (forward-char full-Y-label-width)))
20740 @end group
20741 @end smallexample
20743 @smallexample
20744 @group
20745 (defun print-X-axis-tic-line
20746   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces X-axis-tic-element)
20747   "Print tics for X axis."
20748     (insert X-axis-leading-spaces)
20749     (insert X-axis-tic-symbol)  ; @r{Under first column.}
20750 @end group
20751 @group
20752     ;; @r{Insert second tic in the right spot.}
20753     (insert (concat
20754              (make-string
20755               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20756                   ;; @r{Insert white space up to second tic symbol.}
20757                   (* 2 (length X-axis-tic-symbol)))
20758               ? )
20759              X-axis-tic-symbol))
20760 @end group
20761 @group
20762     ;; @r{Insert remaining tics.}
20763     (while (> number-of-X-tics 1)
20764       (insert X-axis-tic-element)
20765       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics))))
20766 @end group
20767 @end smallexample
20769 @smallexample
20770 @group
20771 (defun X-axis-element (number)
20772   "Construct a numbered X axis element."
20773   (let ((leading-spaces
20774          (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20775              (length (number-to-string number)))))
20776     (concat (make-string leading-spaces ? )
20777             (number-to-string number))))
20778 @end group
20779 @end smallexample
20781 @smallexample
20782 @group
20783 (defun graph-body-print (numbers-list height symbol-width)
20784   "Print a bar graph of the NUMBERS-LIST.
20785 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20786 HEIGHT is maximum height of graph.
20787 SYMBOL-WIDTH is number of each column."
20788 @end group
20789 @group
20790   (let (from-position)
20791     (while numbers-list
20792       (setq from-position (point))
20793       (insert-rectangle
20794        (column-of-graph height (car numbers-list)))
20795       (goto-char from-position)
20796       (forward-char symbol-width)
20797 @end group
20798 @group
20799       ;; @r{Draw graph column by column.}
20800       (sit-for 0)
20801       (setq numbers-list (cdr numbers-list)))
20802     ;; @r{Place point for X axis labels.}
20803     (forward-line height)
20804     (insert "\n")))
20805 @end group
20806 @end smallexample
20808 @smallexample
20809 @group
20810 (defun Y-axis-column
20811   (height width-of-label &optional vertical-step)
20812   "Construct list of labels for Y axis.
20813 HEIGHT is maximum height of graph.
20814 WIDTH-OF-LABEL is maximum width of label.
20815 @end group
20816 @group
20817 VERTICAL-STEP, an option, is a positive integer
20818 that specifies how much a Y axis label increments
20819 for each line.  For example, a step of 5 means
20820 that each line is five units of the graph."
20821   (let (Y-axis
20822         (number-per-line (or vertical-step 1)))
20823 @end group
20824 @group
20825     (while (> height 1)
20826       (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20827           ;; @r{Insert label.}
20828           (setq Y-axis
20829                 (cons
20830                  (Y-axis-element
20831                   (* height number-per-line)
20832                   width-of-label)
20833                  Y-axis))
20834 @end group
20835 @group
20836         ;; @r{Else, insert blanks.}
20837         (setq Y-axis
20838               (cons
20839                (make-string width-of-label ? )
20840                Y-axis)))
20841       (setq height (1- height)))
20842 @end group
20843 @group
20844     ;; @r{Insert base line.}
20845     (setq Y-axis (cons (Y-axis-element
20846                         (or vertical-step 1)
20847                         width-of-label)
20848                        Y-axis))
20849     (nreverse Y-axis)))
20850 @end group
20851 @end smallexample
20853 @smallexample
20854 @group
20855 (defun print-X-axis-numbered-line
20856   (number-of-X-tics X-axis-leading-spaces
20857    &optional horizontal-step)
20858   "Print line of X-axis numbers"
20859   (let ((number X-axis-label-spacing)
20860         (horizontal-step (or horizontal-step 1)))
20861 @end group
20862 @group
20863     (insert X-axis-leading-spaces)
20864     ;; line up number
20865     (delete-char (- (1- (length (number-to-string horizontal-step)))))
20866     (insert (concat
20867              (make-string
20868               ;; @r{Insert white space up to next number.}
20869               (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20870                   (1- (length (number-to-string horizontal-step)))
20871                   2)
20872               ? )
20873              (number-to-string (* number horizontal-step))))
20874 @end group
20875 @group
20876     ;; @r{Insert remaining numbers.}
20877     (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20878     (while (> number-of-X-tics 1)
20879       (insert (X-axis-element (* number horizontal-step)))
20880       (setq number (+ number X-axis-label-spacing))
20881       (setq number-of-X-tics (1- number-of-X-tics)))))
20882 @end group
20883 @end smallexample
20885 @smallexample
20886 @group
20887 (defun print-X-axis (numbers-list horizontal-step)
20888   "Print X axis labels to length of NUMBERS-LIST.
