(ada-popup-key): Fix :type.
[emacs.git] / lispref / functions.texi
blobfa45e9ef11d4f76c872a168ed882dcd6dd3ae33d
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1998, 1999
4 @c   Free Software Foundation, Inc. 
5 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
6 @setfilename ../info/functions
7 @node Functions, Macros, Variables, Top
8 @chapter Functions
10   A Lisp program is composed mainly of Lisp functions.  This chapter
11 explains what functions are, how they accept arguments, and how to
12 define them.
14 @menu
15 * What Is a Function::    Lisp functions vs. primitives; terminology.
16 * Lambda Expressions::    How functions are expressed as Lisp objects.
17 * Function Names::        A symbol can serve as the name of a function.
18 * Defining Functions::    Lisp expressions for defining functions.
19 * Calling Functions::     How to use an existing function.
20 * Mapping Functions::     Applying a function to each element of a list, etc.
21 * Anonymous Functions::   Lambda expressions are functions with no names.    
22 * Function Cells::        Accessing or setting the function definition
23                             of a symbol.
24 * Inline Functions::      Defining functions that the compiler will open code.
25 * Related Topics::        Cross-references to specific Lisp primitives
26                             that have a special bearing on how functions work.
27 @end menu
29 @node What Is a Function
30 @section What Is a Function?
32   In a general sense, a function is a rule for carrying on a computation
33 given several values called @dfn{arguments}.  The result of the
34 computation is called the value of the function.  The computation can
35 also have side effects: lasting changes in the values of variables or
36 the contents of data structures.
38   Here are important terms for functions in Emacs Lisp and for other
39 function-like objects.
41 @table @dfn
42 @item function
43 @cindex function
44 In Emacs Lisp, a @dfn{function} is anything that can be applied to
45 arguments in a Lisp program.  In some cases, we use it more
46 specifically to mean a function written in Lisp.  Special forms and
47 macros are not functions.
49 @item primitive
50 @cindex primitive
51 @cindex subr
52 @cindex built-in function
53 A @dfn{primitive} is a function callable from Lisp that is written in C,
54 such as @code{car} or @code{append}.  These functions are also called
55 @dfn{built-in} functions or @dfn{subrs}.  (Special forms are also
56 considered primitives.)
58 Usually the reason we implement a function as a primitive is either
59 because it is fundamental, because it provides a low-level interface to
60 operating system services, or because it needs to run fast.  Primitives
61 can be modified or added only by changing the C sources and recompiling
62 the editor.  See @ref{Writing Emacs Primitives}.
64 @item lambda expression
65 A @dfn{lambda expression} is a function written in Lisp.
66 These are described in the following section.
67 @ifnottex
68 @xref{Lambda Expressions}.
69 @end ifnottex
71 @item special form
72 A @dfn{special form} is a primitive that is like a function but does not
73 evaluate all of its arguments in the usual way.  It may evaluate only
74 some of the arguments, or may evaluate them in an unusual order, or
75 several times.  Many special forms are described in @ref{Control
76 Structures}.
78 @item macro
79 @cindex macro
80 A @dfn{macro} is a construct defined in Lisp by the programmer.  It
81 differs from a function in that it translates a Lisp expression that you
82 write into an equivalent expression to be evaluated instead of the
83 original expression.  Macros enable Lisp programmers to do the sorts of
84 things that special forms can do.  @xref{Macros}, for how to define and
85 use macros.
87 @item command
88 @cindex command
89 A @dfn{command} is an object that @code{command-execute} can invoke; it
90 is a possible definition for a key sequence.  Some functions are
91 commands; a function written in Lisp is a command if it contains an
92 interactive declaration (@pxref{Defining Commands}).  Such a function
93 can be called from Lisp expressions like other functions; in this case,
94 the fact that the function is a command makes no difference.
96 Keyboard macros (strings and vectors) are commands also, even though
97 they are not functions.  A symbol is a command if its function
98 definition is a command; such symbols can be invoked with @kbd{M-x}.
99 The symbol is a function as well if the definition is a function.
100 @xref{Command Overview}.
102 @item keystroke command
103 @cindex keystroke command
104 A @dfn{keystroke command} is a command that is bound to a key sequence
105 (typically one to three keystrokes).  The distinction is made here
106 merely to avoid confusion with the meaning of ``command'' in non-Emacs
107 editors; for Lisp programs, the distinction is normally unimportant.
109 @item byte-code function
110 A @dfn{byte-code function} is a function that has been compiled by the
111 byte compiler.  @xref{Byte-Code Type}.
112 @end table
114 @defun functionp object
115 This function returns @code{t} if @var{object} is any kind of function,
116 or a special form or macro.
117 @end defun
119 @defun subrp object
120 This function returns @code{t} if @var{object} is a built-in function
121 (i.e., a Lisp primitive).
