(posn-set-point): Fix typos: parameter is `position', not `posn'.
[emacs.git] / lispref / objects.texi
blob7c8eff0629502d7ac323a6748d08a144c87dc715
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1998, 1999, 2003
4 @c   Free Software Foundation, Inc.
5 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
6 @setfilename ../info/objects
7 @node Lisp Data Types, Numbers, Introduction, Top
8 @chapter Lisp Data Types
9 @cindex object
10 @cindex Lisp object
11 @cindex type
12 @cindex data type
14   A Lisp @dfn{object} is a piece of data used and manipulated by Lisp
15 programs.  For our purposes, a @dfn{type} or @dfn{data type} is a set of
16 possible objects.
18   Every object belongs to at least one type.  Objects of the same type
19 have similar structures and may usually be used in the same contexts.
20 Types can overlap, and objects can belong to two or more types.
21 Consequently, we can ask whether an object belongs to a particular type,
22 but not for ``the'' type of an object.
24 @cindex primitive type
25   A few fundamental object types are built into Emacs.  These, from
26 which all other types are constructed, are called @dfn{primitive types}.
27 Each object belongs to one and only one primitive type.  These types
28 include @dfn{integer}, @dfn{float}, @dfn{cons}, @dfn{symbol},
29 @dfn{string}, @dfn{vector}, @dfn{hash-table}, @dfn{subr}, and
30 @dfn{byte-code function}, plus several special types, such as
31 @dfn{buffer}, that are related to editing.  (@xref{Editing Types}.)
33   Each primitive type has a corresponding Lisp function that checks
34 whether an object is a member of that type.
36   Note that Lisp is unlike many other languages in that Lisp objects are
37 @dfn{self-typing}: the primitive type of the object is implicit in the
38 object itself.  For example, if an object is a vector, nothing can treat
39 it as a number; Lisp knows it is a vector, not a number.
41   In most languages, the programmer must declare the data type of each
42 variable, and the type is known by the compiler but not represented in
43 the data.  Such type declarations do not exist in Emacs Lisp.  A Lisp
44 variable can have any type of value, and it remembers whatever value
45 you store in it, type and all.  (Actually, a small number of Emacs
46 Lisp variables can only take on values of a certain type.
47 @xref{Variables with Restricted Values}.)
49   This chapter describes the purpose, printed representation, and read
50 syntax of each of the standard types in GNU Emacs Lisp.  Details on how
51 to use these types can be found in later chapters.
53 @menu
54 * Printed Representation::      How Lisp objects are represented as text.
55 * Comments::                    Comments and their formatting conventions.
56 * Programming Types::           Types found in all Lisp systems.
57 * Editing Types::               Types specific to Emacs.
58 * Circular Objects::            Read syntax for circular structure.
59 * Type Predicates::             Tests related to types.
60 * Equality Predicates::         Tests of equality between any two objects.
61 @end menu
63 @node Printed Representation
64 @comment  node-name,  next,  previous,  up
65 @section Printed Representation and Read Syntax
66 @cindex printed representation
67 @cindex read syntax
69   The @dfn{printed representation} of an object is the format of the
70 output generated by the Lisp printer (the function @code{prin1}) for
71 that object.  The @dfn{read syntax} of an object is the format of the
72 input accepted by the Lisp reader (the function @code{read}) for that
73 object.  @xref{Read and Print}.
75   Most objects have more than one possible read syntax.  Some types of
76 object have no read syntax, since it may not make sense to enter objects
77 of these types directly in a Lisp program.  Except for these cases, the
78 printed representation of an object is also a read syntax for it.
80   In other languages, an expression is text; it has no other form.  In
81 Lisp, an expression is primarily a Lisp object and only secondarily the
82 text that is the object's read syntax.  Often there is no need to
83 emphasize this distinction, but you must keep it in the back of your
84 mind, or you will occasionally be very confused.
86 @cindex hash notation
87   Every type has a printed representation.  Some types have no read
88 syntax---for example, the buffer type has none.  Objects of these types
89 are printed in @dfn{hash notation}: the characters @samp{#<} followed by
90 a descriptive string (typically the type name followed by the name of
91 the object), and closed with a matching @samp{>}.  Hash notation cannot
92 be read at all, so the Lisp reader signals the error
93 @code{invalid-read-syntax} whenever it encounters @samp{#<}.
94 @kindex invalid-read-syntax
96 @example
97 (current-buffer)
98      @result{} #<buffer objects.texi>
99 @end example
101   When you evaluate an expression interactively, the Lisp interpreter
102 first reads the textual representation of it, producing a Lisp object,
103 and then evaluates that object (@pxref{Evaluation}).  However,
104 evaluation and reading are separate activities.  Reading returns the
105 Lisp object represented by the text that is read; the object may or may
106 not be evaluated later.  @xref{Input Functions}, for a description of
107 @code{read}, the basic function for reading objects.
109 @node Comments
110 @comment  node-name,  next,  previous,  up
111 @section Comments
112 @cindex comments
113 @cindex @samp{;} in comment
115   A @dfn{comment} is text that is written in a program only for the sake
116 of humans that read the program, and that has no effect on the meaning
117 of the program.  In Lisp, a semicolon (@samp{;}) starts a comment if it
118 is not within a string or character constant.  The comment continues to
119 the end of line.  The Lisp reader discards comments; they do not become
120 part of the Lisp objects which represent the program within the Lisp
121 system.
123   The @samp{#@@@var{count}} construct, which skips the next @var{count}
124 characters, is useful for program-generated comments containing binary
125 data.  The Emacs Lisp byte compiler uses this in its output files
126 (@pxref{Byte Compilation}).  It isn't meant for source files, however.
128   @xref{Comment Tips}, for conventions for formatting comments.
130 @node Programming Types
131 @section Programming Types
132 @cindex programming types
134   There are two general categories of types in Emacs Lisp: those having
135 to do with Lisp programming, and those having to do with editing.  The
136 former exist in many Lisp implementations, in one form or another.  The
137 latter are unique to Emacs Lisp.
139 @menu
140 * Integer Type::        Numbers without fractional parts.
141 * Floating Point Type:: Numbers with fractional parts and with a large range.
142 * Character Type::      The representation of letters, numbers and
143                         control characters.
144 * Symbol Type::         A multi-use object that refers to a function,
145                         variable, or property list, and has a unique identity.
146 * Sequence Type::       Both lists and arrays are classified as sequences.
147 * Cons Cell Type::      Cons cells, and lists (which are made from cons cells).
148 * Array Type::          Arrays include strings and vectors.
149 * String Type::         An (efficient) array of characters.
150 * Vector Type::         One-dimensional arrays.
151 * Char-Table Type::     One-dimensional sparse arrays indexed by characters.
152 * Bool-Vector Type::    One-dimensional arrays of @code{t} or @code{nil}.
153 * Hash Table Type::     Super-fast lookup tables.
154 * Function Type::       A piece of executable code you can call from elsewhere.
155 * Macro Type::          A method of expanding an expression into another
156                           expression, more fundamental but less pretty.
157 * Primitive Function Type::     A function written in C, callable from Lisp.
158 * Byte-Code Type::      A function written in Lisp, then compiled.
159 * Autoload Type::       A type used for automatically loading seldom-used
160                         functions.
161 @end menu
163 @node Integer Type
164 @subsection Integer Type
166   The range of values for integers in Emacs Lisp is @minus{}268435456 to
167 268435455 (29 bits; i.e.,
168 @ifnottex
169 -2**28
170 @end ifnottex
171 @tex
172 @math{-2^{28}}
173 @end tex
175 @ifnottex
176 2**28 - 1)
177 @end ifnottex
178 @tex
179 @math{2^{28}-1})
180 @end tex
181 on most machines.  (Some machines may provide a wider range.)  It is
182 important to note that the Emacs Lisp arithmetic functions do not check
183 for overflow.  Thus @code{(1+ 268435455)} is @minus{}268435456 on most
184 machines.
186   The read syntax for integers is a sequence of (base ten) digits with an
187 optional sign at the beginning and an optional period at the end.  The
188 printed representation produced by the Lisp interpreter never has a
189 leading @samp{+} or a final @samp{.}.
191 @example
192 @group
193 -1               ; @r{The integer -1.}
194 1                ; @r{The integer 1.}
195 1.               ; @r{Also the integer 1.}
196 +1               ; @r{Also the integer 1.}
197 536870913        ; @r{Also the integer 1 on a 29-bit implementation.}
198 @end group
199 @end example
201   @xref{Numbers}, for more information.
203 @node Floating Point Type
204 @subsection Floating Point Type
206   Floating point numbers are the computer equivalent of scientific
207 notation.  The precise number of significant figures and the range of
208 possible exponents is machine-specific; Emacs always uses the C data
209 type @code{double} to store the value.
211   The printed representation for floating point numbers requires either
212 a decimal point (with at least one digit following), an exponent, or
213 both.  For example, @samp{1500.0}, @samp{15e2}, @samp{15.0e2},
214 @samp{1.5e3}, and @samp{.15e4} are five ways of writing a floating point
215 number whose value is 1500.  They are all equivalent.
217   @xref{Numbers}, for more information.
