(speedbar-frame-parameters) Add : to custom prompt.
[emacs.git] / lispref / streams.texi
blob2209a40baf94d313201c180c9f7b3c00d9eb5c60
1 @c -*-texinfo-*-
2 @c This is part of the GNU Emacs Lisp Reference Manual.
3 @c Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1998 Free Software Foundation, Inc. 
4 @c See the file elisp.texi for copying conditions.
5 @setfilename ../info/streams
6 @node Read and Print, Minibuffers, Debugging, Top
7 @comment  node-name,  next,  previous,  up
8 @chapter Reading and Printing Lisp Objects
10   @dfn{Printing} and @dfn{reading} are the operations of converting Lisp
11 objects to textual form and vice versa.  They use the printed
12 representations and read syntax described in @ref{Lisp Data Types}.
14   This chapter describes the Lisp functions for reading and printing.
15 It also describes @dfn{streams}, which specify where to get the text (if
16 reading) or where to put it (if printing).
18 @menu
19 * Streams Intro::     Overview of streams, reading and printing.
20 * Input Streams::     Various data types that can be used as input streams.
21 * Input Functions::   Functions to read Lisp objects from text.
22 * Output Streams::    Various data types that can be used as output streams.
23 * Output Functions::  Functions to print Lisp objects as text.
24 * Output Variables::  Variables that control what the printing functions do.
25 @end menu
27 @node Streams Intro
28 @section Introduction to Reading and Printing
29 @cindex Lisp reader
30 @cindex printing
31 @cindex reading
33   @dfn{Reading} a Lisp object means parsing a Lisp expression in textual
34 form and producing a corresponding Lisp object.  This is how Lisp
35 programs get into Lisp from files of Lisp code.  We call the text the
36 @dfn{read syntax} of the object.  For example, the text @samp{(a .@: 5)}
37 is the read syntax for a cons cell whose @sc{car} is @code{a} and whose
38 @sc{cdr} is the number 5.
40   @dfn{Printing} a Lisp object means producing text that represents that
41 object---converting the object to its @dfn{printed representation}
42 (@pxref{Printed Representation}).  Printing the cons cell described
43 above produces the text @samp{(a .@: 5)}.
45   Reading and printing are more or less inverse operations: printing the
46 object that results from reading a given piece of text often produces
47 the same text, and reading the text that results from printing an object
48 usually produces a similar-looking object.  For example, printing the
49 symbol @code{foo} produces the text @samp{foo}, and reading that text
50 returns the symbol @code{foo}.  Printing a list whose elements are
51 @code{a} and @code{b} produces the text @samp{(a b)}, and reading that
52 text produces a list (but not the same list) with elements @code{a}
53 and @code{b}.
55   However, these two operations are not precisely inverses.  There are
56 three kinds of exceptions:
58 @itemize @bullet
59 @item
60 Printing can produce text that cannot be read.  For example, buffers,
61 windows, frames, subprocesses and markers print as text that starts
62 with @samp{#}; if you try to read this text, you get an error.  There is
63 no way to read those data types.
65 @item
66 One object can have multiple textual representations.  For example,
67 @samp{1} and @samp{01} represent the same integer, and @samp{(a b)} and
68 @samp{(a .@: (b))} represent the same list.  Reading will accept any of
69 the alternatives, but printing must choose one of them.
71 @item
72 Comments can appear at certain points in the middle of an object's
73 read sequence without affecting the result of reading it.
74 @end itemize
76 @node Input Streams
77 @section Input Streams
78 @cindex stream (for reading)
79 @cindex input stream
81   Most of the Lisp functions for reading text take an @dfn{input stream}
82 as an argument.  The input stream specifies where or how to get the
83 characters of the text to be read.  Here are the possible types of input
84 stream:
86 @table @asis
87 @item @var{buffer}
88 @cindex buffer input stream
89 The input characters are read from @var{buffer}, starting with the
90 character directly after point.  Point advances as characters are read.
