(ange-ftp-ls): Run ange-ftp-before-parse-ls-hook.
[emacs.git] / lispref / control.texi
blob1a5e7033c1c05e8ef34ae2d9e9630fc014e76b4d
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994 Free Software Foundation, Inc. 
4 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
5 @setfilename ../info/control
6 @node Control Structures, Variables, Evaluation, Top
7 @chapter Control Structures
8 @cindex special forms for control structures
9 @cindex control structures
11   A Lisp program consists of expressions or @dfn{forms} (@pxref{Forms}).
12 We control the order of execution of the forms by enclosing them in
13 @dfn{control structures}.  Control structures are special forms which
14 control when, whether, or how many times to execute the forms they
15 contain.
17   The simplest order of execution is sequential execution: first form
18 @var{a}, then form @var{b}, and so on.  This is what happens when you
19 write several forms in succession in the body of a function, or at top
20 level in a file of Lisp code---the forms are executed in the order
21 written.  We call this @dfn{textual order}.  For example, if a function
22 body consists of two forms @var{a} and @var{b}, evaluation of the
23 function evaluates first @var{a} and then @var{b}, and the function's
24 value is the value of @var{b}.
26   Explicit control structures make possible an order of execution other
27 than sequential.
29   Emacs Lisp provides several kinds of control structure, including
30 other varieties of sequencing, conditionals, iteration, and (controlled)
31 jumps---all discussed below.  The built-in control structures are
32 special forms since their subforms are not necessarily evaluated or not
33 evaluated sequentially.  You can use macros to define your own control
34 structure constructs (@pxref{Macros}).
36 @menu
37 * Sequencing::             Evaluation in textual order.
38 * Conditionals::           @code{if}, @code{cond}.
39 * Combining Conditions::   @code{and}, @code{or}, @code{not}.
40 * Iteration::              @code{while} loops.
41 * Nonlocal Exits::         Jumping out of a sequence.
42 @end menu
44 @node Sequencing
45 @section Sequencing
47   Evaluating forms in the order they appear is the most common way
48 control passes from one form to another.  In some contexts, such as in a
49 function body, this happens automatically.  Elsewhere you must use a
50 control structure construct to do this: @code{progn}, the simplest
51 control construct of Lisp.
53   A @code{progn} special form looks like this:
55 @example
56 @group
57 (progn @var{a} @var{b} @var{c} @dots{})
58 @end group
59 @end example
61 @noindent
62 and it says to execute the forms @var{a}, @var{b}, @var{c} and so on, in
63 that order.  These forms are called the body of the @code{progn} form.
64 The value of the last form in the body becomes the value of the entire
65 @code{progn}.
67 @cindex implicit @code{progn}
68   In the early days of Lisp, @code{progn} was the only way to execute
69 two or more forms in succession and use the value of the last of them.
70 But programmers found they often needed to use a @code{progn} in the
71 body of a function, where (at that time) only one form was allowed.  So
72 the body of a function was made into an ``implicit @code{progn}'':
73 several forms are allowed just as in the body of an actual @code{progn}.
74 Many other control structures likewise contain an implicit @code{progn}.
75 As a result, @code{progn} is not used as often as it used to be.  It is
76 needed now most often inside an @code{unwind-protect}, @code{and},
77 @code{or}, or in the @var{then}-part of an @code{if}.
79 @defspec progn forms@dots{}
80 This special form evaluates all of the @var{forms}, in textual
81 order, returning the result of the final form.
83 @example
84 @group
85 (progn (print "The first form")
86        (print "The second form")
87        (print "The third form"))
88      @print{} "The first form"
89      @print{} "The second form"
90      @print{} "The third form"
91 @result{} "The third form"
92 @end group
93 @end example
94 @end defspec
96   Two other control constructs likewise evaluate a series of forms but return
97 a different value:
99 @defspec prog1 form1 forms@dots{}
100 This special form evaluates @var{form1} and all of the @var{forms}, in
101 textual order, returning the result of @var{form1}.
103 @example
104 @group
105 (prog1 (print "The first form")
106        (print "The second form")
107        (print "The third form"))
108      @print{} "The first form"
109      @print{} "The second form"
110      @print{} "The third form"
111 @result{} "The first form"
112 @end group
113 @end example
115 Here is a way to remove the first element from a list in the variable
116 @code{x}, then return the value of that former element:
118 @example
119 (prog1 (car x) (setq x (cdr x)))
120 @end example
121 @end defspec
123 @defspec prog2 form1 form2 forms@dots{}
124 This special form evaluates @var{form1}, @var{form2}, and all of the
125 following @var{forms}, in textual order, returning the result of
126 @var{form2}.
128 @example
129 @group
130 (prog2 (print "The first form")
131        (print "The second form")
132        (print "The third form"))
133      @print{} "The first form"
134      @print{} "The second form"
135      @print{} "The third form"
136 @result{} "The second form"
137 @end group
138 @end example
139 @end defspec
141 @node Conditionals
142 @section Conditionals
143 @cindex conditional evaluation
145   Conditional control structures choose among alternatives.  Emacs Lisp
146 has two conditional forms: @code{if}, which is much the same as in other
147 languages, and @code{cond}, which is a generalized case statement.