123 @example
124 @group
125 (subrp 'message)            ; @r{@code{message} is a symbol,}
126      @result{} nil                 ;   @r{not a subr object.}
127 @end group
128 @group
129 (subrp (symbol-function 'message))
130      @result{} t
131 @end group
132 @end example
133 @end defun
135 @defun byte-code-function-p object
136 This function returns @code{t} if @var{object} is a byte-code
137 function.  For example:
139 @example
140 @group
141 (byte-code-function-p (symbol-function 'next-line))
142      @result{} t
143 @end group
144 @end example
145 @end defun
147 @defun subr-arity subr
148 @tindex subr-arity
149 This function provides information about the argument list of a
150 primitive, @var{subr}.  The returned value is a pair
151 @code{(@var{min} . @var{max})}.  @var{min} is the minimum number of
152 args.  @var{max} is the maximum number or the symbol @code{many}, for a
153 function with @code{&rest} arguments, or the symbol @code{unevalled} if
154 @var{subr} is a special form.
155 @end defun
157 @node Lambda Expressions
158 @section Lambda Expressions
159 @cindex lambda expression
161   A function written in Lisp is a list that looks like this:
163 @example
164 (lambda (@var{arg-variables}@dots{})
165   @r{[}@var{documentation-string}@r{]}
166   @r{[}@var{interactive-declaration}@r{]}
167   @var{body-forms}@dots{})
168 @end example
170 @noindent
171 Such a list is called a @dfn{lambda expression}.  In Emacs Lisp, it
172 actually is valid as an expression---it evaluates to itself.  In some
173 other Lisp dialects, a lambda expression is not a valid expression at
174 all.  In either case, its main use is not to be evaluated as an
175 expression, but to be called as a function.
177 @menu
178 * Lambda Components::       The parts of a lambda expression.
179 * Simple Lambda::           A simple example.
180 * Argument List::           Details and special features of argument lists.
181 * Function Documentation::  How to put documentation in a function.
182 @end menu
184 @node Lambda Components
185 @subsection Components of a Lambda Expression
187 @ifnottex
189   A function written in Lisp (a ``lambda expression'') is a list that
190 looks like this:
192 @example
193 (lambda (@var{arg-variables}@dots{})
194   [@var{documentation-string}]
195   [@var{interactive-declaration}]
196   @var{body-forms}@dots{})
197 @end example
198 @end ifnottex
200 @cindex lambda list
201   The first element of a lambda expression is always the symbol
202 @code{lambda}.  This indicates that the list represents a function.  The
203 reason functions are defined to start with @code{lambda} is so that
204 other lists, intended for other uses, will not accidentally be valid as
205 functions.
207   The second element is a list of symbols---the argument variable names.
208 This is called the @dfn{lambda list}.  When a Lisp function is called,
209 the argument values are matched up against the variables in the lambda
210 list, which are given local bindings with the values provided.
211 @xref{Local Variables}.
213   The documentation string is a Lisp string object placed within the
214 function definition to describe the function for the Emacs help
215 facilities.  @xref{Function Documentation}.
217   The interactive declaration is a list of the form @code{(interactive
218 @var{code-string})}.  This declares how to provide arguments if the
219 function is used interactively.  Functions with this declaration are called
220 @dfn{commands}; they can be called using @kbd{M-x} or bound to a key.
221 Functions not intended to be called in this way should not have interactive
222 declarations.  @xref{Defining Commands}, for how to write an interactive
223 declaration.
225 @cindex body of function
226   The rest of the elements are the @dfn{body} of the function: the Lisp
227 code to do the work of the function (or, as a Lisp programmer would say,
228 ``a list of Lisp forms to evaluate'').  The value returned by the
229 function is the value returned by the last element of the body.
231 @node Simple Lambda
232 @subsection A Simple Lambda-Expression Example
234   Consider for example the following function:
236 @example
237 (lambda (a b c) (+ a b c))
238 @end example
240 @noindent
241 We can call this function by writing it as the @sc{car} of an
242 expression, like this:
244 @example
245 @group
246 ((lambda (a b c) (+ a b c))
247  1 2 3)
248 @end group
249 @end example
251 @noindent
252 This call evaluates the body of the lambda expression  with the variable
253 @code{a} bound to 1, @code{b} bound to 2, and @code{c} bound to 3.
254 Evaluation of the body adds these three numbers, producing the result 6;
255 therefore, this call to the function returns the value 6.
257   Note that the arguments can be the results of other function calls, as in
258 this example:
260 @example
261 @group
262 ((lambda (a b c) (+ a b c))
263  1 (* 2 3) (- 5 4))
264 @end group
265 @end example
267 @noindent
268 This evaluates the arguments @code{1}, @code{(* 2 3)}, and @code{(- 5
269 4)} from left to right.  Then it applies the lambda expression to the
270 argument values 1, 6 and 1 to produce the value 8.
272   It is not often useful to write a lambda expression as the @sc{car} of
273 a form in this way.  You can get the same result, of making local
274 variables and giving them values, using the special form @code{let}
275 (@pxref{Local Variables}).  And @code{let} is clearer and easier to use.
276 In practice, lambda expressions are either stored as the function
277 definitions of symbols, to produce named functions, or passed as
278 arguments to other functions (@pxref{Anonymous Functions}).
280   However, calls to explicit lambda expressions were very useful in the
281 old days of Lisp, before the special form @code{let} was invented.  At
282 that time, they were the only way to bind and initialize local
283 variables.
285 @node Argument List
286 @subsection Other Features of Argument Lists
287 @kindex wrong-number-of-arguments
288 @cindex argument binding
289 @cindex binding arguments
291   Our simple sample function, @code{(lambda (a b c) (+ a b c))},
292 specifies three argument variables, so it must be called with three
293 arguments: if you try to call it with only two arguments or four
294 arguments, you get a @code{wrong-number-of-arguments} error.