92 @item @var{marker}
93 @cindex marker input stream
94 The input characters are read from the buffer that @var{marker} is in,
95 starting with the character directly after the marker.  The marker
96 position advances as characters are read.  The value of point in the
97 buffer has no effect when the stream is a marker.
99 @item @var{string}
100 @cindex string input stream
101 The input characters are taken from @var{string}, starting at the first
102 character in the string and using as many characters as required.
104 @item @var{function}
105 @cindex function input stream
106 The input characters are generated by @var{function}, which must support
107 two kinds of calls:
109 @itemize @bullet
110 @item
111 When it is called with no arguments, it should return the next character.
113 @item
114 When it is called with one argument (always a character), @var{function}
115 should save the argument and arrange to return it on the next call.
116 This is called @dfn{unreading} the character; it happens when the Lisp
117 reader reads one character too many and wants to ``put it back where it
118 came from''.  In this case, it makes no difference what value
119 @var{function} returns.
120 @end itemize
122 @item @code{t}
123 @cindex @code{t} input stream
124 @code{t} used as a stream means that the input is read from the
125 minibuffer.  In fact, the minibuffer is invoked once and the text
126 given by the user is made into a string that is then used as the
127 input stream.
129 @item @code{nil}
130 @cindex @code{nil} input stream
131 @code{nil} supplied as an input stream means to use the value of
132 @code{standard-input} instead; that value is the @dfn{default input
133 stream}, and must be a non-@code{nil} input stream.
135 @item @var{symbol}
136 A symbol as input stream is equivalent to the symbol's function
137 definition (if any).
138 @end table
140   Here is an example of reading from a stream that is a buffer, showing
141 where point is located before and after:
143 @example
144 @group
145 ---------- Buffer: foo ----------
146 This@point{} is the contents of foo.
147 ---------- Buffer: foo ----------
148 @end group
150 @group
151 (read (get-buffer "foo"))
152      @result{} is
153 @end group
154 @group
155 (read (get-buffer "foo"))
156      @result{} the
157 @end group
159 @group
160 ---------- Buffer: foo ----------
161 This is the@point{} contents of foo.
162 ---------- Buffer: foo ----------
163 @end group
164 @end example
166 @noindent
167 Note that the first read skips a space.  Reading skips any amount of
168 whitespace preceding the significant text.
170   Here is an example of reading from a stream that is a marker,
171 initially positioned at the beginning of the buffer shown.  The value
172 read is the symbol @code{This}.
174 @example
175 @group
177 ---------- Buffer: foo ----------
178 This is the contents of foo.
179 ---------- Buffer: foo ----------
180 @end group
182 @group
183 (setq m (set-marker (make-marker) 1 (get-buffer "foo")))
184      @result{} #<marker at 1 in foo>
185 @end group
186 @group
187 (read m)
188      @result{} This
189 @end group
190 @group
192      @result{} #<marker at 5 in foo>   ;; @r{Before the first space.}
193 @end group
194 @end example
196   Here we read from the contents of a string:
198 @example
199 @group
200 (read "(When in) the course")
201      @result{} (When in)
202 @end group
203 @end example
205   The following example reads from the minibuffer.  The
206 prompt is: @w{@samp{Lisp expression: }}.  (That is always the prompt
207 used when you read from the stream @code{t}.)  The user's input is shown
208 following the prompt.
210 @example
211 @group
212 (read t)
213      @result{} 23
214 ---------- Buffer: Minibuffer ----------
215 Lisp expression: @kbd{23 @key{RET}}
216 ---------- Buffer: Minibuffer ----------
217 @end group
218 @end example
220   Finally, here is an example of a stream that is a function, named
221 @code{useless-stream}.  Before we use the stream, we initialize the
222 variable @code{useless-list} to a list of characters.  Then each call to
223 the function @code{useless-stream} obtains the next character in the list
224 or unreads a character by adding it to the front of the list.
