Don’t document declare-function internals
[emacs.git] / doc / lispref / functions.texi
blobfff4ac0ee8d329ae015512e8fa27d9ef6a8626fe
1 @c -*- mode: texinfo; coding: utf-8 -*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990-1995, 1998-1999, 2001-2016 Free Software
4 @c Foundation, Inc.
5 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
6 @node Functions
7 @chapter Functions
9   A Lisp program is composed mainly of Lisp functions.  This chapter
10 explains what functions are, how they accept arguments, and how to
11 define them.
13 @menu
14 * What Is a Function::          Lisp functions vs. primitives; terminology.
15 * Lambda Expressions::          How functions are expressed as Lisp objects.
16 * Function Names::              A symbol can serve as the name of a function.
17 * Defining Functions::          Lisp expressions for defining functions.
18 * Calling Functions::           How to use an existing function.
19 * Mapping Functions::           Applying a function to each element of a list, etc.
20 * Anonymous Functions::         Lambda expressions are functions with no names.
21 * Generic Functions::           Polymorphism, Emacs-style.
22 * Function Cells::              Accessing or setting the function definition
23                             of a symbol.
24 * Closures::                    Functions that enclose a lexical environment.
25 * Advising Functions::          Adding to the definition of a function.
26 * Obsolete Functions::          Declaring functions obsolete.
27 * Inline Functions::            Functions that the compiler will expand inline.
28 * Declare Form::                Adding additional information about a function.
29 * Declaring Functions::         Telling the compiler that a function is defined.
30 * Function Safety::             Determining whether a function is safe to call.
31 * Related Topics::              Cross-references to specific Lisp primitives
32                             that have a special bearing on how functions work.
33 @end menu
35 @node What Is a Function
36 @section What Is a Function?
38 @cindex return value
39 @cindex value of function
40 @cindex argument
41   In a general sense, a function is a rule for carrying out a
42 computation given input values called @dfn{arguments}.  The result of
43 the computation is called the @dfn{value} or @dfn{return value} of the
44 function.  The computation can also have side effects, such as lasting
45 changes in the values of variables or the contents of data structures.
47   In most computer languages, every function has a name.  But in Lisp,
48 a function in the strictest sense has no name: it is an object which
49 can @emph{optionally} be associated with a symbol (e.g., @code{car})
50 that serves as the function name.  @xref{Function Names}.  When a
51 function has been given a name, we usually also refer to that symbol
52 as a ``function'' (e.g., we refer to ``the function @code{car}'').
53 In this manual, the distinction between a function name and the
54 function object itself is usually unimportant, but we will take note
55 wherever it is relevant.
57   Certain function-like objects, called @dfn{special forms} and
58 @dfn{macros}, also accept arguments to carry out computations.
59 However, as explained below, these are not considered functions in
60 Emacs Lisp.
62   Here are important terms for functions and function-like objects:
64 @table @dfn
65 @item lambda expression
66 A function (in the strict sense, i.e., a function object) which is
67 written in Lisp.  These are described in the following section.
68 @ifnottex
69 @xref{Lambda Expressions}.
70 @end ifnottex
72 @item primitive
73 @cindex primitive
74 @cindex subr
75 @cindex built-in function
76 A function which is callable from Lisp but is actually written in C@.
77 Primitives are also called @dfn{built-in functions}, or @dfn{subrs}.
78 Examples include functions like @code{car} and @code{append}.  In
79 addition, all special forms (see below) are also considered
80 primitives.
82 Usually, a function is implemented as a primitive because it is a
83 fundamental part of Lisp (e.g., @code{car}), or because it provides a
84 low-level interface to operating system services, or because it needs
85 to run fast.  Unlike functions defined in Lisp, primitives can be
86 modified or added only by changing the C sources and recompiling
87 Emacs.  See @ref{Writing Emacs Primitives}.
89 @item special form
90 A primitive that is like a function but does not evaluate all of its
91 arguments in the usual way.  It may evaluate only some of the
92 arguments, or may evaluate them in an unusual order, or several times.
93 Examples include @code{if}, @code{and}, and @code{while}.
94 @xref{Special Forms}.
96 @item macro
97 @cindex macro
98 A construct defined in Lisp, which differs from a function in that it
99 translates a Lisp expression into another expression which is to be
100 evaluated instead of the original expression.  Macros enable Lisp
101 programmers to do the sorts of things that special forms can do.
102 @xref{Macros}.
104 @item command
105 @cindex command
106 An object which can be invoked via the @code{command-execute}
107 primitive, usually due to the user typing in a key sequence
108 @dfn{bound} to that command.  @xref{Interactive Call}.  A command is
109 usually a function; if the function is written in Lisp, it is made
110 into a command by an @code{interactive} form in the function
111 definition (@pxref{Defining Commands}).  Commands that are functions
112 can also be called from Lisp expressions, just like other functions.
114 Keyboard macros (strings and vectors) are commands also, even though
115 they are not functions.  @xref{Keyboard Macros}.  We say that a symbol
116 is a command if its function cell contains a command (@pxref{Symbol
117 Components}); such a @dfn{named command} can be invoked with
118 @kbd{M-x}.
120 @item closure
121 A function object that is much like a lambda expression, except that
122 it also encloses an environment of lexical variable bindings.
123 @xref{Closures}.
125 @item byte-code function
126 A function that has been compiled by the byte compiler.
127 @xref{Byte-Code Type}.
129 @item autoload object
130 @cindex autoload object
131 A place-holder for a real function.  If the autoload object is called,
132 Emacs loads the file containing the definition of the real function,
133 and then calls the real function.  @xref{Autoload}.
134 @end table
136   You can use the function @code{functionp} to test if an object is a
137 function:
139 @defun functionp object
140 This function returns @code{t} if @var{object} is any kind of
141 function, i.e., can be passed to @code{funcall}.  Note that
142 @code{functionp} returns @code{t} for symbols that are function names,
143 and returns @code{nil} for special forms.
144 @end defun
146   It is also possible to find out how many arguments an arbitrary
147 function expects:
149 @defun func-arity function
150 This function provides information about the argument list of the
151 specified @var{function}.  The returned value is a cons cell of the
152 form @w{@code{(@var{min} . @var{max})}}, where @var{min} is the
153 minimum number of arguments, and @var{max} is either the maximum
154 number of arguments, or the symbol @code{many} for functions with
155 @code{&rest} arguments, or the symbol @code{unevalled} if
156 @var{function} is a special form.
158 Note that this function might return inaccurate results in some
159 situations, such as the following:
161 @itemize @minus
162 @item
163 Functions defined using @code{apply-partially} (@pxref{Calling
164 Functions, apply-partially}).
166 @item
167 Functions that are advised using @code{advice-add} (@pxref{Advising
168 Named Functions}).
170 @item
171 Functions that determine the argument list dynamically, as part of
172 their code.
173 @end itemize
175 @end defun
177 @noindent
178 Unlike @code{functionp}, the next three functions do @emph{not} treat
179 a symbol as its function definition.
181 @defun subrp object
182 This function returns @code{t} if @var{object} is a built-in function
183 (i.e., a Lisp primitive).
185 @example
186 @group
187 (subrp 'message)            ; @r{@code{message} is a symbol,}
188      @result{} nil                 ;   @r{not a subr object.}
189 @end group
190 @group
191 (subrp (symbol-function 'message))
192      @result{} t
193 @end group
194 @end example
195 @end defun
197 @defun byte-code-function-p object
198 This function returns @code{t} if @var{object} is a byte-code
199 function.  For example:
201 @example
202 @group
203 (byte-code-function-p (symbol-function 'next-line))
204      @result{} t
205 @end group
206 @end example
207 @end defun
209 @defun subr-arity subr
210 This works like @code{func-arity}, but only for built-in functions and
211 without symbol indirection.  It signals an error for non-built-in
212 functions.  We recommend to use @code{func-arity} instead.
213 @end defun
215 @node Lambda Expressions
216 @section Lambda Expressions
217 @cindex lambda expression
219   A lambda expression is a function object written in Lisp.  Here is
220 an example:
222 @example
223 (lambda (x)
224   "Return the hyperbolic cosine of X."
225   (* 0.5 (+ (exp x) (exp (- x)))))
226 @end example
228 @noindent
229 In Emacs Lisp, such a list is a valid expression which evaluates to
230 a function object.
232   A lambda expression, by itself, has no name; it is an @dfn{anonymous
233 function}.  Although lambda expressions can be used this way
234 (@pxref{Anonymous Functions}), they are more commonly associated with
235 symbols to make @dfn{named functions} (@pxref{Function Names}).
236 Before going into these details, the following subsections describe
237 the components of a lambda expression and what they do.
239 @menu
240 * Lambda Components::           The parts of a lambda expression.
241 * Simple Lambda::               A simple example.
242 * Argument List::               Details and special features of argument lists.
243 * Function Documentation::      How to put documentation in a function.
244 @end menu
246 @node Lambda Components
247 @subsection Components of a Lambda Expression
249   A lambda expression is a list that looks like this:
251 @example
252 (lambda (@var{arg-variables}@dots{})
253   [@var{documentation-string}]
254   [@var{interactive-declaration}]
255   @var{body-forms}@dots{})
256 @end example
258 @cindex lambda list
259   The first element of a lambda expression is always the symbol
260 @code{lambda}.  This indicates that the list represents a function.  The
261 reason functions are defined to start with @code{lambda} is so that
262 other lists, intended for other uses, will not accidentally be valid as
263 functions.
265   The second element is a list of symbols---the argument variable names.
266 This is called the @dfn{lambda list}.  When a Lisp function is called,
267 the argument values are matched up against the variables in the lambda
268 list, which are given local bindings with the values provided.
269 @xref{Local Variables}.
271   The documentation string is a Lisp string object placed within the
272 function definition to describe the function for the Emacs help
273 facilities.  @xref{Function Documentation}.
275   The interactive declaration is a list of the form @code{(interactive
276 @var{code-string})}.  This declares how to provide arguments if the
277 function is used interactively.  Functions with this declaration are called
278 @dfn{commands}; they can be called using @kbd{M-x} or bound to a key.
279 Functions not intended to be called in this way should not have interactive
280 declarations.  @xref{Defining Commands}, for how to write an interactive
281 declaration.
283 @cindex body of function
284   The rest of the elements are the @dfn{body} of the function: the Lisp
285 code to do the work of the function (or, as a Lisp programmer would say,
286 ``a list of Lisp forms to evaluate'').  The value returned by the
287 function is the value returned by the last element of the body.
289 @node Simple Lambda
290 @subsection A Simple Lambda Expression Example
292   Consider the following example:
294 @example
295 (lambda (a b c) (+ a b c))
296 @end example
298 @noindent
299 We can call this function by passing it to @code{funcall}, like this:
301 @example
302 @group
303 (funcall (lambda (a b c) (+ a b c))
304          1 2 3)
305 @end group
306 @end example
308 @noindent
309 This call evaluates the body of the lambda expression  with the variable
310 @code{a} bound to 1, @code{b} bound to 2, and @code{c} bound to 3.
311 Evaluation of the body adds these three numbers, producing the result 6;
312 therefore, this call to the function returns the value 6.
314   Note that the arguments can be the results of other function calls, as in
315 this example:
317 @example
318 @group
319 (funcall (lambda (a b c) (+ a b c))
320          1 (* 2 3) (- 5 4))
321 @end group
322 @end example
324 @noindent
325 This evaluates the arguments @code{1}, @code{(* 2 3)}, and @code{(- 5
326 4)} from left to right.  Then it applies the lambda expression to the
327 argument values 1, 6 and 1 to produce the value 8.