296   It is often convenient to write a function that allows certain
297 arguments to be omitted.  For example, the function @code{substring}
298 accepts three arguments---a string, the start index and the end
299 index---but the third argument defaults to the @var{length} of the
300 string if you omit it.  It is also convenient for certain functions to
301 accept an indefinite number of arguments, as the functions @code{list}
302 and @code{+} do.
304 @cindex optional arguments
305 @cindex rest arguments
306 @kindex &optional
307 @kindex &rest
308   To specify optional arguments that may be omitted when a function
309 is called, simply include the keyword @code{&optional} before the optional
310 arguments.  To specify a list of zero or more extra arguments, include the
311 keyword @code{&rest} before one final argument.
313   Thus, the complete syntax for an argument list is as follows:
315 @example
316 @group
317 (@var{required-vars}@dots{}
318  @r{[}&optional @var{optional-vars}@dots{}@r{]}
319  @r{[}&rest @var{rest-var}@r{]})
320 @end group
321 @end example
323 @noindent
324 The square brackets indicate that the @code{&optional} and @code{&rest}
325 clauses, and the variables that follow them, are optional.
327   A call to the function requires one actual argument for each of the
328 @var{required-vars}.  There may be actual arguments for zero or more of
329 the @var{optional-vars}, and there cannot be any actual arguments beyond
330 that unless the lambda list uses @code{&rest}.  In that case, there may
331 be any number of extra actual arguments.
333   If actual arguments for the optional and rest variables are omitted,
334 then they always default to @code{nil}.  There is no way for the
335 function to distinguish between an explicit argument of @code{nil} and
336 an omitted argument.  However, the body of the function is free to
337 consider @code{nil} an abbreviation for some other meaningful value.
338 This is what @code{substring} does; @code{nil} as the third argument to
339 @code{substring} means to use the length of the string supplied.
341 @cindex CL note---default optional arg
342 @quotation
343 @b{Common Lisp note:} Common Lisp allows the function to specify what
344 default value to use when an optional argument is omitted; Emacs Lisp
345 always uses @code{nil}.  Emacs Lisp does not support ``supplied-p''
346 variables that tell you whether an argument was explicitly passed.
347 @end quotation
349   For example, an argument list that looks like this:
351 @example
352 (a b &optional c d &rest e)
353 @end example
355 @noindent
356 binds @code{a} and @code{b} to the first two actual arguments, which are
357 required.  If one or two more arguments are provided, @code{c} and
358 @code{d} are bound to them respectively; any arguments after the first
359 four are collected into a list and @code{e} is bound to that list.  If
360 there are only two arguments, @code{c} is @code{nil}; if two or three
361 arguments, @code{d} is @code{nil}; if four arguments or fewer, @code{e}
362 is @code{nil}.
364   There is no way to have required arguments following optional
365 ones---it would not make sense.  To see why this must be so, suppose
366 that @code{c} in the example were optional and @code{d} were required.
367 Suppose three actual arguments are given; which variable would the third
368 argument be for?  Similarly, it makes no sense to have any more
369 arguments (either required or optional) after a @code{&rest} argument.
371   Here are some examples of argument lists and proper calls:
373 @smallexample
374 ((lambda (n) (1+ n))                ; @r{One required:}
375  1)                                 ; @r{requires exactly one argument.}
376      @result{} 2
377 ((lambda (n &optional n1)           ; @r{One required and one optional:}
378          (if n1 (+ n n1) (1+ n)))   ; @r{1 or 2 arguments.}
379  1 2)
380      @result{} 3
381 ((lambda (n &rest ns)               ; @r{One required and one rest:}
382          (+ n (apply '+ ns)))       ; @r{1 or more arguments.}
383  1 2 3 4 5)
384      @result{} 15
385 @end smallexample
387 @node Function Documentation
388 @subsection Documentation Strings of Functions
389 @cindex documentation of function
391   A lambda expression may optionally have a @dfn{documentation string} just
392 after the lambda list.  This string does not affect execution of the
393 function; it is a kind of comment, but a systematized comment which
394 actually appears inside the Lisp world and can be used by the Emacs help
395 facilities.  @xref{Documentation}, for how the @var{documentation-string} is
396 accessed.
398   It is a good idea to provide documentation strings for all the
399 functions in your program, even those that are called only from within
400 your program.  Documentation strings are like comments, except that they
401 are easier to access.
403   The first line of the documentation string should stand on its own,
404 because @code{apropos} displays just this first line.  It should consist
405 of one or two complete sentences that summarize the function's purpose.
407   The start of the documentation string is usually indented in the source file,
408 but since these spaces come before the starting double-quote, they are not part of
409 the string.  Some people make a practice of indenting any additional
410 lines of the string so that the text lines up in the program source.
411 @emph{This is a mistake.}  The indentation of the following lines is
412 inside the string; what looks nice in the source code will look ugly
413 when displayed by the help commands.
415   You may wonder how the documentation string could be optional, since
416 there are required components of the function that follow it (the body).
417 Since evaluation of a string returns that string, without any side effects,
418 it has no effect if it is not the last form in the body.  Thus, in
419 practice, there is no confusion between the first form of the body and the
420 documentation string; if the only body form is a string then it serves both
421 as the return value and as the documentation.