226 @example
227 @group
228 (setq useless-list (append "XY()" nil))
229      @result{} (88 89 40 41)
230 @end group
232 @group
233 (defun useless-stream (&optional unread)
234   (if unread
235       (setq useless-list (cons unread useless-list))
236     (prog1 (car useless-list)
237            (setq useless-list (cdr useless-list)))))
238      @result{} useless-stream
239 @end group
240 @end example
242 @noindent
243 Now we read using the stream thus constructed:
245 @example
246 @group
247 (read 'useless-stream)
248      @result{} XY
249 @end group
251 @group
252 useless-list
253      @result{} (40 41)
254 @end group
255 @end example
257 @noindent
258 Note that the open and close parentheses remain in the list.  The Lisp
259 reader encountered the open parenthesis, decided that it ended the
260 input, and unread it.  Another attempt to read from the stream at this
261 point would read @samp{()} and return @code{nil}.
263 @defun get-file-char
264 This function is used internally as an input stream to read from the
265 input file opened by the function @code{load}.  Don't use this function
266 yourself.
267 @end defun
269 @node Input Functions
270 @section Input Functions
272   This section describes the Lisp functions and variables that pertain
273 to reading.
275   In the functions below, @var{stream} stands for an input stream (see
276 the previous section).  If @var{stream} is @code{nil} or omitted, it
277 defaults to the value of @code{standard-input}.
279 @kindex end-of-file
280   An @code{end-of-file} error is signaled if reading encounters an
281 unterminated list, vector, or string.
283 @defun read &optional stream
284 This function reads one textual Lisp expression from @var{stream},
285 returning it as a Lisp object.  This is the basic Lisp input function.
286 @end defun
288 @defun read-from-string string &optional start end
289 @cindex string to object
290 This function reads the first textual Lisp expression from the text in
291 @var{string}.  It returns a cons cell whose @sc{car} is that expression,
292 and whose @sc{cdr} is an integer giving the position of the next
293 remaining character in the string (i.e., the first one not read).
295 If @var{start} is supplied, then reading begins at index @var{start} in
296 the string (where the first character is at index 0).  If you specify
297 @var{end}, then reading is forced to stop just before that index, as if
298 the rest of the string were not there.
300 For example:
302 @example
303 @group
304 (read-from-string "(setq x 55) (setq y 5)")
305      @result{} ((setq x 55) . 11)
306 @end group
307 @group
308 (read-from-string "\"A short string\"")
309      @result{} ("A short string" . 16)
310 @end group
312 @group
313 ;; @r{Read starting at the first character.}
314 (read-from-string "(list 112)" 0)
315      @result{} ((list 112) . 10)
316 @end group
317 @group
318 ;; @r{Read starting at the second character.}
319 (read-from-string "(list 112)" 1)
320      @result{} (list . 5)
321 @end group
322 @group
323 ;; @r{Read starting at the seventh character,}
324 ;;   @r{and stopping at the ninth.}
325 (read-from-string "(list 112)" 6 8)
326      @result{} (11 . 8)
327 @end group
328 @end example
329 @end defun
331 @defvar standard-input
332 This variable holds the default input stream---the stream that
333 @code{read} uses when the @var{stream} argument is @code{nil}.
334 @end defvar
336 @node Output Streams
337 @section Output Streams
338 @cindex stream (for printing)
339 @cindex output stream
341   An output stream specifies what to do with the characters produced
342 by printing.  Most print functions accept an output stream as an
343 optional argument.  Here are the possible types of output stream:
345 @table @asis
346 @item @var{buffer}
347 @cindex buffer output stream
348 The output characters are inserted into @var{buffer} at point.
349 Point advances as characters are inserted.
351 @item @var{marker}
352 @cindex marker output stream
353 The output characters are inserted into the buffer that @var{marker}
354 points into, at the marker position.  The marker position advances as
355 characters are inserted.  The value of point in the buffer has no effect
356 on printing when the stream is a marker, and this kind of printing
357 does not move point.
359 @item @var{function}
360 @cindex function output stream
361 The output characters are passed to @var{function}, which is responsible
362 for storing them away.  It is called with a single character as
363 argument, as many times as there are characters to be output, and
364 is responsible for storing the characters wherever you want to put them.