329   As these examples show, you can use a form with a lambda expression
330 as its @sc{car} to make local variables and give them values.  In the
331 old days of Lisp, this technique was the only way to bind and
332 initialize local variables.  But nowadays, it is clearer to use the
333 special form @code{let} for this purpose (@pxref{Local Variables}).
334 Lambda expressions are mainly used as anonymous functions for passing
335 as arguments to other functions (@pxref{Anonymous Functions}), or
336 stored as symbol function definitions to produce named functions
337 (@pxref{Function Names}).
339 @node Argument List
340 @subsection Other Features of Argument Lists
341 @kindex wrong-number-of-arguments
342 @cindex argument binding
343 @cindex binding arguments
344 @cindex argument lists, features
346   Our simple sample function, @code{(lambda (a b c) (+ a b c))},
347 specifies three argument variables, so it must be called with three
348 arguments: if you try to call it with only two arguments or four
349 arguments, you get a @code{wrong-number-of-arguments} error.
351   It is often convenient to write a function that allows certain
352 arguments to be omitted.  For example, the function @code{substring}
353 accepts three arguments---a string, the start index and the end
354 index---but the third argument defaults to the @var{length} of the
355 string if you omit it.  It is also convenient for certain functions to
356 accept an indefinite number of arguments, as the functions @code{list}
357 and @code{+} do.
359 @cindex optional arguments
360 @cindex rest arguments
361 @kindex &optional
362 @kindex &rest
363   To specify optional arguments that may be omitted when a function
364 is called, simply include the keyword @code{&optional} before the optional
365 arguments.  To specify a list of zero or more extra arguments, include the
366 keyword @code{&rest} before one final argument.
368   Thus, the complete syntax for an argument list is as follows:
370 @example
371 @group
372 (@var{required-vars}@dots{}
373  @r{[}&optional @var{optional-vars}@dots{}@r{]}
374  @r{[}&rest @var{rest-var}@r{]})
375 @end group
376 @end example
378 @noindent
379 The square brackets indicate that the @code{&optional} and @code{&rest}
380 clauses, and the variables that follow them, are optional.
382   A call to the function requires one actual argument for each of the
383 @var{required-vars}.  There may be actual arguments for zero or more of
384 the @var{optional-vars}, and there cannot be any actual arguments beyond
385 that unless the lambda list uses @code{&rest}.  In that case, there may
386 be any number of extra actual arguments.
388   If actual arguments for the optional and rest variables are omitted,
389 then they always default to @code{nil}.  There is no way for the
390 function to distinguish between an explicit argument of @code{nil} and
391 an omitted argument.  However, the body of the function is free to
392 consider @code{nil} an abbreviation for some other meaningful value.
393 This is what @code{substring} does; @code{nil} as the third argument to
394 @code{substring} means to use the length of the string supplied.
396 @cindex CL note---default optional arg
397 @quotation
398 @b{Common Lisp note:} Common Lisp allows the function to specify what
399 default value to use when an optional argument is omitted; Emacs Lisp
400 always uses @code{nil}.  Emacs Lisp does not support @code{supplied-p}
401 variables that tell you whether an argument was explicitly passed.
402 @end quotation
404   For example, an argument list that looks like this:
406 @example
407 (a b &optional c d &rest e)
408 @end example
410 @noindent
411 binds @code{a} and @code{b} to the first two actual arguments, which are
412 required.  If one or two more arguments are provided, @code{c} and
413 @code{d} are bound to them respectively; any arguments after the first
414 four are collected into a list and @code{e} is bound to that list.  If
415 there are only two arguments, @code{c} is @code{nil}; if two or three
416 arguments, @code{d} is @code{nil}; if four arguments or fewer, @code{e}
417 is @code{nil}.
419   There is no way to have required arguments following optional
420 ones---it would not make sense.  To see why this must be so, suppose
421 that @code{c} in the example were optional and @code{d} were required.
422 Suppose three actual arguments are given; which variable would the
423 third argument be for?  Would it be used for the @var{c}, or for
424 @var{d}?  One can argue for both possibilities.  Similarly, it makes
425 no sense to have any more arguments (either required or optional)
426 after a @code{&rest} argument.
428   Here are some examples of argument lists and proper calls:
430 @example
431 (funcall (lambda (n) (1+ n))        ; @r{One required:}
432          1)                         ; @r{requires exactly one argument.}
433      @result{} 2
434 (funcall (lambda (n &optional n1)   ; @r{One required and one optional:}
435            (if n1 (+ n n1) (1+ n))) ; @r{1 or 2 arguments.}
436          1 2)
437      @result{} 3
438 (funcall (lambda (n &rest ns)       ; @r{One required and one rest:}
439            (+ n (apply '+ ns)))     ; @r{1 or more arguments.}
440          1 2 3 4 5)
441      @result{} 15
442 @end example
444 @node Function Documentation
445 @subsection Documentation Strings of Functions
446 @cindex documentation of function
448   A lambda expression may optionally have a @dfn{documentation string}
449 just after the lambda list.  This string does not affect execution of
450 the function; it is a kind of comment, but a systematized comment
451 which actually appears inside the Lisp world and can be used by the
452 Emacs help facilities.  @xref{Documentation}, for how the
453 documentation string is accessed.
455   It is a good idea to provide documentation strings for all the
456 functions in your program, even those that are called only from within
457 your program.  Documentation strings are like comments, except that they
458 are easier to access.
460   The first line of the documentation string should stand on its own,
461 because @code{apropos} displays just this first line.  It should consist
462 of one or two complete sentences that summarize the function's purpose.
464   The start of the documentation string is usually indented in the
465 source file, but since these spaces come before the starting
466 double-quote, they are not part of the string.  Some people make a
467 practice of indenting any additional lines of the string so that the
468 text lines up in the program source.  @emph{That is a mistake.}  The
469 indentation of the following lines is inside the string; what looks
470 nice in the source code will look ugly when displayed by the help
471 commands.
473   You may wonder how the documentation string could be optional, since
474 there are required components of the function that follow it (the body).
475 Since evaluation of a string returns that string, without any side effects,
476 it has no effect if it is not the last form in the body.  Thus, in
477 practice, there is no confusion between the first form of the body and the
478 documentation string; if the only body form is a string then it serves both
479 as the return value and as the documentation.
481   The last line of the documentation string can specify calling
482 conventions different from the actual function arguments.  Write
483 text like this:
485 @example
486 \(fn @var{arglist})
487 @end example
489 @noindent
490 following a blank line, at the beginning of the line, with no newline
491 following it inside the documentation string.  (The @samp{\} is used
492 to avoid confusing the Emacs motion commands.)  The calling convention
493 specified in this way appears in help messages in place of the one
494 derived from the actual arguments of the function.
496   This feature is particularly useful for macro definitions, since the
497 arguments written in a macro definition often do not correspond to the
498 way users think of the parts of the macro call.
500 @node Function Names
501 @section Naming a Function
502 @cindex function definition
503 @cindex named function
504 @cindex function name
506   A symbol can serve as the name of a function.  This happens when the
507 symbol's @dfn{function cell} (@pxref{Symbol Components}) contains a
508 function object (e.g., a lambda expression).  Then the symbol itself
509 becomes a valid, callable function, equivalent to the function object
510 in its function cell.
512   The contents of the function cell are also called the symbol's
513 @dfn{function definition}.  The procedure of using a symbol's function
514 definition in place of the symbol is called @dfn{symbol function
515 indirection}; see @ref{Function Indirection}.  If you have not given a
516 symbol a function definition, its function cell is said to be
517 @dfn{void}, and it cannot be used as a function.
519   In practice, nearly all functions have names, and are referred to by
520 their names.  You can create a named Lisp function by defining a
521 lambda expression and putting it in a function cell (@pxref{Function
522 Cells}).  However, it is more common to use the @code{defun} special
523 form, described in the next section.
524 @ifnottex
525 @xref{Defining Functions}.
526 @end ifnottex
528   We give functions names because it is convenient to refer to them by
529 their names in Lisp expressions.  Also, a named Lisp function can
530 easily refer to itself---it can be recursive.  Furthermore, primitives
531 can only be referred to textually by their names, since primitive
532 function objects (@pxref{Primitive Function Type}) have no read
533 syntax.
535   A function need not have a unique name.  A given function object
536 @emph{usually} appears in the function cell of only one symbol, but
537 this is just a convention.  It is easy to store it in several symbols
538 using @code{fset}; then each of the symbols is a valid name for the
539 same function.
541   Note that a symbol used as a function name may also be used as a
542 variable; these two uses of a symbol are independent and do not
543 conflict.  (This is not the case in some dialects of Lisp, like
544 Scheme.)
546 @node Defining Functions
547 @section Defining Functions
548 @cindex defining a function
550   We usually give a name to a function when it is first created.  This
551 is called @dfn{defining a function}, and it is done with the
552 @code{defun} macro.
554 @defmac defun name args [doc] [declare] [interactive] body@dots{}
555 @code{defun} is the usual way to define new Lisp functions.  It
556 defines the symbol @var{name} as a function with argument list
557 @var{args} and body forms given by @var{body}.  Neither @var{name} nor
558 @var{args} should be quoted.
560 @var{doc}, if present, should be a string specifying the function's
561 documentation string (@pxref{Function Documentation}).  @var{declare},
562 if present, should be a @code{declare} form specifying function
563 metadata (@pxref{Declare Form}).  @var{interactive}, if present,
564 should be an @code{interactive} form specifying how the function is to
565 be called interactively (@pxref{Interactive Call}).
567 The return value of @code{defun} is undefined.
569 Here are some examples:
571 @example
572 @group
573 (defun foo () 5)
574 (foo)
575      @result{} 5
576 @end group
578 @group
579 (defun bar (a &optional b &rest c)
580     (list a b c))
581 (bar 1 2 3 4 5)
582      @result{} (1 2 (3 4 5))
583 @end group
584 @group
585 (bar 1)
586      @result{} (1 nil nil)
587 @end group
588 @group
589 (bar)
590 @error{} Wrong number of arguments.
591 @end group
593 @group
594 (defun capitalize-backwards ()
595   "Upcase the last letter of the word at point."
596   (interactive)
597   (backward-word 1)
598   (forward-word 1)
599   (backward-char 1)
600   (capitalize-word 1))
601 @end group
602 @end example
604 Be careful not to redefine existing functions unintentionally.
605 @code{defun} redefines even primitive functions such as @code{car}
606 without any hesitation or notification.  Emacs does not prevent you
607 from doing this, because redefining a function is sometimes done
608 deliberately, and there is no way to distinguish deliberate
609 redefinition from unintentional redefinition.
610 @end defmac
612 @cindex function aliases
613 @cindex alias, for functions
614 @defun defalias name definition &optional doc
615 @anchor{Definition of defalias}
616 This function defines the symbol @var{name} as a function, with
617 definition @var{definition} (which can be any valid Lisp function).
618 Its return value is @emph{undefined}.
620 If @var{doc} is non-@code{nil}, it becomes the function documentation
621 of @var{name}.  Otherwise, any documentation provided by
622 @var{definition} is used.
624 @cindex defalias-fset-function property
625 Internally, @code{defalias} normally uses @code{fset} to set the definition.
626 If @var{name} has a @code{defalias-fset-function} property, however,
627 the associated value is used as a function to call in place of @code{fset}.
629 The proper place to use @code{defalias} is where a specific function
630 name is being defined---especially where that name appears explicitly in
631 the source file being loaded.  This is because @code{defalias} records
632 which file defined the function, just like @code{defun}
633 (@pxref{Unloading}).
635 By contrast, in programs that manipulate function definitions for other
636 purposes, it is better to use @code{fset}, which does not keep such
637 records.  @xref{Function Cells}.
