Limit Symbola usage some more
[emacs.git] / doc / lispref / sequences.texi
blob72976b18952196e0940ec57372da0028cf47aab6
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990-1995, 1998-1999, 2001-2015 Free Software
4 @c Foundation, Inc.
5 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
6 @node Sequences Arrays Vectors
7 @chapter Sequences, Arrays, and Vectors
8 @cindex sequence
10   The @dfn{sequence} type is the union of two other Lisp types: lists
11 and arrays.  In other words, any list is a sequence, and any array is
12 a sequence.  The common property that all sequences have is that each
13 is an ordered collection of elements.
15   An @dfn{array} is a fixed-length object with a slot for each of its
16 elements.  All the elements are accessible in constant time.  The four
17 types of arrays are strings, vectors, char-tables and bool-vectors.
19   A list is a sequence of elements, but it is not a single primitive
20 object; it is made of cons cells, one cell per element.  Finding the
21 @var{n}th element requires looking through @var{n} cons cells, so
22 elements farther from the beginning of the list take longer to access.
23 But it is possible to add elements to the list, or remove elements.
25   The following diagram shows the relationship between these types:
27 @example
28 @group
29           _____________________________________________
30          |                                             |
31          |          Sequence                           |
32          |  ______   ________________________________  |
33          | |      | |                                | |
34          | | List | |             Array              | |
35          | |      | |    ________       ________     | |
36          | |______| |   |        |     |        |    | |
37          |          |   | Vector |     | String |    | |
38          |          |   |________|     |________|    | |
39          |          |  ____________   _____________  | |
40          |          | |            | |             | | |
41          |          | | Char-table | | Bool-vector | | |
42          |          | |____________| |_____________| | |
43          |          |________________________________| |
44          |_____________________________________________|
45 @end group
46 @end example
48 @menu
49 * Sequence Functions::    Functions that accept any kind of sequence.
50 * Arrays::                Characteristics of arrays in Emacs Lisp.
51 * Array Functions::       Functions specifically for arrays.
52 * Vectors::               Special characteristics of Emacs Lisp vectors.
53 * Vector Functions::      Functions specifically for vectors.
54 * Char-Tables::           How to work with char-tables.
55 * Bool-Vectors::          How to work with bool-vectors.
56 * Rings::                 Managing a fixed-size ring of objects.
57 @end menu
59 @node Sequence Functions
60 @section Sequences
62   This section describes functions that accept any kind of sequence.
64 @defun sequencep object
65 This function returns @code{t} if @var{object} is a list, vector,
66 string, bool-vector, or char-table, @code{nil} otherwise.
67 @end defun
69 @defun length sequence
70 @cindex string length
71 @cindex list length
72 @cindex vector length
73 @cindex sequence length
74 @cindex char-table length
75 This function returns the number of elements in @var{sequence}.  If
76 @var{sequence} is a dotted list, a @code{wrong-type-argument} error is
77 signaled.  Circular lists may cause an infinite loop.  For a
78 char-table, the value returned is always one more than the maximum
79 Emacs character code.
81 @xref{Definition of safe-length}, for the related function @code{safe-length}.
83 @example
84 @group
85 (length '(1 2 3))
86     @result{} 3
87 @end group
88 @group
89 (length ())
90     @result{} 0
91 @end group
92 @group
93 (length "foobar")
94     @result{} 6
95 @end group
96 @group
97 (length [1 2 3])
98     @result{} 3
99 @end group
100 @group
101 (length (make-bool-vector 5 nil))
102     @result{} 5
103 @end group
104 @end example
105 @end defun
107 @noindent
108 See also @code{string-bytes}, in @ref{Text Representations}.
110 If you need to compute the width of a string on display, you should use
111 @code{string-width} (@pxref{Size of Displayed Text}), not @code{length},
112 since @code{length} only counts the number of characters, but does not
113 account for the display width of each character.
115 @defun elt sequence index
116 @cindex elements of sequences
117 This function returns the element of @var{sequence} indexed by
118 @var{index}.  Legitimate values of @var{index} are integers ranging
119 from 0 up to one less than the length of @var{sequence}.  If
120 @var{sequence} is a list, out-of-range values behave as for
121 @code{nth}.  @xref{Definition of nth}.  Otherwise, out-of-range values
122 trigger an @code{args-out-of-range} error.
124 @example
125 @group
126 (elt [1 2 3 4] 2)
127      @result{} 3
128 @end group
129 @group
130 (elt '(1 2 3 4) 2)
131      @result{} 3
132 @end group
133 @group
134 ;; @r{We use @code{string} to show clearly which character @code{elt} returns.}
135 (string (elt "1234" 2))
136      @result{} "3"
137 @end group
138 @group
139 (elt [1 2 3 4] 4)
140      @error{} Args out of range: [1 2 3 4], 4
141 @end group
142 @group
143 (elt [1 2 3 4] -1)
144      @error{} Args out of range: [1 2 3 4], -1
145 @end group
146 @end example
148 This function generalizes @code{aref} (@pxref{Array Functions}) and
149 @code{nth} (@pxref{Definition of nth}).
150 @end defun
152 @defun copy-sequence sequence
153 @cindex copying sequences
154 This function returns a copy of @var{sequence}.  The copy is the same
155 type of object as the original sequence, and it has the same elements
156 in the same order.
158 Storing a new element into the copy does not affect the original
159 @var{sequence}, and vice versa.  However, the elements of the new
160 sequence are not copies; they are identical (@code{eq}) to the elements
161 of the original.  Therefore, changes made within these elements, as
162 found via the copied sequence, are also visible in the original
163 sequence.
165 If the sequence is a string with text properties, the property list in
166 the copy is itself a copy, not shared with the original's property
167 list.  However, the actual values of the properties are shared.
168 @xref{Text Properties}.
170 This function does not work for dotted lists.  Trying to copy a
171 circular list may cause an infinite loop.
173 See also @code{append} in @ref{Building Lists}, @code{concat} in
174 @ref{Creating Strings}, and @code{vconcat} in @ref{Vector Functions},
175 for other ways to copy sequences.