366 @item @code{t}
367 @cindex @code{t} output stream
368 The output characters are displayed in the echo area.
370 @item @code{nil}
371 @cindex @code{nil} output stream
372 @code{nil} specified as an output stream means to use the value of
373 @code{standard-output} instead; that value is the @dfn{default output
374 stream}, and must not be @code{nil}.
376 @item @var{symbol}
377 A symbol as output stream is equivalent to the symbol's function
378 definition (if any).
379 @end table
381   Many of the valid output streams are also valid as input streams.  The
382 difference between input and output streams is therefore more a matter
383 of how you use a Lisp object, than of different types of object.
385   Here is an example of a buffer used as an output stream.  Point is
386 initially located as shown immediately before the @samp{h} in
387 @samp{the}.  At the end, point is located directly before that same
388 @samp{h}.
390 @cindex print example
391 @example
392 @group
393 ---------- Buffer: foo ----------
394 This is t@point{}he contents of foo.
395 ---------- Buffer: foo ----------
396 @end group
398 (print "This is the output" (get-buffer "foo"))
399      @result{} "This is the output"
401 @group
402 ---------- Buffer: foo ----------
403 This is t
404 "This is the output"
405 @point{}he contents of foo.
406 ---------- Buffer: foo ----------
407 @end group
408 @end example
410   Now we show a use of a marker as an output stream.  Initially, the
411 marker is in buffer @code{foo}, between the @samp{t} and the @samp{h} in
412 the word @samp{the}.  At the end, the marker has advanced over the
413 inserted text so that it remains positioned before the same @samp{h}.
414 Note that the location of point, shown in the usual fashion, has no
415 effect.
417 @example
418 @group
419 ---------- Buffer: foo ----------
420 This is the @point{}output
421 ---------- Buffer: foo ----------
422 @end group
424 @group
425 (setq m (copy-marker 10))
426      @result{} #<marker at 10 in foo>
427 @end group
429 @group
430 (print "More output for foo." m)
431      @result{} "More output for foo."
432 @end group
434 @group
435 ---------- Buffer: foo ----------
436 This is t
437 "More output for foo."
438 he @point{}output
439 ---------- Buffer: foo ----------
440 @end group
442 @group
444      @result{} #<marker at 34 in foo>
445 @end group
446 @end example
448   The following example shows output to the echo area:
450 @example
451 @group
452 (print "Echo Area output" t)
453      @result{} "Echo Area output"
454 ---------- Echo Area ----------
455 "Echo Area output"
456 ---------- Echo Area ----------
457 @end group
458 @end example
460   Finally, we show the use of a function as an output stream.  The
461 function @code{eat-output} takes each character that it is given and
462 conses it onto the front of the list @code{last-output} (@pxref{Building
463 Lists}).  At the end, the list contains all the characters output, but
464 in reverse order.
466 @example
467 @group
468 (setq last-output nil)
469      @result{} nil
470 @end group
472 @group
473 (defun eat-output (c)
474   (setq last-output (cons c last-output)))
475      @result{} eat-output
476 @end group
478 @group
479 (print "This is the output" 'eat-output)
480      @result{} "This is the output"
481 @end group
483 @group
484 last-output
485      @result{} (10 34 116 117 112 116 117 111 32 101 104 
486     116 32 115 105 32 115 105 104 84 34 10)
487 @end group
488 @end example
490 @noindent
491 Now we can put the output in the proper order by reversing the list:
493 @example
494 @group
495 (concat (nreverse last-output))
496      @result{} "
497 \"This is the output\"
499 @end group
500 @end example
502 @noindent
503 Calling @code{concat} converts the list to a string so you can see its
504 contents more clearly.
506 @node Output Functions
507 @section Output Functions
509   This section describes the Lisp functions for printing Lisp
510 objects---converting objects into their printed representation.