638 @end defun
640   You cannot create a new primitive function with @code{defun} or
641 @code{defalias}, but you can use them to change the function definition of
642 any symbol, even one such as @code{car} or @code{x-popup-menu} whose
643 normal definition is a primitive.  However, this is risky: for
644 instance, it is next to impossible to redefine @code{car} without
645 breaking Lisp completely.  Redefining an obscure function such as
646 @code{x-popup-menu} is less dangerous, but it still may not work as
647 you expect.  If there are calls to the primitive from C code, they
648 call the primitive's C definition directly, so changing the symbol's
649 definition will have no effect on them.
651   See also @code{defsubst}, which defines a function like @code{defun}
652 and tells the Lisp compiler to perform inline expansion on it.
653 @xref{Inline Functions}.
655   Alternatively, you can define a function by providing the code which
656 will inline it as a compiler macro.  The following macros make this
657 possible.
659 @c FIXME: Can define-inline use the interactive spec?
660 @defmac define-inline name args [doc] [declare] body@dots{}
661 Define a function @var{name} by providing code that does its inlining,
662 as a compiler macro.  The function will accept the argument list
663 @var{args} and will have the specified @var{body}.
665 If present, @var{doc} should be the function's documentation string
666 (@pxref{Function Documentation}); @var{declare}, if present, should be
667 a @code{declare} form (@pxref{Declare Form}) specifying the function's
668 metadata.
669 @end defmac
671 Functions defined via @code{define-inline} have several advantages
672 with respect to macros defined by @code{defsubst} or @code{defmacro}:
674 @itemize @minus
675 @item
676 They can be passed to @code{mapcar} (@pxref{Mapping Functions}).
678 @item
679 They are more efficient.
681 @item
682 They can be used as @dfn{place forms} to store values
683 (@pxref{Generalized Variables}).
685 @item
686 They behave in a more predictable way than @code{cl-defsubst}
687 (@pxref{Argument Lists,,, cl, Common Lisp Extensions for GNU Emacs
688 Lisp}).
689 @end itemize
691 Like @code{defmacro}, a function inlined with @code{define-inline}
692 inherits the scoping rules, either dynamic or lexical, from the call
693 site.  @xref{Variable Scoping}.
695 The following macros should be used in the body of a function defined
696 by @code{define-inline}.
698 @defmac inline-quote expression
699 Quote @var{expression} for @code{define-inline}.  This is similar to
700 the backquote (@pxref{Backquote}), but quotes code and accepts only
701 @code{,}, not @code{,@@}.
702 @end defmac
704 @defmac inline-letevals (bindings@dots{}) body@dots{}
705 This is is similar to @code{let} (@pxref{Local Variables}): it sets up
706 local variables as specified by @var{bindings}, and then evaluates
707 @var{body} with those bindings in effect.  Each element of
708 @var{bindings} should be either a symbol or a list of the form
709 @w{@code{(@var{var} @var{expr})}}; the result is to evaluate
710 @var{expr} and bind @var{var} to the result.  The tail of
711 @var{bindings} can be either @code{nil} or a symbol which should hold
712 a list of arguments, in which case each argument is evaluated, and the
713 symbol is bound to the resulting list.
714 @end defmac
716 @defmac inline-const-p expression
717 Return non-@code{nil} if the value of @var{expression} is already
718 known.
719 @end defmac
721 @defmac inline-const-val expression
722 Return the value of @var{expression}.
723 @end defmac
725 @defmac inline-error format &rest args
726 Signal an error, formatting @var{args} according to @var{format}.
727 @end defmac
729 Here's an example of using @code{define-inline}:
731 @lisp
732 (define-inline myaccessor (obj)
733   (inline-letevals (obj)
734     (inline-quote (if (foo-p ,obj) (aref (cdr ,obj) 3) (aref ,obj 2)))))
735 @end lisp
737 @noindent
738 This is equivalent to
740 @lisp
741 (defsubst myaccessor (obj)
742   (if (foo-p obj) (aref (cdr obj) 3) (aref obj 2)))
743 @end lisp
745 @node Calling Functions
746 @section Calling Functions
747 @cindex function invocation
748 @cindex calling a function
750   Defining functions is only half the battle.  Functions don't do
751 anything until you @dfn{call} them, i.e., tell them to run.  Calling a
752 function is also known as @dfn{invocation}.
754   The most common way of invoking a function is by evaluating a list.
755 For example, evaluating the list @code{(concat "a" "b")} calls the
756 function @code{concat} with arguments @code{"a"} and @code{"b"}.
757 @xref{Evaluation}, for a description of evaluation.
759   When you write a list as an expression in your program, you specify
760 which function to call, and how many arguments to give it, in the text
761 of the program.  Usually that's just what you want.  Occasionally you
762 need to compute at run time which function to call.  To do that, use
763 the function @code{funcall}.  When you also need to determine at run
764 time how many arguments to pass, use @code{apply}.
766 @defun funcall function &rest arguments
767 @code{funcall} calls @var{function} with @var{arguments}, and returns
768 whatever @var{function} returns.
770 Since @code{funcall} is a function, all of its arguments, including
771 @var{function}, are evaluated before @code{funcall} is called.  This
772 means that you can use any expression to obtain the function to be
773 called.  It also means that @code{funcall} does not see the
774 expressions you write for the @var{arguments}, only their values.
775 These values are @emph{not} evaluated a second time in the act of
776 calling @var{function}; the operation of @code{funcall} is like the
777 normal procedure for calling a function, once its arguments have
778 already been evaluated.
780 The argument @var{function} must be either a Lisp function or a
781 primitive function.  Special forms and macros are not allowed, because
782 they make sense only when given the unevaluated argument
783 expressions.  @code{funcall} cannot provide these because, as we saw
784 above, it never knows them in the first place.
786 If you need to use @code{funcall} to call a command and make it behave
787 as if invoked interactively, use @code{funcall-interactively}
788 (@pxref{Interactive Call}).
790 @example
791 @group
792 (setq f 'list)
793      @result{} list
794 @end group
795 @group
796 (funcall f 'x 'y 'z)
797      @result{} (x y z)
798 @end group
799 @group
800 (funcall f 'x 'y '(z))
801      @result{} (x y (z))
802 @end group
803 @group
804 (funcall 'and t nil)
805 @error{} Invalid function: #<subr and>
806 @end group
807 @end example
809 Compare these examples with the examples of @code{apply}.
810 @end defun
812 @defun apply function &rest arguments
813 @code{apply} calls @var{function} with @var{arguments}, just like
814 @code{funcall} but with one difference: the last of @var{arguments} is a
815 list of objects, which are passed to @var{function} as separate
816 arguments, rather than a single list.  We say that @code{apply}
817 @dfn{spreads} this list so that each individual element becomes an
818 argument.
820 @code{apply} returns the result of calling @var{function}.  As with
821 @code{funcall}, @var{function} must either be a Lisp function or a
822 primitive function; special forms and macros do not make sense in
823 @code{apply}.
825 @example
826 @group
827 (setq f 'list)
828      @result{} list
829 @end group
830 @group
831 (apply f 'x 'y 'z)
832 @error{} Wrong type argument: listp, z
833 @end group
834 @group
835 (apply '+ 1 2 '(3 4))
836      @result{} 10
837 @end group
838 @group
839 (apply '+ '(1 2 3 4))
840      @result{} 10
841 @end group
843 @group
844 (apply 'append '((a b c) nil (x y z) nil))
845      @result{} (a b c x y z)
846 @end group
847 @end example
849 For an interesting example of using @code{apply}, see @ref{Definition
850 of mapcar}.
851 @end defun
853 @cindex partial application of functions
854 @cindex currying
855   Sometimes it is useful to fix some of the function's arguments at
856 certain values, and leave the rest of arguments for when the function
857 is actually called.  The act of fixing some of the function's
858 arguments is called @dfn{partial application} of the function@footnote{
859 This is related to, but different from @dfn{currying}, which
860 transforms a function that takes multiple arguments in such a way that
861 it can be called as a chain of functions, each one with a single
862 argument.}.
863 The result is a new function that accepts the rest of
864 arguments and calls the original function with all the arguments
865 combined.
867   Here's how to do partial application in Emacs Lisp:
869 @defun apply-partially func &rest args
870 This function returns a new function which, when called, will call
871 @var{func} with the list of arguments composed from @var{args} and
872 additional arguments specified at the time of the call.  If @var{func}
873 accepts @var{n} arguments, then a call to @code{apply-partially} with
874 @w{@code{@var{m} < @var{n}}} arguments will produce a new function of
875 @w{@code{@var{n} - @var{m}}} arguments.
877 Here's how we could define the built-in function @code{1+}, if it
878 didn't exist, using @code{apply-partially} and @code{+}, another
879 built-in function:
881 @example
882 @group
883 (defalias '1+ (apply-partially '+ 1)
884   "Increment argument by one.")
885 @end group
886 @group
887 (1+ 10)
888      @result{} 11
889 @end group
890 @end example
891 @end defun
893 @cindex functionals
894   It is common for Lisp functions to accept functions as arguments or
895 find them in data structures (especially in hook variables and property
896 lists) and call them using @code{funcall} or @code{apply}.  Functions
897 that accept function arguments are often called @dfn{functionals}.
899   Sometimes, when you call a functional, it is useful to supply a no-op
900 function as the argument.  Here are two different kinds of no-op
901 function:
903 @defun identity arg
904 This function returns @var{arg} and has no side effects.
905 @end defun
907 @defun ignore &rest args
908 This function ignores any arguments and returns @code{nil}.
909 @end defun
911   Some functions are user-visible @dfn{commands}, which can be called
912 interactively (usually by a key sequence).  It is possible to invoke
913 such a command exactly as though it was called interactively, by using
914 the @code{call-interactively} function.  @xref{Interactive Call}.
916 @node Mapping Functions
917 @section Mapping Functions
918 @cindex mapping functions
920   A @dfn{mapping function} applies a given function (@emph{not} a
921 special form or macro) to each element of a list or other collection.
922 Emacs Lisp has several such functions; this section describes
923 @code{mapcar}, @code{mapc}, and @code{mapconcat}, which map over a
924 list.  @xref{Definition of mapatoms}, for the function @code{mapatoms}
925 which maps over the symbols in an obarray.  @xref{Definition of
926 maphash}, for the function @code{maphash} which maps over key/value
927 associations in a hash table.
929   These mapping functions do not allow char-tables because a char-table
930 is a sparse array whose nominal range of indices is very large.  To map
931 over a char-table in a way that deals properly with its sparse nature,
932 use the function @code{map-char-table} (@pxref{Char-Tables}).
934 @defun mapcar function sequence
935 @anchor{Definition of mapcar}
936 @code{mapcar} applies @var{function} to each element of @var{sequence}
937 in turn, and returns a list of the results.
939 The argument @var{sequence} can be any kind of sequence except a
940 char-table; that is, a list, a vector, a bool-vector, or a string.  The
941 result is always a list.  The length of the result is the same as the
942 length of @var{sequence}.  For example:
944 @example
945 @group
946 (mapcar 'car '((a b) (c d) (e f)))
947      @result{} (a c e)
948 (mapcar '1+ [1 2 3])
949      @result{} (2 3 4)
950 (mapcar 'string "abc")
951      @result{} ("a" "b" "c")
952 @end group
954 @group
955 ;; @r{Call each function in @code{my-hooks}.}
956 (mapcar 'funcall my-hooks)
957 @end group
959 @group
960 (defun mapcar* (function &rest args)
961   "Apply FUNCTION to successive cars of all ARGS.