219 @node Character Type
220 @subsection Character Type
221 @cindex @acronym{ASCII} character codes
223   A @dfn{character} in Emacs Lisp is nothing more than an integer.  In
224 other words, characters are represented by their character codes.  For
225 example, the character @kbd{A} is represented as the @w{integer 65}.
227   Individual characters are not often used in programs.  It is far more
228 common to work with @emph{strings}, which are sequences composed of
229 characters.  @xref{String Type}.
231   Characters in strings, buffers, and files are currently limited to
232 the range of 0 to 524287---nineteen bits.  But not all values in that
233 range are valid character codes.  Codes 0 through 127 are
234 @acronym{ASCII} codes; the rest are non-@acronym{ASCII}
235 (@pxref{Non-ASCII Characters}).  Characters that represent keyboard
236 input have a much wider range, to encode modifier keys such as
237 Control, Meta and Shift.
239 @cindex read syntax for characters
240 @cindex printed representation for characters
241 @cindex syntax for characters
242 @cindex @samp{?} in character constant
243 @cindex question mark in character constant
244   Since characters are really integers, the printed representation of a
245 character is a decimal number.  This is also a possible read syntax for
246 a character, but writing characters that way in Lisp programs is a very
247 bad idea.  You should @emph{always} use the special read syntax formats
248 that Emacs Lisp provides for characters.  These syntax formats start
249 with a question mark.
251   The usual read syntax for alphanumeric characters is a question mark
252 followed by the character; thus, @samp{?A} for the character
253 @kbd{A}, @samp{?B} for the character @kbd{B}, and @samp{?a} for the
254 character @kbd{a}.
256   For example:
258 @example
259 ?Q @result{} 81     ?q @result{} 113
260 @end example
262   You can use the same syntax for punctuation characters, but it is
263 often a good idea to add a @samp{\} so that the Emacs commands for
264 editing Lisp code don't get confused.  For example, @samp{?\(} is the
265 way to write the open-paren character.  If the character is @samp{\},
266 you @emph{must} use a second @samp{\} to quote it: @samp{?\\}.
268 @cindex whitespace
269 @cindex bell character
270 @cindex @samp{\a}
271 @cindex backspace
272 @cindex @samp{\b}
273 @cindex tab
274 @cindex @samp{\t}
275 @cindex vertical tab
276 @cindex @samp{\v}
277 @cindex formfeed
278 @cindex @samp{\f}
279 @cindex newline
280 @cindex @samp{\n}
281 @cindex return
282 @cindex @samp{\r}
283 @cindex escape
284 @cindex @samp{\e}
285 @cindex space
286 @cindex @samp{\s}
287   You can express the characters control-g, backspace, tab, newline,
288 vertical tab, formfeed, space, return, del, and escape as @samp{?\a},
289 @samp{?\b}, @samp{?\t}, @samp{?\n}, @samp{?\v}, @samp{?\f},
290 @samp{?\s}, @samp{?\r}, @samp{?\d}, and @samp{?\e}, respectively.
291 Thus,
293 @example
294 ?\a @result{} 7                 ; @r{control-g, @kbd{C-g}}
295 ?\b @result{} 8                 ; @r{backspace, @key{BS}, @kbd{C-h}}
296 ?\t @result{} 9                 ; @r{tab, @key{TAB}, @kbd{C-i}}
297 ?\n @result{} 10                ; @r{newline, @kbd{C-j}}
298 ?\v @result{} 11                ; @r{vertical tab, @kbd{C-k}}
299 ?\f @result{} 12                ; @r{formfeed character, @kbd{C-l}}
300 ?\r @result{} 13                ; @r{carriage return, @key{RET}, @kbd{C-m}}
301 ?\e @result{} 27                ; @r{escape character, @key{ESC}, @kbd{C-[}}
302 ?\s @result{} 32                ; @r{space character, @key{SPC}}
303 ?\\ @result{} 92                ; @r{backslash character, @kbd{\}}
304 ?\d @result{} 127               ; @r{delete character, @key{DEL}}
305 @end example
307 @cindex escape sequence
308   These sequences which start with backslash are also known as
309 @dfn{escape sequences}, because backslash plays the role of an
310 ``escape character''; this terminology has nothing to do with the
311 character @key{ESC}.  @samp{\s} is meant for use only in character
312 constants; in string constants, just write the space.
314 @cindex control characters
315   Control characters may be represented using yet another read syntax.
316 This consists of a question mark followed by a backslash, caret, and the
317 corresponding non-control character, in either upper or lower case.  For
318 example, both @samp{?\^I} and @samp{?\^i} are valid read syntax for the
319 character @kbd{C-i}, the character whose value is 9.
321   Instead of the @samp{^}, you can use @samp{C-}; thus, @samp{?\C-i} is
322 equivalent to @samp{?\^I} and to @samp{?\^i}:
324 @example
325 ?\^I @result{} 9     ?\C-I @result{} 9
326 @end example
328   In strings and buffers, the only control characters allowed are those
329 that exist in @acronym{ASCII}; but for keyboard input purposes, you can turn
330 any character into a control character with @samp{C-}.  The character
331 codes for these non-@acronym{ASCII} control characters include the
332 @tex
333 @math{2^{26}}
334 @end tex
335 @ifnottex
336 2**26
337 @end ifnottex
338 bit as well as the code for the corresponding non-control
339 character.  Ordinary terminals have no way of generating non-@acronym{ASCII}
340 control characters, but you can generate them straightforwardly using X
341 and other window systems.
343   For historical reasons, Emacs treats the @key{DEL} character as
344 the control equivalent of @kbd{?}:
346 @example
347 ?\^? @result{} 127     ?\C-? @result{} 127
348 @end example
350 @noindent
351 As a result, it is currently not possible to represent the character
352 @kbd{Control-?}, which is a meaningful input character under X, using
353 @samp{\C-}.  It is not easy to change this, as various Lisp files refer
354 to @key{DEL} in this way.
356   For representing control characters to be found in files or strings,
357 we recommend the @samp{^} syntax; for control characters in keyboard
358 input, we prefer the @samp{C-} syntax.  Which one you use does not
359 affect the meaning of the program, but may guide the understanding of
360 people who read it.
362 @cindex meta characters
363   A @dfn{meta character} is a character typed with the @key{META}
364 modifier key.  The integer that represents such a character has the
365 @tex
366 @math{2^{27}}
367 @end tex
368 @ifnottex
369 2**27
370 @end ifnottex
371 bit set.  We use high bits for this and other modifiers to make
372 possible a wide range of basic character codes.
374   In a string, the
375 @tex
376 @math{2^{7}}
377 @end tex
378 @ifnottex
379 2**7
380 @end ifnottex
381 bit attached to an @acronym{ASCII} character indicates a meta
382 character; thus, the meta characters that can fit in a string have
383 codes in the range from 128 to 255, and are the meta versions of the
384 ordinary @acronym{ASCII} characters.  (In Emacs versions 18 and older,
385 this convention was used for characters outside of strings as well.)
387   The read syntax for meta characters uses @samp{\M-}.  For example,
388 @samp{?\M-A} stands for @kbd{M-A}.  You can use @samp{\M-} together with
389 octal character codes (see below), with @samp{\C-}, or with any other
390 syntax for a character.  Thus, you can write @kbd{M-A} as @samp{?\M-A},
391 or as @samp{?\M-\101}.  Likewise, you can write @kbd{C-M-b} as
392 @samp{?\M-\C-b}, @samp{?\C-\M-b}, or @samp{?\M-\002}.
394   The case of a graphic character is indicated by its character code;
395 for example, @acronym{ASCII} distinguishes between the characters @samp{a}
396 and @samp{A}.  But @acronym{ASCII} has no way to represent whether a control
397 character is upper case or lower case.  Emacs uses the
398 @tex
399 @math{2^{25}}
400 @end tex
401 @ifnottex
402 2**25
403 @end ifnottex
404 bit to indicate that the shift key was used in typing a control
405 character.  This distinction is possible only when you use X terminals
406 or other special terminals; ordinary terminals do not report the
407 distinction to the computer in any way.  The Lisp syntax for
408 the shift bit is @samp{\S-}; thus, @samp{?\C-\S-o} or @samp{?\C-\S-O}
409 represents the shifted-control-o character.
411 @cindex hyper characters
412 @cindex super characters
413 @cindex alt characters
414   The X Window System defines three other @anchor{modifier bits}
415 modifier bits that can be set
416 in a character: @dfn{hyper}, @dfn{super} and @dfn{alt}.  The syntaxes
417 for these bits are @samp{\H-}, @samp{\s-} and @samp{\A-}.  (Case is
418 significant in these prefixes.)  Thus, @samp{?\H-\M-\A-x} represents
419 @kbd{Alt-Hyper-Meta-x}.  (Note that @samp{\s} with no following @samp{-}
420 represents the space character.)
421 @tex
422 Numerically, the bit values are @math{2^{22}} for alt, @math{2^{23}}
423 for super and @math{2^{24}} for hyper.
424 @end tex
425 @ifnottex
426 Numerically, the
427 bit values are 2**22 for alt, 2**23 for super and 2**24 for hyper.