512 @cindex @samp{"} in printing
513 @cindex @samp{\} in printing
514 @cindex quoting characters in printing
515 @cindex escape characters in printing
516   Some of the Emacs printing functions add quoting characters to the
517 output when necessary so that it can be read properly.  The quoting
518 characters used are @samp{"} and @samp{\}; they distinguish strings from
519 symbols, and prevent punctuation characters in strings and symbols from
520 being taken as delimiters when reading.  @xref{Printed Representation},
521 for full details.  You specify quoting or no quoting by the choice of
522 printing function.
524   If the text is to be read back into Lisp, then you should print with
525 quoting characters to avoid ambiguity.  Likewise, if the purpose is to
526 describe a Lisp object clearly for a Lisp programmer.  However, if the
527 purpose of the output is to look nice for humans, then it is usually
528 better to print without quoting.
530   Lisp objects can refer to themselves.  Printing a self-referential
531 object in the normal way would require an infinite amount of text, and
532 the attempt could cause infinite recursion.  Emacs detects such
533 recursion and prints @samp{#@var{level}} instead of recursively printing
534 an object already being printed.  For example, here @samp{#0} indicates
535 a recursive reference to the object at level 0 of the current print
536 operation:
538 @example
539 (setq foo (list nil))
540      @result{} (nil)
541 (setcar foo foo)
542      @result{} (#0)
543 @end example
545   In the functions below, @var{stream} stands for an output stream.
546 (See the previous section for a description of output streams.)  If
547 @var{stream} is @code{nil} or omitted, it defaults to the value of
548 @code{standard-output}.
550 @defun print object &optional stream
551 @cindex Lisp printer
552 The @code{print} function is a convenient way of printing.  It outputs
553 the printed representation of @var{object} to @var{stream}, printing in
554 addition one newline before @var{object} and another after it.  Quoting
555 characters are used.  @code{print} returns @var{object}.  For example:
557 @example
558 @group
559 (progn (print 'The\ cat\ in)
560        (print "the hat")
561        (print " came back"))
562      @print{} 
563      @print{} The\ cat\ in
564      @print{} 
565      @print{} "the hat"
566      @print{} 
567      @print{} " came back"
568      @print{} 
569      @result{} " came back"
570 @end group
571 @end example
572 @end defun
574 @defun prin1 object &optional stream
575 This function outputs the printed representation of @var{object} to
576 @var{stream}.  It does not print newlines to separate output as
577 @code{print} does, but it does use quoting characters just like
578 @code{print}.  It returns @var{object}.
580 @example
581 @group
582 (progn (prin1 'The\ cat\ in) 
583        (prin1 "the hat") 
584        (prin1 " came back"))
585      @print{} The\ cat\ in"the hat"" came back"
586      @result{} " came back"
587 @end group
588 @end example
589 @end defun
591 @defun princ object &optional stream
592 This function outputs the printed representation of @var{object} to
593 @var{stream}.  It returns @var{object}.
595 This function is intended to produce output that is readable by people,
596 not by @code{read}, so it doesn't insert quoting characters and doesn't
597 put double-quotes around the contents of strings.  It does not add any
598 spacing between calls.
600 @example
601 @group
602 (progn
603   (princ 'The\ cat)
604   (princ " in the \"hat\""))
605      @print{} The cat in the "hat"
606      @result{} " in the \"hat\""
607 @end group
608 @end example
609 @end defun
611 @defun terpri &optional stream
612 @cindex newline in print
613 This function outputs a newline to @var{stream}.  The name stands
614 for ``terminate print''.
615 @end defun
617 @defun write-char character &optional stream
618 This function outputs @var{character} to @var{stream}.  It returns
619 @var{character}.
620 @end defun
622 @defun prin1-to-string object &optional noescape
623 @cindex object to string
624 This function returns a string containing the text that @code{prin1}
625 would have printed for the same argument.
627 @example
628 @group
629 (prin1-to-string 'foo)
630      @result{} "foo"
631 @end group
632 @group
633 (prin1-to-string (mark-marker))
634      @result{} "#<marker at 2773 in strings.texi>"
635 @end group
636 @end example
638 If @var{noescape} is non-@code{nil}, that inhibits use of quoting
639 characters in the output.  (This argument is supported in Emacs versions
640 19 and later.)