962 Return the list of results."
963   ;; @r{If no list is exhausted,}
964   (if (not (memq nil args))
965       ;; @r{apply function to @sc{car}s.}
966       (cons (apply function (mapcar 'car args))
967             (apply 'mapcar* function
968                    ;; @r{Recurse for rest of elements.}
969                    (mapcar 'cdr args)))))
970 @end group
972 @group
973 (mapcar* 'cons '(a b c) '(1 2 3 4))
974      @result{} ((a . 1) (b . 2) (c . 3))
975 @end group
976 @end example
977 @end defun
979 @defun mapc function sequence
980 @code{mapc} is like @code{mapcar} except that @var{function} is used for
981 side-effects only---the values it returns are ignored, not collected
982 into a list.  @code{mapc} always returns @var{sequence}.
983 @end defun
985 @defun mapconcat function sequence separator
986 @code{mapconcat} applies @var{function} to each element of
987 @var{sequence}; the results, which must be sequences of characters
988 (strings, vectors, or lists), are concatenated into a single string
989 return value.  Between each pair of result sequences, @code{mapconcat}
990 inserts the characters from @var{separator}, which also must be a
991 string, or a vector or list of characters.  @xref{Sequences Arrays
992 Vectors}.
994 The argument @var{function} must be a function that can take one
995 argument and returns a sequence of characters: a string, a vector, or
996 a list.  The argument @var{sequence} can be any kind of sequence
997 except a char-table; that is, a list, a vector, a bool-vector, or a
998 string.
1000 @example
1001 @group
1002 (mapconcat 'symbol-name
1003            '(The cat in the hat)
1004            " ")
1005      @result{} "The cat in the hat"
1006 @end group
1008 @group
1009 (mapconcat (function (lambda (x) (format "%c" (1+ x))))
1010            "HAL-8000"
1011            "")
1012      @result{} "IBM.9111"
1013 @end group
1014 @end example
1015 @end defun
1017 @node Anonymous Functions
1018 @section Anonymous Functions
1019 @cindex anonymous function
1021   Although functions are usually defined with @code{defun} and given
1022 names at the same time, it is sometimes convenient to use an explicit
1023 lambda expression---an @dfn{anonymous function}.  Anonymous functions
1024 are valid wherever function names are.  They are often assigned as
1025 variable values, or as arguments to functions; for instance, you might
1026 pass one as the @var{function} argument to @code{mapcar}, which
1027 applies that function to each element of a list (@pxref{Mapping
1028 Functions}).  @xref{describe-symbols example}, for a realistic example
1029 of this.
1031   When defining a lambda expression that is to be used as an anonymous
1032 function, you can in principle use any method to construct the list.
1033 But typically you should use the @code{lambda} macro, or the
1034 @code{function} special form, or the @code{#'} read syntax:
1036 @defmac lambda args [doc] [interactive] body@dots{}
1037 This macro returns an anonymous function with argument list
1038 @var{args}, documentation string @var{doc} (if any), interactive spec
1039 @var{interactive} (if any), and body forms given by @var{body}.
1041 In effect, this macro makes @code{lambda} forms self-quoting:
1042 evaluating a form whose @sc{car} is @code{lambda} yields the form
1043 itself:
1045 @example
1046 (lambda (x) (* x x))
1047      @result{} (lambda (x) (* x x))
1048 @end example
1050 The @code{lambda} form has one other effect: it tells the Emacs
1051 evaluator and byte-compiler that its argument is a function, by using
1052 @code{function} as a subroutine (see below).
1053 @end defmac
1055 @defspec function function-object
1056 @cindex function quoting
1057 This special form returns @var{function-object} without evaluating it.
1058 In this, it is similar to @code{quote} (@pxref{Quoting}).  But unlike
1059 @code{quote}, it also serves as a note to the Emacs evaluator and
1060 byte-compiler that @var{function-object} is intended to be used as a
1061 function.  Assuming @var{function-object} is a valid lambda
1062 expression, this has two effects:
1064 @itemize
1065 @item
1066 When the code is byte-compiled, @var{function-object} is compiled into
1067 a byte-code function object (@pxref{Byte Compilation}).
1069 @item
1070 When lexical binding is enabled, @var{function-object} is converted
1071 into a closure.  @xref{Closures}.
1072 @end itemize
1073 @end defspec
1075 @cindex @samp{#'} syntax
1076 The read syntax @code{#'} is a short-hand for using @code{function}.
1077 The following forms are all equivalent:
1079 @example
1080 (lambda (x) (* x x))
1081 (function (lambda (x) (* x x)))
1082 #'(lambda (x) (* x x))
1083 @end example
1085   In the following example, we define a @code{change-property}
1086 function that takes a function as its third argument, followed by a
1087 @code{double-property} function that makes use of
1088 @code{change-property} by passing it an anonymous function:
1090 @example
1091 @group
1092 (defun change-property (symbol prop function)
1093   (let ((value (get symbol prop)))
1094     (put symbol prop (funcall function value))))
1095 @end group
1097 @group
1098 (defun double-property (symbol prop)
1099   (change-property symbol prop (lambda (x) (* 2 x))))
1100 @end group
1101 @end example
1103 @noindent
1104 Note that we do not quote the @code{lambda} form.
1106   If you compile the above code, the anonymous function is also
1107 compiled.  This would not happen if, say, you had constructed the
1108 anonymous function by quoting it as a list:
1110 @c Do not unquote this lambda!
1111 @example
1112 @group
1113 (defun double-property (symbol prop)
1114   (change-property symbol prop '(lambda (x) (* 2 x))))
1115 @end group
1116 @end example
1118 @noindent
1119 In that case, the anonymous function is kept as a lambda expression in
1120 the compiled code.  The byte-compiler cannot assume this list is a
1121 function, even though it looks like one, since it does not know that
1122 @code{change-property} intends to use it as a function.
1124 @node Generic Functions
1125 @section Generic Functions
1126 @cindex generic functions
1127 @cindex polymorphism
1129   Functions defined using @code{defun} have a hard-coded set of
1130 assumptions about the types and expected values of their arguments.
1131 For example, a function that was designed to handle values of its
1132 argument that are either numbers or lists of numbers will fail or
1133 signal an error if called with a value of any other type, such as a
1134 vector or a string.  This happens because the implementation of the
1135 function is not prepared to deal with types other than those assumed
1136 during the design.
1138   By contrast, object-oriented programs use @dfn{polymorphic
1139 functions}: a set of specialized functions having the same name, each
1140 one of which was written for a certain specific set of argument types.
1141 Which of the functions is actually called is decided at run time based
1142 on the types of the actual arguments.
1144 @cindex CLOS
1145   Emacs provides support for polymorphism.  Like other Lisp
1146 environments, notably Common Lisp and its Common Lisp Object System
1147 (@acronym{CLOS}), this support is based on @dfn{generic functions}.
1148 The Emacs generic functions closely follow @acronym{CLOS}, including
1149 use of similar names, so if you have experience with @acronym{CLOS},
1150 the rest of this section will sound very familiar.
1152   A generic function specifies an abstract operation, by defining its
1153 name and list of arguments, but (usually) no implementation.  The
1154 actual implementation for several specific classes of arguments is
1155 provided by @dfn{methods}, which should be defined separately.  Each
1156 method that implements a generic function has the same name as the
1157 generic function, but the method's definition indicates what kinds of
1158 arguments it can handle by @dfn{specializing} the arguments defined by
1159 the generic function.  These @dfn{argument specializers} can be more
1160 or less specific; for example, a @code{string} type is more specific
1161 than a more general type, such as @code{sequence}.
1163   Note that, unlike in message-based OO languages, such as C@t{++} and
1164 Simula, methods that implement generic functions don't belong to a
1165 class, they belong to the generic function they implement.
1167   When a generic function is invoked, it selects the applicable
1168 methods by comparing the actual arguments passed by the caller with
1169 the argument specializers of each method.  A method is applicable if
1170 the actual arguments of the call are compatible with the method's
1171 specializers.  If more than one method is applicable, they are
1172 combined using certain rules, described below, and the combination
1173 then handles the call.
1175 @defmac cl-defgeneric name arguments [documentation] [options-and-methods@dots{}] &rest body
1176 This macro defines a generic function with the specified @var{name}
1177 and @var{arguments}.  If @var{body} is present, it provides the
1178 default implementation.  If @var{documentation} is present (it should
1179 always be), it specifies the documentation string for the generic
1180 function, in the form @code{(:documentation @var{docstring})}.  The
1181 optional @var{options-and-methods} can be one of the following forms:
1183 @table @code
1184 @item (declare @var{declarations})
1185 A declare form, as described in @ref{Declare Form}.
1186 @item (:argument-precedence-order &rest @var{args})
1187 This form affects the sorting order for combining applicable methods.
1188 Normally, when two methods are compared during combination, method
1189 arguments are examined left to right, and the first method whose
1190 argument specializer is more specific will come before the other one.
1191 The order defined by this form overrides that, and the arguments are
1192 examined according to their order in this form, and not left to right.
1193 @item (:method [@var{qualifiers}@dots{}] args &rest body)
1194 This form defines a method like @code{cl-defmethod} does.
1195 @end table
1196 @end defmac
1198 @defmac cl-defmethod name [qualifier] arguments &rest [docstring] body
1199 This macro defines a particular implementation for the generic
1200 function called @var{name}.  The implementation code is given by
1201 @var{body}.  If present, @var{docstring} is the documentation string
1202 for the method.  The @var{arguments} list, which must be identical in
1203 all the methods that implement a generic function, and must match the
1204 argument list of that function, provides argument specializers of the
1205 form @code{(@var{arg} @var{spec})}, where @var{arg} is the argument
1206 name as specified in the @code{cl-defgeneric} call, and @var{spec} is
1207 one of the following specializer forms:
1209 @table @code
1210 @item @var{type}
1211 This specializer requires the argument to be of the given @var{type},
1212 one of the types from the type hierarchy described below.
1213 @item (eql @var{object})
1214 This specializer requires the argument be @code{eql} to the given
1215 @var{object}.
1216 @item (head @var{object})
1217 The argument must be a cons cell whose @code{car} is @code{eql} to
1218 @var{object}.
1219 @item @var{struct-tag}
1220 The argument must be an instance of a class named @var{struct-tag}
1221 defined with @code{cl-defstruct} (@pxref{Structures,,, cl, Common Lisp
1222 Extensions for GNU Emacs Lisp}), or of one of its parent classes.
1223 @end table
1225 Alternatively, the argument specializer can be of the form
1226 @code{&context (@var{expr} @var{spec})}, in which case the value of
1227 @var{expr} must be compatible with the specializer provided by
1228 @var{spec}; @var{spec} can be any of the forms described above.  In
1229 other words, this form of specializer uses the value of @var{expr}
1230 instead of arguments for the decision whether the method is
1231 applicable.  For example, @code{&context (overwrite-mode (eql t))}
1232 will make the method compatible only when @code{overwrite-mode} is
1233 turned on.
1235 The type specializer, @code{(@var{arg} @var{type})}, can specify one
1236 of the @dfn{system types} in the following list.  When a parent type
1237 is specified, an argument whose type is any of its more specific child
1238 types, as well as grand-children, grand-grand-children, etc. will also
1239 be compatible.