177 @example
178 @group
179 (setq bar '(1 2))
180      @result{} (1 2)
181 @end group
182 @group
183 (setq x (vector 'foo bar))
184      @result{} [foo (1 2)]
185 @end group
186 @group
187 (setq y (copy-sequence x))
188      @result{} [foo (1 2)]
189 @end group
191 @group
192 (eq x y)
193      @result{} nil
194 @end group
195 @group
196 (equal x y)
197      @result{} t
198 @end group
199 @group
200 (eq (elt x 1) (elt y 1))
201      @result{} t
202 @end group
204 @group
205 ;; @r{Replacing an element of one sequence.}
206 (aset x 0 'quux)
207 x @result{} [quux (1 2)]
208 y @result{} [foo (1 2)]
209 @end group
211 @group
212 ;; @r{Modifying the inside of a shared element.}
213 (setcar (aref x 1) 69)
214 x @result{} [quux (69 2)]
215 y @result{} [foo (69 2)]
216 @end group
217 @end example
218 @end defun
220 @defun reverse sequence
221 @cindex string reverse
222 @cindex list reverse
223 @cindex vector reverse
224 @cindex sequence reverse
225 This function creates a new sequence whose elements are the elements
226 of @var{sequence}, but in reverse order.  The original argument @var{sequence}
227 is @emph{not} altered.  Note that char-tables cannot be reversed.
229 @example
230 @group
231 (setq x '(1 2 3 4))
232      @result{} (1 2 3 4)
233 @end group
234 @group
235 (reverse x)
236      @result{} (4 3 2 1)
238      @result{} (1 2 3 4)
239 @end group
240 @group
241 (setq x [1 2 3 4])
242      @result{} [1 2 3 4]
243 @end group
244 @group
245 (reverse x)
246      @result{} [4 3 2 1]
248      @result{} [1 2 3 4]
249 @end group
250 @group
251 (setq x "xyzzy")
252      @result{} "xyzzy"
253 @end group
254 @group
255 (reverse x)
256      @result{} "yzzyx"
258      @result{} "xyzzy"
259 @end group
260 @end example
261 @end defun
263 @defun nreverse sequence
264 @cindex reversing a string
265 @cindex reversing a list
266 @cindex reversing a vector
267   This function reverses the order of the elements of @var{sequence}.
268 Unlike @code{reverse} the original @var{sequence} may be modified.
270   For example:
272 @example
273 @group
274 (setq x '(a b c))
275      @result{} (a b c)
276 @end group
277 @group
279      @result{} (a b c)
280 (nreverse x)
281      @result{} (c b a)
282 @end group
283 @group
284 ;; @r{The cons cell that was first is now last.}
286      @result{} (a)
287 @end group
288 @end example
290   To avoid confusion, we usually store the result of @code{nreverse}
291 back in the same variable which held the original list:
293 @example
294 (setq x (nreverse x))
295 @end example
297   Here is the @code{nreverse} of our favorite example, @code{(a b c)},
298 presented graphically:
300 @smallexample
301 @group
302 @r{Original list head:}                       @r{Reversed list:}
303  -------------        -------------        ------------
304 | car  | cdr  |      | car  | cdr  |      | car | cdr  |
305 |   a  |  nil |<--   |   b  |   o  |<--   |   c |   o  |
306 |      |      |   |  |      |   |  |   |  |     |   |  |
307  -------------    |   --------- | -    |   -------- | -
308                   |             |      |            |
309                    -------------        ------------
310 @end group
311 @end smallexample
313   For the vector, it is even simpler because you don't need setq:
315 @example
316 (setq x [1 2 3 4])
317      @result{} [1 2 3 4]
318 (nreverse x)
319      @result{} [4 3 2 1]
321      @result{} [4 3 2 1]
322 @end example
324 Note that unlike @code{reverse}, this function doesn't work with strings.
325 Although you can alter string data by using @code{aset}, it is strongly
326 encouraged to treat strings as immutable.
328 @end defun
330 @defun sort sequence predicate
331 @cindex stable sort
332 @cindex sorting lists
333 @cindex sorting vectors
334 This function sorts @var{sequence} stably.  Note that this function doesn't work
335 for all sequences; it may be used only for lists and vectors.  If @var{sequence}
336 is a list, it is modified destructively.  This functions returns the sorted
337 @var{sequence} and compares elements using @var{predicate}.  A stable sort is
338 one in which elements with equal sort keys maintain their relative order before
339 and after the sort.  Stability is important when successive sorts are used to
340 order elements according to different criteria.
342 The argument @var{predicate} must be a function that accepts two
343 arguments.  It is called with two elements of @var{sequence}.  To get an
344 increasing order sort, the @var{predicate} should return non-@code{nil} if the
345 first element is ``less than'' the second, or @code{nil} if not.
347 The comparison function @var{predicate} must give reliable results for
348 any given pair of arguments, at least within a single call to
349 @code{sort}.  It must be @dfn{antisymmetric}; that is, if @var{a} is
350 less than @var{b}, @var{b} must not be less than @var{a}.  It must be
351 @dfn{transitive}---that is, if @var{a} is less than @var{b}, and @var{b}
352 is less than @var{c}, then @var{a} must be less than @var{c}.  If you
353 use a comparison function which does not meet these requirements, the
354 result of @code{sort} is unpredictable.
356 The destructive aspect of @code{sort} for lists is that it rearranges the
357 cons cells forming @var{sequence} by changing @sc{cdr}s.  A nondestructive
358 sort function would create new cons cells to store the elements in their
359 sorted order.  If you wish to make a sorted copy without destroying the
360 original, copy it first with @code{copy-sequence} and then sort.
362 Sorting does not change the @sc{car}s of the cons cells in @var{sequence};
363 the cons cell that originally contained the element @code{a} in
364 @var{sequence} still has @code{a} in its @sc{car} after sorting, but it now
365 appears in a different position in the list due to the change of
366 @sc{cdr}s.  For example:
368 @example
369 @group
370 (setq nums '(1 3 2 6 5 4 0))
371      @result{} (1 3 2 6 5 4 0)
372 @end group
373 @group
374 (sort nums '<)
375      @result{} (0 1 2 3 4 5 6)
376 @end group
377 @group
378 nums
379      @result{} (1 2 3 4 5 6)
380 @end group
381 @end example
383 @noindent
384 @strong{Warning}: Note that the list in @code{nums} no longer contains
385 0; this is the same cons cell that it was before, but it is no longer
386 the first one in the list.  Don't assume a variable that formerly held
387 the argument now holds the entire sorted list!  Instead, save the result
388 of @code{sort} and use that.  Most often we store the result back into
389 the variable that held the original list:
391 @example
392 (setq nums (sort nums '<))
393 @end example
395 For the better understanding of what stable sort is, consider the following
396 vector example.  After sorting, all items whose @code{car} is 8 are grouped
397 at the beginning of @code{vector}, but their relative order is preserved.