20889 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
20890 specifies how much an X  axis label increments for
20891 each column."
20892 @end group
20893 @group
20894 ;; Value of symbol-width and full-Y-label-width
20895 ;; are passed by `print-graph'.
20896   (let* ((leading-spaces
20897           (make-string full-Y-label-width ? ))
20898        ;; symbol-width @r{is provided by} graph-body-print
20899        (tic-width (* symbol-width X-axis-label-spacing))
20900        (X-length (length numbers-list))
20901 @end group
20902 @group
20903        (X-tic
20904         (concat
20905          (make-string
20906           ;; @r{Make a string of blanks.}
20907           (-  (* symbol-width X-axis-label-spacing)
20908               (length X-axis-tic-symbol))
20909           ? )
20910 @end group
20911 @group
20912          ;; @r{Concatenate blanks with tic symbol.}
20913          X-axis-tic-symbol))
20914        (tic-number
20915         (if (zerop (% X-length tic-width))
20916             (/ X-length tic-width)
20917           (1+ (/ X-length tic-width)))))
20918 @end group
20920 @group
20921     (print-X-axis-tic-line
20922      tic-number leading-spaces X-tic)
20923     (insert "\n")
20924     (print-X-axis-numbered-line
20925      tic-number leading-spaces horizontal-step)))
20926 @end group
20927 @end smallexample
20929 @smallexample
20930 @group
20931 (defun one-fiftieth (full-range)
20932   "Return list, each number of which is 1/50th previous."
20933  (mapcar '(lambda (arg) (/ arg 50)) full-range))
20934 @end group
20935 @end smallexample
20937 @smallexample
20938 @group
20939 (defun print-graph
20940   (numbers-list &optional vertical-step horizontal-step)
20941   "Print labelled bar graph of the NUMBERS-LIST.
20942 The numbers-list consists of the Y-axis values.
20943 @end group
20945 @group
20946 Optionally, VERTICAL-STEP, a positive integer,
20947 specifies how much a Y axis label increments for
20948 each line.  For example, a step of 5 means that
20949 each row is five units.
20950 @end group
20952 @group
20953 Optionally, HORIZONTAL-STEP, a positive integer,
20954 specifies how much an X  axis label increments for
20955 each column."
20956   (let* ((symbol-width (length graph-blank))
20957          ;; @code{height} @r{is both the largest number}
20958          ;; @r{and the number with the most digits.}
20959          (height (apply 'max numbers-list))
20960 @end group
20961 @group
20962          (height-of-top-line
20963           (if (zerop (% height Y-axis-label-spacing))
20964               height
20965             ;; @r{else}
20966             (* (1+ (/ height Y-axis-label-spacing))
20967                Y-axis-label-spacing)))
20968 @end group
20969 @group
20970          (vertical-step (or vertical-step 1))
20971          (full-Y-label-width
20972           (length
20973            (concat
20974             (number-to-string
20975              (* height-of-top-line vertical-step))
20976             Y-axis-tic))))
20977 @end group
20978 @group
20980     (print-Y-axis
20981      height-of-top-line full-Y-label-width vertical-step)
20982     (graph-body-print
20983         numbers-list height-of-top-line symbol-width)
20984     (print-X-axis numbers-list horizontal-step)))
20985 @end group
20986 @end smallexample
20987 @end ignore
20989 @page
20990 @node Final printed graph,  , Another Bug, Print Whole Graph
20991 @appendixsubsec The Printed Graph
20993 When made and installed, you can call the @code{print-graph} command
20994 like this:
20996 @smallexample
20997 @group
20998 (print-graph fiftieth-list-for-graph 50 10)