149 @defspec if condition then-form else-forms@dots{}
150 @code{if} chooses between the @var{then-form} and the @var{else-forms}
151 based on the value of @var{condition}.  If the evaluated @var{condition} is
152 non-@code{nil}, @var{then-form} is evaluated and the result returned.
153 Otherwise, the @var{else-forms} are evaluated in textual order, and the
154 value of the last one is returned.  (The @var{else} part of @code{if} is
155 an example of an implicit @code{progn}.  @xref{Sequencing}.) 
157 If @var{condition} has the value @code{nil}, and no @var{else-forms} are
158 given, @code{if} returns @code{nil}.
160 @code{if} is a special form because the branch that is not selected is
161 never evaluated---it is ignored.  Thus, in the example below,
162 @code{true} is not printed because @code{print} is never called.
164 @example
165 @group
166 (if nil 
167     (print 'true) 
168   'very-false)
169 @result{} very-false
170 @end group
171 @end example
172 @end defspec
174 @defspec cond clause@dots{}
175 @code{cond} chooses among an arbitrary number of alternatives.  Each
176 @var{clause} in the @code{cond} must be a list.  The @sc{car} of this
177 list is the @var{condition}; the remaining elements, if any, the
178 @var{body-forms}.  Thus, a clause looks like this:
180 @example
181 (@var{condition} @var{body-forms}@dots{})
182 @end example
184 @code{cond} tries the clauses in textual order, by evaluating the
185 @var{condition} of each clause.  If the value of @var{condition} is
186 non-@code{nil}, the clause ``succeeds''; then @code{cond} evaluates its
187 @var{body-forms}, and the value of the last of @var{body-forms} becomes
188 the value of the @code{cond}.  The remaining clauses are ignored.
190 If the value of @var{condition} is @code{nil}, the clause ``fails'', so
191 the @code{cond} moves on to the following clause, trying its
192 @var{condition}.
194 If every @var{condition} evaluates to @code{nil}, so that every clause
195 fails, @code{cond} returns @code{nil}.
197 A clause may also look like this:
199 @example
200 (@var{condition})
201 @end example
203 @noindent
204 Then, if @var{condition} is non-@code{nil} when tested, the value of
205 @var{condition} becomes the value of the @code{cond} form.
207 The following example has four clauses, which test for the cases where
208 the value of @code{x} is a number, string, buffer and symbol,
209 respectively:
211 @example
212 @group
213 (cond ((numberp x) x)
214       ((stringp x) x)
215       ((bufferp x)
216        (setq temporary-hack x) ; @r{multiple body-forms}
217        (buffer-name x))        ; @r{in one clause}
218       ((symbolp x) (symbol-value x)))
219 @end group
220 @end example
222 Often we want to execute the last clause whenever none of the previous
223 clauses was successful.  To do this, we use @code{t} as the
224 @var{condition} of the last clause, like this: @code{(t
225 @var{body-forms})}.  The form @code{t} evaluates to @code{t}, which is
226 never @code{nil}, so this clause never fails, provided the @code{cond}
227 gets to it at all.
229 For example, 
231 @example
232 @group
233 (cond ((eq a 'hack) 'foo)
234       (t "default"))
235 @result{} "default"
236 @end group
237 @end example
239 @noindent
240 This expression is a @code{cond} which returns @code{foo} if the value
241 of @code{a} is 1, and returns the string @code{"default"} otherwise.
242 @end defspec
244 Any conditional construct can be expressed with @code{cond} or with
245 @code{if}.  Therefore, the choice between them is a matter of style.
246 For example:
248 @example
249 @group
250 (if @var{a} @var{b} @var{c})
251 @equiv{}
252 (cond (@var{a} @var{b}) (t @var{c}))
253 @end group
254 @end example
256 @node Combining Conditions
257 @section Constructs for Combining Conditions
259   This section describes three constructs that are often used together
260 with @code{if} and @code{cond} to express complicated conditions.  The
261 constructs @code{and} and @code{or} can also be used individually as
262 kinds of multiple conditional constructs.
264 @defun not condition
265 This function tests for the falsehood of @var{condition}.  It returns
266 @code{t} if @var{condition} is @code{nil}, and @code{nil} otherwise.
267 The function @code{not} is identical to @code{null}, and we recommend
268 using the name @code{null} if you are testing for an empty list.
269 @end defun
271 @defspec and conditions@dots{}
272 The @code{and} special form tests whether all the @var{conditions} are
273 true.  It works by evaluating the @var{conditions} one by one in the
274 order written.
276 If any of the @var{conditions} evaluates to @code{nil}, then the result
277 of the @code{and} must be @code{nil} regardless of the remaining
278 @var{conditions}; so @code{and} returns right away, ignoring the
279 remaining @var{conditions}.
281 If all the @var{conditions} turn out non-@code{nil}, then the value of
282 the last of them becomes the value of the @code{and} form.
284 Here is an example.  The first condition returns the integer 1, which is
285 not @code{nil}.  Similarly, the second condition returns the integer 2,
286 which is not @code{nil}.  The third condition is @code{nil}, so the
287 remaining condition is never evaluated.
289 @example
290 @group
291 (and (print 1) (print 2) nil (print 3))
292      @print{} 1
293      @print{} 2
294 @result{} nil
295 @end group
296 @end example
298 Here is a more realistic example of using @code{and}:
300 @example
301 @group
302 (if (and (consp foo) (eq (car foo) 'x))
303     (message "foo is a list starting with x"))
304 @end group
305 @end example
307 @noindent
308 Note that @code{(car foo)} is not executed if @code{(consp foo)} returns
309 @code{nil}, thus avoiding an error.
