(kill-comment): Fixed by rewriting it with syntax-tables rather than regexps
[emacs.git] / lispref / control.texi
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1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1998 Free Software Foundation, Inc. 
4 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
5 @setfilename ../info/control
6 @node Control Structures, Variables, Evaluation, Top
7 @chapter Control Structures
8 @cindex special forms for control structures
9 @cindex control structures
11   A Lisp program consists of expressions or @dfn{forms} (@pxref{Forms}).
12 We control the order of execution of these forms by enclosing them in
13 @dfn{control structures}.  Control structures are special forms which
14 control when, whether, or how many times to execute the forms they
15 contain.
17   The simplest order of execution is sequential execution: first form
18 @var{a}, then form @var{b}, and so on.  This is what happens when you
19 write several forms in succession in the body of a function, or at top
20 level in a file of Lisp code---the forms are executed in the order
21 written.  We call this @dfn{textual order}.  For example, if a function
22 body consists of two forms @var{a} and @var{b}, evaluation of the
23 function evaluates first @var{a} and then @var{b}.  The result of
24 evaluating @var{b} becomes the value of the function.
26   Explicit control structures make possible an order of execution other
27 than sequential.
29   Emacs Lisp provides several kinds of control structure, including
30 other varieties of sequencing, conditionals, iteration, and (controlled)
31 jumps---all discussed below.  The built-in control structures are
32 special forms since their subforms are not necessarily evaluated or not
33 evaluated sequentially.  You can use macros to define your own control
34 structure constructs (@pxref{Macros}).
36 @menu
37 * Sequencing::             Evaluation in textual order.
38 * Conditionals::           @code{if}, @code{cond}, @code{when}, @code{unless}.
39 * Combining Conditions::   @code{and}, @code{or}, @code{not}.
40 * Iteration::              @code{while} loops.
41 * Nonlocal Exits::         Jumping out of a sequence.
42 @end menu
44 @node Sequencing
45 @section Sequencing
47   Evaluating forms in the order they appear is the most common way
48 control passes from one form to another.  In some contexts, such as in a
49 function body, this happens automatically.  Elsewhere you must use a
50 control structure construct to do this: @code{progn}, the simplest
51 control construct of Lisp.
53   A @code{progn} special form looks like this:
55 @example
56 @group
57 (progn @var{a} @var{b} @var{c} @dots{})
58 @end group
59 @end example
61 @noindent
62 and it says to execute the forms @var{a}, @var{b}, @var{c}, and so on, in
63 that order.  These forms are called the @dfn{body} of the @code{progn} form.
64 The value of the last form in the body becomes the value of the entire
65 @code{progn}.  @code{(progn)} returns @code{nil}.
67 @cindex implicit @code{progn}
68   In the early days of Lisp, @code{progn} was the only way to execute
69 two or more forms in succession and use the value of the last of them.
70 But programmers found they often needed to use a @code{progn} in the
71 body of a function, where (at that time) only one form was allowed.  So
72 the body of a function was made into an ``implicit @code{progn}'':
73 several forms are allowed just as in the body of an actual @code{progn}.
74 Many other control structures likewise contain an implicit @code{progn}.
75 As a result, @code{progn} is not used as much as it was many years ago.
76 It is needed now most often inside an @code{unwind-protect}, @code{and},
77 @code{or}, or in the @var{then}-part of an @code{if}.
79 @defspec progn forms@dots{}
80 This special form evaluates all of the @var{forms}, in textual
81 order, returning the result of the final form.
83 @example
84 @group
85 (progn (print "The first form")
86        (print "The second form")
87        (print "The third form"))
88      @print{} "The first form"
89      @print{} "The second form"
90      @print{} "The third form"
91 @result{} "The third form"
92 @end group
93 @end example
94 @end defspec
96   Two other control constructs likewise evaluate a series of forms but return
97 a different value:
99 @defspec prog1 form1 forms@dots{}
100 This special form evaluates @var{form1} and all of the @var{forms}, in
101 textual order, returning the result of @var{form1}.
103 @example
104 @group
105 (prog1 (print "The first form")
106        (print "The second form")
107        (print "The third form"))
108      @print{} "The first form"
109      @print{} "The second form"
110      @print{} "The third form"
111 @result{} "The first form"
112 @end group
113 @end example
115 Here is a way to remove the first element from a list in the variable
116 @code{x}, then return the value of that former element:
118 @example
119 (prog1 (car x) (setq x (cdr x)))
120 @end example
121 @end defspec
123 @defspec prog2 form1 form2 forms@dots{}
124 This special form evaluates @var{form1}, @var{form2}, and all of the
125 following @var{forms}, in textual order, returning the result of
126 @var{form2}.
128 @example
129 @group
130 (prog2 (print "The first form")
131        (print "The second form")
132        (print "The third form"))
133      @print{} "The first form"
134      @print{} "The second form"
135      @print{} "The third form"
136 @result{} "The second form"
137 @end group
138 @end example
139 @end defspec
141 @node Conditionals
142 @section Conditionals
143 @cindex conditional evaluation
145   Conditional control structures choose among alternatives.  Emacs Lisp
146 has four conditional forms: @code{if}, which is much the same as in
147 other languages; @code{when} and @code{unless}, which are variants of
148 @code{if}; and @code{cond}, which is a generalized case statement.
150 @defspec if condition then-form else-forms@dots{}
151 @code{if} chooses between the @var{then-form} and the @var{else-forms}
152 based on the value of @var{condition}.  If the evaluated @var{condition} is
153 non-@code{nil}, @var{then-form} is evaluated and the result returned.