398 All items whose @code{car} is 9 are grouped at the end of @code{vector},
399 but their relative order is also preserved:
401 @example
402 @group
403 (setq
404   vector
405   (vector '(8 . "xxx") '(9 . "aaa") '(8 . "bbb") '(9 . "zzz")
406           '(9 . "ppp") '(8 . "ttt") '(8 . "eee") '(9 . "fff")))
407      @result{} [(8 . "xxx") (9 . "aaa") (8 . "bbb") (9 . "zzz")
408          (9 . "ppp") (8 . "ttt") (8 . "eee") (9 . "fff")]
409 @end group
410 @group
411 (sort vector (lambda (x y) (< (car x) (car y))))
412      @result{} [(8 . "xxx") (8 . "bbb") (8 . "ttt") (8 . "eee")
413          (9 . "aaa") (9 . "zzz") (9 . "ppp") (9 . "fff")]
414 @end group
415 @end example
417 @xref{Sorting}, for more functions that perform sorting.
418 See @code{documentation} in @ref{Accessing Documentation}, for a
419 useful example of @code{sort}.
420 @end defun
422 @cindex sequence functions in seq
423 @cindex seq library
424   The @file{seq.el} library provides the following additional sequence
425 manipulation macros and functions, prefixed with @code{seq-}.  To use
426 them, you must first load the @file{seq} library.
428   All functions defined in this library are free of side-effects;
429 i.e., they do not modify any sequence (list, vector, or string) that
430 you pass as an argument.  Unless otherwise stated, the result is a
431 sequence of the same type as the input.  For those functions that take
432 a predicate, this should be a function of one argument.
434 @defun seq-drop sequence n
435   This function returns all but the first @var{n} (an integer)
436 elements of @var{sequence}.  If @var{n} is negative or zero,
437 the result is @var{sequence}.
439 @example
440 @group
441 (seq-drop [1 2 3 4 5 6] 3)
442 @result{} [4 5 6]
443 @end group
444 @group
445 (seq-drop "hello world" -4)
446 @result{} "hello world"
447 @end group
448 @end example
449 @end defun
451 @defun seq-take sequence n
452   This function returns the first @var{n} (an integer) elements of
453 @var{sequence}.  If @var{n} is negative or zero, the result
454 is @code{nil}.
456 @example
457 @group
458 (seq-take '(1 2 3 4) 3)
459 @result{} (1 2 3)
460 @end group
461 @group
462 (seq-take [1 2 3 4] 0)
463 @result{} []
464 @end group
465 @end example
466 @end defun
468 @defun seq-take-while predicate sequence
469   This function returns the members of @var{sequence} in order,
470 stopping before the first one for which @var{predicate} returns @code{nil}.
472 @example
473 @group
474 (seq-take-while (lambda (elt) (> elt 0)) '(1 2 3 -1 -2))
475 @result{} (1 2 3)
476 @end group
477 @group
478 (seq-take-while (lambda (elt) (> elt 0)) [-1 4 6])
479 @result{} []
480 @end group
481 @end example
482 @end defun
484 @defun seq-drop-while predicate sequence
485   This function returns the members of @var{sequence} in order,
486 starting from the first one for which @var{predicate} returns @code{nil}.
488 @example
489 @group
490 (seq-drop-while (lambda (elt) (> elt 0)) '(1 2 3 -1 -2))
491 @result{} (-1 -2)
492 @end group
493 @group
494 (seq-drop-while (lambda (elt) (< elt 0)) [1 4 6])
495 @result{} [1 4 6]
496 @end group
497 @end example
498 @end defun
500 @defun seq-filter predicate sequence
501 @cindex filtering sequences
502   This function returns a list of all the elements in @var{sequence}
503 for which @var{predicate} returns non-@code{nil}.
505 @example
506 @group
507 (seq-filter (lambda (elt) (> elt 0)) [1 -1 3 -3 5])
508 @result{} (1 3 5)
509 @end group
510 @group
511 (seq-filter (lambda (elt) (> elt 0)) '(-1 -3 -5))
512 @result{} nil
513 @end group
514 @end example
515 @end defun
517 @defun seq-remove predicate sequence
518 @cindex removing from sequences
519   This function returns a list of all the elements in @var{sequence}
520 for which @var{predicate} returns @code{nil}.
522 @example
523 @group
524 (seq-remove (lambda (elt) (> elt 0)) [1 -1 3 -3 5])
525 @result{} (-1 -3)
526 @end group
527 @group
528 (seq-remove (lambda (elt) (< elt 0)) '(-1 -3 -5))
529 @result{} nil
530 @end group
531 @end example
532 @end defun
534 @defun seq-reduce function sequence initial-value
535 @cindex reducing sequences
536   This function returns the result of calling @var{function} with
537 @var{initial-value} and the first element of @var{sequence}, then calling
538 @var{function} with that result and the second element of @var{sequence},
539 then with that result and the third element of @var{sequence}, etc.
540 @var{function} should be a function of two arguments.  If
541 @var{sequence} is empty, this returns @var{initial-value} without
542 calling @var{function}.
544 @example
545 @group
546 (seq-reduce #'+ [1 2 3 4] 0)
547 @result{} 10
548 @end group
549 @group
550 (seq-reduce #'+ '(1 2 3 4) 5)
551 @result{} 15
552 @end group
553 @group
554 (seq-reduce #'+ '() 3)
555 @result{} 3
556 @end group
557 @end example
558 @end defun
560 @defun seq-some-p predicate sequence
561   This function returns the first member of sequence for which @var{predicate}
562 returns non-@code{nil}.
564 @example
565 @group
566 (seq-some-p #'numberp ["abc" 1 nil])
567 @result{} 1
568 @end group
569 @group
570 (seq-some-p #'numberp ["abc" "def"])
571 @result{} nil
572 @end group
573 @end example
574 @end defun
576 @defun seq-every-p predicate sequence
577   This function returns non-@code{nil} if applying @var{predicate}
578 to every element of @var{sequence} returns non-@code{nil}.