311 @code{and} can be expressed in terms of either @code{if} or @code{cond}.
312 For example:
314 @example
315 @group
316 (and @var{arg1} @var{arg2} @var{arg3})
317 @equiv{}
318 (if @var{arg1} (if @var{arg2} @var{arg3}))
319 @equiv{}
320 (cond (@var{arg1} (cond (@var{arg2} @var{arg3}))))
321 @end group
322 @end example
323 @end defspec
325 @defspec or conditions@dots{}
326 The @code{or} special form tests whether at least one of the
327 @var{conditions} is true.  It works by evaluating all the
328 @var{conditions} one by one in the order written.
330 If any of the @var{conditions} evaluates to a non-@code{nil} value, then
331 the result of the @code{or} must be non-@code{nil}; so @code{or} returns
332 right away, ignoring the remaining @var{conditions}.  The value it
333 returns is the non-@code{nil} value of the condition just evaluated.
335 If all the @var{conditions} turn out @code{nil}, then the @code{or}
336 expression returns @code{nil}.
338 For example, this expression tests whether @code{x} is either 0 or
339 @code{nil}:
341 @example
342 (or (eq x nil) (eq x 0))
343 @end example
345 Like the @code{and} construct, @code{or} can be written in terms of
346 @code{cond}.  For example:
348 @example
349 @group
350 (or @var{arg1} @var{arg2} @var{arg3})
351 @equiv{}
352 (cond (@var{arg1})
353       (@var{arg2})
354       (@var{arg3}))
355 @end group
356 @end example
358 You could almost write @code{or} in terms of @code{if}, but not quite:
360 @example
361 @group
362 (if @var{arg1} @var{arg1}
363   (if @var{arg2} @var{arg2} 
364     @var{arg3}))
365 @end group
366 @end example
368 @noindent
369 This is not completely equivalent because it can evaluate @var{arg1} or
370 @var{arg2} twice.  By contrast, @code{(or @var{arg1} @var{arg2}
371 @var{arg3})} never evaluates any argument more than once.
372 @end defspec
374 @node Iteration
375 @section Iteration
376 @cindex iteration
377 @cindex recursion
379   Iteration means executing part of a program repetitively.  For
380 example, you might want to repeat some computation once for each element
381 of a list, or once for each integer from 0 to @var{n}.  You can do this
382 in Emacs Lisp with the special form @code{while}:
384 @defspec while condition forms@dots{}
385 @code{while} first evaluates @var{condition}.  If the result is
386 non-@code{nil}, it evaluates @var{forms} in textual order.  Then it
387 reevaluates @var{condition}, and if the result is non-@code{nil}, it
388 evaluates @var{forms} again.  This process repeats until @var{condition}
389 evaluates to @code{nil}.
391 There is no limit on the number of iterations that may occur.  The loop
392 will continue until either @var{condition} evaluates to @code{nil} or
393 until an error or @code{throw} jumps out of it (@pxref{Nonlocal Exits}).
395 The value of a @code{while} form is always @code{nil}.
397 @example
398 @group
399 (setq num 0)
400      @result{} 0
401 @end group
402 @group
403 (while (< num 4)
404   (princ (format "Iteration %d." num))
405   (setq num (1+ num)))
406      @print{} Iteration 0.
407      @print{} Iteration 1.
408      @print{} Iteration 2.
409      @print{} Iteration 3.
410      @result{} nil
411 @end group
412 @end example
414 If you would like to execute something on each iteration before the
415 end-test, put it together with the end-test in a @code{progn} as the
416 first argument of @code{while}, as shown here:
418 @example
419 @group
420 (while (progn
421          (forward-line 1)
422          (not (looking-at "^$"))))
423 @end group
424 @end example
426 @noindent
427 This moves forward one line and continues moving by lines until it
428 reaches an empty.  It is unusual in that the @code{while} has no body,
429 just the end test (which also does the real work of moving point).
430 @end defspec
432 @node Nonlocal Exits
433 @section Nonlocal Exits
434 @cindex nonlocal exits
436   A @dfn{nonlocal exit} is a transfer of control from one point in a
437 program to another remote point.  Nonlocal exits can occur in Emacs Lisp
438 as a result of errors; you can also use them under explicit control.
439 Nonlocal exits unbind all variable bindings made by the constructs being
440 exited.
442 @menu
443 * Catch and Throw::     Nonlocal exits for the program's own purposes.
444 * Examples of Catch::   Showing how such nonlocal exits can be written.
445 * Errors::              How errors are signaled and handled.
446 * Cleanups::            Arranging to run a cleanup form if an error happens.
447 @end menu
449 @node Catch and Throw
450 @subsection Explicit Nonlocal Exits: @code{catch} and @code{throw}
452   Most control constructs affect only the flow of control within the
453 construct itself.  The function @code{throw} is the exception to this
454 rule of normal program execution: it performs a nonlocal exit on
455 request.  (There are other exceptions, but they are for error handling
456 only.)  @code{throw} is used inside a @code{catch}, and jumps back to
457 that @code{catch}.  For example:
459 @example
460 @group
461 (catch 'foo
462   (progn
463     @dots{}
464     (throw 'foo t)
465     @dots{}))
466 @end group
467 @end example
469 @noindent
470 The @code{throw} transfers control straight back to the corresponding
471 @code{catch}, which returns immediately.  The code following the
472 @code{throw} is not executed.  The second argument of @code{throw} is used
473 as the return value of the @code{catch}.