428 @end ifnottex
430 @cindex @samp{\} in character constant
431 @cindex backslash in character constant
432 @cindex octal character code
433   Finally, the most general read syntax for a character represents the
434 character code in either octal or hex.  To use octal, write a question
435 mark followed by a backslash and the octal character code (up to three
436 octal digits); thus, @samp{?\101} for the character @kbd{A},
437 @samp{?\001} for the character @kbd{C-a}, and @code{?\002} for the
438 character @kbd{C-b}.  Although this syntax can represent any @acronym{ASCII}
439 character, it is preferred only when the precise octal value is more
440 important than the @acronym{ASCII} representation.
442 @example
443 @group
444 ?\012 @result{} 10         ?\n @result{} 10         ?\C-j @result{} 10
445 ?\101 @result{} 65         ?A @result{} 65
446 @end group
447 @end example
449   To use hex, write a question mark followed by a backslash, @samp{x},
450 and the hexadecimal character code.  You can use any number of hex
451 digits, so you can represent any character code in this way.
452 Thus, @samp{?\x41} for the character @kbd{A}, @samp{?\x1} for the
453 character @kbd{C-a}, and @code{?\x8e0} for the Latin-1 character
454 @iftex
455 @samp{@`a}.
456 @end iftex
457 @ifnottex
458 @samp{a} with grave accent.
459 @end ifnottex
461   A backslash is allowed, and harmless, preceding any character without
462 a special escape meaning; thus, @samp{?\+} is equivalent to @samp{?+}.
463 There is no reason to add a backslash before most characters.  However,
464 you should add a backslash before any of the characters
465 @samp{()\|;'`"#.,} to avoid confusing the Emacs commands for editing
466 Lisp code.  You can also add a backslash before whitespace characters such as
467 space, tab, newline and formfeed.  However, it is cleaner to use one of
468 the easily readable escape sequences, such as @samp{\t} or @samp{\s},
469 instead of an actual whitespace character such as a tab or a space.
470 (If you do write backslash followed by a space, you should write
471 an extra space after the character constant to separate it from the
472 following text.)
474 @node Symbol Type
475 @subsection Symbol Type
477   A @dfn{symbol} in GNU Emacs Lisp is an object with a name.  The symbol
478 name serves as the printed representation of the symbol.  In ordinary
479 use, the name is unique---no two symbols have the same name.
481   A symbol can serve as a variable, as a function name, or to hold a
482 property list.  Or it may serve only to be distinct from all other Lisp
483 objects, so that its presence in a data structure may be recognized
484 reliably.  In a given context, usually only one of these uses is
485 intended.  But you can use one symbol in all of these ways,
486 independently.
488   A symbol whose name starts with a colon (@samp{:}) is called a
489 @dfn{keyword symbol}.  These symbols automatically act as constants, and
490 are normally used only by comparing an unknown symbol with a few
491 specific alternatives.
493 @cindex @samp{\} in symbols
494 @cindex backslash in symbols
495   A symbol name can contain any characters whatever.  Most symbol names
496 are written with letters, digits, and the punctuation characters
497 @samp{-+=*/}.  Such names require no special punctuation; the characters
498 of the name suffice as long as the name does not look like a number.
499 (If it does, write a @samp{\} at the beginning of the name to force
500 interpretation as a symbol.)  The characters @samp{_~!@@$%^&:<>@{@}?} are
501 less often used but also require no special punctuation.  Any other
502 characters may be included in a symbol's name by escaping them with a
503 backslash.  In contrast to its use in strings, however, a backslash in
504 the name of a symbol simply quotes the single character that follows the
505 backslash.  For example, in a string, @samp{\t} represents a tab
506 character; in the name of a symbol, however, @samp{\t} merely quotes the
507 letter @samp{t}.  To have a symbol with a tab character in its name, you
508 must actually use a tab (preceded with a backslash).  But it's rare to
509 do such a thing.
511 @cindex CL note---case of letters
512 @quotation
513 @b{Common Lisp note:} In Common Lisp, lower case letters are always
514 ``folded'' to upper case, unless they are explicitly escaped.  In Emacs
515 Lisp, upper case and lower case letters are distinct.
516 @end quotation
518   Here are several examples of symbol names.  Note that the @samp{+} in
519 the fifth example is escaped to prevent it from being read as a number.
520 This is not necessary in the seventh example because the rest of the name
521 makes it invalid as a number.
523 @example
524 @group
525 foo                 ; @r{A symbol named @samp{foo}.}
526 FOO                 ; @r{A symbol named @samp{FOO}, different from @samp{foo}.}
527 char-to-string      ; @r{A symbol named @samp{char-to-string}.}
528 @end group
529 @group
530 1+                  ; @r{A symbol named @samp{1+}}
531                     ;   @r{(not @samp{+1}, which is an integer).}
532 @end group
533 @group
534 \+1                 ; @r{A symbol named @samp{+1}}
535                     ;   @r{(not a very readable name).}
536 @end group
537 @group
538 \(*\ 1\ 2\)         ; @r{A symbol named @samp{(* 1 2)} (a worse name).}
539 @c the @'s in this next line use up three characters, hence the
540 @c apparent misalignment of the comment.
541 +-*/_~!@@$%^&=:<>@{@}  ; @r{A symbol named @samp{+-*/_~!@@$%^&=:<>@{@}}.}
542                     ;   @r{These characters need not be escaped.}
543 @end group
544 @end example
546 @ifinfo
547 @c This uses ``colon'' instead of a literal `:' because Info cannot
548 @c cope with a `:' in a menu
549 @cindex @samp{#@var{colon}} read syntax
550 @end ifinfo
551 @ifnotinfo
552 @cindex @samp{#:} read syntax
553 @end ifnotinfo
554   Normally the Lisp reader interns all symbols (@pxref{Creating
555 Symbols}).  To prevent interning, you can write @samp{#:} before the
556 name of the symbol.
558 @node Sequence Type
559 @subsection Sequence Types
561   A @dfn{sequence} is a Lisp object that represents an ordered set of
562 elements.  There are two kinds of sequence in Emacs Lisp, lists and
563 arrays.  Thus, an object of type list or of type array is also
564 considered a sequence.
566   Arrays are further subdivided into strings, vectors, char-tables and
567 bool-vectors.  Vectors can hold elements of any type, but string
568 elements must be characters, and bool-vector elements must be @code{t}
569 or @code{nil}.  Char-tables are like vectors except that they are
570 indexed by any valid character code.  The characters in a string can
571 have text properties like characters in a buffer (@pxref{Text
572 Properties}), but vectors do not support text properties, even when
573 their elements happen to be characters.
575   Lists, strings and the other array types are different, but they have
576 important similarities.  For example, all have a length @var{l}, and all
577 have elements which can be indexed from zero to @var{l} minus one.
578 Several functions, called sequence functions, accept any kind of
579 sequence.  For example, the function @code{elt} can be used to extract
580 an element of a sequence, given its index.  @xref{Sequences Arrays
581 Vectors}.
583   It is generally impossible to read the same sequence twice, since
584 sequences are always created anew upon reading.  If you read the read
585 syntax for a sequence twice, you get two sequences with equal contents.
586 There is one exception: the empty list @code{()} always stands for the
587 same object, @code{nil}.
589 @node Cons Cell Type
590 @subsection Cons Cell and List Types
591 @cindex address field of register
592 @cindex decrement field of register
593 @cindex pointers
595   A @dfn{cons cell} is an object that consists of two slots, called the
596 @sc{car} slot and the @sc{cdr} slot.  Each slot can @dfn{hold} or
597 @dfn{refer to} any Lisp object.  We also say that ``the @sc{car} of
598 this cons cell is'' whatever object its @sc{car} slot currently holds,
599 and likewise for the @sc{cdr}.
601 @quotation
602 A note to C programmers: in Lisp, we do not distinguish between
603 ``holding'' a value and ``pointing to'' the value, because pointers in
604 Lisp are implicit.
605 @end quotation
607   A @dfn{list} is a series of cons cells, linked together so that the
608 @sc{cdr} slot of each cons cell holds either the next cons cell or the
609 empty list.  @xref{Lists}, for functions that work on lists.  Because
610 most cons cells are used as part of lists, the phrase @dfn{list
611 structure} has come to refer to any structure made out of cons cells.
613   The names @sc{car} and @sc{cdr} derive from the history of Lisp.  The
614 original Lisp implementation ran on an @w{IBM 704} computer which
615 divided words into two parts, called the ``address'' part and the
616 ``decrement''; @sc{car} was an instruction to extract the contents of
617 the address part of a register, and @sc{cdr} an instruction to extract
618 the contents of the decrement.  By contrast, ``cons cells'' are named
619 for the function @code{cons} that creates them, which in turn was named
620 for its purpose, the construction of cells.
622 @cindex atom
623   Because cons cells are so central to Lisp, we also have a word for
624 ``an object which is not a cons cell''.  These objects are called
625 @dfn{atoms}.
627 @cindex parenthesis
628   The read syntax and printed representation for lists are identical, and
629 consist of a left parenthesis, an arbitrary number of elements, and a
630 right parenthesis.
632    Upon reading, each object inside the parentheses becomes an element
633 of the list.  That is, a cons cell is made for each element.  The
634 @sc{car} slot of the cons cell holds the element, and its @sc{cdr}
635 slot refers to the next cons cell of the list, which holds the next
636 element in the list.  The @sc{cdr} slot of the last cons cell is set to
637 hold @code{nil}.