580 @example
581 @group
582 (seq-every-p #'numberp [2 4 6])
583 @result{} t
584 @end group
585 @group
586 (seq-some-p #'numberp [2 4 "6"])
587 @result{} nil
588 @end group
589 @end example
590 @end defun
592 @defun seq-empty-p sequence
593   This function returns non-@code{nil} if @var{sequence} is empty.
595 @example
596 @group
597 (seq-empty-p "not empty")
598 @result{} nil
599 @end group
600 @group
601 (seq-empty-p "")
602 @result{} t
603 @end group
604 @end example
605 @end defun
607 @defun seq-count predicate sequence
608   This function returns the number of elements in @var{sequence} for which
609 @var{predicate} returns non-@code{nil}.
611 @example
612 (seq-count (lambda (elt) (> elt 0)) [-1 2 0 3 -2])
613 @result{} 2
614 @end example
615 @end defun
617 @cindex sorting sequences
618 @defun seq-sort function sequence
619   This function returns a copy of @var{sequence} that is sorted
620 according to @var{function}, a function of two arguments that returns
621 non-@code{nil} if the first argument should sort before the second.
622 @end defun
624 @defun seq-contains-p sequence elt &optional function
625   This function returns the first element in @var{sequence} that is equal to
626 @var{elt}.  If the optional argument @var{function} is non-@code{nil},
627 it is a function of two arguments to use instead of the default @code{equal}.
629 @example
630 @group
631 (seq-contains-p '(symbol1 symbol2) 'symbol1)
632 @result{} symbol1
633 @end group
634 @group
635 (seq-contains-p '(symbol1 symbol2) 'symbol3)
636 @result{} nil
637 @end group
638 @end example
640 @end defun
642 @defun seq-uniq sequence &optional function
643   This function returns a list of the elements of @var{sequence} with
644 duplicates removed.  If the optional argument @var{function} is non-@code{nil},
645 it is a function of two arguments to use instead of the default @code{equal}.
647 @example
648 @group
649 (seq-uniq '(1 2 2 1 3))
650 @result{} (1 2 3)
651 @end group
652 @group
653 (seq-uniq '(1 2 2.0 1.0) #'=)
654 @result{} [3 4]
655 @end group
656 @end example
657 @end defun
659 @defun seq-subseq sequence start &optional end
660   This function returns a subset of @var{sequence} from @var{start}
661 to @var{end}, both integers (@var{end} defaults to the last element).
662 If @var{start} or @var{end} is negative, it counts from the end of
663 @var{sequence}.
665 @example
666 @group
667 (seq-subseq '(1 2 3 4 5) 1)
668 @result{} (2 3 4 5)
669 @end group
670 @group
671 (seq-subseq '[1 2 3 4 5] 1 3)
672 @result{} [2 3]
673 @end group
674 @group
675 (seq-subseq '[1 2 3 4 5] -3 -1)
676 @result{} [3 4]
677 @end group
678 @end example
679 @end defun
681 @defun seq-concatenate type &rest sequences
682   This function returns a sequence of type @var{type} made of the
683 concatenation of @var{sequences}.  @var{type} may be: @code{vector},
684 @code{list} or @code{string}.
686 @example
687 @group
688 (seq-concatenate 'list '(1 2) '(3 4) [5 6])
689 @result{} (1 2 3 5 6)
690 @end group
691 @group
692 (seq-concatenate 'string "Hello " "world")
693 @result{} "Hello world"
694 @end group
695 @end example
696 @end defun
698 @defun seq-mapcat function sequence &optional type
699   This function returns the result of applying @code{seq-concatenate}
700 to the result of applying @var{function} to each element of
701 @var{sequence}.  The result is a sequence of type @var{type}, or a
702 list if @var{type} is @code{nil}.
704 @example
705 @group
706 (seq-mapcat #'seq-reverse '((3 2 1) (6 5 4)))
707 @result{} (1 2 3 4 5 6)
708 @end group
709 @end example
710 @end defun
712 @defun seq-partition sequence n
713   This function returns a list of the elements of @var{sequence}
714 grouped into sub-sequences of length @var{n}.  The last sequence may
715 contain less elements than @var{n}.  @var{n} must be an integer.  If
716 @var{n} is a negative integer or 0, nil is returned.
718 @example
719 @group
720 (seq-partition '(0 1 2 3 4 5 6 7) 3)
721 @result{} ((0 1 2) (3 4 5) (6 7))
722 @end group
723 @end example
724 @end defun
726 @defun seq-intersection sequence1 sequence2 &optional function
727   This function returns a list of the elements that appear both in
728 @var{sequence1} and @var{sequence2}.  If the optional argument
729 @var{function} is non-@code{nil}, it is a function of two arguments to
730 use to compare elements instead of the default @code{equal}.
732 @example
733 @group
734 (seq-intersection [2 3 4 5] [1 3 5 6 7])
735 @result{} (3 5)
736 @end group
737 @end example
738 @end defun
741 @defun seq-difference sequence1 sequence2 &optional function
742   This function returns a list of the elements that appear in
743 @var{sequence1} but not in @var{sequence2}.  If the optional argument
744 @var{function} is non-@code{nil}, it is a function of two arguments to
745 use to compare elements instead of the default @code{equal}.
747 @example
748 @group
749 (seq-difference '(2 3 4 5) [1 3 5 6 7])
750 @result{} (2 4)
751 @end group
752 @end example
753 @end defun
755 @defun seq-group-by function sequence
756   This function separates the elements of @var{sequence} into an alist
757 whose keys are the result of applying @var{function} to each element
758 of @var{sequence}.  Keys are compared using @code{equal}.
760 @example
761 @group
762 (seq-group-by #'integerp '(1 2.1 3 2 3.2))
763 @result{} ((t 1 3 2) (nil 2.1 3.2))
764 @end group
765 @group
766 (seq-group-by #'car '((a 1) (b 2) (a 3) (c 4)))
767 @result{} ((b (b 2)) (a (a 1) (a 3)) (c (c 4)))
768 @end group
769 @end example
770 @end defun
772 @defun seq-into sequence type
773   This function converts the sequence @var{sequence} into a sequence
774 of type @var{type}.  @var{type} can be one of the following symbols:
775 @code{vector}, @code{string} or @code{list}.