20999 @end group
21000 @end smallexample
21002 Here is the graph:
21004 @sp 2
21006 @smallexample
21007 @group
21008 1000 -  *
21009         **
21010         **
21011         **
21012         **
21013  750 -  ***
21014         ***
21015         ***
21016         ***
21017         ****
21018  500 - *****
21019        ******
21020        ******
21021        ******
21022        *******
21023  250 - ********
21024        *********                     *
21025        ***********                   *
21026        *************                 *
21027   50 - ***************** *           *
21028        |   |    |    |    |    |    |    |
21029       10  50  100  150  200  250  300  350
21030 @end group
21031 @end smallexample
21033 @sp 2
21035 The largest group of functions contain 10 -- 19 words and symbols each.
21037 @node GNU Free Documentation License, Index, Full Graph, Top
21038 @appendix GNU Free Documentation License
21040 @cindex FDL, GNU Free Documentation License
21041 @center Version 1.1, March 2000
21043 @display
21044 Copyright @copyright{} 2000 Free Software Foundation, Inc.
21045 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA
21047 Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies
21048 of this license document, but changing it is not allowed.
21049 @end display
21051 @enumerate 0
21052 @item
21053 PREAMBLE
21055 The purpose of this License is to make a manual, textbook, or other
21056 written document @dfn{free} in the sense of freedom: to assure everyone
21057 the effective freedom to copy and redistribute it, with or without
21058 modifying it, either commercially or noncommercially.  Secondarily,
21059 this License preserves for the author and publisher a way to get
21060 credit for their work, while not being considered responsible for
21061 modifications made by others.
21063 This License is a kind of ``copyleft'', which means that derivative
21064 works of the document must themselves be free in the same sense.  It
21065 complements the GNU General Public License, which is a copyleft
21066 license designed for free software.
21068 We have designed this License in order to use it for manuals for free
21069 software, because free software needs free documentation: a free
21070 program should come with manuals providing the same freedoms that the
21071 software does.  But this License is not limited to software manuals;
21072 it can be used for any textual work, regardless of subject matter or
21073 whether it is published as a printed book.  We recommend this License
21074 principally for works whose purpose is instruction or reference.
21076 @item
21077 APPLICABILITY AND DEFINITIONS
21079 This License applies to any manual or other work that contains a
21080 notice placed by the copyright holder saying it can be distributed
21081 under the terms of this License.  The ``Document'', below, refers to any
21082 such manual or work.  Any member of the public is a licensee, and is
21083 addressed as ``you''.
21085 A ``Modified Version'' of the Document means any work containing the
21086 Document or a portion of it, either copied verbatim, or with
21087 modifications and/or translated into another language.
21089 A ``Secondary Section'' is a named appendix or a front-matter section of
21090 the Document that deals exclusively with the relationship of the
21091 publishers or authors of the Document to the Document's overall subject
21092 (or to related matters) and contains nothing that could fall directly
21093 within that overall subject.  (For example, if the Document is in part a
21094 textbook of mathematics, a Secondary Section may not explain any
21095 mathematics.)  The relationship could be a matter of historical
21096 connection with the subject or with related matters, or of legal,
21097 commercial, philosophical, ethical or political position regarding
21098 them.
21100 The ``Invariant Sections'' are certain Secondary Sections whose titles
21101 are designated, as being those of Invariant Sections, in the notice
21102 that says that the Document is released under this License.
21104 The ``Cover Texts'' are certain short passages of text that are listed,
21105 as Front-Cover Texts or Back-Cover Texts, in the notice that says that
21106 the Document is released under this License.
21108 A ``Transparent'' copy of the Document means a machine-readable copy,
21109 represented in a format whose specification is available to the
21110 general public, whose contents can be viewed and edited directly and
21111 straightforwardly with generic text editors or (for images composed of
21112 pixels) generic paint programs or (for drawings) some widely available
21113 drawing editor, and that is suitable for input to text formatters or
21114 for automatic translation to a variety of formats suitable for input
21115 to text formatters.  A copy made in an otherwise Transparent file
21116 format whose markup has been designed to thwart or discourage
21117 subsequent modification by readers is not Transparent.  A copy that is
21118 not ``Transparent'' is called ``Opaque''.