154 Otherwise, the @var{else-forms} are evaluated in textual order, and the
155 value of the last one is returned.  (The @var{else} part of @code{if} is
156 an example of an implicit @code{progn}.  @xref{Sequencing}.) 
158 If @var{condition} has the value @code{nil}, and no @var{else-forms} are
159 given, @code{if} returns @code{nil}.
161 @code{if} is a special form because the branch that is not selected is
162 never evaluated---it is ignored.  Thus, in the example below,
163 @code{true} is not printed because @code{print} is never called.
165 @example
166 @group
167 (if nil 
168     (print 'true) 
169   'very-false)
170 @result{} very-false
171 @end group
172 @end example
173 @end defspec
175 @defmac when condition then-forms@dots{}
176 @tindex when
177 This is a variant of @code{if} where there are no @var{else-forms},
178 and possibly several @var{then-forms}.  In particular,
180 @example
181 (when @var{condition} @var{a} @var{b} @var{c})
182 @end example
184 @noindent
185 is entirely equivalent to
187 @example
188 (if @var{condition} (progn @var{a} @var{b} @var{c}) nil)
189 @end example
190 @end defmac
192 @defmac unless condition forms@dots{}
193 @tindex condition
194 This is a variant of @code{if} where there is no @var{then-form}:
196 @example
197 (unless @var{condition} @var{a} @var{b} @var{c})
198 @end example
200 @noindent
201 is entirely equivalent to
203 @example
204 (if @var{condition} nil
205    @var{a} @var{b} @var{c})
206 @end example
207 @end defmac
209 @defspec cond clause@dots{}
210 @code{cond} chooses among an arbitrary number of alternatives.  Each
211 @var{clause} in the @code{cond} must be a list.  The @sc{car} of this
212 list is the @var{condition}; the remaining elements, if any, the
213 @var{body-forms}.  Thus, a clause looks like this:
215 @example
216 (@var{condition} @var{body-forms}@dots{})
217 @end example
219 @code{cond} tries the clauses in textual order, by evaluating the
220 @var{condition} of each clause.  If the value of @var{condition} is
221 non-@code{nil}, the clause ``succeeds''; then @code{cond} evaluates its
222 @var{body-forms}, and the value of the last of @var{body-forms} becomes
223 the value of the @code{cond}.  The remaining clauses are ignored.
225 If the value of @var{condition} is @code{nil}, the clause ``fails'', so
226 the @code{cond} moves on to the following clause, trying its
227 @var{condition}.
229 If every @var{condition} evaluates to @code{nil}, so that every clause
230 fails, @code{cond} returns @code{nil}.
232 A clause may also look like this:
234 @example
235 (@var{condition})
236 @end example
238 @noindent
239 Then, if @var{condition} is non-@code{nil} when tested, the value of
240 @var{condition} becomes the value of the @code{cond} form.
242 The following example has four clauses, which test for the cases where
243 the value of @code{x} is a number, string, buffer and symbol,
244 respectively:
246 @example
247 @group
248 (cond ((numberp x) x)
249       ((stringp x) x)
250       ((bufferp x)
251        (setq temporary-hack x) ; @r{multiple body-forms}
252        (buffer-name x))        ; @r{in one clause}
253       ((symbolp x) (symbol-value x)))
254 @end group
255 @end example
257 Often we want to execute the last clause whenever none of the previous
258 clauses was successful.  To do this, we use @code{t} as the
259 @var{condition} of the last clause, like this: @code{(t
260 @var{body-forms})}.  The form @code{t} evaluates to @code{t}, which is
261 never @code{nil}, so this clause never fails, provided the @code{cond}
262 gets to it at all.
264 For example, 
266 @example
267 @group
268 (setq a 5)
269 (cond ((eq a 'hack) 'foo)
270       (t "default"))
271 @result{} "default"
272 @end group
273 @end example
275 @noindent
276 This @code{cond} expression returns @code{foo} if the value of @code{a}
277 is @code{hack}, and returns the string @code{"default"} otherwise.
278 @end defspec
280 Any conditional construct can be expressed with @code{cond} or with
281 @code{if}.  Therefore, the choice between them is a matter of style.
282 For example:
284 @example
285 @group
286 (if @var{a} @var{b} @var{c})
287 @equiv{}
288 (cond (@var{a} @var{b}) (t @var{c}))
289 @end group
290 @end example
292 @node Combining Conditions
293 @section Constructs for Combining Conditions
295   This section describes three constructs that are often used together
296 with @code{if} and @code{cond} to express complicated conditions.  The
297 constructs @code{and} and @code{or} can also be used individually as
298 kinds of multiple conditional constructs.
300 @defun not condition
301 This function tests for the falsehood of @var{condition}.  It returns
302 @code{t} if @var{condition} is @code{nil}, and @code{nil} otherwise.
303 The function @code{not} is identical to @code{null}, and we recommend
304 using the name @code{null} if you are testing for an empty list.
305 @end defun
307 @defspec and conditions@dots{}
308 The @code{and} special form tests whether all the @var{conditions} are
309 true.  It works by evaluating the @var{conditions} one by one in the
310 order written.
312 If any of the @var{conditions} evaluates to @code{nil}, then the result
313 of the @code{and} must be @code{nil} regardless of the remaining
314 @var{conditions}; so @code{and} returns @code{nil} right away, ignoring
315 the remaining @var{conditions}.