777 @example
778 @group
779 (seq-into [1 2 3] 'list)
780 @result{} (1 2 3)
781 @end group
782 @group
783 (seq-into nil 'vector)
784 @result{} []
785 @end group
786 @group
787 (seq-into "hello" 'vector)
788 @result{} [104 101 108 108 111]
789 @end group
790 @end example
791 @end defun
793 @defmac seq-doseq (var sequence) body@dots{}
794 @cindex sequence iteration
795   This macro is like @code{dolist}, except that @var{sequence} can be a list,
796 vector or string (@pxref{Iteration} for more information about the
797 @code{dolist} macro).  This is primarily useful for side-effects.
798 @end defmac
800 @defmac seq-let arguments sequence body@dots{}
801 @cindex sequence destructuring
802   This macro binds the variables in defined in the sequence
803 @var{arguments} to the elements of the sequence @var{sequence}.
804 @var{arguments} can itself include sequences allowing for nested
805 destructuring.
807 The @var{arguments} sequence can also include the @code{&rest} marker
808 followed by a variable name to be bound to the rest of
809 @code{sequence}.
811 @example
812 @group
813 (seq-let [first second] [1 2 3 4]
814   (list first second))
815 @result{} (1 2)
816 @end group
817 @group
818 (seq-let (_ a _ b) '(1 2 3 4)
819   (list a b))
820 @result{} (2 4)
821 @end group
822 @group
823 (seq-let [a [b [c]]] [1 [2 [3]]]
824   (list a b c))
825 @result{} (1 2 3)
826 @end group
827 @group
828 (seq-let [a b &rest others] [1 2 3 4]
829   others)
830 @end group
831 @result{} [3 4]
832 @end example
833 @end defmac
836 @node Arrays
837 @section Arrays
838 @cindex array
840   An @dfn{array} object has slots that hold a number of other Lisp
841 objects, called the elements of the array.  Any element of an array
842 may be accessed in constant time.  In contrast, the time to access an
843 element of a list is proportional to the position of that element in
844 the list.
846   Emacs defines four types of array, all one-dimensional:
847 @dfn{strings} (@pxref{String Type}), @dfn{vectors} (@pxref{Vector
848 Type}), @dfn{bool-vectors} (@pxref{Bool-Vector Type}), and
849 @dfn{char-tables} (@pxref{Char-Table Type}).  Vectors and char-tables
850 can hold elements of any type, but strings can only hold characters,
851 and bool-vectors can only hold @code{t} and @code{nil}.
853   All four kinds of array share these characteristics:
855 @itemize @bullet
856 @item
857 The first element of an array has index zero, the second element has
858 index 1, and so on.  This is called @dfn{zero-origin} indexing.  For
859 example, an array of four elements has indices 0, 1, 2, @w{and 3}.
861 @item
862 The length of the array is fixed once you create it; you cannot
863 change the length of an existing array.
865 @item
866 For purposes of evaluation, the array is a constant---i.e.,
867 it evaluates to itself.
869 @item
870 The elements of an array may be referenced or changed with the functions
871 @code{aref} and @code{aset}, respectively (@pxref{Array Functions}).
872 @end itemize
874     When you create an array, other than a char-table, you must specify
875 its length.  You cannot specify the length of a char-table, because that
876 is determined by the range of character codes.
878   In principle, if you want an array of text characters, you could use
879 either a string or a vector.  In practice, we always choose strings for
880 such applications, for four reasons:
882 @itemize @bullet
883 @item
884 They occupy one-fourth the space of a vector of the same elements.
886 @item
887 Strings are printed in a way that shows the contents more clearly
888 as text.
890 @item
891 Strings can hold text properties.  @xref{Text Properties}.
893 @item
894 Many of the specialized editing and I/O facilities of Emacs accept only
895 strings.  For example, you cannot insert a vector of characters into a
896 buffer the way you can insert a string.  @xref{Strings and Characters}.
897 @end itemize
899   By contrast, for an array of keyboard input characters (such as a key
900 sequence), a vector may be necessary, because many keyboard input
901 characters are outside the range that will fit in a string.  @xref{Key
902 Sequence Input}.
904 @node Array Functions
905 @section Functions that Operate on Arrays
907   In this section, we describe the functions that accept all types of
908 arrays.
910 @defun arrayp object
911 This function returns @code{t} if @var{object} is an array (i.e., a
912 vector, a string, a bool-vector or a char-table).
914 @example
915 @group
916 (arrayp [a])
917      @result{} t
918 (arrayp "asdf")
919      @result{} t
920 (arrayp (syntax-table))    ;; @r{A char-table.}
921      @result{} t
922 @end group
923 @end example
924 @end defun
926 @defun aref array index
927 @cindex array elements
928 This function returns the @var{index}th element of @var{array}.  The
929 first element is at index zero.
931 @example
932 @group
933 (setq primes [2 3 5 7 11 13])
934      @result{} [2 3 5 7 11 13]
935 (aref primes 4)
936      @result{} 11
937 @end group
938 @group
939 (aref "abcdefg" 1)
940      @result{} 98           ; @r{@samp{b} is @acronym{ASCII} code 98.}
941 @end group
942 @end example
944 See also the function @code{elt}, in @ref{Sequence Functions}.
945 @end defun
947 @defun aset array index object
948 This function sets the @var{index}th element of @var{array} to be
949 @var{object}.  It returns @var{object}.
951 @example
952 @group
953 (setq w [foo bar baz])
954      @result{} [foo bar baz]
955 (aset w 0 'fu)
956      @result{} fu
958      @result{} [fu bar baz]
959 @end group
961 @group
962 (setq x "asdfasfd")
963      @result{} "asdfasfd"
964 (aset x 3 ?Z)
965      @result{} 90
967      @result{} "asdZasfd"
968 @end group
969 @end example
971 If @var{array} is a string and @var{object} is not a character, a
972 @code{wrong-type-argument} error results.  The function converts a
973 unibyte string to multibyte if necessary to insert a character.
974 @end defun
976 @defun fillarray array object
977 This function fills the array @var{array} with @var{object}, so that
978 each element of @var{array} is @var{object}.  It returns @var{array}.
980 @example
981 @group
982 (setq a [a b c d e f g])
983      @result{} [a b c d e f g]
984 (fillarray a 0)
985      @result{} [0 0 0 0 0 0 0]
987      @result{} [0 0 0 0 0 0 0]
988 @end group
989 @group
990 (setq s "When in the course")
991      @result{} "When in the course"
992 (fillarray s ?-)
993      @result{} "------------------"
994 @end group
995 @end example
997 If @var{array} is a string and @var{object} is not a character, a
998 @code{wrong-type-argument} error results.