21120 Examples of suitable formats for Transparent copies include plain
21121 @sc{ascii} without markup, Texinfo input format, La@TeX{} input format,
21122 @acronym{SGML} or @acronym{XML} using a publicly available
21123 @acronym{DTD}, and standard-conforming simple @acronym{HTML} designed
21124 for human modification.  Opaque formats include PostScript,
21125 @acronym{PDF}, proprietary formats that can be read and edited only by
21126 proprietary word processors, @acronym{SGML} or @acronym{XML} for which
21127 the @acronym{DTD} and/or processing tools are not generally available,
21128 and the machine-generated @acronym{HTML} produced by some word
21129 processors for output purposes only.
21131 The ``Title Page'' means, for a printed book, the title page itself,
21132 plus such following pages as are needed to hold, legibly, the material
21133 this License requires to appear in the title page.  For works in
21134 formats which do not have any title page as such, ``Title Page'' means
21135 the text near the most prominent appearance of the work's title,
21136 preceding the beginning of the body of the text.
21138 @item
21139 VERBATIM COPYING
21141 You may copy and distribute the Document in any medium, either
21142 commercially or noncommercially, provided that this License, the
21143 copyright notices, and the license notice saying this License applies
21144 to the Document are reproduced in all copies, and that you add no other
21145 conditions whatsoever to those of this License.  You may not use
21146 technical measures to obstruct or control the reading or further
21147 copying of the copies you make or distribute.  However, you may accept
21148 compensation in exchange for copies.  If you distribute a large enough
21149 number of copies you must also follow the conditions in section 3.
21151 You may also lend copies, under the same conditions stated above, and
21152 you may publicly display copies.
21154 @item
21155 COPYING IN QUANTITY
21157 If you publish printed copies of the Document numbering more than 100,
21158 and the Document's license notice requires Cover Texts, you must enclose
21159 the copies in covers that carry, clearly and legibly, all these Cover
21160 Texts: Front-Cover Texts on the front cover, and Back-Cover Texts on
21161 the back cover.  Both covers must also clearly and legibly identify
21162 you as the publisher of these copies.  The front cover must present
21163 the full title with all words of the title equally prominent and
21164 visible.  You may add other material on the covers in addition.
21165 Copying with changes limited to the covers, as long as they preserve
21166 the title of the Document and satisfy these conditions, can be treated
21167 as verbatim copying in other respects.
21169 If the required texts for either cover are too voluminous to fit
21170 legibly, you should put the first ones listed (as many as fit
21171 reasonably) on the actual cover, and continue the rest onto adjacent
21172 pages.
21174 If you publish or distribute Opaque copies of the Document numbering
21175 more than 100, you must either include a machine-readable Transparent
21176 copy along with each Opaque copy, or state in or with each Opaque copy
21177 a publicly-accessible computer-network location containing a complete
21178 Transparent copy of the Document, free of added material, which the
21179 general network-using public has access to download anonymously at no
21180 charge using public-standard network protocols.  If you use the latter
21181 option, you must take reasonably prudent steps, when you begin
21182 distribution of Opaque copies in quantity, to ensure that this
21183 Transparent copy will remain thus accessible at the stated location
21184 until at least one year after the last time you distribute an Opaque
21185 copy (directly or through your agents or retailers) of that edition to
21186 the public.
21188 It is requested, but not required, that you contact the authors of the
21189 Document well before redistributing any large number of copies, to give
21190 them a chance to provide you with an updated version of the Document.
21192 @item
21193 MODIFICATIONS
21195 You may copy and distribute a Modified Version of the Document under
21196 the conditions of sections 2 and 3 above, provided that you release
21197 the Modified Version under precisely this License, with the Modified
21198 Version filling the role of the Document, thus licensing distribution
21199 and modification of the Modified Version to whoever possesses a copy
21200 of it.  In addition, you must do these things in the Modified Version:
21202 @enumerate A
21203 @item
21204 Use in the Title Page (and on the covers, if any) a title distinct
21205 from that of the Document, and from those of previous versions
21206 (which should, if there were any, be listed in the History section
21207 of the Document).  You may use the same title as a previous version
21208 if the original publisher of that version gives permission.
21210 @item
21211 List on the Title Page, as authors, one or more persons or entities
21212 responsible for authorship of the modifications in the Modified
21213 Version, together with at least five of the principal authors of the
21214 Document (all of its principal authors, if it has less than five).
21216 @item
21217 State on the Title page the name of the publisher of the
21218 Modified Version, as the publisher.
21220 @item
21221 Preserve all the copyright notices of the Document.
21223 @item
21224 Add an appropriate copyright notice for your modifications
21225 adjacent to the other copyright notices.