642 @example
643 @group
644 (prin1-to-string "foo")
645      @result{} "\"foo\""
646 @end group
647 @group
648 (prin1-to-string "foo" t)
649      @result{} "foo"
650 @end group
651 @end example
653 See @code{format}, in @ref{String Conversion}, for other ways to obtain
654 the printed representation of a Lisp object as a string.
655 @end defun
657 @defmac with-output-to-string body...
658 @tindex with-output-to-string
659 This macro executes the @var{body} forms with @code{standard-output} set
660 up to feed output into a string.  Then it returns that string.
662 For example, if the current buffer name is @samp{foo},
664 @example
665 (with-output-to-string
666   (princ "The buffer is ")
667   (princ (buffer-name)))
668 @end example
670 @noindent
671 returns @code{"The buffer is foo"}.
672 @end defmac
674 @node Output Variables
675 @section Variables Affecting Output
677 @defvar standard-output
678 The value of this variable is the default output stream---the stream
679 that print functions use when the @var{stream} argument is @code{nil}.
680 @end defvar
682 @defvar print-escape-newlines
683 @cindex @samp{\n} in print
684 @cindex escape characters
685 If this variable is non-@code{nil}, then newline characters in strings
686 are printed as @samp{\n} and formfeeds are printed as @samp{\f}.
687 Normally these characters are printed as actual newlines and formfeeds.
689 This variable affects the print functions @code{prin1} and @code{print}
690 that print with quoting.  It does not affect @code{princ}.  Here is an
691 example using @code{prin1}:
693 @example
694 @group
695 (prin1 "a\nb")
696      @print{} "a
697      @print{} b"
698      @result{} "a
700 @end group
702 @group
703 (let ((print-escape-newlines t))
704   (prin1 "a\nb"))
705      @print{} "a\nb"
706      @result{} "a
708 @end group
709 @end example
711 @noindent
712 In the second expression, the local binding of
713 @code{print-escape-newlines} is in effect during the call to
714 @code{prin1}, but not during the printing of the result.
715 @end defvar
717 @tindex print-escape-nonascii
718 @defvar print-escape-nonascii
719 If this variable is non-@code{nil}, then unibyte non-@sc{ASCII}
720 characters in strings are unconditionally printed as backslash sequences
721 by the print functions @code{prin1} and @code{print} that print with
722 quoting.
724 Those functions also use backslash sequences for unibyte non-@sc{ASCII}
725 characters, regardless of the value of this variable, when the output
726 stream is a multibyte buffer or a marker pointing into one.
727 @end defvar
729 @tindex print-escape-multibyte
730 @defvar print-escape-multibyte
731 If this variable is non-@code{nil}, then multibyte non-@sc{ASCII}
732 characters in strings are unconditionally printed as backslash sequences
733 by the print functions @code{prin1} and @code{print} that print with
734 quoting.
736 Those functions also use backslash sequences for multibyte
737 non-@sc{ASCII} characters, regardless of the value of this variable,
738 when the output stream is a unibyte buffer or a marker pointing into
739 one.
740 @end defvar
742 @defvar print-length
743 @cindex printing limits
744 The value of this variable is the maximum number of elements to print in
745 any list, vector or bool-vector.  If an object being printed has more
746 than this many elements, it is abbreviated with an ellipsis.
748 If the value is @code{nil} (the default), then there is no limit.
750 @example
751 @group
752 (setq print-length 2)
753      @result{} 2
754 @end group
755 @group
756 (print '(1 2 3 4 5))
757      @print{} (1 2 ...)
758      @result{} (1 2 ...)
759 @end group
760 @end example
761 @end defvar
763 @defvar print-level
764 The value of this variable is the maximum depth of nesting of
765 parentheses and brackets when printed.  Any list or vector at a depth
766 exceeding this limit is abbreviated with an ellipsis.  A value of
767 @code{nil} (which is the default) means no limit.
768 @end defvar