999 @end defun
1001 The general sequence functions @code{copy-sequence} and @code{length}
1002 are often useful for objects known to be arrays.  @xref{Sequence Functions}.
1004 @node Vectors
1005 @section Vectors
1006 @cindex vector (type)
1008   A @dfn{vector} is a general-purpose array whose elements can be any
1009 Lisp objects.  (By contrast, the elements of a string can only be
1010 characters.  @xref{Strings and Characters}.)  Vectors are used in
1011 Emacs for many purposes: as key sequences (@pxref{Key Sequences}), as
1012 symbol-lookup tables (@pxref{Creating Symbols}), as part of the
1013 representation of a byte-compiled function (@pxref{Byte Compilation}),
1014 and more.
1016   Like other arrays, vectors use zero-origin indexing: the first
1017 element has index 0.
1019   Vectors are printed with square brackets surrounding the elements.
1020 Thus, a vector whose elements are the symbols @code{a}, @code{b} and
1021 @code{a} is printed as @code{[a b a]}.  You can write vectors in the
1022 same way in Lisp input.
1024   A vector, like a string or a number, is considered a constant for
1025 evaluation: the result of evaluating it is the same vector.  This does
1026 not evaluate or even examine the elements of the vector.
1027 @xref{Self-Evaluating Forms}.
1029   Here are examples illustrating these principles:
1031 @example
1032 @group
1033 (setq avector [1 two '(three) "four" [five]])
1034      @result{} [1 two (quote (three)) "four" [five]]
1035 (eval avector)
1036      @result{} [1 two (quote (three)) "four" [five]]
1037 (eq avector (eval avector))
1038      @result{} t
1039 @end group
1040 @end example
1042 @node Vector Functions
1043 @section Functions for Vectors
1045   Here are some functions that relate to vectors:
1047 @defun vectorp object
1048 This function returns @code{t} if @var{object} is a vector.
1050 @example
1051 @group
1052 (vectorp [a])
1053      @result{} t
1054 (vectorp "asdf")
1055      @result{} nil
1056 @end group
1057 @end example
1058 @end defun
1060 @defun vector &rest objects
1061 This function creates and returns a vector whose elements are the
1062 arguments, @var{objects}.
1064 @example
1065 @group
1066 (vector 'foo 23 [bar baz] "rats")
1067      @result{} [foo 23 [bar baz] "rats"]
1068 (vector)
1069      @result{} []
1070 @end group
1071 @end example
1072 @end defun
1074 @defun make-vector length object
1075 This function returns a new vector consisting of @var{length} elements,
1076 each initialized to @var{object}.
1078 @example
1079 @group
1080 (setq sleepy (make-vector 9 'Z))
1081      @result{} [Z Z Z Z Z Z Z Z Z]
1082 @end group
1083 @end example
1084 @end defun
1086 @defun vconcat &rest sequences
1087 @cindex copying vectors
1088 This function returns a new vector containing all the elements of
1089 @var{sequences}.  The arguments @var{sequences} may be true lists,
1090 vectors, strings or bool-vectors.  If no @var{sequences} are given,
1091 the empty vector is returned.
1093 The value is either the empty vector, or is a newly constructed
1094 nonempty vector that is not @code{eq} to any existing vector.
1096 @example
1097 @group
1098 (setq a (vconcat '(A B C) '(D E F)))
1099      @result{} [A B C D E F]
1100 (eq a (vconcat a))
1101      @result{} nil
1102 @end group
1103 @group
1104 (vconcat)
1105      @result{} []
1106 (vconcat [A B C] "aa" '(foo (6 7)))
1107      @result{} [A B C 97 97 foo (6 7)]
1108 @end group
1109 @end example
1111 The @code{vconcat} function also allows byte-code function objects as
1112 arguments.  This is a special feature to make it easy to access the entire
1113 contents of a byte-code function object.  @xref{Byte-Code Objects}.
1115 For other concatenation functions, see @code{mapconcat} in @ref{Mapping
1116 Functions}, @code{concat} in @ref{Creating Strings}, and @code{append}
1117 in @ref{Building Lists}.
1118 @end defun
1120   The @code{append} function also provides a way to convert a vector into a
1121 list with the same elements:
1123 @example
1124 @group
1125 (setq avector [1 two (quote (three)) "four" [five]])
1126      @result{} [1 two (quote (three)) "four" [five]]
1127 (append avector nil)
1128      @result{} (1 two (quote (three)) "four" [five])
1129 @end group
1130 @end example
1132 @node Char-Tables
1133 @section Char-Tables
1134 @cindex char-tables
1135 @cindex extra slots of char-table
1137   A char-table is much like a vector, except that it is indexed by
1138 character codes.  Any valid character code, without modifiers, can be
1139 used as an index in a char-table.  You can access a char-table's
1140 elements with @code{aref} and @code{aset}, as with any array.  In
1141 addition, a char-table can have @dfn{extra slots} to hold additional
1142 data not associated with particular character codes.  Like vectors,
1143 char-tables are constants when evaluated, and can hold elements of any
1144 type.
1146 @cindex subtype of char-table
1147   Each char-table has a @dfn{subtype}, a symbol, which serves two
1148 purposes:
1150 @itemize @bullet
1151 @item
1152 The subtype provides an easy way to tell what the char-table is for.
1153 For instance, display tables are char-tables with @code{display-table}
1154 as the subtype, and syntax tables are char-tables with
1155 @code{syntax-table} as the subtype.  The subtype can be queried using
1156 the function @code{char-table-subtype}, described below.
1158 @item
1159 The subtype controls the number of @dfn{extra slots} in the
1160 char-table.  This number is specified by the subtype's
1161 @code{char-table-extra-slots} symbol property (@pxref{Symbol
1162 Properties}), whose value should be an integer between 0 and 10.  If
1163 the subtype has no such symbol property, the char-table has no extra
1164 slots.
1165 @end itemize
1167 @cindex parent of char-table
1168   A char-table can have a @dfn{parent}, which is another char-table.  If
1169 it does, then whenever the char-table specifies @code{nil} for a
1170 particular character @var{c}, it inherits the value specified in the
1171 parent.  In other words, @code{(aref @var{char-table} @var{c})} returns
1172 the value from the parent of @var{char-table} if @var{char-table} itself
1173 specifies @code{nil}.