639 @cindex box diagrams, for lists
640 @cindex diagrams, boxed, for lists
641   A list can be illustrated by a diagram in which the cons cells are
642 shown as pairs of boxes, like dominoes.  (The Lisp reader cannot read
643 such an illustration; unlike the textual notation, which can be
644 understood by both humans and computers, the box illustrations can be
645 understood only by humans.)  This picture represents the three-element
646 list @code{(rose violet buttercup)}:
648 @example
649 @group
650     --- ---      --- ---      --- ---
651    |   |   |--> |   |   |--> |   |   |--> nil
652     --- ---      --- ---      --- ---
653      |            |            |
654      |            |            |
655       --> rose     --> violet   --> buttercup
656 @end group
657 @end example
659   In this diagram, each box represents a slot that can hold or refer to
660 any Lisp object.  Each pair of boxes represents a cons cell.  Each arrow
661 represents a reference to a Lisp object, either an atom or another cons
662 cell.
664   In this example, the first box, which holds the @sc{car} of the first
665 cons cell, refers to or ``holds'' @code{rose} (a symbol).  The second
666 box, holding the @sc{cdr} of the first cons cell, refers to the next
667 pair of boxes, the second cons cell.  The @sc{car} of the second cons
668 cell is @code{violet}, and its @sc{cdr} is the third cons cell.  The
669 @sc{cdr} of the third (and last) cons cell is @code{nil}.
671   Here is another diagram of the same list, @code{(rose violet
672 buttercup)}, sketched in a different manner:
674 @smallexample
675 @group
676  ---------------       ----------------       -------------------
677 | car   | cdr   |     | car    | cdr   |     | car       | cdr   |
678 | rose  |   o-------->| violet |   o-------->| buttercup |  nil  |
679 |       |       |     |        |       |     |           |       |
680  ---------------       ----------------       -------------------
681 @end group
682 @end smallexample
684 @cindex @samp{(@dots{})} in lists
685 @cindex @code{nil} in lists
686 @cindex empty list
687   A list with no elements in it is the @dfn{empty list}; it is identical
688 to the symbol @code{nil}.  In other words, @code{nil} is both a symbol
689 and a list.
691   Here are examples of lists written in Lisp syntax:
693 @example
694 (A 2 "A")            ; @r{A list of three elements.}
695 ()                   ; @r{A list of no elements (the empty list).}
696 nil                  ; @r{A list of no elements (the empty list).}
697 ("A ()")             ; @r{A list of one element: the string @code{"A ()"}.}
698 (A ())               ; @r{A list of two elements: @code{A} and the empty list.}
699 (A nil)              ; @r{Equivalent to the previous.}
700 ((A B C))            ; @r{A list of one element}
701                      ;   @r{(which is a list of three elements).}
702 @end example
704   Here is the list @code{(A ())}, or equivalently @code{(A nil)},
705 depicted with boxes and arrows:
707 @example
708 @group
709     --- ---      --- ---
710    |   |   |--> |   |   |--> nil
711     --- ---      --- ---
712      |            |
713      |            |
714       --> A        --> nil
715 @end group
716 @end example
718 @menu
719 * Dotted Pair Notation::        An alternative syntax for lists.
720 * Association List Type::       A specially constructed list.
721 @end menu
723 @node Dotted Pair Notation
724 @comment  node-name,  next,  previous,  up
725 @subsubsection Dotted Pair Notation
726 @cindex dotted pair notation
727 @cindex @samp{.} in lists
729   @dfn{Dotted pair notation} is an alternative syntax for cons cells
730 that represents the @sc{car} and @sc{cdr} explicitly.  In this syntax,
731 @code{(@var{a} .@: @var{b})} stands for a cons cell whose @sc{car} is
732 the object @var{a}, and whose @sc{cdr} is the object @var{b}.  Dotted
733 pair notation is therefore more general than list syntax.  In the dotted
734 pair notation, the list @samp{(1 2 3)} is written as @samp{(1 . (2 . (3
735 . nil)))}.  For @code{nil}-terminated lists, you can use either
736 notation, but list notation is usually clearer and more convenient.
737 When printing a list, the dotted pair notation is only used if the
738 @sc{cdr} of a cons cell is not a list.
740   Here's an example using boxes to illustrate dotted pair notation.
741 This example shows the pair @code{(rose . violet)}:
743 @example
744 @group
745     --- ---
746    |   |   |--> violet
747     --- ---
748      |
749      |
750       --> rose
751 @end group
752 @end example
754   You can combine dotted pair notation with list notation to represent
755 conveniently a chain of cons cells with a non-@code{nil} final @sc{cdr}.
756 You write a dot after the last element of the list, followed by the
757 @sc{cdr} of the final cons cell.  For example, @code{(rose violet
758 . buttercup)} is equivalent to @code{(rose . (violet . buttercup))}.
759 The object looks like this:
761 @example
762 @group
763     --- ---      --- ---
764    |   |   |--> |   |   |--> buttercup
765     --- ---      --- ---
766      |            |
767      |            |
768       --> rose     --> violet
769 @end group
770 @end example
772   The syntax @code{(rose .@: violet .@: buttercup)} is invalid because
773 there is nothing that it could mean.  If anything, it would say to put
774 @code{buttercup} in the @sc{cdr} of a cons cell whose @sc{cdr} is already
775 used for @code{violet}.
777   The list @code{(rose violet)} is equivalent to @code{(rose . (violet))},
778 and looks like this:
780 @example
781 @group
782     --- ---      --- ---
783    |   |   |--> |   |   |--> nil
784     --- ---      --- ---
785      |            |
786      |            |
787       --> rose     --> violet
788 @end group
789 @end example
791   Similarly, the three-element list @code{(rose violet buttercup)}
792 is equivalent to @code{(rose . (violet . (buttercup)))}.
793 @ifnottex
794 It looks like this:
796 @example
797 @group
798     --- ---      --- ---      --- ---
799    |   |   |--> |   |   |--> |   |   |--> nil
800     --- ---      --- ---      --- ---
801      |            |            |
802      |            |            |
803       --> rose     --> violet   --> buttercup
804 @end group
805 @end example
806 @end ifnottex
808 @node Association List Type
809 @comment  node-name,  next,  previous,  up
810 @subsubsection Association List Type
812   An @dfn{association list} or @dfn{alist} is a specially-constructed
813 list whose elements are cons cells.  In each element, the @sc{car} is
814 considered a @dfn{key}, and the @sc{cdr} is considered an
815 @dfn{associated value}.  (In some cases, the associated value is stored
816 in the @sc{car} of the @sc{cdr}.)  Association lists are often used as
817 stacks, since it is easy to add or remove associations at the front of
818 the list.
820   For example,
822 @example
823 (setq alist-of-colors
824       '((rose . red) (lily . white) (buttercup . yellow)))
825 @end example
827 @noindent
828 sets the variable @code{alist-of-colors} to an alist of three elements.  In the
829 first element, @code{rose} is the key and @code{red} is the value.
831   @xref{Association Lists}, for a further explanation of alists and for
832 functions that work on alists.  @xref{Hash Tables}, for another kind of
833 lookup table, which is much faster for handling a large number of keys.
835 @node Array Type
836 @subsection Array Type
838   An @dfn{array} is composed of an arbitrary number of slots for
839 holding or referring to other Lisp objects, arranged in a contiguous block of
840 memory.  Accessing any element of an array takes approximately the same
841 amount of time.  In contrast, accessing an element of a list requires
842 time proportional to the position of the element in the list.  (Elements
843 at the end of a list take longer to access than elements at the
844 beginning of a list.)
846   Emacs defines four types of array: strings, vectors, bool-vectors, and
847 char-tables.
849   A string is an array of characters and a vector is an array of
850 arbitrary objects.  A bool-vector can hold only @code{t} or @code{nil}.
851 These kinds of array may have any length up to the largest integer.
852 Char-tables are sparse arrays indexed by any valid character code; they
853 can hold arbitrary objects.
855   The first element of an array has index zero, the second element has
856 index 1, and so on.  This is called @dfn{zero-origin} indexing.  For
857 example, an array of four elements has indices 0, 1, 2, @w{and 3}.  The
858 largest possible index value is one less than the length of the array.
859 Once an array is created, its length is fixed.
861   All Emacs Lisp arrays are one-dimensional.  (Most other programming
862 languages support multidimensional arrays, but they are not essential;
863 you can get the same effect with an array of arrays.)  Each type of
864 array has its own read syntax; see the following sections for details.
866   The array type is contained in the sequence type and
867 contains the string type, the vector type, the bool-vector type, and the
868 char-table type.
870 @node String Type
871 @subsection String Type
873   A @dfn{string} is an array of characters.  Strings are used for many
874 purposes in Emacs, as can be expected in a text editor; for example, as
875 the names of Lisp symbols, as messages for the user, and to represent
876 text extracted from buffers.  Strings in Lisp are constants: evaluation
877 of a string returns the same string.
879   @xref{Strings and Characters}, for functions that operate on strings.