423 @node Function Names
424 @section Naming a Function
425 @cindex function definition
426 @cindex named function
427 @cindex function name
429   In most computer languages, every function has a name; the idea of a
430 function without a name is nonsensical.  In Lisp, a function in the
431 strictest sense has no name.  It is simply a list whose first element is
432 @code{lambda}, a byte-code function object, or a primitive subr-object.
434   However, a symbol can serve as the name of a function.  This happens
435 when you put the function in the symbol's @dfn{function cell}
436 (@pxref{Symbol Components}).  Then the symbol itself becomes a valid,
437 callable function, equivalent to the list or subr-object that its
438 function cell refers to.  The contents of the function cell are also
439 called the symbol's @dfn{function definition}.  The procedure of using a
440 symbol's function definition in place of the symbol is called
441 @dfn{symbol function indirection}; see @ref{Function Indirection}.
443   In practice, nearly all functions are given names in this way and
444 referred to through their names.  For example, the symbol @code{car} works
445 as a function and does what it does because the primitive subr-object
446 @code{#<subr car>} is stored in its function cell.
448   We give functions names because it is convenient to refer to them by
449 their names in Lisp expressions.  For primitive subr-objects such as
450 @code{#<subr car>}, names are the only way you can refer to them: there
451 is no read syntax for such objects.  For functions written in Lisp, the
452 name is more convenient to use in a call than an explicit lambda
453 expression.  Also, a function with a name can refer to itself---it can
454 be recursive.  Writing the function's name in its own definition is much
455 more convenient than making the function definition point to itself
456 (something that is not impossible but that has various disadvantages in
457 practice).
459   We often identify functions with the symbols used to name them.  For
460 example, we often speak of ``the function @code{car}'', not
461 distinguishing between the symbol @code{car} and the primitive
462 subr-object that is its function definition.  For most purposes, there
463 is no need to distinguish.
465   Even so, keep in mind that a function need not have a unique name.  While
466 a given function object @emph{usually} appears in the function cell of only
467 one symbol, this is just a matter of convenience.  It is easy to store
468 it in several symbols using @code{fset}; then each of the symbols is
469 equally well a name for the same function.
471   A symbol used as a function name may also be used as a variable; these
472 two uses of a symbol are independent and do not conflict.  (Some Lisp
473 dialects, such as Scheme, do not distinguish between a symbol's value
474 and its function definition; a symbol's value as a variable is also its
475 function definition.)  If you have not given a symbol a function
476 definition, you cannot use it as a function; whether the symbol has a
477 value as a variable makes no difference to this.
479 @node Defining Functions
480 @section Defining Functions
481 @cindex defining a function
483   We usually give a name to a function when it is first created.  This
484 is called @dfn{defining a function}, and it is done with the
485 @code{defun} special form.
487 @defspec defun name argument-list body-forms
488 @code{defun} is the usual way to define new Lisp functions.  It
489 defines the symbol @var{name} as a function that looks like this:
491 @example
492 (lambda @var{argument-list} . @var{body-forms})
493 @end example
495 @code{defun} stores this lambda expression in the function cell of
496 @var{name}.  It returns the value @var{name}, but usually we ignore this
497 value.
499 As described previously (@pxref{Lambda Expressions}),
500 @var{argument-list} is a list of argument names and may include the
501 keywords @code{&optional} and @code{&rest}.  Also, the first two of the
502 @var{body-forms} may be a documentation string and an interactive
503 declaration.
505 There is no conflict if the same symbol @var{name} is also used as a
506 variable, since the symbol's value cell is independent of the function
507 cell.  @xref{Symbol Components}.
509 Here are some examples:
511 @example
512 @group
513 (defun foo () 5)
514      @result{} foo
515 @end group
516 @group
517 (foo)
518      @result{} 5
519 @end group
521 @group
522 (defun bar (a &optional b &rest c)
523     (list a b c))
524      @result{} bar
525 @end group
526 @group
527 (bar 1 2 3 4 5)
528      @result{} (1 2 (3 4 5))
529 @end group
530 @group
531 (bar 1)
532      @result{} (1 nil nil)
533 @end group
534 @group
535 (bar)
536 @error{} Wrong number of arguments.
537 @end group
539 @group
540 (defun capitalize-backwards ()
541   "Upcase the last letter of a word."
542   (interactive)
543   (backward-word 1)
544   (forward-word 1)
545   (backward-char 1)
546   (capitalize-word 1))
547      @result{} capitalize-backwards
548 @end group
549 @end example
551 Be careful not to redefine existing functions unintentionally.
552 @code{defun} redefines even primitive functions such as @code{car}
553 without any hesitation or notification.  Redefining a function already
554 defined is often done deliberately, and there is no way to distinguish
555 deliberate redefinition from unintentional redefinition.
556 @end defspec
558 @defun defalias name definition
559 This special form defines the symbol @var{name} as a function, with
560 definition @var{definition} (which can be any valid Lisp function).
562 The proper place to use @code{defalias} is where a specific function
563 name is being defined---especially where that name appears explicitly in
564 the source file being loaded.  This is because @code{defalias} records
565 which file defined the function, just like @code{defun}
566 (@pxref{Unloading}).
568 By contrast, in programs that manipulate function definitions for other
569 purposes, it is better to use @code{fset}, which does not keep such
570 records.