475   The @code{throw} and the @code{catch} are matched through the first
476 argument: @code{throw} searches for a @code{catch} whose first argument
477 is @code{eq} to the one specified.  Thus, in the above example, the
478 @code{throw} specifies @code{foo}, and the @code{catch} specifies the
479 same symbol, so that @code{catch} is applicable.  If there is more than
480 one applicable @code{catch}, the innermost one takes precedence.
482   Executing @code{throw} exits all Lisp constructs up to the matching
483 @code{catch}, including function calls.  When binding constructs such as
484 @code{let} or function calls are exited in this way, the bindings are
485 unbound, just as they are when these constructs exit normally
486 (@pxref{Local Variables}).  Likewise, @code{throw} restores the buffer
487 and position saved by @code{save-excursion} (@pxref{Excursions}), and
488 the narrowing status saved by @code{save-restriction} and the window
489 selection saved by @code{save-window-excursion} (@pxref{Window
490 Configurations}).  It also runs any cleanups established with the
491 @code{unwind-protect} special form when it exits that form
492 (@pxref{Cleanups}).
494   The @code{throw} need not appear lexically within the @code{catch}
495 that it jumps to.  It can equally well be called from another function
496 called within the @code{catch}.  As long as the @code{throw} takes place
497 chronologically after entry to the @code{catch}, and chronologically
498 before exit from it, it has access to that @code{catch}.  This is why
499 @code{throw} can be used in commands such as @code{exit-recursive-edit}
500 that throw back to the editor command loop (@pxref{Recursive Editing}).
502 @cindex CL note---only @code{throw} in Emacs
503 @quotation
504 @b{Common Lisp note:} Most other versions of Lisp, including Common Lisp,
505 have several ways of transferring control nonsequentially: @code{return},
506 @code{return-from}, and @code{go}, for example.  Emacs Lisp has only
507 @code{throw}.
508 @end quotation
510 @defspec catch tag body@dots{}
511 @cindex tag on run time stack
512 @code{catch} establishes a return point for the @code{throw} function.  The
513 return point is distinguished from other such return points by @var{tag},
514 which may be any Lisp object.  The argument @var{tag} is evaluated normally
515 before the return point is established.
517 With the return point in effect, @code{catch} evaluates the forms of the
518 @var{body} in textual order.  If the forms execute normally, without
519 error or nonlocal exit, the value of the last body form is returned from
520 the @code{catch}.
522 If a @code{throw} is done within @var{body} specifying the same value
523 @var{tag}, the @code{catch} exits immediately; the value it returns is
524 whatever was specified as the second argument of @code{throw}.
525 @end defspec
527 @defun throw tag value
528 The purpose of @code{throw} is to return from a return point previously
529 established with @code{catch}.  The argument @var{tag} is used to choose
530 among the various existing return points; it must be @code{eq} to the value
531 specified in the @code{catch}.  If multiple return points match @var{tag},
532 the innermost one is used.
534 The argument @var{value} is used as the value to return from that
535 @code{catch}.
537 @kindex no-catch
538 If no return point is in effect with tag @var{tag}, then a @code{no-catch}
539 error is signaled with data @code{(@var{tag} @var{value})}.
540 @end defun
542 @node Examples of Catch
543 @subsection Examples of @code{catch} and @code{throw}
545   One way to use @code{catch} and @code{throw} is to exit from a doubly
546 nested loop.  (In most languages, this would be done with a ``go to''.)
547 Here we compute @code{(foo @var{i} @var{j})} for @var{i} and @var{j}
548 varying from 0 to 9:
550 @example
551 @group
552 (defun search-foo ()
553   (catch 'loop
554     (let ((i 0))
555       (while (< i 10)
556         (let ((j 0))
557           (while (< j 10)
558             (if (foo i j)
559                 (throw 'loop (list i j)))
560             (setq j (1+ j))))
561         (setq i (1+ i))))))
562 @end group
563 @end example
565 @noindent
566 If @code{foo} ever returns non-@code{nil}, we stop immediately and return a
567 list of @var{i} and @var{j}.  If @code{foo} always returns @code{nil}, the
568 @code{catch} returns normally, and the value is @code{nil}, since that
569 is the result of the @code{while}.
571   Here are two tricky examples, slightly different, showing two
572 return points at once.  First, two return points with the same tag,
573 @code{hack}:
575 @example
576 @group
577 (defun catch2 (tag)
578   (catch tag
579     (throw 'hack 'yes)))
580 @result{} catch2
581 @end group
583 @group
584 (catch 'hack 
585   (print (catch2 'hack))
586   'no)
587 @print{} yes
588 @result{} no
589 @end group
590 @end example
592 @noindent
593 Since both return points have tags that match the @code{throw}, it goes to
594 the inner one, the one established in @code{catch2}.  Therefore,
595 @code{catch2} returns normally with value @code{yes}, and this value is
596 printed.  Finally the second body form in the outer @code{catch}, which is
597 @code{'no}, is evaluated and returned from the outer @code{catch}.