1175 @cindex default value of char-table
1176   A char-table can also have a @dfn{default value}.  If so, then
1177 @code{(aref @var{char-table} @var{c})} returns the default value
1178 whenever the char-table does not specify any other non-@code{nil} value.
1180 @defun make-char-table subtype &optional init
1181 Return a newly-created char-table, with subtype @var{subtype} (a
1182 symbol).  Each element is initialized to @var{init}, which defaults to
1183 @code{nil}.  You cannot alter the subtype of a char-table after the
1184 char-table is created.
1186 There is no argument to specify the length of the char-table, because
1187 all char-tables have room for any valid character code as an index.
1189 If @var{subtype} has the @code{char-table-extra-slots} symbol
1190 property, that specifies the number of extra slots in the char-table.
1191 This should be an integer between 0 and 10; otherwise,
1192 @code{make-char-table} raises an error.  If @var{subtype} has no
1193 @code{char-table-extra-slots} symbol property (@pxref{Property
1194 Lists}), the char-table has no extra slots.
1195 @end defun
1197 @defun char-table-p object
1198 This function returns @code{t} if @var{object} is a char-table, and
1199 @code{nil} otherwise.
1200 @end defun
1202 @defun char-table-subtype char-table
1203 This function returns the subtype symbol of @var{char-table}.
1204 @end defun
1206 There is no special function to access default values in a char-table.
1207 To do that, use @code{char-table-range} (see below).
1209 @defun char-table-parent char-table
1210 This function returns the parent of @var{char-table}.  The parent is
1211 always either @code{nil} or another char-table.
1212 @end defun
1214 @defun set-char-table-parent char-table new-parent
1215 This function sets the parent of @var{char-table} to @var{new-parent}.
1216 @end defun
1218 @defun char-table-extra-slot char-table n
1219 This function returns the contents of extra slot @var{n} of
1220 @var{char-table}.  The number of extra slots in a char-table is
1221 determined by its subtype.
1222 @end defun
1224 @defun set-char-table-extra-slot char-table n value
1225 This function stores @var{value} in extra slot @var{n} of
1226 @var{char-table}.
1227 @end defun
1229   A char-table can specify an element value for a single character code;
1230 it can also specify a value for an entire character set.
1232 @defun char-table-range char-table range
1233 This returns the value specified in @var{char-table} for a range of
1234 characters @var{range}.  Here are the possibilities for @var{range}:
1236 @table @asis
1237 @item @code{nil}
1238 Refers to the default value.
1240 @item @var{char}
1241 Refers to the element for character @var{char}
1242 (supposing @var{char} is a valid character code).
1244 @item @code{(@var{from} . @var{to})}
1245 A cons cell refers to all the characters in the inclusive range
1246 @samp{[@var{from}..@var{to}]}.
1247 @end table
1248 @end defun
1250 @defun set-char-table-range char-table range value
1251 This function sets the value in @var{char-table} for a range of
1252 characters @var{range}.  Here are the possibilities for @var{range}:
1254 @table @asis
1255 @item @code{nil}
1256 Refers to the default value.
1258 @item @code{t}
1259 Refers to the whole range of character codes.
1261 @item @var{char}
1262 Refers to the element for character @var{char}
1263 (supposing @var{char} is a valid character code).
1265 @item @code{(@var{from} . @var{to})}
1266 A cons cell refers to all the characters in the inclusive range
1267 @samp{[@var{from}..@var{to}]}.
1268 @end table
1269 @end defun
1271 @defun map-char-table function char-table
1272 This function calls its argument @var{function} for each element of
1273 @var{char-table} that has a non-@code{nil} value.  The call to
1274 @var{function} is with two arguments, a key and a value.  The key
1275 is a possible @var{range} argument for @code{char-table-range}---either
1276 a valid character or a cons cell @code{(@var{from} . @var{to})},
1277 specifying a range of characters that share the same value.  The value is
1278 what @code{(char-table-range @var{char-table} @var{key})} returns.
1280 Overall, the key-value pairs passed to @var{function} describe all the
1281 values stored in @var{char-table}.
1283 The return value is always @code{nil}; to make calls to
1284 @code{map-char-table} useful, @var{function} should have side effects.
1285 For example, here is how to examine the elements of the syntax table:
1287 @example
1288 (let (accumulator)
1289    (map-char-table
1290     #'(lambda (key value)
1291         (setq accumulator
1292               (cons (list
1293                      (if (consp key)
1294                          (list (car key) (cdr key))
1295                        key)
1296                      value)
1297                     accumulator)))
1298     (syntax-table))
1299    accumulator)
1300 @result{}
1301 (((2597602 4194303) (2)) ((2597523 2597601) (3))
1302  ... (65379 (5 . 65378)) (65378 (4 . 65379)) (65377 (1))
1303  ... (12 (0)) (11 (3)) (10 (12)) (9 (0)) ((0 8) (3)))
1304 @end example
1305 @end defun
1307 @node Bool-Vectors
1308 @section Bool-vectors
1309 @cindex Bool-vectors
1311   A bool-vector is much like a vector, except that it stores only the
1312 values @code{t} and @code{nil}.  If you try to store any non-@code{nil}
1313 value into an element of the bool-vector, the effect is to store
1314 @code{t} there.  As with all arrays, bool-vector indices start from 0,
1315 and the length cannot be changed once the bool-vector is created.
1316 Bool-vectors are constants when evaluated.
1318   Several functions work specifically with bool-vectors; aside
1319 from that, you manipulate them with same functions used for other kinds
1320 of arrays.
1322 @defun make-bool-vector length initial
1323 Return a new bool-vector of @var{length} elements,
1324 each one initialized to @var{initial}.
1325 @end defun
1327 @defun bool-vector &rest objects
1328 This function creates and returns a bool-vector whose elements are the
1329 arguments, @var{objects}.
1330 @end defun
1332 @defun bool-vector-p object
1333 This returns @code{t} if @var{object} is a bool-vector,
1334 and @code{nil} otherwise.
1335 @end defun
1337 There are also some bool-vector set operation functions, described below:
1339 @defun bool-vector-exclusive-or a b &optional c
1340 Return @dfn{bitwise exclusive or} of bool vectors @var{a} and @var{b}.
1341 If optional argument @var{c} is given, the result of this operation is
1342 stored into @var{c}.  All arguments should be bool vectors of the same length.