1241 @table @code
1242 @item integer
1243 Parent type: @code{number}.
1244 @item number
1245 @item null
1246 Parent type: @code{symbol}
1247 @item symbol
1248 @item string
1249 Parent type: @code{array}.
1250 @item array
1251 Parent type: @code{sequence}.
1252 @item cons
1253 Parent type: @code{list}.
1254 @item list
1255 Parent type: @code{sequence}.
1256 @item marker
1257 @item overlay
1258 @item float
1259 Parent type: @code{number}.
1260 @item window-configuration
1261 @item process
1262 @item window
1263 @item subr
1264 @item compiled-function
1265 @item buffer
1266 @item char-table
1267 Parent type: @code{array}.
1268 @item bool-vector
1269 Parent type: @code{array}.
1270 @item vector
1271 Parent type: @code{array}.
1272 @item frame
1273 @item hash-table
1274 @item font-spec
1275 @item font-entity
1276 @item font-object
1277 @end table
1279 The optional @var{qualifier} allows combining several applicable
1280 methods.  If it is not present, the defined method is a @dfn{primary}
1281 method, responsible for providing the primary implementation of the
1282 generic function for the specialized arguments.  You can also define
1283 @dfn{auxiliary methods}, by using one of the following values as
1284 @var{qualifier}:
1286 @table @code
1287 @item :before
1288 This auxiliary method will run before the primary method.  More
1289 accurately, all the @code{:before} methods will run before the
1290 primary, in the most-specific-first order.
1291 @item :after
1292 This auxiliary method will run after the primary method.  More
1293 accurately, all such methods will run after the primary, in the
1294 most-specific-last order.
1295 @item :around
1296 This auxiliary method will run @emph{instead} of the primary method.
1297 The most specific of such methods will be run before any other method.
1298 Such methods normally use @code{cl-call-next-method}, described below,
1299 to invoke the other auxiliary or primary methods.
1300 @item :extra @var{string}
1301 This allows you to add more methods, distinguished by @var{string},
1302 for the same specializers and qualifiers.
1303 @end table
1304 @end defmac
1306 @cindex dispatch of methods for generic function
1307 @cindex multiple-dispatch methods
1308 Each time a generic function is called, it builds the @dfn{effective
1309 method} which will handle this invocation by combining the applicable
1310 methods defined for the function.  The process of finding the
1311 applicable methods and producing the effective method is called
1312 @dfn{dispatch}.  The applicable methods are those all of whose
1313 specializers are compatible with the actual arguments of the call.
1314 Since all of the arguments must be compatible with the specializers,
1315 they all determine whether a method is applicable.  Methods that
1316 explicitly specialize more than one argument are called
1317 @dfn{multiple-dispatch methods}.
1319 The applicable methods are sorted into the order in which they will be
1320 combined.  The method whose left-most argument specializer is the most
1321 specific one will come first in the order.  (Specifying
1322 @code{:argument-precedence-order} as part of @code{cl-defmethod}
1323 overrides that, as described above.)  If the method body calls
1324 @code{cl-call-next-method}, the next most-specific method will run.
1325 If there are applicable @code{:around} methods, the most-specific of
1326 them will run first; it should call @code{cl-call-next-method} to run
1327 any of the less specific @code{:around} methods.  Next, the
1328 @code{:before} methods run in the order of their specificity, followed
1329 by the primary method, and lastly the @code{:after} methods in the
1330 reverse order of their specificity.
1332 @defun cl-call-next-method &rest args
1333 When invoked from within the lexical body of a primary or an
1334 @code{:around} auxiliary method, call the next applicable method for
1335 the same generic function.  Normally, it is called with no arguments,
1336 which means to call the next applicable method with the same arguments
1337 that the calling method was invoked.  Otherwise, the specified
1338 arguments are used instead.
1339 @end defun
1341 @defun cl-next-method-p
1342 This function, when called from within the lexical body of a primary
1343 or an @code{:around} auxiliary method, returns non-@code{nil} if there
1344 is a next method to call.
1345 @end defun
1348 @node Function Cells
1349 @section Accessing Function Cell Contents
1351   The @dfn{function definition} of a symbol is the object stored in the
1352 function cell of the symbol.  The functions described here access, test,
1353 and set the function cell of symbols.
1355   See also the function @code{indirect-function}.  @xref{Definition of
1356 indirect-function}.
1358 @defun symbol-function symbol
1359 @kindex void-function
1360 This returns the object in the function cell of @var{symbol}.  It does
1361 not check that the returned object is a legitimate function.
1363 If the function cell is void, the return value is @code{nil}.  To
1364 distinguish between a function cell that is void and one set to
1365 @code{nil}, use @code{fboundp} (see below).
1367 @example
1368 @group
1369 (defun bar (n) (+ n 2))
1370 (symbol-function 'bar)
1371      @result{} (lambda (n) (+ n 2))
1372 @end group
1373 @group
1374 (fset 'baz 'bar)
1375      @result{} bar
1376 @end group
1377 @group
1378 (symbol-function 'baz)
1379      @result{} bar
1380 @end group
1381 @end example
1382 @end defun
1384 @cindex void function cell
1385   If you have never given a symbol any function definition, we say
1386 that that symbol's function cell is @dfn{void}.  In other words, the
1387 function cell does not have any Lisp object in it.  If you try to call
1388 the symbol as a function, Emacs signals a @code{void-function} error.
1390   Note that void is not the same as @code{nil} or the symbol
1391 @code{void}.  The symbols @code{nil} and @code{void} are Lisp objects,
1392 and can be stored into a function cell just as any other object can be
1393 (and they can be valid functions if you define them in turn with
1394 @code{defun}).  A void function cell contains no object whatsoever.
1396   You can test the voidness of a symbol's function definition with
1397 @code{fboundp}.  After you have given a symbol a function definition, you
1398 can make it void once more using @code{fmakunbound}.
1400 @defun fboundp symbol
1401 This function returns @code{t} if the symbol has an object in its
1402 function cell, @code{nil} otherwise.  It does not check that the object
1403 is a legitimate function.
1404 @end defun
1406 @defun fmakunbound symbol
1407 This function makes @var{symbol}'s function cell void, so that a
1408 subsequent attempt to access this cell will cause a
1409 @code{void-function} error.  It returns @var{symbol}.  (See also
1410 @code{makunbound}, in @ref{Void Variables}.)
1412 @example
1413 @group
1414 (defun foo (x) x)
1415 (foo 1)
1416      @result{}1
1417 @end group
1418 @group
1419 (fmakunbound 'foo)
1420      @result{} foo
1421 @end group
1422 @group
1423 (foo 1)
1424 @error{} Symbol's function definition is void: foo
1425 @end group
1426 @end example
1427 @end defun
1429 @defun fset symbol definition
1430 This function stores @var{definition} in the function cell of
1431 @var{symbol}.  The result is @var{definition}.  Normally
1432 @var{definition} should be a function or the name of a function, but
1433 this is not checked.  The argument @var{symbol} is an ordinary evaluated
1434 argument.
1436 The primary use of this function is as a subroutine by constructs that define
1437 or alter functions, like @code{defun} or @code{advice-add} (@pxref{Advising
1438 Functions}).  You can also use it to give a symbol a function definition that
1439 is not a function, e.g., a keyboard macro (@pxref{Keyboard Macros}):
1441 @example
1442 ;; @r{Define a named keyboard macro.}
1443 (fset 'kill-two-lines "\^u2\^k")
1444      @result{} "\^u2\^k"
1445 @end example
1447 It you wish to use @code{fset} to make an alternate name for a
1448 function, consider using @code{defalias} instead.  @xref{Definition of
1449 defalias}.
1450 @end defun
1452 @node Closures
1453 @section Closures
1455   As explained in @ref{Variable Scoping}, Emacs can optionally enable
1456 lexical binding of variables.  When lexical binding is enabled, any
1457 named function that you create (e.g., with @code{defun}), as well as
1458 any anonymous function that you create using the @code{lambda} macro
1459 or the @code{function} special form or the @code{#'} syntax
1460 (@pxref{Anonymous Functions}), is automatically converted into a
1461 @dfn{closure}.
1463 @cindex closure
1464   A closure is a function that also carries a record of the lexical
1465 environment that existed when the function was defined.  When it is
1466 invoked, any lexical variable references within its definition use the
1467 retained lexical environment.  In all other respects, closures behave
1468 much like ordinary functions; in particular, they can be called in the
1469 same way as ordinary functions.
1471   @xref{Lexical Binding}, for an example of using a closure.
1473   Currently, an Emacs Lisp closure object is represented by a list
1474 with the symbol @code{closure} as the first element, a list
1475 representing the lexical environment as the second element, and the
1476 argument list and body forms as the remaining elements:
1478 @example
1479 ;; @r{lexical binding is enabled.}
1480 (lambda (x) (* x x))
1481      @result{} (closure (t) (x) (* x x))
1482 @end example
1484 @noindent
1485 However, the fact that the internal structure of a closure is
1486 exposed to the rest of the Lisp world is considered an internal
1487 implementation detail.  For this reason, we recommend against directly
1488 examining or altering the structure of closure objects.
1490 @node Advising Functions
1491 @section Advising Emacs Lisp Functions
1492 @cindex advising functions
1493 @cindex piece of advice
1495 When you need to modify a function defined in another library, or when you need
1496 to modify a hook like @code{@var{foo}-function}, a process filter, or basically
1497 any variable or object field which holds a function value, you can use the
1498 appropriate setter function, such as @code{fset} or @code{defun} for named
1499 functions, @code{setq} for hook variables, or @code{set-process-filter} for
1500 process filters, but those are often too blunt, completely throwing away the
1501 previous value.
1503   The @dfn{advice} feature lets you add to the existing definition of
1504 a function, by @dfn{advising the function}.  This is a cleaner method
1505 than redefining the whole function.
1507 Emacs's advice system provides two sets of primitives for that: the core set,
1508 for function values held in variables and object fields (with the corresponding
1509 primitives being @code{add-function} and @code{remove-function}) and another
1510 set layered on top of it for named functions (with the main primitives being
1511 @code{advice-add} and @code{advice-remove}).
1513 For example, in order to trace the calls to the process filter of a process
1514 @var{proc}, you could use:
1516 @example
1517 (defun my-tracing-function (proc string)
1518   (message "Proc %S received %S" proc string))
1520 (add-function :before (process-filter @var{proc}) #'my-tracing-function)
1521 @end example
1523 This will cause the process's output to be passed to @code{my-tracing-function}
1524 before being passed to the original process filter.  @code{my-tracing-function}
1525 receives the same arguments as the original function.  When you're done with
1526 it, you can revert to the untraced behavior with:
1528 @example
1529 (remove-function (process-filter @var{proc}) #'my-tracing-function)
1530 @end example
1532 Similarly, if you want to trace the execution of the function named
1533 @code{display-buffer}, you could use:
1535 @example
1536 (defun his-tracing-function (orig-fun &rest args)
1537   (message "display-buffer called with args %S" args)
1538   (let ((res (apply orig-fun args)))
1539     (message "display-buffer returned %S" res)
1540     res))
1542 (advice-add 'display-buffer :around #'his-tracing-function)
1543 @end example
1545 Here, @code{his-tracing-function} is called instead of the original function
1546 and receives the original function (additionally to that function's arguments)
1547 as argument, so it can call it if and when it needs to.
1548 When you're tired of seeing this output, you can revert to the untraced
1549 behavior with:
1551 @example
1552 (advice-remove 'display-buffer #'his-tracing-function)
1553 @end example
1555 The arguments @code{:before} and @code{:around} used in the above examples
1556 specify how the two functions are composed, since there are many different
1557 ways to do it.  The added function is also called a piece of @emph{advice}.
1559 @menu
1560 * Core Advising Primitives::    Primitives to manipulate advice.
1561 * Advising Named Functions::    Advising named functions.
1562 * Advice combinators::          Ways to compose advice.
1563 * Porting old advice::          Adapting code using the old defadvice.