571 @end defun
573   See also @code{defsubst}, which defines a function like @code{defun}
574 and tells the Lisp compiler to open-code it.  @xref{Inline Functions}.
576 @node Calling Functions
577 @section Calling Functions
578 @cindex function invocation
579 @cindex calling a function
581   Defining functions is only half the battle.  Functions don't do
582 anything until you @dfn{call} them, i.e., tell them to run.  Calling a
583 function is also known as @dfn{invocation}.
585   The most common way of invoking a function is by evaluating a list.
586 For example, evaluating the list @code{(concat "a" "b")} calls the
587 function @code{concat} with arguments @code{"a"} and @code{"b"}.
588 @xref{Evaluation}, for a description of evaluation.
590   When you write a list as an expression in your program, the function
591 name it calls is written in your program.  This means that you choose
592 which function to call, and how many arguments to give it, when you
593 write the program.  Usually that's just what you want.  Occasionally you
594 need to compute at run time which function to call.  To do that, use the
595 function @code{funcall}.  When you also need to determine at run time
596 how many arguments to pass, use @code{apply}.
598 @defun funcall function &rest arguments
599 @code{funcall} calls @var{function} with @var{arguments}, and returns
600 whatever @var{function} returns.
602 Since @code{funcall} is a function, all of its arguments, including
603 @var{function}, are evaluated before @code{funcall} is called.  This
604 means that you can use any expression to obtain the function to be
605 called.  It also means that @code{funcall} does not see the expressions
606 you write for the @var{arguments}, only their values.  These values are
607 @emph{not} evaluated a second time in the act of calling @var{function};
608 @code{funcall} enters the normal procedure for calling a function at the
609 place where the arguments have already been evaluated.
611 The argument @var{function} must be either a Lisp function or a
612 primitive function.  Special forms and macros are not allowed, because
613 they make sense only when given the ``unevaluated'' argument
614 expressions.  @code{funcall} cannot provide these because, as we saw
615 above, it never knows them in the first place.
617 @example
618 @group
619 (setq f 'list)
620      @result{} list
621 @end group
622 @group
623 (funcall f 'x 'y 'z)
624      @result{} (x y z)
625 @end group
626 @group
627 (funcall f 'x 'y '(z))
628      @result{} (x y (z))
629 @end group
630 @group
631 (funcall 'and t nil)
632 @error{} Invalid function: #<subr and>
633 @end group
634 @end example
636 Compare these examples with the examples of @code{apply}.
637 @end defun
639 @defun apply function &rest arguments
640 @code{apply} calls @var{function} with @var{arguments}, just like
641 @code{funcall} but with one difference: the last of @var{arguments} is a
642 list of objects, which are passed to @var{function} as separate
643 arguments, rather than a single list.  We say that @code{apply}
644 @dfn{spreads} this list so that each individual element becomes an
645 argument.
647 @code{apply} returns the result of calling @var{function}.  As with
648 @code{funcall}, @var{function} must either be a Lisp function or a
649 primitive function; special forms and macros do not make sense in
650 @code{apply}.
652 @example
653 @group
654 (setq f 'list)
655      @result{} list
656 @end group
657 @group
658 (apply f 'x 'y 'z)
659 @error{} Wrong type argument: listp, z
660 @end group
661 @group
662 (apply '+ 1 2 '(3 4))
663      @result{} 10
664 @end group
665 @group
666 (apply '+ '(1 2 3 4))
667      @result{} 10
668 @end group
670 @group
671 (apply 'append '((a b c) nil (x y z) nil))
672      @result{} (a b c x y z)
673 @end group
674 @end example
676 For an interesting example of using @code{apply}, see the description of
677 @code{mapcar}, in @ref{Mapping Functions}.
678 @end defun
680 @cindex functionals
681   It is common for Lisp functions to accept functions as arguments or
682 find them in data structures (especially in hook variables and property
683 lists) and call them using @code{funcall} or @code{apply}.  Functions
684 that accept function arguments are often called @dfn{functionals}.
686   Sometimes, when you call a functional, it is useful to supply a no-op
687 function as the argument.  Here are two different kinds of no-op
688 function:
690 @defun identity arg
691 This function returns @var{arg} and has no side effects.
692 @end defun
694 @defun ignore &rest args
695 This function ignores any arguments and returns @code{nil}.
696 @end defun
698 @node Mapping Functions
699 @section Mapping Functions
700 @cindex mapping functions
702   A @dfn{mapping function} applies a given function to each element of a
703 list or other collection.  Emacs Lisp has several such functions;
704 @code{mapcar} and @code{mapconcat}, which scan a list, are described
705 here.  @xref{Creating Symbols}, for the function @code{mapatoms} which
706 maps over the symbols in an obarray.  @xref{Hash Access}, for the
707 function @code{maphash} which maps over key/value associations in a
708 hash table.
710   These mapping functions do not allow char-tables because a char-table
711 is a sparse array whose nominal range of indices is very large.  To map
712 over a char-table in a way that deals properly with its sparse nature,
713 use the function @code{map-char-table} (@pxref{Char-Tables}).
715 @defun mapcar function sequence
716 @code{mapcar} applies @var{function} to each element of @var{sequence}
717 in turn, and returns a list of the results.