881 @menu
882 * Syntax for Strings::
883 * Non-ASCII in Strings::
884 * Nonprinting Characters::
885 * Text Props and Strings::
886 @end menu
888 @node Syntax for Strings
889 @subsubsection Syntax for Strings
891 @cindex @samp{"} in strings
892 @cindex double-quote in strings
893 @cindex @samp{\} in strings
894 @cindex backslash in strings
895   The read syntax for strings is a double-quote, an arbitrary number of
896 characters, and another double-quote, @code{"like this"}.  To include a
897 double-quote in a string, precede it with a backslash; thus, @code{"\""}
898 is a string containing just a single double-quote character.  Likewise,
899 you can include a backslash by preceding it with another backslash, like
900 this: @code{"this \\ is a single embedded backslash"}.
902 @cindex newline in strings
903   The newline character is not special in the read syntax for strings;
904 if you write a new line between the double-quotes, it becomes a
905 character in the string.  But an escaped newline---one that is preceded
906 by @samp{\}---does not become part of the string; i.e., the Lisp reader
907 ignores an escaped newline while reading a string.  An escaped space
908 @w{@samp{\ }} is likewise ignored.
910 @example
911 "It is useful to include newlines
912 in documentation strings,
913 but the newline is \
914 ignored if escaped."
915      @result{} "It is useful to include newlines
916 in documentation strings,
917 but the newline is ignored if escaped."
918 @end example
920 @node Non-ASCII in Strings
921 @subsubsection Non-@acronym{ASCII} Characters in Strings
923   You can include a non-@acronym{ASCII} international character in a string
924 constant by writing it literally.  There are two text representations
925 for non-@acronym{ASCII} characters in Emacs strings (and in buffers): unibyte
926 and multibyte.  If the string constant is read from a multibyte source,
927 such as a multibyte buffer or string, or a file that would be visited as
928 multibyte, then the character is read as a multibyte character, and that
929 makes the string multibyte.  If the string constant is read from a
930 unibyte source, then the character is read as unibyte and that makes the
931 string unibyte.
933   You can also represent a multibyte non-@acronym{ASCII} character with its
934 character code: use a hex escape, @samp{\x@var{nnnnnnn}}, with as many
935 digits as necessary.  (Multibyte non-@acronym{ASCII} character codes are all
936 greater than 256.)  Any character which is not a valid hex digit
937 terminates this construct.  If the next character in the string could be
938 interpreted as a hex digit, write @w{@samp{\ }} (backslash and space) to
939 terminate the hex escape---for example, @w{@samp{\x8e0\ }} represents
940 one character, @samp{a} with grave accent.  @w{@samp{\ }} in a string
941 constant is just like backslash-newline; it does not contribute any
942 character to the string, but it does terminate the preceding hex escape.
944   You can represent a unibyte non-@acronym{ASCII} character with its
945 character code, which must be in the range from 128 (0200 octal) to
946 255 (0377 octal).  If you write all such character codes in octal and
947 the string contains no other characters forcing it to be multibyte,
948 this produces a unibyte string.  However, using any hex escape in a
949 string (even for an @acronym{ASCII} character) forces the string to be
950 multibyte.
952   @xref{Text Representations}, for more information about the two
953 text representations.
955 @node Nonprinting Characters
956 @subsubsection Nonprinting Characters in Strings
958   You can use the same backslash escape-sequences in a string constant
959 as in character literals (but do not use the question mark that begins a
960 character constant).  For example, you can write a string containing the
961 nonprinting characters tab and @kbd{C-a}, with commas and spaces between
962 them, like this: @code{"\t, \C-a"}.  @xref{Character Type}, for a
963 description of the read syntax for characters.
965   However, not all of the characters you can write with backslash
966 escape-sequences are valid in strings.  The only control characters that
967 a string can hold are the @acronym{ASCII} control characters.  Strings do not
968 distinguish case in @acronym{ASCII} control characters.
970   Properly speaking, strings cannot hold meta characters; but when a
971 string is to be used as a key sequence, there is a special convention
972 that provides a way to represent meta versions of @acronym{ASCII}
973 characters in a string.  If you use the @samp{\M-} syntax to indicate
974 a meta character in a string constant, this sets the
975 @tex
976 @math{2^{7}}
977 @end tex
978 @ifnottex
979 2**7
980 @end ifnottex
981 bit of the character in the string.  If the string is used in
982 @code{define-key} or @code{lookup-key}, this numeric code is translated
983 into the equivalent meta character.  @xref{Character Type}.
985   Strings cannot hold characters that have the hyper, super, or alt
986 modifiers.
988 @node Text Props and Strings
989 @subsubsection Text Properties in Strings
991   A string can hold properties for the characters it contains, in
992 addition to the characters themselves.  This enables programs that copy
993 text between strings and buffers to copy the text's properties with no
994 special effort.  @xref{Text Properties}, for an explanation of what text
995 properties mean.  Strings with text properties use a special read and
996 print syntax:
998 @example
999 #("@var{characters}" @var{property-data}...)
1000 @end example
1002 @noindent
1003 where @var{property-data} consists of zero or more elements, in groups
1004 of three as follows:
1006 @example
1007 @var{beg} @var{end} @var{plist}
1008 @end example
1010 @noindent
1011 The elements @var{beg} and @var{end} are integers, and together specify
1012 a range of indices in the string; @var{plist} is the property list for
1013 that range.  For example,
1015 @example
1016 #("foo bar" 0 3 (face bold) 3 4 nil 4 7 (face italic))
1017 @end example
1019 @noindent
1020 represents a string whose textual contents are @samp{foo bar}, in which
1021 the first three characters have a @code{face} property with value
1022 @code{bold}, and the last three have a @code{face} property with value
1023 @code{italic}.  (The fourth character has no text properties, so its
1024 property list is @code{nil}.  It is not actually necessary to mention
1025 ranges with @code{nil} as the property list, since any characters not
1026 mentioned in any range will default to having no properties.)
1028 @node Vector Type
1029 @subsection Vector Type
1031   A @dfn{vector} is a one-dimensional array of elements of any type.  It
1032 takes a constant amount of time to access any element of a vector.  (In
1033 a list, the access time of an element is proportional to the distance of
1034 the element from the beginning of the list.)
1036   The printed representation of a vector consists of a left square
1037 bracket, the elements, and a right square bracket.  This is also the
1038 read syntax.  Like numbers and strings, vectors are considered constants
1039 for evaluation.
1041 @example
1042 [1 "two" (three)]      ; @r{A vector of three elements.}
1043      @result{} [1 "two" (three)]
1044 @end example
1046   @xref{Vectors}, for functions that work with vectors.
1048 @node Char-Table Type
1049 @subsection Char-Table Type
1051   A @dfn{char-table} is a one-dimensional array of elements of any type,
1052 indexed by character codes.  Char-tables have certain extra features to
1053 make them more useful for many jobs that involve assigning information
1054 to character codes---for example, a char-table can have a parent to
1055 inherit from, a default value, and a small number of extra slots to use for
1056 special purposes.  A char-table can also specify a single value for
1057 a whole character set.
1059   The printed representation of a char-table is like a vector
1060 except that there is an extra @samp{#^} at the beginning.
1062   @xref{Char-Tables}, for special functions to operate on char-tables.
1063 Uses of char-tables include:
1065 @itemize @bullet
1066 @item
1067 Case tables (@pxref{Case Tables}).
1069 @item
1070 Character category tables (@pxref{Categories}).
1072 @item
1073 Display tables (@pxref{Display Tables}).
1075 @item
1076 Syntax tables (@pxref{Syntax Tables}).
1077 @end itemize
1079 @node Bool-Vector Type
1080 @subsection Bool-Vector Type
1082   A @dfn{bool-vector} is a one-dimensional array of elements that
1083 must be @code{t} or @code{nil}.
1085   The printed representation of a bool-vector is like a string, except
1086 that it begins with @samp{#&} followed by the length.  The string
1087 constant that follows actually specifies the contents of the bool-vector
1088 as a bitmap---each ``character'' in the string contains 8 bits, which
1089 specify the next 8 elements of the bool-vector (1 stands for @code{t},
1090 and 0 for @code{nil}).  The least significant bits of the character
1091 correspond to the lowest indices in the bool-vector.
1093 @example
1094 (make-bool-vector 3 t)
1095      @result{} #&3"^G"
1096 (make-bool-vector 3 nil)
1097      @result{} #&3"^@@"
1098 @end example
1100 @noindent
1101 These results make sense, because the binary code for @samp{C-g} is
1102 111 and @samp{C-@@} is the character with code 0.
1104   If the length is not a multiple of 8, the printed representation
1105 shows extra elements, but these extras really make no difference.  For
1106 instance, in the next example, the two bool-vectors are equal, because
1107 only the first 3 bits are used:
1109 @example
1110 (equal #&3"\377" #&3"\007")
1111      @result{} t
1112 @end example
1114 @node Hash Table Type
1115 @subsection Hash Table Type
1117     A hash table is a very fast kind of lookup table, somewhat like an
1118 alist in that it maps keys to corresponding values, but much faster.
1119 Hash tables are a new feature in Emacs 21; they have no read syntax, and
1120 print using hash notation.  @xref{Hash Tables}.