317 If all the @var{conditions} turn out non-@code{nil}, then the value of
318 the last of them becomes the value of the @code{and} form.  Just
319 @code{(and)}, with no @var{conditions}, returns @code{t}, appropriate
320 because all the @var{conditions} turned out non-@code{nil}.  (Think
321 about it; which one did not?)
323 Here is an example.  The first condition returns the integer 1, which is
324 not @code{nil}.  Similarly, the second condition returns the integer 2,
325 which is not @code{nil}.  The third condition is @code{nil}, so the
326 remaining condition is never evaluated.
328 @example
329 @group
330 (and (print 1) (print 2) nil (print 3))
331      @print{} 1
332      @print{} 2
333 @result{} nil
334 @end group
335 @end example
337 Here is a more realistic example of using @code{and}:
339 @example
340 @group
341 (if (and (consp foo) (eq (car foo) 'x))
342     (message "foo is a list starting with x"))
343 @end group
344 @end example
346 @noindent
347 Note that @code{(car foo)} is not executed if @code{(consp foo)} returns
348 @code{nil}, thus avoiding an error.
350 @code{and} can be expressed in terms of either @code{if} or @code{cond}.
351 For example:
353 @example
354 @group
355 (and @var{arg1} @var{arg2} @var{arg3})
356 @equiv{}
357 (if @var{arg1} (if @var{arg2} @var{arg3}))
358 @equiv{}
359 (cond (@var{arg1} (cond (@var{arg2} @var{arg3}))))
360 @end group
361 @end example
362 @end defspec
364 @defspec or conditions@dots{}
365 The @code{or} special form tests whether at least one of the
366 @var{conditions} is true.  It works by evaluating all the
367 @var{conditions} one by one in the order written.
369 If any of the @var{conditions} evaluates to a non-@code{nil} value, then
370 the result of the @code{or} must be non-@code{nil}; so @code{or} returns
371 right away, ignoring the remaining @var{conditions}.  The value it
372 returns is the non-@code{nil} value of the condition just evaluated.
374 If all the @var{conditions} turn out @code{nil}, then the @code{or}
375 expression returns @code{nil}.  Just @code{(or)}, with no
376 @var{conditions}, returns @code{nil}, appropriate because all the
377 @var{conditions} turned out @code{nil}.  (Think about it; which one
378 did not?)
380 For example, this expression tests whether @code{x} is either 
381 @code{nil} or the integer zero:
383 @example
384 (or (eq x nil) (eq x 0))
385 @end example
387 Like the @code{and} construct, @code{or} can be written in terms of
388 @code{cond}.  For example:
390 @example
391 @group
392 (or @var{arg1} @var{arg2} @var{arg3})
393 @equiv{}
394 (cond (@var{arg1})
395       (@var{arg2})
396       (@var{arg3}))
397 @end group
398 @end example
400 You could almost write @code{or} in terms of @code{if}, but not quite:
402 @example
403 @group
404 (if @var{arg1} @var{arg1}
405   (if @var{arg2} @var{arg2} 
406     @var{arg3}))
407 @end group
408 @end example
410 @noindent
411 This is not completely equivalent because it can evaluate @var{arg1} or
412 @var{arg2} twice.  By contrast, @code{(or @var{arg1} @var{arg2}
413 @var{arg3})} never evaluates any argument more than once.
414 @end defspec
416 @node Iteration
417 @section Iteration
418 @cindex iteration
419 @cindex recursion
421   Iteration means executing part of a program repetitively.  For
422 example, you might want to repeat some computation once for each element
423 of a list, or once for each integer from 0 to @var{n}.  You can do this
424 in Emacs Lisp with the special form @code{while}:
426 @defspec while condition forms@dots{}
427 @code{while} first evaluates @var{condition}.  If the result is
428 non-@code{nil}, it evaluates @var{forms} in textual order.  Then it
429 reevaluates @var{condition}, and if the result is non-@code{nil}, it
430 evaluates @var{forms} again.  This process repeats until @var{condition}
431 evaluates to @code{nil}.
433 There is no limit on the number of iterations that may occur.  The loop
434 will continue until either @var{condition} evaluates to @code{nil} or
435 until an error or @code{throw} jumps out of it (@pxref{Nonlocal Exits}).
437 The value of a @code{while} form is always @code{nil}.
439 @example
440 @group
441 (setq num 0)
442      @result{} 0
443 @end group
444 @group
445 (while (< num 4)
446   (princ (format "Iteration %d." num))
447   (setq num (1+ num)))
448      @print{} Iteration 0.
449      @print{} Iteration 1.
450      @print{} Iteration 2.
451      @print{} Iteration 3.
452      @result{} nil
453 @end group
454 @end example
456 To write a ``repeat...until'' loop, which will execute something on each
457 iteration and then do the end-test, put the body followed by the
458 end-test in a @code{progn} as the first argument of @code{while}, as
459 shown here:
461 @example
462 @group
463 (while (progn
464          (forward-line 1)
465          (not (looking-at "^$"))))
466 @end group
467 @end example
469 @noindent
470 This moves forward one line and continues moving by lines until it
471 reaches an empty line.  It is peculiar in that the @code{while} has no
472 body, just the end test (which also does the real work of moving point).
473 @end defspec
475 @node Nonlocal Exits
476 @section Nonlocal Exits
477 @cindex nonlocal exits
479   A @dfn{nonlocal exit} is a transfer of control from one point in a
480 program to another remote point.  Nonlocal exits can occur in Emacs Lisp
481 as a result of errors; you can also use them under explicit control.
482 Nonlocal exits unbind all variable bindings made by the constructs being
483 exited.
485 @menu
486 * Catch and Throw::     Nonlocal exits for the program's own purposes.