719 The argument @var{sequence} can be any kind of sequence except a
720 char-table; that is, a list, a vector, a bool-vector, or a string.  The
721 result is always a list.  The length of the result is the same as the
722 length of @var{sequence}.
724 @smallexample
725 @group
726 @exdent @r{For example:}
728 (mapcar 'car '((a b) (c d) (e f)))
729      @result{} (a c e)
730 (mapcar '1+ [1 2 3])
731      @result{} (2 3 4)
732 (mapcar 'char-to-string "abc")
733      @result{} ("a" "b" "c")
734 @end group
736 @group
737 ;; @r{Call each function in @code{my-hooks}.}
738 (mapcar 'funcall my-hooks)
739 @end group
741 @group
742 (defun mapcar* (function &rest args)
743   "Apply FUNCTION to successive cars of all ARGS.
744 Return the list of results."
745   ;; @r{If no list is exhausted,}
746   (if (not (memq 'nil args))              
747       ;; @r{apply function to @sc{car}s.}
748       (cons (apply function (mapcar 'car args))  
749             (apply 'mapcar* function             
750                    ;; @r{Recurse for rest of elements.}
751                    (mapcar 'cdr args)))))
752 @end group
754 @group
755 (mapcar* 'cons '(a b c) '(1 2 3 4))
756      @result{} ((a . 1) (b . 2) (c . 3))
757 @end group
758 @end smallexample
759 @end defun
761 @defun mapc function sequence
762 @tindex mapc
763 @code{mapc} is like @code{mapcar} except that @var{function} is used for
764 side-effects only---the values it returns are ignored, not collected
765 into a list.  @code{mapc} always returns @var{sequence}.
766 @end defun
768 @defun mapconcat function sequence separator
769 @code{mapconcat} applies @var{function} to each element of
770 @var{sequence}: the results, which must be strings, are concatenated.
771 Between each pair of result strings, @code{mapconcat} inserts the string
772 @var{separator}.  Usually @var{separator} contains a space or comma or
773 other suitable punctuation.
775 The argument @var{function} must be a function that can take one
776 argument and return a string.  The argument @var{sequence} can be any
777 kind of sequence except a char-table; that is, a list, a vector, a
778 bool-vector, or a string.
779   
780 @smallexample
781 @group
782 (mapconcat 'symbol-name
783            '(The cat in the hat)
784            " ")
785      @result{} "The cat in the hat"
786 @end group
788 @group
789 (mapconcat (function (lambda (x) (format "%c" (1+ x))))
790            "HAL-8000"
791            "")
792      @result{} "IBM.9111"
793 @end group
794 @end smallexample
795 @end defun
797 @node Anonymous Functions
798 @section Anonymous Functions
799 @cindex anonymous function
801   In Lisp, a function is a list that starts with @code{lambda}, a
802 byte-code function compiled from such a list, or alternatively a
803 primitive subr-object; names are ``extra''.  Although usually functions
804 are defined with @code{defun} and given names at the same time, it is
805 occasionally more concise to use an explicit lambda expression---an
806 anonymous function.  Such a list is valid wherever a function name is.
808   Any method of creating such a list makes a valid function.  Even this:
810 @smallexample
811 @group
812 (setq silly (append (lambda (x)) (list (list '+ (* 3 4) 'x))))
813 @result{} (lambda (x) (+ 12 x))
814 @end group
815 @end smallexample
817 @noindent
818 This computes a list that looks like @code{(lambda (x) (+ 12 x))} and
819 makes it the value (@emph{not} the function definition!) of
820 @code{silly}.
822   Here is how we might call this function:
824 @example
825 @group
826 (funcall silly 1)
827 @result{} 13
828 @end group
829 @end example
831 @noindent
832 (It does @emph{not} work to write @code{(silly 1)}, because this function
833 is not the @emph{function definition} of @code{silly}.  We have not given
834 @code{silly} any function definition, just a value as a variable.)
836   Most of the time, anonymous functions are constants that appear in
837 your program.  For example, you might want to pass one as an argument to
838 the function @code{mapcar}, which applies any given function to each
839 element of a list.
841   Here we define a function @code{change-property} which 
842 uses a function as its third argument:
844 @example
845 @group
846 (defun change-property (symbol prop function)
847   (let ((value (get symbol prop)))
848     (put symbol prop (funcall function value))))
849 @end group
850 @end example
852 @noindent
853 Here we define a function that uses @code{change-property},
854 passing it a function to double a number:
856 @example
857 @group
858 (defun double-property (symbol prop)
859   (change-property symbol prop (lambda (x) (* 2 x))))
860 @end group
861 @end example
863 @noindent
864 In such cases, we usually use the special form @code{function} instead
865 of simple quotation to quote the anonymous function, like this:
867 @example
868 @group
869 (defun double-property (symbol prop)
870   (change-property symbol prop
871                    (function (lambda (x) (* 2 x)))))
872 @end group
873 @end example
875 Using @code{function} instead of @code{quote} makes a difference if you
876 compile the function @code{double-property}.  For example, if you
877 compile the second definition of @code{double-property}, the anonymous
878 function is compiled as well.  By contrast, if you compile the first
879 definition which uses ordinary @code{quote}, the argument passed to
880 @code{change-property} is the precise list shown:
882 @example
883 (lambda (x) (* x 2))
884 @end example
886 @noindent
887 The Lisp compiler cannot assume this list is a function, even though it
888 looks like one, since it does not know what @code{change-property} will
889 do with the list.  Perhaps it will check whether the @sc{car} of the third
890 element is the symbol @code{*}!  Using @code{function} tells the
891 compiler it is safe to go ahead and compile the constant function.