599   Now let's change the argument given to @code{catch2}:
601 @example
602 @group
603 (defun catch2 (tag)
604   (catch tag
605     (throw 'hack 'yes)))
606 @result{} catch2
607 @end group
609 @group
610 (catch 'hack
611   (print (catch2 'quux))
612   'no)
613 @result{} yes
614 @end group
615 @end example
617 @noindent
618 We still have two return points, but this time only the outer one has
619 the tag @code{hack}; the inner one has the tag @code{quux} instead.
620 Therefore, @code{throw} makes the outer @code{catch} return the value
621 @code{yes}.  The function @code{print} is never called, and the
622 body-form @code{'no} is never evaluated.
624 @node Errors
625 @subsection Errors
626 @cindex errors
628   When Emacs Lisp attempts to evaluate a form that, for some reason,
629 cannot be evaluated, it @dfn{signals} an @dfn{error}.
631   When an error is signaled, Emacs's default reaction is to print an
632 error message and terminate execution of the current command.  This is
633 the right thing to do in most cases, such as if you type @kbd{C-f} at
634 the end of the buffer.
636   In complicated programs, simple termination may not be what you want.
637 For example, the program may have made temporary changes in data
638 structures, or created temporary buffers that should be deleted before
639 the program is finished.  In such cases, you would use
640 @code{unwind-protect} to establish @dfn{cleanup expressions} to be
641 evaluated in case of error.  (@xref{Cleanups}.)  Occasionally, you may
642 wish the program to continue execution despite an error in a subroutine.
643 In these cases, you would use @code{condition-case} to establish
644 @dfn{error handlers} to recover control in case of error.
646   Resist the temptation to use error handling to transfer control from
647 one part of the program to another; use @code{catch} and @code{throw}
648 instead.  @xref{Catch and Throw}.
650 @menu
651 * Signaling Errors::      How to report an error.
652 * Processing of Errors::  What Emacs does when you report an error.
653 * Handling Errors::       How you can trap errors and continue execution.
654 * Error Symbols::         How errors are classified for trapping them.
655 @end menu
657 @node Signaling Errors
658 @subsubsection How to Signal an Error
659 @cindex signaling errors
661   Most errors are signaled ``automatically'' within Lisp primitives
662 which you call for other purposes, such as if you try to take the
663 @sc{car} of an integer or move forward a character at the end of the
664 buffer; you can also signal errors explicitly with the functions
665 @code{error} and @code{signal}.
667   Quitting, which happens when the user types @kbd{C-g}, is not 
668 considered an error, but it is handled almost like an error.
669 @xref{Quitting}.
671 @defun error format-string &rest args
672 This function signals an error with an error message constructed by
673 applying @code{format} (@pxref{String Conversion}) to
674 @var{format-string} and @var{args}.
676 These examples show typical uses of @code{error}:
678 @example
679 @group
680 (error "You have committed an error.  
681         Try something else.")
682      @error{} You have committed an error.  
683         Try something else.
684 @end group
686 @group
687 (error "You have committed %d errors." 10)
688      @error{} You have committed 10 errors.  
689 @end group
690 @end example
692 @code{error} works by calling @code{signal} with two arguments: the
693 error symbol @code{error}, and a list containing the string returned by
694 @code{format}.
696 If you want to use your own string as an error message verbatim, don't
697 just write @code{(error @var{string})}.  If @var{string} contains
698 @samp{%}, it will be interpreted as a format specifier, with undesirable
699 results.  Instead, use @code{(error "%s" @var{string})}.
700 @end defun
702 @defun signal error-symbol data
703 This function signals an error named by @var{error-symbol}.  The
704 argument @var{data} is a list of additional Lisp objects relevant to the
705 circumstances of the error.
707 The argument @var{error-symbol} must be an @dfn{error symbol}---a symbol
708 bearing a property @code{error-conditions} whose value is a list of
709 condition names.  This is how Emacs Lisp classifies different sorts of
710 errors.
712 The number and significance of the objects in @var{data} depends on
713 @var{error-symbol}.  For example, with a @code{wrong-type-arg} error,
714 there are two objects in the list: a predicate that describes the type
715 that was expected, and the object that failed to fit that type.
716 @xref{Error Symbols}, for a description of error symbols.
718 Both @var{error-symbol} and @var{data} are available to any error
719 handlers that handle the error: @code{condition-case} binds a local
720 variable to a list of the form @code{(@var{error-symbol} .@:
721 @var{data})} (@pxref{Handling Errors}).  If the error is not handled,
722 these two values are used in printing the error message.
724 The function @code{signal} never returns (though in older Emacs versions
725 it could sometimes return).
727 @smallexample
728 @group
729 (signal 'wrong-number-of-arguments '(x y))
730      @error{} Wrong number of arguments: x, y
731 @end group
733 @group
734 (signal 'no-such-error '("My unknown error condition."))
735      @error{} peculiar error: "My unknown error condition."
736 @end group
737 @end smallexample
738 @end defun
740 @cindex CL note---no continuable errors
741 @quotation
742 @b{Common Lisp note:} Emacs Lisp has nothing like the Common Lisp
743 concept of continuable errors.