1122 @example
1123 (make-hash-table)
1124      @result{} #<hash-table 'eql nil 0/65 0x83af980>
1125 @end example
1127 @node Function Type
1128 @subsection Function Type
1130   Just as functions in other programming languages are executable,
1131 @dfn{Lisp function} objects are pieces of executable code.  However,
1132 functions in Lisp are primarily Lisp objects, and only secondarily the
1133 text which represents them.  These Lisp objects are lambda expressions:
1134 lists whose first element is the symbol @code{lambda} (@pxref{Lambda
1135 Expressions}).
1137   In most programming languages, it is impossible to have a function
1138 without a name.  In Lisp, a function has no intrinsic name.  A lambda
1139 expression is also called an @dfn{anonymous function} (@pxref{Anonymous
1140 Functions}).  A named function in Lisp is actually a symbol with a valid
1141 function in its function cell (@pxref{Defining Functions}).
1143   Most of the time, functions are called when their names are written in
1144 Lisp expressions in Lisp programs.  However, you can construct or obtain
1145 a function object at run time and then call it with the primitive
1146 functions @code{funcall} and @code{apply}.  @xref{Calling Functions}.
1148 @node Macro Type
1149 @subsection Macro Type
1151   A @dfn{Lisp macro} is a user-defined construct that extends the Lisp
1152 language.  It is represented as an object much like a function, but with
1153 different argument-passing semantics.  A Lisp macro has the form of a
1154 list whose first element is the symbol @code{macro} and whose @sc{cdr}
1155 is a Lisp function object, including the @code{lambda} symbol.
1157   Lisp macro objects are usually defined with the built-in
1158 @code{defmacro} function, but any list that begins with @code{macro} is
1159 a macro as far as Emacs is concerned.  @xref{Macros}, for an explanation
1160 of how to write a macro.
1162   @strong{Warning}: Lisp macros and keyboard macros (@pxref{Keyboard
1163 Macros}) are entirely different things.  When we use the word ``macro''
1164 without qualification, we mean a Lisp macro, not a keyboard macro.
1166 @node Primitive Function Type
1167 @subsection Primitive Function Type
1168 @cindex special forms
1170   A @dfn{primitive function} is a function callable from Lisp but
1171 written in the C programming language.  Primitive functions are also
1172 called @dfn{subrs} or @dfn{built-in functions}.  (The word ``subr'' is
1173 derived from ``subroutine''.)  Most primitive functions evaluate all
1174 their arguments when they are called.  A primitive function that does
1175 not evaluate all its arguments is called a @dfn{special form}
1176 (@pxref{Special Forms}).@refill
1178   It does not matter to the caller of a function whether the function is
1179 primitive.  However, this does matter if you try to redefine a primitive
1180 with a function written in Lisp.  The reason is that the primitive
1181 function may be called directly from C code.  Calls to the redefined
1182 function from Lisp will use the new definition, but calls from C code
1183 may still use the built-in definition.  Therefore, @strong{we discourage
1184 redefinition of primitive functions}.
1186   The term @dfn{function} refers to all Emacs functions, whether written
1187 in Lisp or C.  @xref{Function Type}, for information about the
1188 functions written in Lisp.
1190   Primitive functions have no read syntax and print in hash notation
1191 with the name of the subroutine.
1193 @example
1194 @group
1195 (symbol-function 'car)          ; @r{Access the function cell}
1196                                 ;   @r{of the symbol.}
1197      @result{} #<subr car>
1198 (subrp (symbol-function 'car))  ; @r{Is this a primitive function?}
1199      @result{} t                       ; @r{Yes.}
1200 @end group
1201 @end example
1203 @node Byte-Code Type
1204 @subsection Byte-Code Function Type
1206 The byte compiler produces @dfn{byte-code function objects}.
1207 Internally, a byte-code function object is much like a vector; however,
1208 the evaluator handles this data type specially when it appears as a
1209 function to be called.  @xref{Byte Compilation}, for information about
1210 the byte compiler.
1212 The printed representation and read syntax for a byte-code function
1213 object is like that for a vector, with an additional @samp{#} before the
1214 opening @samp{[}.
1216 @node Autoload Type
1217 @subsection Autoload Type
1219   An @dfn{autoload object} is a list whose first element is the symbol
1220 @code{autoload}.  It is stored as the function definition of a symbol,
1221 where it serves as a placeholder for the real definition.  The autoload
1222 object says that the real definition is found in a file of Lisp code
1223 that should be loaded when necessary.  It contains the name of the file,
1224 plus some other information about the real definition.
1226   After the file has been loaded, the symbol should have a new function
1227 definition that is not an autoload object.  The new definition is then
1228 called as if it had been there to begin with.  From the user's point of
1229 view, the function call works as expected, using the function definition
1230 in the loaded file.
1232   An autoload object is usually created with the function
1233 @code{autoload}, which stores the object in the function cell of a
1234 symbol.  @xref{Autoload}, for more details.
1236 @node Editing Types
1237 @section Editing Types
1238 @cindex editing types
1240   The types in the previous section are used for general programming
1241 purposes, and most of them are common to most Lisp dialects.  Emacs Lisp
1242 provides several additional data types for purposes connected with
1243 editing.
1245 @menu
1246 * Buffer Type::         The basic object of editing.
1247 * Marker Type::         A position in a buffer.
1248 * Window Type::         Buffers are displayed in windows.
1249 * Frame Type::          Windows subdivide frames.
1250 * Window Configuration Type::   Recording the way a frame is subdivided.
1251 * Frame Configuration Type::    Recording the status of all frames.
1252 * Process Type::        A process running on the underlying OS.
1253 * Stream Type::         Receive or send characters.
1254 * Keymap Type::         What function a keystroke invokes.
1255 * Overlay Type::        How an overlay is represented.
1256 @end menu
1258 @node Buffer Type
1259 @subsection Buffer Type
1261   A @dfn{buffer} is an object that holds text that can be edited
1262 (@pxref{Buffers}).  Most buffers hold the contents of a disk file
1263 (@pxref{Files}) so they can be edited, but some are used for other
1264 purposes.  Most buffers are also meant to be seen by the user, and
1265 therefore displayed, at some time, in a window (@pxref{Windows}).  But a
1266 buffer need not be displayed in any window.
1268   The contents of a buffer are much like a string, but buffers are not
1269 used like strings in Emacs Lisp, and the available operations are
1270 different.  For example, you can insert text efficiently into an
1271 existing buffer, altering the buffer's contents, whereas ``inserting''
1272 text into a string requires concatenating substrings, and the result is
1273 an entirely new string object.
1275   Each buffer has a designated position called @dfn{point}
1276 (@pxref{Positions}).  At any time, one buffer is the @dfn{current
1277 buffer}.  Most editing commands act on the contents of the current
1278 buffer in the neighborhood of point.  Many of the standard Emacs
1279 functions manipulate or test the characters in the current buffer; a
1280 whole chapter in this manual is devoted to describing these functions
1281 (@pxref{Text}).
1283   Several other data structures are associated with each buffer:
1285 @itemize @bullet
1286 @item
1287 a local syntax table (@pxref{Syntax Tables});
1289 @item
1290 a local keymap (@pxref{Keymaps}); and,
1292 @item
1293 a list of buffer-local variable bindings (@pxref{Buffer-Local Variables}).
1295 @item
1296 overlays (@pxref{Overlays}).
1298 @item
1299 text properties for the text in the buffer (@pxref{Text Properties}).
1300 @end itemize
1302 @noindent
1303 The local keymap and variable list contain entries that individually
1304 override global bindings or values.  These are used to customize the
1305 behavior of programs in different buffers, without actually changing the
1306 programs.
1308   A buffer may be @dfn{indirect}, which means it shares the text
1309 of another buffer, but presents it differently.  @xref{Indirect Buffers}.
1311   Buffers have no read syntax.  They print in hash notation, showing the
1312 buffer name.
1314 @example
1315 @group
1316 (current-buffer)
1317      @result{} #<buffer objects.texi>
1318 @end group
1319 @end example
1321 @node Marker Type
1322 @subsection Marker Type
1324   A @dfn{marker} denotes a position in a specific buffer.  Markers
1325 therefore have two components: one for the buffer, and one for the
1326 position.  Changes in the buffer's text automatically relocate the
1327 position value as necessary to ensure that the marker always points
1328 between the same two characters in the buffer.
1330   Markers have no read syntax.  They print in hash notation, giving the
1331 current character position and the name of the buffer.
1333 @example
1334 @group
1335 (point-marker)
1336      @result{} #<marker at 10779 in objects.texi>
1337 @end group
1338 @end example
1340 @xref{Markers}, for information on how to test, create, copy, and move
1341 markers.
1343 @node Window Type
1344 @subsection Window Type
1346   A @dfn{window} describes the portion of the terminal screen that Emacs
1347 uses to display a buffer.  Every window has one associated buffer, whose
1348 contents appear in the window.  By contrast, a given buffer may appear
1349 in one window, no window, or several windows.
1351   Though many windows may exist simultaneously, at any time one window
1352 is designated the @dfn{selected window}.  This is the window where the
1353 cursor is (usually) displayed when Emacs is ready for a command.  The
1354 selected window usually displays the current buffer, but this is not
1355 necessarily the case.