893   We sometimes write @code{function} instead of @code{quote} when
894 quoting the name of a function, but this usage is just a sort of
895 comment:
897 @example
898 (function @var{symbol}) @equiv{} (quote @var{symbol}) @equiv{} '@var{symbol}
899 @end example
901 @cindex @samp{#'} syntax
902   The read syntax @code{#'} is a short-hand for using @code{function}.
903 For example, 
905 @example
906 #'(lambda (x) (* x x))
907 @end example
909 @noindent
910 is equivalent to
912 @example
913 (function (lambda (x) (* x x)))
914 @end example
916 @defspec function function-object
917 @cindex function quoting
918 This special form returns @var{function-object} without evaluating it.
919 In this, it is equivalent to @code{quote}.  However, it serves as a
920 note to the Emacs Lisp compiler that @var{function-object} is intended
921 to be used only as a function, and therefore can safely be compiled.
922 Contrast this with @code{quote}, in @ref{Quoting}.
923 @end defspec
925   See @code{documentation} in @ref{Accessing Documentation}, for a
926 realistic example using @code{function} and an anonymous function.
928 @node Function Cells
929 @section Accessing Function Cell Contents
931   The @dfn{function definition} of a symbol is the object stored in the
932 function cell of the symbol.  The functions described here access, test,
933 and set the function cell of symbols.
935   See also the function @code{indirect-function} in @ref{Function
936 Indirection}.
938 @defun symbol-function symbol
939 @kindex void-function
940 This returns the object in the function cell of @var{symbol}.  If the
941 symbol's function cell is void, a @code{void-function} error is
942 signaled.
944 This function does not check that the returned object is a legitimate
945 function.
947 @example
948 @group
949 (defun bar (n) (+ n 2))
950      @result{} bar
951 @end group
952 @group
953 (symbol-function 'bar)
954      @result{} (lambda (n) (+ n 2))
955 @end group
956 @group
957 (fset 'baz 'bar)
958      @result{} bar
959 @end group
960 @group
961 (symbol-function 'baz)
962      @result{} bar
963 @end group
964 @end example
965 @end defun
967 @cindex void function cell
968   If you have never given a symbol any function definition, we say that
969 that symbol's function cell is @dfn{void}.  In other words, the function
970 cell does not have any Lisp object in it.  If you try to call such a symbol
971 as a function, it signals a @code{void-function} error.
973   Note that void is not the same as @code{nil} or the symbol
974 @code{void}.  The symbols @code{nil} and @code{void} are Lisp objects,
975 and can be stored into a function cell just as any other object can be
976 (and they can be valid functions if you define them in turn with
977 @code{defun}).  A void function cell contains no object whatsoever.
979   You can test the voidness of a symbol's function definition with
980 @code{fboundp}.  After you have given a symbol a function definition, you
981 can make it void once more using @code{fmakunbound}.
983 @defun fboundp symbol
984 This function returns @code{t} if the symbol has an object in its
985 function cell, @code{nil} otherwise.  It does not check that the object
986 is a legitimate function.
987 @end defun
989 @defun fmakunbound symbol
990 This function makes @var{symbol}'s function cell void, so that a
991 subsequent attempt to access this cell will cause a @code{void-function}
992 error.  (See also @code{makunbound}, in @ref{Void Variables}.)
994 @example
995 @group
996 (defun foo (x) x)
997      @result{} foo
998 @end group
999 @group
1000 (foo 1)
1001      @result{}1
1002 @end group
1003 @group
1004 (fmakunbound 'foo)
1005      @result{} foo
1006 @end group
1007 @group
1008 (foo 1)
1009 @error{} Symbol's function definition is void: foo
1010 @end group
1011 @end example
1012 @end defun
1014 @defun fset symbol definition
1015 This function stores @var{definition} in the function cell of
1016 @var{symbol}.  The result is @var{definition}.  Normally
1017 @var{definition} should be a function or the name of a function, but
1018 this is not checked.  The argument @var{symbol} is an ordinary evaluated
1019 argument.
1021 There are three normal uses of this function:
1023 @itemize @bullet
1024 @item
1025 Copying one symbol's function definition to another---in other words,
1026 making an alternate name for a function.  (If you think of this as the
1027 definition of the new name, you should use @code{defalias} instead of
1028 @code{fset}; see @ref{Defining Functions}.)
1030 @item
1031 Giving a symbol a function definition that is not a list and therefore
1032 cannot be made with @code{defun}.  For example, you can use @code{fset}
1033 to give a symbol @code{s1} a function definition which is another symbol
1034 @code{s2}; then @code{s1} serves as an alias for whatever definition
1035 @code{s2} presently has.  (Once again use @code{defalias} instead of
1036 @code{fset} if you think of this as the definition of @code{s1}.)
1038 @item
1039 In constructs for defining or altering functions.  If @code{defun}
1040 were not a primitive, it could be written in Lisp (as a macro) using
1041 @code{fset}.