487 * Examples of Catch::   Showing how such nonlocal exits can be written.
488 * Errors::              How errors are signaled and handled.
489 * Cleanups::            Arranging to run a cleanup form if an error happens.
490 @end menu
492 @node Catch and Throw
493 @subsection Explicit Nonlocal Exits: @code{catch} and @code{throw}
495   Most control constructs affect only the flow of control within the
496 construct itself.  The function @code{throw} is the exception to this
497 rule of normal program execution: it performs a nonlocal exit on
498 request.  (There are other exceptions, but they are for error handling
499 only.)  @code{throw} is used inside a @code{catch}, and jumps back to
500 that @code{catch}.  For example:
502 @example
503 @group
504 (defun foo-outer ()
505   (catch 'foo
506     (foo-inner)))
508 (defun foo-inner ()
509   @dots{}
510   (if x
511       (throw 'foo t))
512   @dots{})
513 @end group
514 @end example
516 @noindent
517 The @code{throw} form, if executed, transfers control straight back to
518 the corresponding @code{catch}, which returns immediately.  The code
519 following the @code{throw} is not executed.  The second argument of
520 @code{throw} is used as the return value of the @code{catch}.
522   The function @code{throw} finds the matching @code{catch} based on the
523 first argument: it searches for a @code{catch} whose first argument is
524 @code{eq} to the one specified in the @code{throw}.  If there is more
525 than one applicable @code{catch}, the innermost one takes precedence.
526 Thus, in the above example, the @code{throw} specifies @code{foo}, and
527 the @code{catch} in @code{foo-outer} specifies the same symbol, so that
528 @code{catch} is the applicable one (assuming there is no other matching
529 @code{catch} in between).
531   Executing @code{throw} exits all Lisp constructs up to the matching
532 @code{catch}, including function calls.  When binding constructs such as
533 @code{let} or function calls are exited in this way, the bindings are
534 unbound, just as they are when these constructs exit normally
535 (@pxref{Local Variables}).  Likewise, @code{throw} restores the buffer
536 and position saved by @code{save-excursion} (@pxref{Excursions}), and
537 the narrowing status saved by @code{save-restriction} and the window
538 selection saved by @code{save-window-excursion} (@pxref{Window
539 Configurations}).  It also runs any cleanups established with the
540 @code{unwind-protect} special form when it exits that form
541 (@pxref{Cleanups}).
543   The @code{throw} need not appear lexically within the @code{catch}
544 that it jumps to.  It can equally well be called from another function
545 called within the @code{catch}.  As long as the @code{throw} takes place
546 chronologically after entry to the @code{catch}, and chronologically
547 before exit from it, it has access to that @code{catch}.  This is why
548 @code{throw} can be used in commands such as @code{exit-recursive-edit}
549 that throw back to the editor command loop (@pxref{Recursive Editing}).
551 @cindex CL note---only @code{throw} in Emacs
552 @quotation
553 @b{Common Lisp note:} Most other versions of Lisp, including Common Lisp,
554 have several ways of transferring control nonsequentially: @code{return},
555 @code{return-from}, and @code{go}, for example.  Emacs Lisp has only
556 @code{throw}.
557 @end quotation
559 @defspec catch tag body@dots{}
560 @cindex tag on run time stack
561 @code{catch} establishes a return point for the @code{throw} function.
562 The return point is distinguished from other such return points by
563 @var{tag}, which may be any Lisp object except @code{nil}.  The argument
564 @var{tag} is evaluated normally before the return point is established.
566 With the return point in effect, @code{catch} evaluates the forms of the
567 @var{body} in textual order.  If the forms execute normally (without
568 error or nonlocal exit) the value of the last body form is returned from
569 the @code{catch}.
571 If a @code{throw} is executed during the execution of @var{body},
572 specifying the same value @var{tag}, the @code{catch} form exits
573 immediately; the value it returns is whatever was specified as the
574 second argument of @code{throw}.
575 @end defspec
577 @defun throw tag value
578 The purpose of @code{throw} is to return from a return point previously
579 established with @code{catch}.  The argument @var{tag} is used to choose
580 among the various existing return points; it must be @code{eq} to the value
581 specified in the @code{catch}.  If multiple return points match @var{tag},
582 the innermost one is used.
584 The argument @var{value} is used as the value to return from that
585 @code{catch}.
587 @kindex no-catch
588 If no return point is in effect with tag @var{tag}, then a @code{no-catch}
589 error is signaled with data @code{(@var{tag} @var{value})}.
590 @end defun
592 @node Examples of Catch
593 @subsection Examples of @code{catch} and @code{throw}
595   One way to use @code{catch} and @code{throw} is to exit from a doubly
596 nested loop.  (In most languages, this would be done with a ``go to''.)
597 Here we compute @code{(foo @var{i} @var{j})} for @var{i} and @var{j}
598 varying from 0 to 9:
600 @example
601 @group
602 (defun search-foo ()
603   (catch 'loop
604     (let ((i 0))
605       (while (< i 10)
606         (let ((j 0))
607           (while (< j 10)
608             (if (foo i j)
609                 (throw 'loop (list i j)))
610             (setq j (1+ j))))
611         (setq i (1+ i))))))
612 @end group
613 @end example
615 @noindent
616 If @code{foo} ever returns non-@code{nil}, we stop immediately and return a
617 list of @var{i} and @var{j}.  If @code{foo} always returns @code{nil}, the
618 @code{catch} returns normally, and the value is @code{nil}, since that
619 is the result of the @code{while}.