1357   Windows are grouped on the screen into frames; each window belongs to
1358 one and only one frame.  @xref{Frame Type}.
1360   Windows have no read syntax.  They print in hash notation, giving the
1361 window number and the name of the buffer being displayed.  The window
1362 numbers exist to identify windows uniquely, since the buffer displayed
1363 in any given window can change frequently.
1365 @example
1366 @group
1367 (selected-window)
1368      @result{} #<window 1 on objects.texi>
1369 @end group
1370 @end example
1372   @xref{Windows}, for a description of the functions that work on windows.
1374 @node Frame Type
1375 @subsection Frame Type
1377   A @dfn{frame} is a rectangle on the screen that contains one or more
1378 Emacs windows.  A frame initially contains a single main window (plus
1379 perhaps a minibuffer window) which you can subdivide vertically or
1380 horizontally into smaller windows.
1382   Frames have no read syntax.  They print in hash notation, giving the
1383 frame's title, plus its address in core (useful to identify the frame
1384 uniquely).
1386 @example
1387 @group
1388 (selected-frame)
1389      @result{} #<frame emacs@@psilocin.gnu.org 0xdac80>
1390 @end group
1391 @end example
1393   @xref{Frames}, for a description of the functions that work on frames.
1395 @node Window Configuration Type
1396 @subsection Window Configuration Type
1397 @cindex screen layout
1399   A @dfn{window configuration} stores information about the positions,
1400 sizes, and contents of the windows in a frame, so you can recreate the
1401 same arrangement of windows later.
1403   Window configurations do not have a read syntax; their print syntax
1404 looks like @samp{#<window-configuration>}.  @xref{Window
1405 Configurations}, for a description of several functions related to
1406 window configurations.
1408 @node Frame Configuration Type
1409 @subsection Frame Configuration Type
1410 @cindex screen layout
1412   A @dfn{frame configuration} stores information about the positions,
1413 sizes, and contents of the windows in all frames.  It is actually
1414 a list whose @sc{car} is @code{frame-configuration} and whose
1415 @sc{cdr} is an alist.  Each alist element describes one frame,
1416 which appears as the @sc{car} of that element.
1418   @xref{Frame Configurations}, for a description of several functions
1419 related to frame configurations.
1421 @node Process Type
1422 @subsection Process Type
1424   The word @dfn{process} usually means a running program.  Emacs itself
1425 runs in a process of this sort.  However, in Emacs Lisp, a process is a
1426 Lisp object that designates a subprocess created by the Emacs process.
1427 Programs such as shells, GDB, ftp, and compilers, running in
1428 subprocesses of Emacs, extend the capabilities of Emacs.
1430   An Emacs subprocess takes textual input from Emacs and returns textual
1431 output to Emacs for further manipulation.  Emacs can also send signals
1432 to the subprocess.
1434   Process objects have no read syntax.  They print in hash notation,
1435 giving the name of the process:
1437 @example
1438 @group
1439 (process-list)
1440      @result{} (#<process shell>)
1441 @end group
1442 @end example
1444 @xref{Processes}, for information about functions that create, delete,
1445 return information about, send input or signals to, and receive output
1446 from processes.
1448 @node Stream Type
1449 @subsection Stream Type
1451   A @dfn{stream} is an object that can be used as a source or sink for
1452 characters---either to supply characters for input or to accept them as
1453 output.  Many different types can be used this way: markers, buffers,
1454 strings, and functions.  Most often, input streams (character sources)
1455 obtain characters from the keyboard, a buffer, or a file, and output
1456 streams (character sinks) send characters to a buffer, such as a
1457 @file{*Help*} buffer, or to the echo area.
1459   The object @code{nil}, in addition to its other meanings, may be used
1460 as a stream.  It stands for the value of the variable
1461 @code{standard-input} or @code{standard-output}.  Also, the object
1462 @code{t} as a stream specifies input using the minibuffer
1463 (@pxref{Minibuffers}) or output in the echo area (@pxref{The Echo
1464 Area}).
1466   Streams have no special printed representation or read syntax, and
1467 print as whatever primitive type they are.
1469   @xref{Read and Print}, for a description of functions
1470 related to streams, including parsing and printing functions.
1472 @node Keymap Type
1473 @subsection Keymap Type
1475   A @dfn{keymap} maps keys typed by the user to commands.  This mapping
1476 controls how the user's command input is executed.  A keymap is actually
1477 a list whose @sc{car} is the symbol @code{keymap}.
1479   @xref{Keymaps}, for information about creating keymaps, handling prefix
1480 keys, local as well as global keymaps, and changing key bindings.
1482 @node Overlay Type
1483 @subsection Overlay Type
1485   An @dfn{overlay} specifies properties that apply to a part of a
1486 buffer.  Each overlay applies to a specified range of the buffer, and
1487 contains a property list (a list whose elements are alternating property
1488 names and values).  Overlay properties are used to present parts of the
1489 buffer temporarily in a different display style.  Overlays have no read
1490 syntax, and print in hash notation, giving the buffer name and range of
1491 positions.
1493   @xref{Overlays}, for how to create and use overlays.
1495 @node Circular Objects
1496 @section Read Syntax for Circular Objects
1497 @cindex circular structure, read syntax
1498 @cindex shared structure, read syntax
1499 @cindex @samp{#@var{n}=} read syntax
1500 @cindex @samp{#@var{n}#} read syntax
1502   In Emacs 21, to represent shared or circular structures within a
1503 complex of Lisp objects, you can use the reader constructs
1504 @samp{#@var{n}=} and @samp{#@var{n}#}.
1506   Use @code{#@var{n}=} before an object to label it for later reference;
1507 subsequently, you can use @code{#@var{n}#} to refer the same object in
1508 another place.  Here, @var{n} is some integer.  For example, here is how
1509 to make a list in which the first element recurs as the third element:
1511 @example
1512 (#1=(a) b #1#)
1513 @end example
1515 @noindent
1516 This differs from ordinary syntax such as this
1518 @example
1519 ((a) b (a))
1520 @end example
1522 @noindent
1523 which would result in a list whose first and third elements
1524 look alike but are not the same Lisp object.  This shows the difference:
1526 @example
1527 (prog1 nil
1528   (setq x '(#1=(a) b #1#)))
1529 (eq (nth 0 x) (nth 2 x))
1530      @result{} t
1531 (setq x '((a) b (a)))
1532 (eq (nth 0 x) (nth 2 x))
1533      @result{} nil
1534 @end example
1536   You can also use the same syntax to make a circular structure, which
1537 appears as an ``element'' within itself.  Here is an example:
1539 @example
1540 #1=(a #1#)
1541 @end example
1543 @noindent
1544 This makes a list whose second element is the list itself.
1545 Here's how you can see that it really works:
1547 @example
1548 (prog1 nil
1549   (setq x '#1=(a #1#)))
1550 (eq x (cadr x))
1551      @result{} t
1552 @end example
1554   The Lisp printer can produce this syntax to record circular and shared
1555 structure in a Lisp object, if you bind the variable @code{print-circle}
1556 to a non-@code{nil} value.  @xref{Output Variables}.
1558 @node Type Predicates
1559 @section Type Predicates
1560 @cindex predicates
1561 @cindex type checking
1562 @kindex wrong-type-argument
1564   The Emacs Lisp interpreter itself does not perform type checking on
1565 the actual arguments passed to functions when they are called.  It could
1566 not do so, since function arguments in Lisp do not have declared data
1567 types, as they do in other programming languages.  It is therefore up to
1568 the individual function to test whether each actual argument belongs to
1569 a type that the function can use.
1571   All built-in functions do check the types of their actual arguments
1572 when appropriate, and signal a @code{wrong-type-argument} error if an
1573 argument is of the wrong type.  For example, here is what happens if you
1574 pass an argument to @code{+} that it cannot handle:
1576 @example
1577 @group
1578 (+ 2 'a)
1579      @error{} Wrong type argument: number-or-marker-p, a
1580 @end group
1581 @end example
1583 @cindex type predicates
1584 @cindex testing types
1585   If you want your program to handle different types differently, you
1586 must do explicit type checking.  The most common way to check the type
1587 of an object is to call a @dfn{type predicate} function.  Emacs has a
1588 type predicate for each type, as well as some predicates for
1589 combinations of types.
1591   A type predicate function takes one argument; it returns @code{t} if
1592 the argument belongs to the appropriate type, and @code{nil} otherwise.
1593 Following a general Lisp convention for predicate functions, most type
1594 predicates' names end with @samp{p}.
1596   Here is an example which uses the predicates @code{listp} to check for
1597 a list and @code{symbolp} to check for a symbol.
1599 @example
1600 (defun add-on (x)
1601   (cond ((symbolp x)
1602          ;; If X is a symbol, put it on LIST.
1603          (setq list (cons x list)))
1604         ((listp x)
1605          ;; If X is a list, add its elements to LIST.
1606          (setq list (append x list)))
1607         (t
1608          ;; We handle only symbols and lists.
1609          (error "Invalid argument %s in add-on" x))))
1610 @end example
1612   Here is a table of predefined type predicates, in alphabetical order,
1613 with references to further information.
1615 @table @code
1616 @item atom
1617 @xref{List-related Predicates, atom}.