21227 @item
21228 Include, immediately after the copyright notices, a license notice
21229 giving the public permission to use the Modified Version under the
21230 terms of this License, in the form shown in the Addendum below.
21232 @item
21233 Preserve in that license notice the full lists of Invariant Sections
21234 and required Cover Texts given in the Document's license notice.
21236 @item
21237 Include an unaltered copy of this License.
21239 @item
21240 Preserve the section entitled ``History'', and its title, and add to
21241 it an item stating at least the title, year, new authors, and
21242 publisher of the Modified Version as given on the Title Page.  If
21243 there is no section entitled ``History'' in the Document, create one
21244 stating the title, year, authors, and publisher of the Document as
21245 given on its Title Page, then add an item describing the Modified
21246 Version as stated in the previous sentence.
21248 @item
21249 Preserve the network location, if any, given in the Document for
21250 public access to a Transparent copy of the Document, and likewise
21251 the network locations given in the Document for previous versions
21252 it was based on.  These may be placed in the ``History'' section.
21253 You may omit a network location for a work that was published at
21254 least four years before the Document itself, or if the original
21255 publisher of the version it refers to gives permission.
21257 @item
21258 In any section entitled ``Acknowledgments'' or ``Dedications'',
21259 preserve the section's title, and preserve in the section all the
21260 substance and tone of each of the contributor acknowledgments
21261 and/or dedications given therein.
21263 @item
21264 Preserve all the Invariant Sections of the Document,
21265 unaltered in their text and in their titles.  Section numbers
21266 or the equivalent are not considered part of the section titles.
21268 @item
21269 Delete any section entitled ``Endorsements''.  Such a section
21270 may not be included in the Modified Version.
21272 @item
21273 Do not retitle any existing section as ``Endorsements''
21274 or to conflict in title with any Invariant Section.
21275 @end enumerate
21277 If the Modified Version includes new front-matter sections or
21278 appendices that qualify as Secondary Sections and contain no material
21279 copied from the Document, you may at your option designate some or all
21280 of these sections as invariant.  To do this, add their titles to the
21281 list of Invariant Sections in the Modified Version's license notice.
21282 These titles must be distinct from any other section titles.
21284 You may add a section entitled ``Endorsements'', provided it contains
21285 nothing but endorsements of your Modified Version by various
21286 parties---for example, statements of peer review or that the text has
21287 been approved by an organization as the authoritative definition of a
21288 standard.
21290 You may add a passage of up to five words as a Front-Cover Text, and a
21291 passage of up to 25 words as a Back-Cover Text, to the end of the list
21292 of Cover Texts in the Modified Version.  Only one passage of
21293 Front-Cover Text and one of Back-Cover Text may be added by (or
21294 through arrangements made by) any one entity.  If the Document already
21295 includes a cover text for the same cover, previously added by you or
21296 by arrangement made by the same entity you are acting on behalf of,
21297 you may not add another; but you may replace the old one, on explicit
21298 permission from the previous publisher that added the old one.
21300 The author(s) and publisher(s) of the Document do not by this License
21301 give permission to use their names for publicity for or to assert or
21302 imply endorsement of any Modified Version.
21304 @item
21305 COMBINING DOCUMENTS
21307 You may combine the Document with other documents released under this
21308 License, under the terms defined in section 4 above for modified
21309 versions, provided that you include in the combination all of the
21310 Invariant Sections of all of the original documents, unmodified, and
21311 list them all as Invariant Sections of your combined work in its
21312 license notice.
21314 The combined work need only contain one copy of this License, and
21315 multiple identical Invariant Sections may be replaced with a single
21316 copy.  If there are multiple Invariant Sections with the same name but
21317 different contents, make the title of each such section unique by
21318 adding at the end of it, in parentheses, the name of the original
21319 author or publisher of that section if known, or else a unique number.
21320 Make the same adjustment to the section titles in the list of
21321 Invariant Sections in the license notice of the combined work.
21323 In the combination, you must combine any sections entitled ``History''
21324 in the various original documents, forming one section entitled
21325 ``History''; likewise combine any sections entitled ``Acknowledgments'',
21326 and any sections entitled ``Dedications''.  You must delete all sections
21327 entitled ``Endorsements.''