621   Here are two tricky examples, slightly different, showing two
622 return points at once.  First, two return points with the same tag,
623 @code{hack}:
625 @example
626 @group
627 (defun catch2 (tag)
628   (catch tag
629     (throw 'hack 'yes)))
630 @result{} catch2
631 @end group
633 @group
634 (catch 'hack 
635   (print (catch2 'hack))
636   'no)
637 @print{} yes
638 @result{} no
639 @end group
640 @end example
642 @noindent
643 Since both return points have tags that match the @code{throw}, it goes to
644 the inner one, the one established in @code{catch2}.  Therefore,
645 @code{catch2} returns normally with value @code{yes}, and this value is
646 printed.  Finally the second body form in the outer @code{catch}, which is
647 @code{'no}, is evaluated and returned from the outer @code{catch}.
649   Now let's change the argument given to @code{catch2}:
651 @example
652 @group
653 (catch 'hack
654   (print (catch2 'quux))
655   'no)
656 @result{} yes
657 @end group
658 @end example
660 @noindent
661 We still have two return points, but this time only the outer one has
662 the tag @code{hack}; the inner one has the tag @code{quux} instead.
663 Therefore, @code{throw} makes the outer @code{catch} return the value
664 @code{yes}.  The function @code{print} is never called, and the
665 body-form @code{'no} is never evaluated.
667 @node Errors
668 @subsection Errors
669 @cindex errors
671   When Emacs Lisp attempts to evaluate a form that, for some reason,
672 cannot be evaluated, it @dfn{signals} an @dfn{error}.
674   When an error is signaled, Emacs's default reaction is to print an
675 error message and terminate execution of the current command.  This is
676 the right thing to do in most cases, such as if you type @kbd{C-f} at
677 the end of the buffer.
679   In complicated programs, simple termination may not be what you want.
680 For example, the program may have made temporary changes in data
681 structures, or created temporary buffers that should be deleted before
682 the program is finished.  In such cases, you would use
683 @code{unwind-protect} to establish @dfn{cleanup expressions} to be
684 evaluated in case of error.  (@xref{Cleanups}.)  Occasionally, you may
685 wish the program to continue execution despite an error in a subroutine.
686 In these cases, you would use @code{condition-case} to establish
687 @dfn{error handlers} to recover control in case of error.
689   Resist the temptation to use error handling to transfer control from
690 one part of the program to another; use @code{catch} and @code{throw}
691 instead.  @xref{Catch and Throw}.
693 @menu
694 * Signaling Errors::      How to report an error.
695 * Processing of Errors::  What Emacs does when you report an error.
696 * Handling Errors::       How you can trap errors and continue execution.
697 * Error Symbols::         How errors are classified for trapping them.
698 @end menu
700 @node Signaling Errors
701 @subsubsection How to Signal an Error
702 @cindex signaling errors
704   Most errors are signaled ``automatically'' within Lisp primitives
705 which you call for other purposes, such as if you try to take the
706 @sc{car} of an integer or move forward a character at the end of the
707 buffer.  You can also signal errors explicitly with the functions
708 @code{error} and @code{signal}.
710   Quitting, which happens when the user types @kbd{C-g}, is not 
711 considered an error, but it is handled almost like an error.
712 @xref{Quitting}.
714   The error message should state what is wrong (``File does not
715 exist''), not how things ought to be (``File must exist'').  The
716 convention in Emacs Lisp is that error messages should start with a
717 capital letter, but should not end with any sort of punctuation.
719 @defun error format-string &rest args
720 This function signals an error with an error message constructed by
721 applying @code{format} (@pxref{String Conversion}) to
722 @var{format-string} and @var{args}.
724 These examples show typical uses of @code{error}:
726 @example
727 @group
728 (error "That is an error -- try something else")
729      @error{} That is an error -- try something else
730 @end group
732 @group
733 (error "You have committed %d errors" 10)
734      @error{} You have committed 10 errors
735 @end group
736 @end example
738 @code{error} works by calling @code{signal} with two arguments: the
739 error symbol @code{error}, and a list containing the string returned by
740 @code{format}.
742 @strong{Warning:} If you want to use your own string as an error message
743 verbatim, don't just write @code{(error @var{string})}.  If @var{string}
744 contains @samp{%}, it will be interpreted as a format specifier, with
745 undesirable results.  Instead, use @code{(error "%s" @var{string})}.
746 @end defun
748 @defun signal error-symbol data
749 This function signals an error named by @var{error-symbol}.  The
750 argument @var{data} is a list of additional Lisp objects relevant to the
751 circumstances of the error.
753 The argument @var{error-symbol} must be an @dfn{error symbol}---a symbol
754 bearing a property @code{error-conditions} whose value is a list of
755 condition names.  This is how Emacs Lisp classifies different sorts of
756 errors.
758 The number and significance of the objects in @var{data} depends on
759 @var{error-symbol}.  For example, with a @code{wrong-type-arg} error,
760 there should be two objects in the list: a predicate that describes the type
761 that was expected, and the object that failed to fit that type.
762 @xref{Error Symbols}, for a description of error symbols.
764 Both @var{error-symbol} and @var{data} are available to any error
765 handlers that handle the error: @code{condition-case} binds a local
766 variable to a list of the form @code{(@var{error-symbol} .@:
767 @var{data})} (@pxref{Handling Errors}).  If the error is not handled,
768 these two values are used in printing the error message.
770 The function @code{signal} never returns (though in older Emacs versions
771 it could sometimes return).