1564 @end menu
1566 @node Core Advising Primitives
1567 @subsection Primitives to manipulate advices
1568 @cindex advice, add and remove
1570 @defmac add-function where place function &optional props
1571 This macro is the handy way to add the advice @var{function} to the function
1572 stored in @var{place} (@pxref{Generalized Variables}).
1574 @var{where} determines how @var{function} is composed with the
1575 existing function, e.g., whether @var{function} should be called before, or
1576 after the original function.  @xref{Advice combinators}, for the list of
1577 available ways to compose the two functions.
1579 When modifying a variable (whose name will usually end with @code{-function}),
1580 you can choose whether @var{function} is used globally or only in the current
1581 buffer: if @var{place} is just a symbol, then @var{function} is added to the
1582 global value of @var{place}.  Whereas if @var{place} is of the form
1583 @code{(local @var{symbol})}, where @var{symbol} is an expression which returns
1584 the variable name, then @var{function} will only be added in the
1585 current buffer.  Finally, if you want to modify a lexical variable, you will
1586 have to use @code{(var @var{variable})}.
1588 Every function added with @code{add-function} can be accompanied by an
1589 association list of properties @var{props}.  Currently only two of those
1590 properties have a special meaning:
1592 @table @code
1593 @item name
1594 This gives a name to the advice, which @code{remove-function} can use to
1595 identify which function to remove.  Typically used when @var{function} is an
1596 anonymous function.
1598 @item depth
1599 This specifies how to order the advice, should several pieces of
1600 advice be present.  By default, the depth is 0.  A depth of 100
1601 indicates that this piece of advice should be kept as deep as
1602 possible, whereas a depth of -100 indicates that it should stay as the
1603 outermost piece.  When two pieces of advice specify the same depth,
1604 the most recently added one will be outermost.
1606 For @code{:before} advice, being outermost means that this advice will
1607 be run first, before any other advice, whereas being innermost means
1608 that it will run right before the original function, with no other
1609 advice run between itself and the original function.  Similarly, for
1610 @code{:after} advice innermost means that it will run right after the
1611 original function, with no other advice run in between, whereas
1612 outermost means that it will be run right at the end after all other
1613 advice.  An innermost @code{:override} piece of advice will only
1614 override the original function and other pieces of advice will apply
1615 to it, whereas an outermost @code{:override} piece of advice will
1616 override not only the original function but all other advice applied
1617 to it as well.
1618 @end table
1620 If @var{function} is not interactive, then the combined function will inherit
1621 the interactive spec, if any, of the original function.  Else, the combined
1622 function will be interactive and will use the interactive spec of
1623 @var{function}.  One exception: if the interactive spec of @var{function}
1624 is a function (rather than an expression or a string), then the interactive
1625 spec of the combined function will be a call to that function with as sole
1626 argument the interactive spec of the original function.  To interpret the spec
1627 received as argument, use @code{advice-eval-interactive-spec}.
1629 Note: The interactive spec of @var{function} will apply to the combined
1630 function and should hence obey the calling convention of the combined function
1631 rather than that of @var{function}.  In many cases, it makes no difference
1632 since they are identical, but it does matter for @code{:around},
1633 @code{:filter-args}, and @code{filter-return}, where @var{function}.
1634 @end defmac
1636 @defmac remove-function place function
1637 This macro removes @var{function} from the function stored in
1638 @var{place}.  This only works if @var{function} was added to @var{place}
1639 using @code{add-function}.
1641 @var{function} is compared with functions added to @var{place} using
1642 @code{equal}, to try and make it work also with lambda expressions.  It is
1643 additionally compared also with the @code{name} property of the functions added
1644 to @var{place}, which can be more reliable than comparing lambda expressions
1645 using @code{equal}.
1646 @end defmac
1648 @defun advice-function-member-p advice function-def
1649 Return non-@code{nil} if @var{advice} is already in @var{function-def}.
1650 Like for @code{remove-function} above, instead of @var{advice} being the actual
1651 function, it can also be the @code{name} of the piece of advice.
1652 @end defun
1654 @defun advice-function-mapc f function-def
1655 Call the function @var{f} for every piece of advice that was added to
1656 @var{function-def}.  @var{f} is called with two arguments: the advice function
1657 and its properties.
1658 @end defun
1660 @defun advice-eval-interactive-spec spec
1661 Evaluate the interactive @var{spec} just like an interactive call to a function
1662 with such a spec would, and then return the corresponding list of arguments
1663 that was built.  E.g., @code{(advice-eval-interactive-spec "r\nP")} will
1664 return a list of three elements, containing the boundaries of the region and
1665 the current prefix argument.
1666 @end defun
1668 @node Advising Named Functions
1669 @subsection Advising Named Functions
1670 @cindex advising named functions
1672 A common use of advice is for named functions and macros.
1673 You could just use @code{add-function} as in:
1675 @example
1676 (add-function :around (symbol-function '@var{fun}) #'his-tracing-function)
1677 @end example
1679   But you should use @code{advice-add} and @code{advice-remove} for that
1680 instead.  This separate set of functions to manipulate pieces of advice applied
1681 to named functions, offers the following extra features compared to
1682 @code{add-function}: they know how to deal with macros and autoloaded
1683 functions, they let @code{describe-function} preserve the original docstring as
1684 well as document the added advice, and they let you add and remove advice
1685 before a function is even defined.
1687   @code{advice-add} can be useful for altering the behavior of existing calls
1688 to an existing function without having to redefine the whole function.
1689 However, it can be a source of bugs, since existing callers to the function may
1690 assume the old behavior, and work incorrectly when the behavior is changed by
1691 advice.  Advice can also cause confusion in debugging, if the person doing the
1692 debugging does not notice or remember that the function has been modified
1693 by advice.
1695   For these reasons, advice should be reserved for the cases where you
1696 cannot modify a function's behavior in any other way.  If it is
1697 possible to do the same thing via a hook, that is preferable
1698 (@pxref{Hooks}).  If you simply want to change what a particular key
1699 does, it may be better to write a new command, and remap the old
1700 command's key bindings to the new one (@pxref{Remapping Commands}).
1701 In particular, Emacs's own source files should not put advice on
1702 functions in Emacs.  (There are currently a few exceptions to this
1703 convention, but we aim to correct them.)
1705   Special forms (@pxref{Special Forms}) cannot be advised, however macros can
1706 be advised, in much the same way as functions.  Of course, this will not affect
1707 code that has already been macro-expanded, so you need to make sure the advice
1708 is installed before the macro is expanded.
1710   It is possible to advise a primitive (@pxref{What Is a Function}),
1711 but one should typically @emph{not} do so, for two reasons.  Firstly,
1712 some primitives are used by the advice mechanism, and advising them
1713 could cause an infinite recursion.  Secondly, many primitives are
1714 called directly from C, and such calls ignore advice; hence, one ends
1715 up in a confusing situation where some calls (occurring from Lisp
1716 code) obey the advice and other calls (from C code) do not.
1718 @defmac define-advice symbol (where lambda-list &optional name depth) &rest body
1719 This macro defines a piece of advice and adds it to the function named
1720 @var{symbol}.  The advice is an anonymous function if @var{name} is
1721 nil or a function named @code{symbol@@name}.  See @code{advice-add}
1722 for explanation of other arguments.
1723 @end defmac
1725 @defun advice-add symbol where function &optional props
1726 Add the advice @var{function} to the named function @var{symbol}.
1727 @var{where} and @var{props} have the same meaning as for @code{add-function}
1728 (@pxref{Core Advising Primitives}).
1729 @end defun
1731 @defun advice-remove symbol function
1732 Remove the advice @var{function} from the named function @var{symbol}.
1733 @var{function} can also be the @code{name} of a piece of advice.
1734 @end defun
1736 @defun advice-member-p function symbol
1737 Return non-@code{nil} if the advice @var{function} is already in the named
1738 function @var{symbol}.  @var{function} can also be the @code{name} of
1739 a piece of advice.
1740 @end defun
1742 @defun advice-mapc function symbol
1743 Call @var{function} for every piece of advice that was added to the
1744 named function @var{symbol}.  @var{function} is called with two
1745 arguments: the advice function and its properties.
1746 @end defun
1748 @node Advice combinators
1749 @subsection Ways to compose advice
1751 Here are the different possible values for the @var{where} argument of
1752 @code{add-function} and @code{advice-add}, specifying how the advice
1753 @var{function} and the original function should be composed.
1755 @table @code
1756 @item :before
1757 Call @var{function} before the old function.  Both functions receive the
1758 same arguments, and the return value of the composition is the return value of
1759 the old function.  More specifically, the composition of the two functions
1760 behaves like:
1761 @example
1762 (lambda (&rest r) (apply @var{function} r) (apply @var{oldfun} r))
1763 @end example
1764 @code{(add-function :before @var{funvar} @var{function})} is comparable for
1765 single-function hooks to @code{(add-hook '@var{hookvar} @var{function})} for
1766 normal hooks.
1768 @item :after
1769 Call @var{function} after the old function.  Both functions receive the
1770 same arguments, and the return value of the composition is the return value of
1771 the old function.  More specifically, the composition of the two functions
1772 behaves like:
1773 @example
1774 (lambda (&rest r) (prog1 (apply @var{oldfun} r) (apply @var{function} r)))
1775 @end example
1776 @code{(add-function :after @var{funvar} @var{function})} is comparable for
1777 single-function hooks to @code{(add-hook '@var{hookvar} @var{function}
1778 'append)} for normal hooks.
1780 @item :override
1781 This completely replaces the old function with the new one.  The old function
1782 can of course be recovered if you later call @code{remove-function}.
1784 @item :around
1785 Call @var{function} instead of the old function, but provide the old function
1786 as an extra argument to @var{function}.  This is the most flexible composition.
1787 For example, it lets you call the old function with different arguments, or
1788 many times, or within a let-binding, or you can sometimes delegate the work to
1789 the old function and sometimes override it completely.  More specifically, the
1790 composition of the two functions behaves like:
1791 @example
1792 (lambda (&rest r) (apply @var{function} @var{oldfun} r))
1793 @end example
1795 @item :before-while
1796 Call @var{function} before the old function and don't call the old
1797 function if @var{function} returns @code{nil}.  Both functions receive the
1798 same arguments, and the return value of the composition is the return value of
1799 the old function.  More specifically, the composition of the two functions
1800 behaves like:
1801 @example
1802 (lambda (&rest r) (and (apply @var{function} r) (apply @var{oldfun} r)))
1803 @end example
1804 @code{(add-function :before-while @var{funvar} @var{function})} is comparable
1805 for single-function hooks to @code{(add-hook '@var{hookvar} @var{function})}
1806 when @var{hookvar} is run via @code{run-hook-with-args-until-failure}.
1808 @item :before-until
1809 Call @var{function} before the old function and only call the old function if
1810 @var{function} returns @code{nil}.  More specifically, the composition of the
1811 two functions behaves like:
1812 @example
1813 (lambda (&rest r) (or (apply @var{function} r) (apply @var{oldfun} r)))
1814 @end example
1815 @code{(add-function :before-until @var{funvar} @var{function})} is comparable
1816 for single-function hooks to @code{(add-hook '@var{hookvar} @var{function})}
1817 when @var{hookvar} is run via @code{run-hook-with-args-until-success}.
1819 @item :after-while
1820 Call @var{function} after the old function and only if the old function
1821 returned non-@code{nil}.  Both functions receive the same arguments, and the
1822 return value of the composition is the return value of @var{function}.