744 @end quotation
746 @node Processing of Errors
747 @subsubsection How Emacs Processes Errors
749 When an error is signaled, @code{signal} searches for an active
750 @dfn{handler} for the error.  A handler is a sequence of Lisp
751 expressions designated to be executed if an error happens in part of the
752 Lisp program.  If the error has an applicable handler, the handler is
753 executed, and control resumes following the handler.  The handler
754 executes in the environment of the @code{condition-case} that
755 established it; all functions called within that @code{condition-case}
756 have already been exited, and the handler cannot return to them.
758 If there is no applicable handler for the error, the current command is
759 terminated and control returns to the editor command loop, because the
760 command loop has an implicit handler for all kinds of errors.  The
761 command loop's handler uses the error symbol and associated data to
762 print an error message.
764 @cindex @code{debug-on-error} use
765 An error that has no explicit handler may call the Lisp debugger.  The
766 debugger is enabled if the variable @code{debug-on-error} (@pxref{Error
767 Debugging}) is non-@code{nil}.  Unlike error handlers, the debugger runs
768 in the environment of the error, so that you can examine values of
769 variables precisely as they were at the time of the error.
771 @node Handling Errors
772 @subsubsection Writing Code to Handle Errors
773 @cindex error handler
774 @cindex handling errors
776   The usual effect of signaling an error is to terminate the command
777 that is running and return immediately to the Emacs editor command loop.
778 You can arrange to trap errors occurring in a part of your program by
779 establishing an error handler, with the special form
780 @code{condition-case}.  A simple example looks like this:
782 @example
783 @group
784 (condition-case nil
785     (delete-file filename)
786   (error nil))
787 @end group
788 @end example
790 @noindent
791 This deletes the file named @var{filename}, catching any error and
792 returning @code{nil} if an error occurs.
794   The second argument of @code{condition-case} is called the
795 @dfn{protected form}.  (In the example above, the protected form is a
796 call to @code{delete-file}.)  The error handlers go into effect when
797 this form begins execution and are deactivated when this form returns.
798 They remain in effect for all the intervening time.  In particular, they
799 are in effect during the execution of functions called by this form, in
800 their subroutines, and so on.  This is a good thing, since, strictly
801 speaking, errors can be signaled only by Lisp primitives (including
802 @code{signal} and @code{error}) called by the protected form, not by the
803 protected form itself.
805   The arguments after the protected form are handlers.  Each handler
806 lists one or more @dfn{condition names} (which are symbols) to specify
807 which errors it will handle.  The error symbol specified when an error
808 is signaled also defines a list of condition names.  A handler applies
809 to an error if they have any condition names in common.  In the example
810 above, there is one handler, and it specifies one condition name,
811 @code{error}, which covers all errors.
813   The search for an applicable handler checks all the established handlers
814 starting with the most recently established one.  Thus, if two nested
815 @code{condition-case} forms offer to handle the same error, the inner of
816 the two will actually handle it.
818   When an error is handled, control returns to the handler.  Before this
819 happens, Emacs unbinds all variable bindings made by binding constructs
820 that are being exited and executes the cleanups of all
821 @code{unwind-protect} forms that are exited.  Once control arrives at
822 the handler, the body of the handler is executed.
824   After execution of the handler body, execution continues by returning
825 from the @code{condition-case} form.  Because the protected form is
826 exited completely before execution of the handler, the handler cannot
827 resume execution at the point of the error, nor can it examine variable
828 bindings that were made within the protected form.  All it can do is
829 clean up and proceed.
831   @code{condition-case} is often used to trap errors that are
832 predictable, such as failure to open a file in a call to
833 @code{insert-file-contents}.  It is also used to trap errors that are
834 totally unpredictable, such as when the program evaluates an expression
835 read from the user.
837   Error signaling and handling have some resemblance to @code{throw} and
838 @code{catch}, but they are entirely separate facilities.  An error
839 cannot be caught by a @code{catch}, and a @code{throw} cannot be handled
840 by an error handler (though using @code{throw} when there is no suitable
841 @code{catch} signals an error that can be handled).
843 @defspec condition-case var protected-form handlers@dots{}
844 This special form establishes the error handlers @var{handlers} around
845 the execution of @var{protected-form}.  If @var{protected-form} executes
846 without error, the value it returns becomes the value of the
847 @code{condition-case} form; in this case, the @code{condition-case} has
848 no effect.  The @code{condition-case} form makes a difference when an
849 error occurs during @var{protected-form}.
851 Each of the @var{handlers} is a list of the form @code{(@var{conditions}
852 @var{body}@dots{})}.  Here @var{conditions} is an error condition name
853 to be handled, or a list of condition names; @var{body} is one or more
854 Lisp expressions to be executed when this handler handles an error.
855 Here are examples of handlers:
857 @smallexample
858 @group
859 (error nil)
861 (arith-error (message "Division by zero"))
863 ((arith-error file-error)
864  (message
865   "Either division by zero or failure to open a file"))
866 @end group
867 @end smallexample
869 Each error that occurs has an @dfn{error symbol} that describes what
870 kind of error it is.  The @code{error-conditions} property of this
871 symbol is a list of condition names (@pxref{Error Symbols}).  Emacs
872 searches all the active @code{condition-case} forms for a handler that
873 specifies one or more of these condition names; the innermost matching
874 @code{condition-case} handles the error.  Within this
875 @code{condition-case}, the first applicable handler handles the error.