773 @smallexample
774 @group
775 (signal 'wrong-number-of-arguments '(x y))
776      @error{} Wrong number of arguments: x, y
777 @end group
779 @group
780 (signal 'no-such-error '("My unknown error condition"))
781      @error{} peculiar error: "My unknown error condition"
782 @end group
783 @end smallexample
784 @end defun
786 @cindex CL note---no continuable errors
787 @quotation
788 @b{Common Lisp note:} Emacs Lisp has nothing like the Common Lisp
789 concept of continuable errors.
790 @end quotation
792 @node Processing of Errors
793 @subsubsection How Emacs Processes Errors
795 When an error is signaled, @code{signal} searches for an active
796 @dfn{handler} for the error.  A handler is a sequence of Lisp
797 expressions designated to be executed if an error happens in part of the
798 Lisp program.  If the error has an applicable handler, the handler is
799 executed, and control resumes following the handler.  The handler
800 executes in the environment of the @code{condition-case} that
801 established it; all functions called within that @code{condition-case}
802 have already been exited, and the handler cannot return to them.
804 If there is no applicable handler for the error, the current command is
805 terminated and control returns to the editor command loop, because the
806 command loop has an implicit handler for all kinds of errors.  The
807 command loop's handler uses the error symbol and associated data to
808 print an error message.
810 @cindex @code{debug-on-error} use
811 An error that has no explicit handler may call the Lisp debugger.  The
812 debugger is enabled if the variable @code{debug-on-error} (@pxref{Error
813 Debugging}) is non-@code{nil}.  Unlike error handlers, the debugger runs
814 in the environment of the error, so that you can examine values of
815 variables precisely as they were at the time of the error.
817 @node Handling Errors
818 @subsubsection Writing Code to Handle Errors
819 @cindex error handler
820 @cindex handling errors
822   The usual effect of signaling an error is to terminate the command
823 that is running and return immediately to the Emacs editor command loop.
824 You can arrange to trap errors occurring in a part of your program by
825 establishing an error handler, with the special form
826 @code{condition-case}.  A simple example looks like this:
828 @example
829 @group
830 (condition-case nil
831     (delete-file filename)
832   (error nil))
833 @end group
834 @end example
836 @noindent
837 This deletes the file named @var{filename}, catching any error and
838 returning @code{nil} if an error occurs.
840   The second argument of @code{condition-case} is called the
841 @dfn{protected form}.  (In the example above, the protected form is a
842 call to @code{delete-file}.)  The error handlers go into effect when
843 this form begins execution and are deactivated when this form returns.
844 They remain in effect for all the intervening time.  In particular, they
845 are in effect during the execution of functions called by this form, in
846 their subroutines, and so on.  This is a good thing, since, strictly
847 speaking, errors can be signaled only by Lisp primitives (including
848 @code{signal} and @code{error}) called by the protected form, not by the
849 protected form itself.
851   The arguments after the protected form are handlers.  Each handler
852 lists one or more @dfn{condition names} (which are symbols) to specify
853 which errors it will handle.  The error symbol specified when an error
854 is signaled also defines a list of condition names.  A handler applies
855 to an error if they have any condition names in common.  In the example
856 above, there is one handler, and it specifies one condition name,
857 @code{error}, which covers all errors.
859   The search for an applicable handler checks all the established handlers
860 starting with the most recently established one.  Thus, if two nested
861 @code{condition-case} forms offer to handle the same error, the inner of
862 the two gets to handle it.
864   If an error is handled by some @code{condition-case} form, this
865 ordinarily prevents the debugger from being run, even if
866 @code{debug-on-error} says this error should invoke the debugger.
867 @xref{Error Debugging}.  If you want to be able to debug errors that are
868 caught by a @code{condition-case}, set the variable
869 @code{debug-on-signal} to a non-@code{nil} value.
871   When an error is handled, control returns to the handler.  Before this
872 happens, Emacs unbinds all variable bindings made by binding constructs
873 that are being exited and executes the cleanups of all
874 @code{unwind-protect} forms that are exited.  Once control arrives at
875 the handler, the body of the handler is executed.
877   After execution of the handler body, execution returns from the
878 @code{condition-case} form.  Because the protected form is exited
879 completely before execution of the handler, the handler cannot resume
880 execution at the point of the error, nor can it examine variable
881 bindings that were made within the protected form.  All it can do is
882 clean up and proceed.
884   The @code{condition-case} construct is often used to trap errors that
885 are predictable, such as failure to open a file in a call to
886 @code{insert-file-contents}.  It is also used to trap errors that are
887 totally unpredictable, such as when the program evaluates an expression
888 read from the user.
890   Error signaling and handling have some resemblance to @code{throw} and
891 @code{catch} (@pxref{Catch and Throw}), but they are entirely separate
892 facilities.  An error cannot be caught by a @code{catch}, and a
893 @code{throw} cannot be handled by an error handler (though using
894 @code{throw} when there is no suitable @code{catch} signals an error
895 that can be handled).
897 @defspec condition-case var protected-form handlers@dots{}
898 This special form establishes the error handlers @var{handlers} around
899 the execution of @var{protected-form}.  If @var{protected-form} executes
900 without error, the value it returns becomes the value of the
901 @code{condition-case} form; in this case, the @code{condition-case} has
902 no effect.  The @code{condition-case} form makes a difference when an
903 error occurs during @var{protected-form}.