1343 @end defun
1345 @defun bool-vector-union a b &optional c
1346 Return @dfn{bitwise or} of bool vectors @var{a} and @var{b}.  If
1347 optional argument @var{c} is given, the result of this operation is
1348 stored into @var{c}.  All arguments should be bool vectors of the same length.
1349 @end defun
1351 @defun bool-vector-intersection a b &optional c
1352 Return @dfn{bitwise and} of bool vectors @var{a} and @var{b}.  If
1353 optional argument @var{c} is given, the result of this operation is
1354 stored into @var{c}.  All arguments should be bool vectors of the same length.
1355 @end defun
1357 @defun bool-vector-set-difference a b &optional c
1358 Return @dfn{set difference} of bool vectors @var{a} and @var{b}.  If
1359 optional argument @var{c} is given, the result of this operation is
1360 stored into @var{c}.  All arguments should be bool vectors of the same length.
1361 @end defun
1363 @defun bool-vector-not a &optional b
1364 Return @dfn{set complement} of bool vector @var{a}.  If optional
1365 argument @var{b} is given, the result of this operation is stored into
1366 @var{b}.  All arguments should be bool vectors of the same length.
1367 @end defun
1369 @defun bool-vector-subsetp a b
1370 Return @code{t} if every @code{t} value in @var{a} is also t in
1371 @var{b}, @code{nil} otherwise.  All arguments should be bool vectors of the
1372 same length.
1373 @end defun
1375 @defun bool-vector-count-consecutive a b i
1376 Return the number of consecutive elements in @var{a} equal @var{b}
1377 starting at @var{i}.  @code{a} is a bool vector, @var{b} is @code{t}
1378 or @code{nil}, and @var{i} is an index into @code{a}.
1379 @end defun
1381 @defun bool-vector-count-population a
1382 Return the number of elements that are @code{t} in bool vector @var{a}.
1383 @end defun
1385   The printed form represents up to 8 boolean values as a single
1386 character:
1388 @example
1389 @group
1390 (bool-vector t nil t nil)
1391      @result{} #&4"^E"
1392 (bool-vector)
1393      @result{} #&0""
1394 @end group
1395 @end example
1397 You can use @code{vconcat} to print a bool-vector like other vectors:
1399 @example
1400 @group
1401 (vconcat (bool-vector nil t nil t))
1402      @result{} [nil t nil t]
1403 @end group
1404 @end example
1406   Here is another example of creating, examining, and updating a
1407 bool-vector:
1409 @example
1410 (setq bv (make-bool-vector 5 t))
1411      @result{} #&5"^_"
1412 (aref bv 1)
1413      @result{} t
1414 (aset bv 3 nil)
1415      @result{} nil
1417      @result{} #&5"^W"
1418 @end example
1420 @noindent
1421 These results make sense because the binary codes for control-_ and
1422 control-W are 11111 and 10111, respectively.
1424 @node Rings
1425 @section Managing a Fixed-Size Ring of Objects
1427 @cindex ring data structure
1428   A @dfn{ring} is a fixed-size data structure that supports insertion,
1429 deletion, rotation, and modulo-indexed reference and traversal.  An
1430 efficient ring data structure is implemented by the @code{ring}
1431 package.  It provides the functions listed in this section.
1433   Note that several ``rings'' in Emacs, like the kill ring and the
1434 mark ring, are actually implemented as simple lists, @emph{not} using
1435 the @code{ring} package; thus the following functions won't work on
1436 them.
1438 @defun make-ring size
1439 This returns a new ring capable of holding @var{size} objects.
1440 @var{size} should be an integer.
1441 @end defun
1443 @defun ring-p object
1444 This returns @code{t} if @var{object} is a ring, @code{nil} otherwise.
1445 @end defun
1447 @defun ring-size ring
1448 This returns the maximum capacity of the @var{ring}.
1449 @end defun
1451 @defun ring-length ring
1452 This returns the number of objects that @var{ring} currently contains.
1453 The value will never exceed that returned by @code{ring-size}.
1454 @end defun
1456 @defun ring-elements ring
1457 This returns a list of the objects in @var{ring}, in order, newest first.
1458 @end defun
1460 @defun ring-copy ring
1461 This returns a new ring which is a copy of @var{ring}.
1462 The new ring contains the same (@code{eq}) objects as @var{ring}.
1463 @end defun
1465 @defun ring-empty-p ring
1466 This returns @code{t} if @var{ring} is empty, @code{nil} otherwise.
1467 @end defun
1469   The newest element in the ring always has index 0.  Higher indices
1470 correspond to older elements.  Indices are computed modulo the ring
1471 length.  Index @minus{}1 corresponds to the oldest element, @minus{}2
1472 to the next-oldest, and so forth.
1474 @defun ring-ref ring index
1475 This returns the object in @var{ring} found at index @var{index}.
1476 @var{index} may be negative or greater than the ring length.  If
1477 @var{ring} is empty, @code{ring-ref} signals an error.
1478 @end defun
1480 @defun ring-insert ring object
1481 This inserts @var{object} into @var{ring}, making it the newest
1482 element, and returns @var{object}.
1484 If the ring is full, insertion removes the oldest element to
1485 make room for the new element.
1486 @end defun
1488 @defun ring-remove ring &optional index
1489 Remove an object from @var{ring}, and return that object.  The
1490 argument @var{index} specifies which item to remove; if it is
1491 @code{nil}, that means to remove the oldest item.  If @var{ring} is
1492 empty, @code{ring-remove} signals an error.
1493 @end defun
1495 @defun ring-insert-at-beginning ring object
1496 This inserts @var{object} into @var{ring}, treating it as the oldest
1497 element.  The return value is not significant.
1499 If the ring is full, this function removes the newest element to make
1500 room for the inserted element.
1501 @end defun
1503 @cindex fifo data structure
1504   If you are careful not to exceed the ring size, you can
1505 use the ring as a first-in-first-out queue.  For example:
1507 @lisp
1508 (let ((fifo (make-ring 5)))
1509   (mapc (lambda (obj) (ring-insert fifo obj))
1510         '(0 one "two"))
1511   (list (ring-remove fifo) t
1512         (ring-remove fifo) t
1513         (ring-remove fifo)))
1514      @result{} (0 t one t "two")
1515 @end lisp