877 After executing the body of the handler, the @code{condition-case}
878 returns normally, using the value of the last form in the handler body
879 as the overall value.
881 @cindex error description
882 The argument @var{var} is a variable.  @code{condition-case} does not
883 bind this variable when executing the @var{protected-form}, only when it
884 handles an error.  At that time, it binds @var{var} locally to an
885 @dfn{error description}, which is a list giving the particulars of the
886 error.  The error description has the form @code{(@var{error-symbol}
887 . @var{data})}.  The handler can refer to this list to decide what to
888 do.  For example, if the error is for failure opening a file, the file
889 name is the second element of @var{data}---the third element of the
890 error description.
892 If @var{var} is @code{nil}, that means no variable is bound.  Then the
893 error symbol and associated data are not available to the handler.
894 @end defspec
896 @defun error-message-string error-description
897 This function returns the error message string for a given error
898 descriptor.  It is useful if you want to handle an error by printing the
899 usual error message for that error.
900 @end defun
902 @cindex @code{arith-error} example
903 Here is an example of using @code{condition-case} to handle the error
904 that results from dividing by zero.  The handler displays the error
905 message (but without a beep), then returns a very large number.
907 @smallexample
908 @group
909 (defun safe-divide (dividend divisor)
910   (condition-case err                
911       ;; @r{Protected form.}
912       (/ dividend divisor)              
913     ;; @r{The handler.}
914     (arith-error                        ; @r{Condition.}
915      ;; @r{Display the usual message for this error.}
916      (message "%s" (error-message-string err))
917      1000000)))
918 @result{} safe-divide
919 @end group
921 @group
922 (safe-divide 5 0)
923      @print{} Arithmetic error: (arith-error)
924 @result{} 1000000
925 @end group
926 @end smallexample
928 @noindent
929 The handler specifies condition name @code{arith-error} so that it will handle only division-by-zero errors.  Other kinds of errors will not be handled, at least not by this @code{condition-case}.  Thus,
931 @smallexample
932 @group
933 (safe-divide nil 3)
934      @error{} Wrong type argument: integer-or-marker-p, nil
935 @end group
936 @end smallexample
938   Here is a @code{condition-case} that catches all kinds of errors,
939 including those signaled with @code{error}:
941 @smallexample
942 @group
943 (setq baz 34)
944      @result{} 34
945 @end group
947 @group
948 (condition-case err
949     (if (eq baz 35)
950         t
951       ;; @r{This is a call to the function @code{error}.}
952       (error "Rats!  The variable %s was %s, not 35" 'baz baz))
953   ;; @r{This is the handler; it is not a form.}
954   (error (princ (format "The error was: %s" err)) 
955          2))
956 @print{} The error was: (error "Rats!  The variable baz was 34, not 35")
957 @result{} 2
958 @end group
959 @end smallexample
961 @node Error Symbols
962 @subsubsection Error Symbols and Condition Names
963 @cindex error symbol
964 @cindex error name
965 @cindex condition name
966 @cindex user-defined error
967 @kindex error-conditions
969   When you signal an error, you specify an @dfn{error symbol} to specify
970 the kind of error you have in mind.  Each error has one and only one
971 error symbol to categorize it.  This is the finest classification of
972 errors defined by the Emacs Lisp language.
974   These narrow classifications are grouped into a hierarchy of wider
975 classes called @dfn{error conditions}, identified by @dfn{condition
976 names}.  The narrowest such classes belong to the error symbols
977 themselves: each error symbol is also a condition name.  There are also
978 condition names for more extensive classes, up to the condition name
979 @code{error} which takes in all kinds of errors.  Thus, each error has
980 one or more condition names: @code{error}, the error symbol if that
981 is distinct from @code{error}, and perhaps some intermediate
982 classifications.
984   In order for a symbol to be an error symbol, it must have an
985 @code{error-conditions} property which gives a list of condition names.
986 This list defines the conditions that this kind of error belongs to.
987 (The error symbol itself, and the symbol @code{error}, should always be
988 members of this list.)  Thus, the hierarchy of condition names is
989 defined by the @code{error-conditions} properties of the error symbols.
991   In addition to the @code{error-conditions} list, the error symbol
992 should have an @code{error-message} property whose value is a string to
993 be printed when that error is signaled but not handled.  If the
994 @code{error-message} property exists, but is not a string, the error
995 message @samp{peculiar error} is used.
996 @cindex peculiar error
998   Here is how we define a new error symbol, @code{new-error}:
1000 @example
1001 @group
1002 (put 'new-error
1003      'error-conditions
1004      '(error my-own-errors new-error))       
1005 @result{} (error my-own-errors new-error)
1006 @end group
1007 @group
1008 (put 'new-error 'error-message "A new error")
1009 @result{} "A new error"
1010 @end group
1011 @end example
1013 @noindent
1014 This error has three condition names: @code{new-error}, the narrowest
1015 classification; @code{my-own-errors}, which we imagine is a wider
1016 classification; and @code{error}, which is the widest of all.
1018   The error string should start with a capital letter but it should
1019 not end with a period.  This is for consistency with the rest of Emacs.