905 Each of the @var{handlers} is a list of the form @code{(@var{conditions}
906 @var{body}@dots{})}.  Here @var{conditions} is an error condition name
907 to be handled, or a list of condition names; @var{body} is one or more
908 Lisp expressions to be executed when this handler handles an error.
909 Here are examples of handlers:
911 @smallexample
912 @group
913 (error nil)
915 (arith-error (message "Division by zero"))
917 ((arith-error file-error)
918  (message
919   "Either division by zero or failure to open a file"))
920 @end group
921 @end smallexample
923 Each error that occurs has an @dfn{error symbol} that describes what
924 kind of error it is.  The @code{error-conditions} property of this
925 symbol is a list of condition names (@pxref{Error Symbols}).  Emacs
926 searches all the active @code{condition-case} forms for a handler that
927 specifies one or more of these condition names; the innermost matching
928 @code{condition-case} handles the error.  Within this
929 @code{condition-case}, the first applicable handler handles the error.
931 After executing the body of the handler, the @code{condition-case}
932 returns normally, using the value of the last form in the handler body
933 as the overall value.
935 @cindex error description
936 The argument @var{var} is a variable.  @code{condition-case} does not
937 bind this variable when executing the @var{protected-form}, only when it
938 handles an error.  At that time, it binds @var{var} locally to an
939 @dfn{error description}, which is a list giving the particulars of the
940 error.  The error description has the form @code{(@var{error-symbol}
941 . @var{data})}.  The handler can refer to this list to decide what to
942 do.  For example, if the error is for failure opening a file, the file
943 name is the second element of @var{data}---the third element of the
944 error description.
946 If @var{var} is @code{nil}, that means no variable is bound.  Then the
947 error symbol and associated data are not available to the handler.
948 @end defspec
950 @defun error-message-string error-description
951 This function returns the error message string for a given error
952 descriptor.  It is useful if you want to handle an error by printing the
953 usual error message for that error.
954 @end defun
956 @cindex @code{arith-error} example
957 Here is an example of using @code{condition-case} to handle the error
958 that results from dividing by zero.  The handler displays the error
959 message (but without a beep), then returns a very large number.
961 @smallexample
962 @group
963 (defun safe-divide (dividend divisor)
964   (condition-case err                
965       ;; @r{Protected form.}
966       (/ dividend divisor)              
967 @end group
968 @group
969     ;; @r{The handler.}
970     (arith-error                        ; @r{Condition.}
971      ;; @r{Display the usual message for this error.}
972      (message "%s" (error-message-string err))
973      1000000)))
974 @result{} safe-divide
975 @end group
977 @group
978 (safe-divide 5 0)
979      @print{} Arithmetic error: (arith-error)
980 @result{} 1000000
981 @end group
982 @end smallexample
984 @noindent
985 The handler specifies condition name @code{arith-error} so that it will handle only division-by-zero errors.  Other kinds of errors will not be handled, at least not by this @code{condition-case}.  Thus,
987 @smallexample
988 @group
989 (safe-divide nil 3)
990      @error{} Wrong type argument: number-or-marker-p, nil
991 @end group
992 @end smallexample
994   Here is a @code{condition-case} that catches all kinds of errors,
995 including those signaled with @code{error}:
997 @smallexample
998 @group
999 (setq baz 34)
1000      @result{} 34
1001 @end group
1003 @group
1004 (condition-case err
1005     (if (eq baz 35)
1006         t
1007       ;; @r{This is a call to the function @code{error}.}
1008       (error "Rats!  The variable %s was %s, not 35" 'baz baz))
1009   ;; @r{This is the handler; it is not a form.}
1010   (error (princ (format "The error was: %s" err)) 
1011          2))
1012 @print{} The error was: (error "Rats!  The variable baz was 34, not 35")
1013 @result{} 2
1014 @end group
1015 @end smallexample
1017 @node Error Symbols
1018 @subsubsection Error Symbols and Condition Names
1019 @cindex error symbol
1020 @cindex error name
1021 @cindex condition name
1022 @cindex user-defined error
1023 @kindex error-conditions
1025   When you signal an error, you specify an @dfn{error symbol} to specify
1026 the kind of error you have in mind.  Each error has one and only one
1027 error symbol to categorize it.  This is the finest classification of
1028 errors defined by the Emacs Lisp language.
1030   These narrow classifications are grouped into a hierarchy of wider
1031 classes called @dfn{error conditions}, identified by @dfn{condition
1032 names}.  The narrowest such classes belong to the error symbols
1033 themselves: each error symbol is also a condition name.  There are also
1034 condition names for more extensive classes, up to the condition name
1035 @code{error} which takes in all kinds of errors.  Thus, each error has
1036 one or more condition names: @code{error}, the error symbol if that
1037 is distinct from @code{error}, and perhaps some intermediate
1038 classifications.
1040   In order for a symbol to be an error symbol, it must have an
1041 @code{error-conditions} property which gives a list of condition names.
1042 This list defines the conditions that this kind of error belongs to.
1043 (The error symbol itself, and the symbol @code{error}, should always be
1044 members of this list.)  Thus, the hierarchy of condition names is
1045 defined by the @code{error-conditions} properties of the error symbols.
1047   In addition to the @code{error-conditions} list, the error symbol
1048 should have an @code{error-message} property whose value is a string to
1049 be printed when that error is signaled but not handled.  If the
1050 @code{error-message} property exists, but is not a string, the error
1051 message @samp{peculiar error} is used.
1052 @cindex peculiar error
1054   Here is how we define a new error symbol, @code{new-error}:
1056 @example
1057 @group
1058 (put 'new-error
1059      'error-conditions
1060      '(error my-own-errors new-error))       
1061 @result{} (error my-own-errors new-error)
1062 @end group
1063 @group
1064 (put 'new-error 'error-message "A new error")
1065 @result{} "A new error"
1066 @end group
1067 @end example
1069 @noindent
1070 This error has three condition names: @code{new-error}, the narrowest
1071 classification; @code{my-own-errors}, which we imagine is a wider
1072 classification; and @code{error}, which is the widest of all.