1823 More specifically, the composition of the two functions behaves like:
1824 @example
1825 (lambda (&rest r) (and (apply @var{oldfun} r) (apply @var{function} r)))
1826 @end example
1827 @code{(add-function :after-while @var{funvar} @var{function})} is comparable
1828 for single-function hooks to @code{(add-hook '@var{hookvar} @var{function}
1829 'append)} when @var{hookvar} is run via
1830 @code{run-hook-with-args-until-failure}.
1832 @item :after-until
1833 Call @var{function} after the old function and only if the old function
1834 returned @code{nil}.  More specifically, the composition of the two functions
1835 behaves like:
1836 @example
1837 (lambda (&rest r) (or  (apply @var{oldfun} r) (apply @var{function} r)))
1838 @end example
1839 @code{(add-function :after-until @var{funvar} @var{function})} is comparable
1840 for single-function hooks to @code{(add-hook '@var{hookvar} @var{function}
1841 'append)} when @var{hookvar} is run via
1842 @code{run-hook-with-args-until-success}.
1844 @item :filter-args
1845 Call @var{function} first and use the result (which should be a list) as the
1846 new arguments to pass to the old function.  More specifically, the composition
1847 of the two functions behaves like:
1848 @example
1849 (lambda (&rest r) (apply @var{oldfun} (funcall @var{function} r)))
1850 @end example
1852 @item :filter-return
1853 Call the old function first and pass the result to @var{function}.
1854 More specifically, the composition of the two functions behaves like:
1855 @example
1856 (lambda (&rest r) (funcall @var{function} (apply @var{oldfun} r)))
1857 @end example
1858 @end table
1861 @node Porting old advice
1862 @subsection Adapting code using the old defadvice
1863 @cindex old advices, porting
1865 A lot of code uses the old @code{defadvice} mechanism, which is largely made
1866 obsolete by the new @code{advice-add}, whose implementation and semantics is
1867 significantly simpler.
1869 An old piece of advice such as:
1871 @example
1872 (defadvice previous-line (before next-line-at-end
1873                                  (&optional arg try-vscroll))
1874   "Insert an empty line when moving up from the top line."
1875   (if (and next-line-add-newlines (= arg 1)
1876            (save-excursion (beginning-of-line) (bobp)))
1877       (progn
1878         (beginning-of-line)
1879         (newline))))
1880 @end example
1882 could be translated in the new advice mechanism into a plain function:
1884 @example
1885 (defun previous-line--next-line-at-end (&optional arg try-vscroll)
1886   "Insert an empty line when moving up from the top line."
1887   (if (and next-line-add-newlines (= arg 1)
1888            (save-excursion (beginning-of-line) (bobp)))
1889       (progn
1890         (beginning-of-line)
1891         (newline))))
1892 @end example
1894 Obviously, this does not actually modify @code{previous-line}.  For that the
1895 old advice needed:
1896 @example
1897 (ad-activate 'previous-line)
1898 @end example
1899 whereas the new advice mechanism needs:
1900 @example
1901 (advice-add 'previous-line :before #'previous-line--next-line-at-end)
1902 @end example
1904 Note that @code{ad-activate} had a global effect: it activated all pieces of
1905 advice enabled for that specified function.  If you wanted to only activate or
1906 deactivate a particular piece, you needed to @emph{enable} or @emph{disable}
1907 it with @code{ad-enable-advice} and @code{ad-disable-advice}.
1908 The new mechanism does away with this distinction.
1910 Around advice such as:
1912 @example
1913 (defadvice foo (around foo-around)
1914   "Ignore case in `foo'."
1915   (let ((case-fold-search t))
1916     ad-do-it))
1917 (ad-activate 'foo)
1918 @end example
1920 could translate into:
1922 @example
1923 (defun foo--foo-around (orig-fun &rest args)
1924   "Ignore case in `foo'."
1925   (let ((case-fold-search t))
1926     (apply orig-fun args)))
1927 (advice-add 'foo :around #'foo--foo-around)
1928 @end example
1930 Regarding the advice's @emph{class}, note that the new @code{:before} is not
1931 quite equivalent to the old @code{before}, because in the old advice you could
1932 modify the function's arguments (e.g., with @code{ad-set-arg}), and that would
1933 affect the argument values seen by the original function, whereas in the new
1934 @code{:before}, modifying an argument via @code{setq} in the advice has no
1935 effect on the arguments seen by the original function.
1936 When porting @code{before} advice which relied on this behavior, you'll need
1937 to turn it into new @code{:around} or @code{:filter-args} advice instead.
1939 Similarly old @code{after} advice could modify the returned value by
1940 changing @code{ad-return-value}, whereas new @code{:after} advice cannot, so
1941 when porting such old @code{after} advice, you'll need to turn it into new
1942 @code{:around} or @code{:filter-return} advice instead.
1944 @node Obsolete Functions
1945 @section Declaring Functions Obsolete
1946 @cindex obsolete functions
1948   You can mark a named function as @dfn{obsolete}, meaning that it may
1949 be removed at some point in the future.  This causes Emacs to warn
1950 that the function is obsolete whenever it byte-compiles code
1951 containing that function, and whenever it displays the documentation
1952 for that function.  In all other respects, an obsolete function
1953 behaves like any other function.
1955   The easiest way to mark a function as obsolete is to put a
1956 @code{(declare (obsolete @dots{}))} form in the function's
1957 @code{defun} definition.  @xref{Declare Form}.  Alternatively, you can
1958 use the @code{make-obsolete} function, described below.
1960   A macro (@pxref{Macros}) can also be marked obsolete with
1961 @code{make-obsolete}; this has the same effects as for a function.  An
1962 alias for a function or macro can also be marked as obsolete; this
1963 makes the alias itself obsolete, not the function or macro which it
1964 resolves to.
1966 @defun make-obsolete obsolete-name current-name &optional when
1967 This function marks @var{obsolete-name} as obsolete.
1968 @var{obsolete-name} should be a symbol naming a function or macro, or
1969 an alias for a function or macro.
1971 If @var{current-name} is a symbol, the warning message says to use
1972 @var{current-name} instead of @var{obsolete-name}.  @var{current-name}
1973 does not need to be an alias for @var{obsolete-name}; it can be a
1974 different function with similar functionality.  @var{current-name} can
1975 also be a string, which serves as the warning message.  The message
1976 should begin in lower case, and end with a period.  It can also be
1977 @code{nil}, in which case the warning message provides no additional
1978 details.
1980 If provided, @var{when} should be a string indicating when the function
1981 was first made obsolete---for example, a date or a release number.
1982 @end defun
1984 @defmac define-obsolete-function-alias obsolete-name current-name &optional when doc
1985 This convenience macro marks the function @var{obsolete-name} obsolete
1986 and also defines it as an alias for the function @var{current-name}.
1987 It is equivalent to the following:
1989 @example
1990 (defalias @var{obsolete-name} @var{current-name} @var{doc})
1991 (make-obsolete @var{obsolete-name} @var{current-name} @var{when})
1992 @end example
1993 @end defmac
1995 In addition, you can mark a certain a particular calling convention
1996 for a function as obsolete:
1998 @defun set-advertised-calling-convention function signature when
1999 This function specifies the argument list @var{signature} as the
2000 correct way to call @var{function}.  This causes the Emacs byte
2001 compiler to issue a warning whenever it comes across an Emacs Lisp
2002 program that calls @var{function} any other way (however, it will
2003 still allow the code to be byte compiled).  @var{when} should be a
2004 string indicating when the variable was first made obsolete (usually a
2005 version number string).
2007 For instance, in old versions of Emacs the @code{sit-for} function
2008 accepted three arguments, like this
2010 @example
2011   (sit-for seconds milliseconds nodisp)
2012 @end example
2014 However, calling @code{sit-for} this way is considered obsolete
2015 (@pxref{Waiting}).  The old calling convention is deprecated like
2016 this:
2018 @example
2019 (set-advertised-calling-convention
2020   'sit-for '(seconds &optional nodisp) "22.1")
2021 @end example
2022 @end defun
2024 @node Inline Functions
2025 @section Inline Functions
2026 @cindex inline functions
2028   An @dfn{inline function} is a function that works just like an
2029 ordinary function, except for one thing: when you byte-compile a call
2030 to the function (@pxref{Byte Compilation}), the function's definition
2031 is expanded into the caller.  To define an inline function, use
2032 @code{defsubst} instead of @code{defun}.
2034 @defmac defsubst name args [doc] [declare] [interactive] body@dots{}
2035 This macro defines an inline function.  Its syntax is exactly the same
2036 as @code{defun} (@pxref{Defining Functions}).
2037 @end defmac
2039   Making a function inline often makes its function calls run faster.
2040 But it also has disadvantages.  For one thing, it reduces flexibility;
2041 if you change the definition of the function, calls already inlined
2042 still use the old definition until you recompile them.
2044   Another disadvantage is that making a large function inline can
2045 increase the size of compiled code both in files and in memory.  Since
2046 the speed advantage of inline functions is greatest for small
2047 functions, you generally should not make large functions inline.
2049   Also, inline functions do not behave well with respect to debugging,
2050 tracing, and advising (@pxref{Advising Functions}).  Since ease of
2051 debugging and the flexibility of redefining functions are important
2052 features of Emacs, you should not make a function inline, even if it's
2053 small, unless its speed is really crucial, and you've timed the code
2054 to verify that using @code{defun} actually has performance problems.
2056   After an inline function is defined, its inline expansion can be
2057 performed later on in the same file, just like macros.
2059   It's possible to use @code{defsubst} to define a macro to expand
2060 into the same code that an inline function would execute
2061 (@pxref{Macros}).  But the macro would be limited to direct use in
2062 expressions---a macro cannot be called with @code{apply},
2063 @code{mapcar} and so on.  Also, it takes some work to convert an
2064 ordinary function into a macro.  To convert it into an inline function
2065 is easy; just replace @code{defun} with @code{defsubst}.  Since each
2066 argument of an inline function is evaluated exactly once, you needn't
2067 worry about how many times the body uses the arguments, as you do for
2068 macros.
2070   As an alternative to @code{defsubst}, you can use
2071 @code{define-inline} to define functions via their exhaustive compiler
2072 macro.  @xref{Defining Functions, define-inline}.
2074 @node Declare Form
2075 @section The @code{declare} Form
2076 @findex declare
2078   @code{declare} is a special macro which can be used to add meta
2079 properties to a function or macro: for example, marking it as
2080 obsolete, or giving its forms a special @key{TAB} indentation
2081 convention in Emacs Lisp mode.
2083 @anchor{Definition of declare}
2084 @defmac declare specs@dots{}
2085 This macro ignores its arguments and evaluates to @code{nil}; it has
2086 no run-time effect.  However, when a @code{declare} form occurs in the
2087 @var{declare} argument of a @code{defun} or @code{defsubst} function
2088 definition (@pxref{Defining Functions}) or a @code{defmacro} macro
2089 definition (@pxref{Defining Macros}), it appends the properties
2090 specified by @var{specs} to the function or macro.  This work is
2091 specially performed by @code{defun}, @code{defsubst}, and
2092 @code{defmacro}.
2094 Each element in @var{specs} should have the form @code{(@var{property}
2095 @var{args}@dots{})}, which should not be quoted.  These have the
2096 following effects:
2098 @table @code
2099 @item (advertised-calling-convention @var{signature} @var{when})
2100 This acts like a call to @code{set-advertised-calling-convention}
2101 (@pxref{Obsolete Functions}); @var{signature} specifies the correct
2102 argument list for calling the function or macro, and @var{when} should
2103 be a string indicating when the old argument list was first made obsolete.
2105 @item (debug @var{edebug-form-spec})
2106 This is valid for macros only.  When stepping through the macro with
2107 Edebug, use @var{edebug-form-spec}.  @xref{Instrumenting Macro Calls}.
2109 @item (doc-string @var{n})
2110 This is used when defining a function or macro which itself will be used to
2111 define entities like functions, macros, or variables.  It indicates that
2112 the @var{n}th argument, if any, should be considered
2113 as a documentation string.