1619 @item arrayp
1620 @xref{Array Functions, arrayp}.
1622 @item bool-vector-p
1623 @xref{Bool-Vectors, bool-vector-p}.
1625 @item bufferp
1626 @xref{Buffer Basics, bufferp}.
1628 @item byte-code-function-p
1629 @xref{Byte-Code Type, byte-code-function-p}.
1631 @item case-table-p
1632 @xref{Case Tables, case-table-p}.
1634 @item char-or-string-p
1635 @xref{Predicates for Strings, char-or-string-p}.
1637 @item char-table-p
1638 @xref{Char-Tables, char-table-p}.
1640 @item commandp
1641 @xref{Interactive Call, commandp}.
1643 @item consp
1644 @xref{List-related Predicates, consp}.
1646 @item display-table-p
1647 @xref{Display Tables, display-table-p}.
1649 @item floatp
1650 @xref{Predicates on Numbers, floatp}.
1652 @item frame-configuration-p
1653 @xref{Frame Configurations, frame-configuration-p}.
1655 @item frame-live-p
1656 @xref{Deleting Frames, frame-live-p}.
1658 @item framep
1659 @xref{Frames, framep}.
1661 @item functionp
1662 @xref{Functions, functionp}.
1664 @item integer-or-marker-p
1665 @xref{Predicates on Markers, integer-or-marker-p}.
1667 @item integerp
1668 @xref{Predicates on Numbers, integerp}.
1670 @item keymapp
1671 @xref{Creating Keymaps, keymapp}.
1673 @item keywordp
1674 @xref{Constant Variables}.
1676 @item listp
1677 @xref{List-related Predicates, listp}.
1679 @item markerp
1680 @xref{Predicates on Markers, markerp}.
1682 @item wholenump
1683 @xref{Predicates on Numbers, wholenump}.
1685 @item nlistp
1686 @xref{List-related Predicates, nlistp}.
1688 @item numberp
1689 @xref{Predicates on Numbers, numberp}.
1691 @item number-or-marker-p
1692 @xref{Predicates on Markers, number-or-marker-p}.
1694 @item overlayp
1695 @xref{Overlays, overlayp}.
1697 @item processp
1698 @xref{Processes, processp}.
1700 @item sequencep
1701 @xref{Sequence Functions, sequencep}.
1703 @item stringp
1704 @xref{Predicates for Strings, stringp}.
1706 @item subrp
1707 @xref{Function Cells, subrp}.
1709 @item symbolp
1710 @xref{Symbols, symbolp}.
1712 @item syntax-table-p
1713 @xref{Syntax Tables, syntax-table-p}.
1715 @item user-variable-p
1716 @xref{Defining Variables, user-variable-p}.
1718 @item vectorp
1719 @xref{Vectors, vectorp}.
1721 @item window-configuration-p
1722 @xref{Window Configurations, window-configuration-p}.
1724 @item window-live-p
1725 @xref{Deleting Windows, window-live-p}.
1727 @item windowp
1728 @xref{Basic Windows, windowp}.
1729 @end table
1731   The most general way to check the type of an object is to call the
1732 function @code{type-of}.  Recall that each object belongs to one and
1733 only one primitive type; @code{type-of} tells you which one (@pxref{Lisp
1734 Data Types}).  But @code{type-of} knows nothing about non-primitive
1735 types.  In most cases, it is more convenient to use type predicates than
1736 @code{type-of}.
1738 @defun type-of object
1739 This function returns a symbol naming the primitive type of
1740 @var{object}.  The value is one of the symbols @code{symbol},
1741 @code{integer}, @code{float}, @code{string}, @code{cons}, @code{vector},
1742 @code{char-table}, @code{bool-vector}, @code{hash-table}, @code{subr},
1743 @code{compiled-function}, @code{marker}, @code{overlay}, @code{window},
1744 @code{buffer}, @code{frame}, @code{process}, or
1745 @code{window-configuration}.
1747 @example
1748 (type-of 1)
1749      @result{} integer
1750 (type-of 'nil)
1751      @result{} symbol
1752 (type-of '())    ; @r{@code{()} is @code{nil}.}
1753      @result{} symbol
1754 (type-of '(x))
1755      @result{} cons
1756 @end example
1757 @end defun
1759 @node Equality Predicates
1760 @section Equality Predicates
1761 @cindex equality
1763   Here we describe two functions that test for equality between any two
1764 objects.  Other functions test equality between objects of specific
1765 types, e.g., strings.  For these predicates, see the appropriate chapter
1766 describing the data type.
1768 @defun eq object1 object2
1769 This function returns @code{t} if @var{object1} and @var{object2} are
1770 the same object, @code{nil} otherwise.  The ``same object'' means that a
1771 change in one will be reflected by the same change in the other.
1773 @code{eq} returns @code{t} if @var{object1} and @var{object2} are
1774 integers with the same value.  Also, since symbol names are normally
1775 unique, if the arguments are symbols with the same name, they are
1776 @code{eq}.  For other types (e.g., lists, vectors, strings), two
1777 arguments with the same contents or elements are not necessarily
1778 @code{eq} to each other: they are @code{eq} only if they are the same
1779 object.
1781 @example
1782 @group
1783 (eq 'foo 'foo)
1784      @result{} t
1785 @end group
1787 @group
1788 (eq 456 456)
1789      @result{} t
1790 @end group
1792 @group
1793 (eq "asdf" "asdf")
1794      @result{} nil
1795 @end group
1797 @group
1798 (eq '(1 (2 (3))) '(1 (2 (3))))
1799      @result{} nil
1800 @end group
1802 @group
1803 (setq foo '(1 (2 (3))))
1804      @result{} (1 (2 (3)))
1805 (eq foo foo)
1806      @result{} t
1807 (eq foo '(1 (2 (3))))
1808      @result{} nil
1809 @end group
1811 @group
1812 (eq [(1 2) 3] [(1 2) 3])
1813      @result{} nil
1814 @end group
1816 @group
1817 (eq (point-marker) (point-marker))
1818      @result{} nil
1819 @end group
1820 @end example
1822 The @code{make-symbol} function returns an uninterned symbol, distinct
1823 from the symbol that is used if you write the name in a Lisp expression.
1824 Distinct symbols with the same name are not @code{eq}.  @xref{Creating
1825 Symbols}.
1827 @example
1828 @group
1829 (eq (make-symbol "foo") 'foo)
1830      @result{} nil
1831 @end group
1832 @end example
1833 @end defun
1835 @defun equal object1 object2
1836 This function returns @code{t} if @var{object1} and @var{object2} have
1837 equal components, @code{nil} otherwise.  Whereas @code{eq} tests if its
1838 arguments are the same object, @code{equal} looks inside nonidentical
1839 arguments to see if their elements or contents are the same.  So, if two
1840 objects are @code{eq}, they are @code{equal}, but the converse is not
1841 always true.
1843 @example
1844 @group
1845 (equal 'foo 'foo)
1846      @result{} t
1847 @end group
1849 @group
1850 (equal 456 456)
1851      @result{} t
1852 @end group
1854 @group
1855 (equal "asdf" "asdf")
1856      @result{} t
1857 @end group
1858 @group
1859 (eq "asdf" "asdf")
1860      @result{} nil
1861 @end group
1863 @group
1864 (equal '(1 (2 (3))) '(1 (2 (3))))
1865      @result{} t
1866 @end group
1867 @group
1868 (eq '(1 (2 (3))) '(1 (2 (3))))
1869      @result{} nil
1870 @end group
1872 @group
1873 (equal [(1 2) 3] [(1 2) 3])
1874      @result{} t
1875 @end group
1876 @group
1877 (eq [(1 2) 3] [(1 2) 3])
1878      @result{} nil
1879 @end group
1881 @group
1882 (equal (point-marker) (point-marker))
1883      @result{} t
1884 @end group
1886 @group
1887 (eq (point-marker) (point-marker))
1888      @result{} nil
1889 @end group
1890 @end example
1892 Comparison of strings is case-sensitive, but does not take account of
1893 text properties---it compares only the characters in the strings.  For
1894 technical reasons, a unibyte string and a multibyte string are
1895 @code{equal} if and only if they contain the same sequence of
1896 character codes and all these codes are either in the range 0 through
1897 127 (@acronym{ASCII}) or 160 through 255 (@code{eight-bit-graphic}).
1898 (@pxref{Text Representations}).
1900 @example
1901 @group
1902 (equal "asdf" "ASDF")
1903      @result{} nil
1904 @end group
1905 @end example
1907 However, two distinct buffers are never considered @code{equal}, even if
1908 their textual contents are the same.
1909 @end defun
1911   The test for equality is implemented recursively; for example, given
1912 two cons cells @var{x} and @var{y}, @code{(equal @var{x} @var{y})}
1913 returns @code{t} if and only if both the expressions below return
1914 @code{t}:
1916 @example
1917 (equal (car @var{x}) (car @var{y}))
1918 (equal (cdr @var{x}) (cdr @var{y}))
1919 @end example
1921 Because of this recursive method, circular lists may therefore cause
1922 infinite recursion (leading to an error).
1924 @ignore
1925    arch-tag: 9711a66e-4749-4265-9e8c-972d55b67096
1926 @end ignore