1074   The error string should start with a capital letter but it should
1075 not end with a period.  This is for consistency with the rest of Emacs.
1077   Naturally, Emacs will never signal @code{new-error} on its own; only
1078 an explicit call to @code{signal} (@pxref{Signaling Errors}) in your
1079 code can do this:
1081 @example
1082 @group
1083 (signal 'new-error '(x y))
1084      @error{} A new error: x, y
1085 @end group
1086 @end example
1088   This error can be handled through any of the three condition names.
1089 This example handles @code{new-error} and any other errors in the class
1090 @code{my-own-errors}:
1092 @example
1093 @group
1094 (condition-case foo
1095     (bar nil t)
1096   (my-own-errors nil))
1097 @end group
1098 @end example
1100   The significant way that errors are classified is by their condition
1101 names---the names used to match errors with handlers.  An error symbol
1102 serves only as a convenient way to specify the intended error message
1103 and list of condition names.  It would be cumbersome to give
1104 @code{signal} a list of condition names rather than one error symbol.
1106   By contrast, using only error symbols without condition names would
1107 seriously decrease the power of @code{condition-case}.  Condition names
1108 make it possible to categorize errors at various levels of generality
1109 when you write an error handler.  Using error symbols alone would
1110 eliminate all but the narrowest level of classification.
1112   @xref{Standard Errors}, for a list of all the standard error symbols
1113 and their conditions.
1115 @node Cleanups
1116 @subsection Cleaning Up from Nonlocal Exits
1118   The @code{unwind-protect} construct is essential whenever you
1119 temporarily put a data structure in an inconsistent state; it permits
1120 you to make the data consistent again in the event of an error or throw.
1122 @defspec unwind-protect body cleanup-forms@dots{}
1123 @cindex cleanup forms
1124 @cindex protected forms
1125 @cindex error cleanup
1126 @cindex unwinding
1127 @code{unwind-protect} executes the @var{body} with a guarantee that the
1128 @var{cleanup-forms} will be evaluated if control leaves @var{body}, no
1129 matter how that happens.  The @var{body} may complete normally, or
1130 execute a @code{throw} out of the @code{unwind-protect}, or cause an
1131 error; in all cases, the @var{cleanup-forms} will be evaluated.
1133 If the @var{body} forms finish normally, @code{unwind-protect} returns
1134 the value of the last @var{body} form, after it evaluates the
1135 @var{cleanup-forms}.  If the @var{body} forms do not finish,
1136 @code{unwind-protect} does not return any value in the normal sense.
1138 Only the @var{body} is protected by the @code{unwind-protect}.  If any
1139 of the @var{cleanup-forms} themselves exits nonlocally (via a
1140 @code{throw} or an error), @code{unwind-protect} is @emph{not}
1141 guaranteed to evaluate the rest of them.  If the failure of one of the
1142 @var{cleanup-forms} has the potential to cause trouble, then protect it
1143 with another @code{unwind-protect} around that form.
1145 The number of currently active @code{unwind-protect} forms counts,
1146 together with the number of local variable bindings, against the limit
1147 @code{max-specpdl-size} (@pxref{Local Variables}).
1148 @end defspec
1150   For example, here we make an invisible buffer for temporary use, and
1151 make sure to kill it before finishing:
1153 @smallexample
1154 @group
1155 (save-excursion
1156   (let ((buffer (get-buffer-create " *temp*")))
1157     (set-buffer buffer)
1158     (unwind-protect
1159         @var{body}
1160       (kill-buffer buffer))))
1161 @end group
1162 @end smallexample
1164 @noindent
1165 You might think that we could just as well write @code{(kill-buffer
1166 (current-buffer))} and dispense with the variable @code{buffer}.
1167 However, the way shown above is safer, if @var{body} happens to get an
1168 error after switching to a different buffer!  (Alternatively, you could
1169 write another @code{save-excursion} around the body, to ensure that the
1170 temporary buffer becomes current again in time to kill it.)
1172   Emacs includes a standard macro called @code{with-temp-buffer} which
1173 expands into more or less the code shown above (@pxref{Current Buffer}).
1174 Several of the macros defined in this manual use @code{unwind-protect}
1175 in this way.
1177 @findex ftp-login
1178   Here is an actual example derived from an FTP package.  It creates a
1179 process (@pxref{Processes}) to try to establish a connection to a remote
1180 machine.  As the function @code{ftp-login} is highly susceptible to
1181 numerous problems that the writer of the function cannot anticipate, it
1182 is protected with a form that guarantees deletion of the process in the
1183 event of failure.  Otherwise, Emacs might fill up with useless
1184 subprocesses.
1186 @smallexample
1187 @group
1188 (let ((win nil))
1189   (unwind-protect
1190       (progn
1191         (setq process (ftp-setup-buffer host file))
1192         (if (setq win (ftp-login process host user password))
1193             (message "Logged in")
1194           (error "Ftp login failed")))
1195     (or win (and process (delete-process process)))))
1196 @end group
1197 @end smallexample
1199   This example has a small bug: if the user types @kbd{C-g} to
1200 quit, and the quit happens immediately after the function
1201 @code{ftp-setup-buffer} returns but before the variable @code{process} is
1202 set, the process will not be killed.  There is no easy way to fix this bug,
1203 but at least it is very unlikely.