1042 @end itemize
1044 Here are examples of these uses:
1046 @example
1047 @group
1048 ;; @r{Save @code{foo}'s definition in @code{old-foo}.}
1049 (fset 'old-foo (symbol-function 'foo))
1050 @end group
1052 @group
1053 ;; @r{Make the symbol @code{car} the function definition of @code{xfirst}.}
1054 ;; @r{(Most likely, @code{defalias} would be better than @code{fset} here.)}
1055 (fset 'xfirst 'car)
1056      @result{} car
1057 @end group
1058 @group
1059 (xfirst '(1 2 3))
1060      @result{} 1
1061 @end group
1062 @group
1063 (symbol-function 'xfirst)
1064      @result{} car
1065 @end group
1066 @group
1067 (symbol-function (symbol-function 'xfirst))
1068      @result{} #<subr car>
1069 @end group
1071 @group
1072 ;; @r{Define a named keyboard macro.}
1073 (fset 'kill-two-lines "\^u2\^k")
1074      @result{} "\^u2\^k"
1075 @end group
1077 @group
1078 ;; @r{Here is a function that alters other functions.}
1079 (defun copy-function-definition (new old)
1080   "Define NEW with the same function definition as OLD."
1081   (fset new (symbol-function old)))
1082 @end group
1083 @end example
1084 @end defun
1086   When writing a function that extends a previously defined function,
1087 the following idiom is sometimes used:
1089 @example
1090 (fset 'old-foo (symbol-function 'foo))
1091 (defun foo ()
1092   "Just like old-foo, except more so."
1093 @group
1094   (old-foo)
1095   (more-so))
1096 @end group
1097 @end example
1099 @noindent
1100 This does not work properly if @code{foo} has been defined to autoload.
1101 In such a case, when @code{foo} calls @code{old-foo}, Lisp attempts
1102 to define @code{old-foo} by loading a file.  Since this presumably
1103 defines @code{foo} rather than @code{old-foo}, it does not produce the
1104 proper results.  The only way to avoid this problem is to make sure the
1105 file is loaded before moving aside the old definition of @code{foo}.
1107   But it is unmodular and unclean, in any case, for a Lisp file to
1108 redefine a function defined elsewhere.  It is cleaner to use the advice
1109 facility (@pxref{Advising Functions}).
1111 @node Inline Functions
1112 @section Inline Functions
1113 @cindex inline functions
1115 @findex defsubst
1116 You can define an @dfn{inline function} by using @code{defsubst} instead
1117 of @code{defun}.  An inline function works just like an ordinary
1118 function except for one thing: when you compile a call to the function,
1119 the function's definition is open-coded into the caller.
1121 Making a function inline makes explicit calls run faster.  But it also
1122 has disadvantages.  For one thing, it reduces flexibility; if you change
1123 the definition of the function, calls already inlined still use the old
1124 definition until you recompile them.  Since the flexibility of
1125 redefining functions is an important feature of Emacs, you should not
1126 make a function inline unless its speed is really crucial.
1128 Another disadvantage is that making a large function inline can increase
1129 the size of compiled code both in files and in memory.  Since the speed
1130 advantage of inline functions is greatest for small functions, you
1131 generally should not make large functions inline.
1133 It's possible to define a macro to expand into the same code that an
1134 inline function would execute.  (@xref{Macros}.)  But the macro would be
1135 limited to direct use in expressions---a macro cannot be called with
1136 @code{apply}, @code{mapcar} and so on.  Also, it takes some work to
1137 convert an ordinary function into a macro.  To convert it into an inline
1138 function is very easy; simply replace @code{defun} with @code{defsubst}.
1139 Since each argument of an inline function is evaluated exactly once, you
1140 needn't worry about how many times the body uses the arguments, as you
1141 do for macros.  (@xref{Argument Evaluation}.)
1143 Inline functions can be used and open-coded later on in the same file,
1144 following the definition, just like macros.
1146 @c Emacs versions prior to 19 did not have inline functions.
1148 @node Related Topics
1149 @section Other Topics Related to Functions
1151   Here is a table of several functions that do things related to
1152 function calling and function definitions.  They are documented
1153 elsewhere, but we provide cross references here.
1155 @table @code
1156 @item apply
1157 See @ref{Calling Functions}.
1159 @item autoload
1160 See @ref{Autoload}.
1162 @item call-interactively
1163 See @ref{Interactive Call}.
1165 @item commandp
1166 See @ref{Interactive Call}.
1168 @item documentation
1169 See @ref{Accessing Documentation}.
1171 @item eval
1172 See @ref{Eval}.
1174 @item funcall
1175 See @ref{Calling Functions}.
1177 @item function
1178 See @ref{Anonymous Functions}.
1180 @item ignore
1181 See @ref{Calling Functions}.
1183 @item indirect-function
1184 See @ref{Function Indirection}.
1186 @item interactive
1187 See @ref{Using Interactive}.
1189 @item interactive-p
1190 See @ref{Interactive Call}.
1192 @item mapatoms
1193 See @ref{Creating Symbols}.
1195 @item mapcar
1196 See @ref{Mapping Functions}.
1198 @item map-char-table
1199 See @ref{Char-Tables}.
1201 @item mapconcat
1202 See @ref{Mapping Functions}.
1204 @item undefined
1205 See @ref{Key Lookup}.
1206 @end table