21329 @item
21330 COLLECTIONS OF DOCUMENTS
21332 You may make a collection consisting of the Document and other documents
21333 released under this License, and replace the individual copies of this
21334 License in the various documents with a single copy that is included in
21335 the collection, provided that you follow the rules of this License for
21336 verbatim copying of each of the documents in all other respects.
21338 You may extract a single document from such a collection, and distribute
21339 it individually under this License, provided you insert a copy of this
21340 License into the extracted document, and follow this License in all
21341 other respects regarding verbatim copying of that document.
21343 @item
21344 AGGREGATION WITH INDEPENDENT WORKS
21346 A compilation of the Document or its derivatives with other separate
21347 and independent documents or works, in or on a volume of a storage or
21348 distribution medium, does not as a whole count as a Modified Version
21349 of the Document, provided no compilation copyright is claimed for the
21350 compilation.  Such a compilation is called an ``aggregate'', and this
21351 License does not apply to the other self-contained works thus compiled
21352 with the Document, on account of their being thus compiled, if they
21353 are not themselves derivative works of the Document.
21355 If the Cover Text requirement of section 3 is applicable to these
21356 copies of the Document, then if the Document is less than one quarter
21357 of the entire aggregate, the Document's Cover Texts may be placed on
21358 covers that surround only the Document within the aggregate.
21359 Otherwise they must appear on covers around the whole aggregate.
21361 @item
21362 TRANSLATION
21364 Translation is considered a kind of modification, so you may
21365 distribute translations of the Document under the terms of section 4.
21366 Replacing Invariant Sections with translations requires special
21367 permission from their copyright holders, but you may include
21368 translations of some or all Invariant Sections in addition to the
21369 original versions of these Invariant Sections.  You may include a
21370 translation of this License provided that you also include the
21371 original English version of this License.  In case of a disagreement
21372 between the translation and the original English version of this
21373 License, the original English version will prevail.
21375 @item
21376 TERMINATION
21378 You may not copy, modify, sublicense, or distribute the Document except
21379 as expressly provided for under this License.  Any other attempt to
21380 copy, modify, sublicense or distribute the Document is void, and will
21381 automatically terminate your rights under this License.  However,
21382 parties who have received copies, or rights, from you under this
21383 License will not have their licenses terminated so long as such
21384 parties remain in full compliance.
21386 @item
21387 FUTURE REVISIONS OF THIS LICENSE
21389 The Free Software Foundation may publish new, revised versions
21390 of the GNU Free Documentation License from time to time.  Such new
21391 versions will be similar in spirit to the present version, but may
21392 differ in detail to address new problems or concerns.  See
21393 @uref{http://www.gnu.org/copyleft/}.
21395 Each version of the License is given a distinguishing version number.
21396 If the Document specifies that a particular numbered version of this
21397 License ``or any later version'' applies to it, you have the option of
21398 following the terms and conditions either of that specified version or
21399 of any later version that has been published (not as a draft) by the
21400 Free Software Foundation.  If the Document does not specify a version
21401 number of this License, you may choose any version ever published (not
21402 as a draft) by the Free Software Foundation.
21403 @end enumerate
21405 @node Index, About the Author, GNU Free Documentation License, Top
21406 @comment  node-name,  next,  previous,  up
21407 @unnumbered Index
21409 @ignore
21410 MENU ENTRY: NODE NAME.
21411 @end ignore
21413 @printindex cp
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21446 @node About the Author,  , Index, Top
21447 @unnumbered About the Author
21448 @end ifnottex
21450 @quotation
21451 Robert J. Chassell has worked with GNU Emacs since 1985.  He writes
21452 and edits, teaches Emacs and Emacs Lisp, and speaks throughout the
21453 world on software freedom.  Chassell was a founding Director and
21454 Treasurer of the Free Software Foundation, Inc.  He is co-author of
21455 the @cite{Texinfo} manual, and has edited more than a dozen other
21456 books.  He graduated from Cambridge University, in England.  He has an
21457 abiding interest in social and economic history and flies his own
21458 airplane.
21459 @end quotation
21461 @page
21462 @w{ }
21464 @c Prevent page number on blank verso, so eject it first.
21465 @tex
21466 \par\vfill\supereject
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