2115 @item (indent @var{indent-spec})
2116 Indent calls to this function or macro according to @var{indent-spec}.
2117 This is typically used for macros, though it works for functions too.
2118 @xref{Indenting Macros}.
2120 @item (interactive-only @var{value})
2121 Set the function's @code{interactive-only} property to @var{value}.
2122 @xref{The interactive-only property}.
2124 @item (obsolete @var{current-name} @var{when})
2125 Mark the function or macro as obsolete, similar to a call to
2126 @code{make-obsolete} (@pxref{Obsolete Functions}).  @var{current-name}
2127 should be a symbol (in which case the warning message says to use that
2128 instead), a string (specifying the warning message), or @code{nil} (in
2129 which case the warning message gives no extra details).  @var{when}
2130 should be a string indicating when the function or macro was first
2131 made obsolete.
2133 @item (compiler-macro @var{expander})
2134 This can only be used for functions, and tells the compiler to use
2135 @var{expander} as an optimization function.  When encountering a call to the
2136 function, of the form @code{(@var{function} @var{args}@dots{})}, the macro
2137 expander will call @var{expander} with that form as well as with
2138 @var{args}@dots{}, and @var{expander} can either return a new expression to use
2139 instead of the function call, or it can return just the form unchanged,
2140 to indicate that the function call should be left alone.  @var{expander} can
2141 be a symbol, or it can be a form @code{(lambda (@var{arg}) @var{body})} in
2142 which case @var{arg} will hold the original function call expression, and the
2143 (unevaluated) arguments to the function can be accessed using the function's
2144 formal arguments.
2146 @item (gv-expander @var{expander})
2147 Declare @var{expander} to be the function to handle calls to the macro (or
2148 function) as a generalized variable, similarly to @code{gv-define-expander}.
2149 @var{expander} can be a symbol or it can be of the form @code{(lambda
2150 (@var{arg}) @var{body})} in which case that function will additionally have
2151 access to the macro (or function)'s arguments.
2153 @item (gv-setter @var{setter})
2154 Declare @var{setter} to be the function to handle calls to the macro (or
2155 function) as a generalized variable.  @var{setter} can be a symbol in which
2156 case it will be passed to @code{gv-define-simple-setter}, or it can be of the
2157 form @code{(lambda (@var{arg}) @var{body})} in which case that function will
2158 additionally have access to the macro (or function)'s arguments and it will
2159 passed to @code{gv-define-setter}.
2161 @end table
2163 @end defmac
2165 @node Declaring Functions
2166 @section Telling the Compiler that a Function is Defined
2167 @cindex function declaration
2168 @cindex declaring functions
2169 @findex declare-function
2171 Byte-compiling a file often produces warnings about functions that the
2172 compiler doesn't know about (@pxref{Compiler Errors}).  Sometimes this
2173 indicates a real problem, but usually the functions in question are
2174 defined in other files which would be loaded if that code is run.  For
2175 example, byte-compiling @file{simple.el} used to warn:
2177 @example
2178 simple.el:8727:1:Warning: the function ‘shell-mode’ is not known to be
2179     defined.
2180 @end example
2182 In fact, @code{shell-mode} is used only in a function that executes
2183 @code{(require 'shell)} before calling @code{shell-mode}, so
2184 @code{shell-mode} will be defined properly at run-time.  When you know
2185 that such a warning does not indicate a real problem, it is good to
2186 suppress the warning.  That makes new warnings which might mean real
2187 problems more visible.  You do that with @code{declare-function}.
2189 All you need to do is add a @code{declare-function} statement before the
2190 first use of the function in question:
2192 @example
2193 (declare-function shell-mode "shell" ())
2194 @end example
2196 This says that @code{shell-mode} is defined in @file{shell.el} (the
2197 @samp{.el} can be omitted).  The compiler takes for granted that that file
2198 really defines the function, and does not check.
2200   The optional third argument specifies the argument list of
2201 @code{shell-mode}.  In this case, it takes no arguments
2202 (@code{nil} is different from not specifying a value).  In other
2203 cases, this might be something like @code{(file &optional overwrite)}.
2204 You don't have to specify the argument list, but if you do the
2205 byte compiler can check that the calls match the declaration.
2207 @defmac declare-function function file &optional arglist fileonly
2208 Tell the byte compiler to assume that @var{function} is defined in the
2209 file @var{file}.  The optional third argument @var{arglist} is either
2210 @code{t}, meaning the argument list is unspecified, or a list of
2211 formal parameters in the same style as @code{defun}.  An omitted
2212 @var{arglist} defaults to @code{t}, not @code{nil}; this is atypical
2213 behavior for omitted arguments, and it means that to supply a fourth
2214 but not third argument one must specify @code{t} for the third-argument
2215 placeholder instead of the usual @code{nil}.  The optional fourth
2216 argument @var{fileonly} non-@code{nil} means check only that
2217 @var{file} exists, not that it actually defines @var{function}.
2218 @end defmac
2220   To verify that these functions really are declared where
2221 @code{declare-function} says they are, use @code{check-declare-file}
2222 to check all @code{declare-function} calls in one source file, or use
2223 @code{check-declare-directory} check all the files in and under a
2224 certain directory.
2226   These commands find the file that ought to contain a function's
2227 definition using @code{locate-library}; if that finds no file, they
2228 expand the definition file name relative to the directory of the file
2229 that contains the @code{declare-function} call.
2231   You can also say that a function is a primitive by specifying a file
2232 name ending in @samp{.c} or @samp{.m}.  This is useful only when you
2233 call a primitive that is defined only on certain systems.  Most
2234 primitives are always defined, so they will never give you a warning.
2236   Sometimes a file will optionally use functions from an external package.
2237 If you prefix the filename in the @code{declare-function} statement with
2238 @samp{ext:}, then it will be checked if it is found, otherwise skipped
2239 without error.
2241   There are some function definitions that @samp{check-declare} does not
2242 understand (e.g., @code{defstruct} and some other macros).  In such cases,
2243 you can pass a non-@code{nil} @var{fileonly} argument to
2244 @code{declare-function}, meaning to only check that the file exists, not
2245 that it actually defines the function.  Note that to do this without
2246 having to specify an argument list, you should set the @var{arglist}
2247 argument to @code{t} (because @code{nil} means an empty argument list, as
2248 opposed to an unspecified one).
2250 @node Function Safety
2251 @section Determining whether a Function is Safe to Call
2252 @cindex function safety
2253 @cindex safety of functions
2255 Some major modes, such as SES, call functions that are stored in user
2256 files.  (@inforef{Top, ,ses}, for more information on SES@.)  User
2257 files sometimes have poor pedigrees---you can get a spreadsheet from
2258 someone you've just met, or you can get one through email from someone
2259 you've never met.  So it is risky to call a function whose source code
2260 is stored in a user file until you have determined that it is safe.
2262 @defun unsafep form &optional unsafep-vars
2263 Returns @code{nil} if @var{form} is a @dfn{safe} Lisp expression, or
2264 returns a list that describes why it might be unsafe.  The argument
2265 @var{unsafep-vars} is a list of symbols known to have temporary
2266 bindings at this point; it is mainly used for internal recursive
2267 calls.  The current buffer is an implicit argument, which provides a
2268 list of buffer-local bindings.
2269 @end defun
2271 Being quick and simple, @code{unsafep} does a very light analysis and
2272 rejects many Lisp expressions that are actually safe.  There are no
2273 known cases where @code{unsafep} returns @code{nil} for an unsafe
2274 expression.  However, a safe Lisp expression can return a string
2275 with a @code{display} property, containing an associated Lisp
2276 expression to be executed after the string is inserted into a buffer.
2277 This associated expression can be a virus.  In order to be safe, you
2278 must delete properties from all strings calculated by user code before
2279 inserting them into buffers.
2281 @ignore
2282 What is a safe Lisp expression?  Basically, it's an expression that
2283 calls only built-in functions with no side effects (or only innocuous
2284 ones).  Innocuous side effects include displaying messages and
2285 altering non-risky buffer-local variables (but not global variables).
2287 @table @dfn
2288 @item Safe expression
2289 @itemize
2290 @item
2291 An atom or quoted thing.
2292 @item
2293 A call to a safe function (see below), if all its arguments are
2294 safe expressions.
2295 @item
2296 One of the special forms @code{and}, @code{catch}, @code{cond},
2297 @code{if}, @code{or}, @code{prog1}, @code{prog2}, @code{progn},
2298 @code{while}, and @code{unwind-protect}], if all its arguments are
2299 safe.
2300 @item
2301 A form that creates temporary bindings (@code{condition-case},
2302 @code{dolist}, @code{dotimes}, @code{lambda}, @code{let}, or
2303 @code{let*}), if all args are safe and the symbols to be bound are not
2304 explicitly risky (see @pxref{File Local Variables}).
2305 @item
2306 An assignment using @code{add-to-list}, @code{setq}, @code{push}, or
2307 @code{pop}, if all args are safe and the symbols to be assigned are
2308 not explicitly risky and they already have temporary or buffer-local
2309 bindings.
2310 @item
2311 One of [apply, mapc, mapcar, mapconcat] if the first argument is a
2312 safe explicit lambda and the other args are safe expressions.
2313 @end itemize
2315 @item Safe function
2316 @itemize
2317 @item
2318 A lambda containing safe expressions.
2319 @item
2320 A symbol on the list @code{safe-functions}, so the user says it's safe.
2321 @item
2322 A symbol with a non-@code{nil} @code{side-effect-free} property.
2323 @item
2324 A symbol with a non-@code{nil} @code{safe-function} property.  The
2325 value @code{t} indicates a function that is safe but has innocuous
2326 side effects.  Other values will someday indicate functions with
2327 classes of side effects that are not always safe.
2328 @end itemize
2330 The @code{side-effect-free} and @code{safe-function} properties are
2331 provided for built-in functions and for low-level functions and macros
2332 defined in @file{subr.el}.  You can assign these properties for the
2333 functions you write.
2334 @end table
2335 @end ignore
2337 @node Related Topics
2338 @section Other Topics Related to Functions
2340   Here is a table of several functions that do things related to
2341 function calling and function definitions.  They are documented
2342 elsewhere, but we provide cross references here.
2344 @table @code
2345 @item apply
2346 See @ref{Calling Functions}.
2348 @item autoload
2349 See @ref{Autoload}.
2351 @item call-interactively
2352 See @ref{Interactive Call}.
2354 @item called-interactively-p
2355 See @ref{Distinguish Interactive}.
2357 @item commandp
2358 See @ref{Interactive Call}.
2360 @item documentation
2361 See @ref{Accessing Documentation}.
2363 @item eval
2364 See @ref{Eval}.
2366 @item funcall
2367 See @ref{Calling Functions}.
2369 @item function
2370 See @ref{Anonymous Functions}.
2372 @item ignore
2373 See @ref{Calling Functions}.
2375 @item indirect-function
2376 See @ref{Function Indirection}.
2378 @item interactive
2379 See @ref{Using Interactive}.
2381 @item interactive-p
2382 See @ref{Distinguish Interactive}.
2384 @item mapatoms
2385 See @ref{Creating Symbols}.
2387 @item mapcar
2388 See @ref{Mapping Functions}.
2390 @item map-char-table
2391 See @ref{Char-Tables}.
2393 @item mapconcat
2394 See @ref{Mapping Functions}.
2396 @item undefined
2397 See @ref{Functions for Key Lookup}.
2398 @end table