1021   Naturally, Emacs will never signal @code{new-error} on its own; only
1022 an explicit call to @code{signal} (@pxref{Signaling Errors}) in your
1023 code can do this:
1025 @example
1026 @group
1027 (signal 'new-error '(x y))
1028      @error{} A new error: x, y
1029 @end group
1030 @end example
1032   This error can be handled through any of the three condition names.
1033 This example handles @code{new-error} and any other errors in the class
1034 @code{my-own-errors}:
1036 @example
1037 @group
1038 (condition-case foo
1039     (bar nil t)
1040   (my-own-errors nil))
1041 @end group
1042 @end example
1044   The significant way that errors are classified is by their condition
1045 names---the names used to match errors with handlers.  An error symbol
1046 serves only as a convenient way to specify the intended error message
1047 and list of condition names.  It would be cumbersome to give
1048 @code{signal} a list of condition names rather than one error symbol.
1050   By contrast, using only error symbols without condition names would
1051 seriously decrease the power of @code{condition-case}.  Condition names
1052 make it possible to categorize errors at various levels of generality
1053 when you write an error handler.  Using error symbols alone would
1054 eliminate all but the narrowest level of classification.
1056   @xref{Standard Errors}, for a list of all the standard error symbols
1057 and their conditions.
1059 @node Cleanups
1060 @subsection Cleaning Up from Nonlocal Exits
1062   The @code{unwind-protect} construct is essential whenever you
1063 temporarily put a data structure in an inconsistent state; it permits
1064 you to ensure the data are consistent in the event of an error or throw.
1066 @defspec unwind-protect body cleanup-forms@dots{}
1067 @cindex cleanup forms
1068 @cindex protected forms
1069 @cindex error cleanup
1070 @cindex unwinding
1071 @code{unwind-protect} executes the @var{body} with a guarantee that the
1072 @var{cleanup-forms} will be evaluated if control leaves @var{body}, no
1073 matter how that happens.  The @var{body} may complete normally, or
1074 execute a @code{throw} out of the @code{unwind-protect}, or cause an
1075 error; in all cases, the @var{cleanup-forms} will be evaluated.
1077 If the @var{body} forms finish normally, @code{unwind-protect} returns
1078 the value of the last @var{body} form, after it evaluates the
1079 @var{cleanup-forms}.  If the @var{body} forms do not finish,
1080 @code{unwind-protect} does not return any value in the normal sense.
1082 Only the @var{body} is actually protected by the @code{unwind-protect}.
1083 If any of the @var{cleanup-forms} themselves exits nonlocally (e.g., via
1084 a @code{throw} or an error), @code{unwind-protect} is @emph{not}
1085 guaranteed to evaluate the rest of them.  If the failure of one of the
1086 @var{cleanup-forms} has the potential to cause trouble, then protect it
1087 with another @code{unwind-protect} around that form.
1089 The number of currently active @code{unwind-protect} forms counts,
1090 together with the number of local variable bindings, against the limit
1091 @code{max-specpdl-size} (@pxref{Local Variables}).
1092 @end defspec
1094   For example, here we make an invisible buffer for temporary use, and
1095 make sure to kill it before finishing:
1097 @smallexample
1098 @group
1099 (save-excursion
1100   (let ((buffer (get-buffer-create " *temp*")))
1101     (set-buffer buffer)
1102     (unwind-protect
1103         @var{body}
1104       (kill-buffer buffer))))
1105 @end group
1106 @end smallexample
1108 @noindent
1109 You might think that we could just as well write @code{(kill-buffer
1110 (current-buffer))} and dispense with the variable @code{buffer}.
1111 However, the way shown above is safer, if @var{body} happens to get an
1112 error after switching to a different buffer!  (Alternatively, you could
1113 write another @code{save-excursion} around the body, to ensure that the
1114 temporary buffer becomes current in time to kill it.)
1116 @findex ftp-login
1117   Here is an actual example taken from the file @file{ftp.el}.  It
1118 creates a process (@pxref{Processes}) to try to establish a connection
1119 to a remote machine.  As the function @code{ftp-login} is highly
1120 susceptible to numerous problems that the writer of the function cannot
1121 anticipate, it is protected with a form that guarantees deletion of the
1122 process in the event of failure.  Otherwise, Emacs might fill up with
1123 useless subprocesses.
1125 @smallexample
1126 @group
1127 (let ((win nil))
1128   (unwind-protect
1129       (progn
1130         (setq process (ftp-setup-buffer host file))
1131         (if (setq win (ftp-login process host user password))
1132             (message "Logged in")
1133           (error "Ftp login failed")))
1134     (or win (and process (delete-process process)))))
1135 @end group
1136 @end smallexample
1138   This example actually has a small bug: if the user types @kbd{C-g} to
1139 quit, and the quit happens immediately after the function
1140 @code{ftp-setup-buffer} returns but before the variable @code{process} is
1141 set, the process will not be killed.  There is no easy way to fix this bug,
1142 but at least it is very unlikely.
1144   Here is another example which uses @code{unwind-protect} to make sure
1145 to kill a temporary buffer.  In this example, the value returned by
1146 @code{unwind-protect} is used.
1148 @smallexample
1149 (defun shell-command-string (cmd)
1150   "Return the output of the shell command CMD, as a string."
1151   (save-excursion
1152     (set-buffer (generate-new-buffer " OS*cmd"))
1153     (shell-command cmd t)
1154     (unwind-protect
1155         (buffer-string)
1156       (kill-buffer (current-buffer)))))
1157 @end smallexample